8فوریه 2020

کنترل خروجی دیگ بخار

خروجی دیگ بخار معمولا بوسیله تنظیم کردن گرمای خروجی مشعل کنترل می شود. با افزایش بخار مصرفی، فشار بخار افت می کند و به موجب آن ورودی انرژی از طریق کنترل خروجی افزایش یافته و بالعکس.

تغییر سریع خروجی بسته به طراحی دیگ بخار و مشعل و همینطور سیستم کنترل، می تواند باعث نقص و خرابی های جدی شود که در برگیرنده ی محدودیت های فشار پایین و فشار بالا سیستم می شود. به عنوان مثال این شرایط برای مشعل ممکن است است منجر به ایجاد شرایط اپراتوری تعریف نشده شود.

برای اینکه اپراتوری دیگ بخار و اجزای آن بدون مشکل، با صرفه جویی انرژی و از نظر هزینه ها مقرون به صرفه باشد، انتخاب صحیح فشار دیگ بخار و همینطور خروجی مناسب فاکتورهای مهمی هستند. در ادامه به مسئولیت های برنامه ریز دیگ بخار و معیارهای انتخابی برای طراحی فشار و همینطور نتایج انتخاب فشار اشتباه برای دیگ بخار و خروجی اشتباه اشاره می کنیم.

 

مسئولیت های برنامه ریز دیگ بخار

برنامه ریز سیستم دیگ بخار باید از معیارهای مصرفی مشتری آگاه باشد یا شخصا خود متخصص به تجزیه و تحلیل دیگ بخار در کاربری مورد نظر مشتری باشد. با مشورت با تولید کننده دیگ بخار، مقدار فشار بهینه برای دیگ بخار و همینطور خروجی بهینه دیگ بخار با توجه به کاربری مشتری و شرایط کاری آنها مشخص می شود. همچنین از شرایط کاربری مشعل و ویژگی های کنترلی آن نیز نباید غافل شد. به غیر از شرایط کاربری مورد نظر مشتری و نیاز مشتری از دیگ بخار، به موارد دیگری از قبیل ساختار دیگ بخار و نوع بویلر نیز باید توجه شود.

اگر دیگ بخاری که قبلا استفاده می کردید برایتان مناسب نبوده، می توانید از دستگاه های ژنراتوری بخار فوری استفاده کنید که می توانند فشار بالایی برای بخار تولید کنند، بدون اینکه برای بدنه و پوسته بویلر ضرری داشته باشد. همچنین با اررزیابی و بررسی دقیق خروجی بخار مورد نیاز خود می توانید تا حد زیادی مشکلات را حل نمایید. این روش اگرچه ممکن است در ابتدا هزینه های شما را افزایش دهد اما ظرف ۲ الی ۳ سال به خاطر بهینه سازی بویلر و کارکرد مناسب آن این هزینه ها پوشش داده خواهد شد. بعدا در این مورد با جزئیات بیشتر صحبت خواهیم کرد.

مطلب پیشنهادی: چند راهنمایی برای انتخاب بویلر مناسب

 

انتخاب فشار مناسب متناسب با شیرهای ایمنی

در سیستم مصرفی باید تولرانس فشار کاری در نظر گرفته شود.

  • دیگ بخار دو پاس: مقدار فشار برای شیرهای ایمنی باید حداقل ۱۲۰% مورد نیاز (فشار کاری) باشد.
  • دیگ بخار سه پاس: مقدار فشار برای شیرهای ایمنی باید حداقل ۱۲۸% مورد نیاز (فشار کاری) باشد.
  • دیگ بخار با سیستم مدوله شده: مقدار فشار شیرهای ایمنی باید حداقل ۱۲۰% مورد نیاز (فشار کاری) باشد.
  • سیستم ژنراتوری بخار فوری دو مرحله ای: مقدار فشار برای شیرهای ایمنی باید حداقل ۱۵۰% مورد نیاز (فشار کاری) باشد.

 

تامین حداقل فشار مورد نیاز برای سیستم

حفظ کردن حداقل فشار در سیستم، نیازمند انتخاب سطح فشار بالاتر، با در نظر گرفتن ظرفیت دیگ بخار است. فشار مورد نظر باید با در نظر گرفتن ظرفیت شیرهای ایمنی باشد تا مطمئن شویم که در صورت پیک فشار، در سیستم افت فشار نخواهیم داشت. در این موارد نمی توان یک دستورالعمل کلی ارائه کرد. بلکه در هر سیستمی با توجه به نوع سیستم و کاربری آن و شرایط کاری باید طراحی مناسبی برای فشار و اجزای سیستم صورت گیرد.

موارد دیگر:

یک سیستم کنترل فشار خیلی دقیق برای سیستم مصرفی در دیگ بخار ممکن نیست.  اینکار باید بوسیله یک گاورنر فشار (ترجیحا بلافاصله بعد از سیستم مصرفی) و با کنترل فشار با دقت مورد نظر انجام شود. دیگ بخار باید همواره فشار مناسب کاری این گاورنر را تامین کند و این مسئله نیز مهم است که کاهش فشار در سیستم پایپینگ بین بویلر و سیستم مصرفی نیز در نظر گرفته شود.

مطلب پیشنهادی: روش های اندازه گیری و برآورد مصرف بخار

 

اثرات فشار اشتباه

اگر فشاری که برای طراحی دیگ بخار در نظر گرفته شده است بسیار پایین باشد، مشکلات زیر رخ خواهند داد:

  • حداقل فشار تامین نخواهد شد و کاهش فشار در سیستم مصرفی شما مشکلاتی ایجاد خواهد کرد.
  • فشار متوسط سیستم تامین نخواهد شد یا انحراف بسیار زیادی از فشار عملیاتی مورد نظر خواهید داشت.
  • برای اینکه به حداقل انحراف فشار دست پیدا کنیم، مهندس مشاور باید رنج فشار دقیقی را تنظیم کند که با یک سوئیچ روشن/خاموش برای مشعل به صورت متناوب کنترل می شود.

این عوامل منجر به افزایش خطا در سیستم روشن و خاموش شدن مشعل می شود به صورتی که روشن و خاموش شدن های پی در پی مشعل منجر به فرسوده شدن دیگ بخار و مشعل و اجزای آن می شود. به صورت خاص تر این عوامل باعث می شوند که مشعل و اجزای آن از قبیل ترنسفورمر احتراق، الکترودها، سلنوئید و سیستم اتوماتیک احتراق مشعل فرسوده شده و آسیب ببیند. از طرفی تعمیرات و جوشکاری های پی در پی از عوارض تغییرات متناوب دما خواهد بود که در بعضی مواقع به طرز چشمگیری عمر مفید دیگ بخار را کاهش می دهد.

از نظر زیست محیطی نیز در مراحل استارت آپ و تنظیم دیگ تا زمانی که شعله و مشعل تنظیم شوند گازهایی مثل CO , NOX افزایش یافته که تاثیرات مخربی بر محیط زیست دارند.

 

اثرات طراحی خروجی دیگ بخار بیشتر از مقدار واقعی

در اینجا هم مانند مورد قبل سیستم با خطاهای پی در پی مواجه خواهد شد که باعت می شود دیگ بخار یا کل سیستم متناوبا مورد دیمانسیون قرار بگیرند. این عوامل باعث می شود مشعل فراتر از محدوده ی مورد نیاز کار کند که خود این امر روشن و خاموش شدن های پی در پی برای مشعل به همراه خواهد داشت و  نوسانات زیادی برای سیستم ایجاد می کند.

مطلب پیشنهادی: آشنایی با اجزای کنترلی دیگ بخار و نحوه عملکرد هرکدام

 

نمونه ای از یک برنامه واقعی:

مثال ذیل به روشنی اهمیت مضرات اقتصادی که می تواند به خاطر طراحی اشتباه سیستم و تعیین فشار اشتباه ایجاد شود را نشان می دهد:

دیاگرام ۱ فشار سیستم را قبل و بعد از اصلاح بوسیله مهندس اپراتور نشان می دهد.

DIAGRAM-1

دیاگرام۱: میزان فشار قبل (آبی) و بعد (قرمز) از اصلاح

 

قبل از اصلاح فشار (نمودار آبی) تفاوت تغیرات فشار چیزی حدود ۱٫۶ بار است و مشعل بصورت متناوب ۵۴ بار در ساعت تغییر تنظیمات دارد. اگرچه بعد از اصلاحات (نمودار قرمز) نوسانات به مقدار ۱۸ چرخه در ساعت کاهش پیدا کرده است. اما مقدار سوئیچ شدن ها نمی تواند کمتر شود که این به خاطر خروجی زیاد مشعل در مقایسه با مقدار مصرف است.

مقدار زمان چرخه تعمیر این مشعل فرضی با در نظر گرفتن ۴۰۰۰ ساعت کار در سال می توانست ۱۷۵۰۰۰ چرخه کاری باشد که طبق نمودار کمتر از یکسال می شود اما با اصلاحات انجام شده می تواند به چیزی حدود دو نیم سال افزایش یابد.

مسلما این مقدار زمان چرخه تعمیر نیز هنوز رضایت بخش نیست اما  با تغییر در مقدار فشار سیستم دیگر نمی توان بهبود بیشتری انتظار داشت. برای به دست آوردن بهبود بیشتر باید خروجی دیگ بخار کاهش پیدا کند. در این  مورد یعنی باید مشعل با یک مشعل کوچکتر تعویض شود تا بهینه سازی بهتری صورت گیرد.

مطلب پیشنهادی: وظایف اصلی اپراتور دیگ بخار

 

تاثیرات قیمتی

دیاگرام ۲ زمان چرخه تعمیر اجزای سیستم را براساس چرخه های کاری بر ساعت نشان می دهد. تاثیر تعداد چرخه های کاری، بر زمان چرخه تعمیر دستگاه کاملا مشخص است. در این مثال عملی، این مسئله بدین معناست که سلنوئید شیرها زمانیکه طبق نمودار قرمز در دیاگرام ۱ کار می کنند منجر به هزینه تعمیرات سالانه ۵۰۰ یورویی می شود. اما در حالتی که دستگاه طبق نمودار آبی اصلاح شود این  هزینه ها به مقدار تخمینی ۲۰۰ یورو برای هر بار تعمیر کاهش پیدا می کنند. که این مقادیر بدون درنظر گرفتن هزینه های اضافه برای تعمیر و تعویض سایر قطعات بعلاوه هزینه های ارسال یک مهندس برای انجام تعمیرات، هزینه های از کار افتادن سیستم برای تعمیر و هزینه های از دست دادن  تولید و بازار است.

DIAGRAM-2

دیاگرام ۲

 

خلاصه:

مباحثی که تا  اینجا مطرح شد نشان می دهد که تعیین حاشیه ایمنی مناسب برای فشار سیستم و خروجی دیگ بخار بسیار مهم و حیاتی است.

سرویس منظم دیگ بخار با تکنسین های مجرب و متناسب کردن سیستم کنترل دیگ بخار و اجزای آن با توجه به نوع نیاز و کاربری مشتری، هر دو عواملی هستند که می توانند تاثیر زیادی بر کاهش هزینه های نگهداری سیستم داشته باشند. اگر چه خطاهایی که در مرحله برنامه ریزی دیگ بخار رخ می دهند عموما قابل برگشت نیستند و تا حد زیادی باعث محدود کردن ما در رسیدن به مقدار بهینه استفاده از دیگ بخار می شوند.

مطلب پیشنهادی: کنترل‌ های ایمنی دیگ بخار

 

اشتراک در شبکه های اجتماعی
10ژوئن 2019

نکات ایمنی در زمان بازرسی بویلر

واحدهای بزرگ اغلب یک مهندس ایمنی را در استخدام دارند تا در جهت به حداقل رساندن مخاطرات فعالیت نموده، کارکنان را از لحاظ رعایت اصول ایمنی آموزش داده و مطالب آموزشی در مورد اصول ایمنی را انتخاب کرده و در معرض دید همه نصب نمایند. واضح است که واحدهای کوچک استطاعت استخدام چنین متخصصی را برای بازرسی بویلر ندارند، لیکن همان نظریات در مورد اصول ایمنی را می توان با هزینه نسبی کمتری در میان افراد گسترش داد.

در بویلرهای لوله آتشی در اندازه ی قطر و طول محفظه احتراق محدودیت هایی وجود دارد بنابراین برای صنایع بزرگ و در مقیاس بالا عموما از بویلرهای لوله آبی استفاده می شود.

مطلب پیشنهادی: دستور العمل نصب دیگ بخار، نگهداری و راه‌اندازی بویلر

قوانین عمومی ایمنی قابل اجرا در مورد دیگ به قرار زیر است:

  • برای دسترسی به قسمتهای مختلف دیگ از نردبان های ایمنی بدون عیب، داربست ها، بالا برها و کابلها استفاده کنید.

  • در موقع ورود به دیگ اطمینان حاصل نماییدکه کلیه شیرها، خطوط و اتصالات مشابه مربوط به بخار، آب، سوخت، هوا و گازهای احتراق، محکم بسته شده و مسدود گردیده اند.

  • از لامپ های کم ولتاژ و سیم های رابط با حفاظ وعایق کاری مناسب استفاده کنید.

  • اطمینان حاصل نمایید که استوانه و کوره ها، قبل از ورود به آن بطور مناسب تخلیه شده باشد.

  • در هر جایی که امکان افتادن اشیا یا امکان تصادف با قطعات بیرون آمده از قبیل شیرها یا زانویی های خطوط لوله کشی وجود دارد از کلاه ایمنی استفاده نمایید.

  • جهت جلوگیری از تماس پوست با محتویات خطرناک داخل دیگ، از لباس مخصوص استفاده نمایید.

     

boiler-inspection

مطلب پیشنهادی:اهمیت فرایند بازرسی حین ساخت دیگ بخار و دیگ آبگرم

بازرسی بویلر را می توان به ۲ صورت انجام داد:

  • در زمان کارکرد
  • در زمان خاموشی

بازرسی بویلر در زمان کارکرد شامل تجهیزات کمکی بویلر ، اتصالات ، شرایط شعله، دمای اگزوز و شرایط آب تغذیه و… می باشد. بازرسی بویلر در زمان کارکرد راهکاری است که می بایست طبق برنامه نگهداری و تعمیرات در قالب روزانه انجام گیرد تا از کارکرد ایمن و اجتناب از تخریب بویلر اطمینان حاصل گردد. همچنین بازرسی بویلر طبق چک لیست هفتگی و ماهیانه نیز می توان در این نوع بازرسی قرار داد.

با اطلاعاتی که در این شکل بازرسی از کارکرد به دست می آید میتوان وضعیت بویلر را در بازرسی زمان خاموشی پیش بینی نمود.

بازرسی بویلر قسمت آب

قبل از بازرسی بویلر می بایست مشعل خاموش و فرصت کافی برای سرد شدن بویلر وجود داشته باشد و برای اطمینان از عدم ورود سوخت به مشعل شیر اصلی سوخت را بسته و از ورود سوخت یا بخار سوخت به داخل کوره جلوگیری نماییم.

قبل از تخلیه آب برای جلوگیری از آسیب وارد شدن به بویلر از سرد شدن تا دمای مناسب بویلر صبر می نماییم. و پیشنهاد می گردد زمانی که حرارت کافی برای خشک نمودن سمت آب بویلر موجود باشد اقدام به تخلیه آب نمود و درتخلیه بویلر می بایست به حداکثر دمای قابل تحمل سیستم تخلیه بویلر توجه داشت و دمای تخلیه را پایین تر از آن در نظر گرفت.

قبل از باز کردن دریچه آدم رو و دست رو و ورود به داخل بویلر، ابتدا شیر خروج بویلر بر روی کلکتور بسته، سیستم برق آنرا قطع می نماییم در صورتی که بویلر ها در یک سیستم کلکتور مشترک نصب شده و یک از بویلر ها در حالت کارکرد قرارداد، به شیر یکطرفه در خروجی بویلر اطمینان نکرده و شیر رو ی کلکتور می بندیم.

پس از ورورد به داخل بویلر و بررسی وضعیت قسمت آب، مشاهده میزان رسوب، نوع و محل تجمع آن اطلاعات لازم در مورد نحوه تصفیه آب و عملکرد مناسب آن خواهد داد.

مواد ته نشین شده در بویلر را می بایست با جریان پرفشار آب از آن خارج نمود و در هر حال می بایست به دمای آن توجه نمود تا کمتر از ۲۴ سانتی گراد نباشد. بهتر است مسیر خروج مواد ته نشین شده از بویلر را از سیستم لوله کشی بلودان از دیگ بخار جدا شده و آب را به هرز آب هدایت نمود.

بازرسی ادواری دیگ بخار

در زمان بازرسی داخلی بویلر با دقت قسمت های تحت فشار داخلی و فشار خارجی شامل شبکه ها، راپر، انتهای لوله ها و کوره را از نظر خوردگی و ترک بررسی گردد.

همچنین قسمت نیمه بالایی ناحیه بخار را از نظر عدم وجود نشانه های گریس، روغن و مواد مشابه به آن بررسی شود. تا حد ممکن فضای مابین لوله ها از نظر گرفتگی توسط مواد خارجی یا رسوب بررسی گردد زیرا وجود این مواد موجب چرخش نامناسب آب در فضای داخلی بویلر مخصوصا مابین لوله ها می گردد.

بیشتر قسمت های داخلی دیگ بخار که رسوب بر روی آنها تشکیل شده است را نمی توان به وسیله شستشوی مکانیکی تمیز نمود و بایستی از مواد شیمیایی پاکسازی استفاده نمود. انتخاب مواد شیمیایی براساس نوع رسوب اسیدی یا قلیایی صورت می گیرد و در زمان شستشو بویلر توسط موادشیمیایی به تهویه هوای محیط نیز توجه نمایید.

مطلب پیشنهادی: وظایف اصلی اپراتور دیگ بخار

اشتراک در شبکه های اجتماعی