27مهر 1399

آشنایی با اجزای دیگ بخار استاندارد

در این مقاله قصد داریم با اجزای دیگ بخار استاندارد آشنا شویم و کاربردهای این تجهیزات را بدانیم و بتوانیم با خرید تجهیزات با کیفیت باعث افزایش عمر و کارایی بویلر و در نتیجه رضایت مشتری شویم.
دیگ های بخار دارای اجزای متنوعی است. در این میان بعضی از آنها اصلی هستند و بعضی دیگر برای افزایش راندمان دیگ بخار مورد استفاده قرار می گیرد.

اجزای اصلی دیگ بخار:

  1. بدنه اصلی دیگ
  2. مشعل
  3. تابلو برق
  4. پمپ آب

تجهیزات کنترلی دیگ بخار:

  1. لول کنترل
  2. آب نما
  3. پرشر سوئیچ
  4. کنترل کننده دما
  5. شیر تخلیه
  6. شیر فشار شکن
  7. مانومتر

اجزای فرعی دیگ بخار که برای افزایش راندمان به کار می آید:

  1. فن
  2. هوازدا (دی اریتور)
  3. اکونومایزر
  4. سوپرهیتر
  5. سختی گیر
  6. مخزن انبساط
  7. منبع کندانس
  8. تله بخار
  9. فلاش تانک بخار
  10. کلکتور
  11. زیر آب زنی (بلودان)

۱- اجزای اصلی دیگ بخار

۱-۱ بدنه اصلی بویلر:

یکی از مهم ترین و اصلی ترین اجزای دیگ بخار استاندارد بدنه آن است که تجهیزات بویلر در آن نصب می شود.

به عبارتی درون محفظه بویلر، معمولا دو قسمت اساسی وجود دارد؛ در قسمتی سیال انتقال حرارت قرار می گیرد و در قسمت دیگر حرارت تولید شده توسط سوخت جاری می گردد. حرارت تولیدی از سطح به سیال انتقال پیدا می کند.
بدنه دیگ بخار استاندارد
جنس غالب بویلرهای تولید شده تا به امروز، فولادی یا چدنی بوده است. به دلیل نیاز به فشار بخار مشخص، اکثر دیگ های بخار مورد استفاده در صنایع از نوع فولادی هستند. دیگ بخار چدنی معمولا برای تولید بخار با فشار نسبتا کم استفاده می شود.

بویلرهای تولید شده در صنایع دما بخار مشهد همگی فولادی هستند. نوع چدنی دیگ بخار به ندرت تولید می شود زیرا فولادی دارای کارایی بالاتر و نصب راحتتر می باشد.

مکانیزم داخلی دیگ بخار واتر تیوب و فایر تیوب می باشد که بدین شرح است:

لوله های آبی Water Tube

در بویلر واترتیوب، لوله های آبی همان لوله های حامل آب به عنوان سیال هستند. این لوله ها از درون محفظه بویلر عبور کرده و با حرارت تولید شده توسط مشعل در تماس هستند.

لوله های آتشی Fire Tube

در بویلر فایرتیوب، لوله های عبوری از محفظه داخلی بویلر، حامل حرارت هستند. این لوله ها به وسیله سیال احاطه می شوند تا گرما را منتقل کنند.

مقاله مرتبط: اساس کار دیگ بخار چیست؟

۱-۲مشعل:

مشعل یکی دیگر از اجزای دیگ بخار استاندارد و به عبارتی قلب تپنده آن است که جدا از آن است و بعد از ساخت بویلر به آن متصل می شود.

مشعل وظیفه تبدیل سوخت به انرژی حرارتی را دارد. سوخت مشعل می تواند گاز، گازوئیل، و مازوت باشد.

به همین ترتیب مشعل ها دارای انواع گازسوز، دوگانه سوز گاز و گازوئیل، یا سه گانه سوز گاز، گازوئیل و مازوت باشد.

مقاله مرتبط: انتخاب مشعل مناسب

۱-۳ تابلو برق:

یکی از اجزای اصلی بویلر است به دلیل این که تمامی دستورات ابتدا به تابلو برق می رسد، بعد به قطعه ها می رسد. و در صورت بروز مشکل تابلو برق آن را نشان می دهد.

بالا بودن کیفیت تابلو برق باعث افزایش ایمنی بویلر میشود، زیرا اگر با خطایی در بویلر مواجه شود، هشدار می دهد.

مقاله مرتبط: تابلو برق دیگ بخار

۱-۴ پمپ آب:

وظیفه تامین آب مورد نیاز برای بویلر را به عهده دارد. پمپ باید بتواند آبی که در دیگ به بخار تبدیل شده است را جبران کند و مانع کاهش آب شود.

۲- تجهیزات کنترلی دیگ بخار

۲-۱ لول کنترل یا کنترل کننده بخار

این قسمت اولین قسمتی است که وقتی آب دیگ بخار کم می شود مشعل را خاموش می کند و به پمپ فرمان می دهد آب لازم را در دیگ قرار دهد.

اگر آب خیلی کم یا زیاد باشد، باعث آسیب به دیگ می شود. در نتیجه وجود لول کنترل به عنوان یکی از اجزای دیگ بخار استاندارد الزامی است.

۲-۲ آب نما (نشان دهنده سطح آب)

وظیفه نمایش سطح آب درون دیگ را بر عهده دارد که مطابق با ظرفیت دیگ و استاندارد، انواع مختلفی دارد.

از انجایی که مشاهده و کنترل سطح آب توسط اپراتور لازم است بهتر است هر چند وقت یک بار شیر تخلیه باز شده و رسوبات آن پاک شود.

۲-۳ پرشر سوئیچ

پرشر سوئیچ یا کنترل کننده فشار برای حفاظت بویلر در برابر فشار زیاد استفاده می شود. پرشر سوئیچ برای کنترل کردن فشار سوخت است تا بیش از حد نباشد و اگر فشار کمتر از مقدار مجاز باشد، پرشر سوئیچ منبع تغذیه را قطع می کند.

۲-۴ کنترل کننده دما

برای حفاظت بویلر در دمای بیش از حد از کنترل کننده دما استفاده می شود، دارای دو نوع است. این وسیله کنترل کننده دمای زیاد است.

هنگامی که دما بیش از حد مجاز بشود تغذیه سوخت را قطع می کند و از افزایش دما آب دیگ جلوگیری میکند و نمی گذارد دمای آب خروجی بیش از حد مجاز برسد.

۲-۵ شیر تخلیه

وظیفه شیر تخلیه در دیگ بخار، تخلیه کردن آب داخل لوله است، اگر شیر تخلیه نباشد، امکان رسوب گرفتن دیگ وجود دارد.

۲-۶ شیر فشارشکن اطمینان

در دیگ بخار وظیفه کاهش بخار به مقدار مناسب و ثابت برای استفاده در مصرف کننده ها را دارد. شیرهای فشار شکن انواع مختلفی دارد که نوع فنری آن به عنوان یکی از اجزای دیگ بخار استاندارد مورد استفاده قرار می گیرد.

۲-۷ مانومتریا فشار سنج

مانومتر بر روی کلکتور لوازم کنترلی نصب می شود، وظیفه نمایش فشار بخار دیگ را به عهده دارد. مانومتر با نام گیج فشارسنج نیز شناخته می شود.

برای آزمایش نشتی از آن استفاده می شود. مانومترهای مختلفی وجود دارد که نوع جیوه ای آن مناسب تر است.

۳-اجزای فرعی دیگ بخار

۳-۱ فن

فن وظیفه دارد هوای مورد نیاز برای دیگ را تامین کند و وظیفه خنک کاری قسمت هایی که در تماس مستقیم با حرارت می باشند را نیز دارد.

۳-۲ هوا زدا (دی اریتور)

دستگاهی است که برای حذف اکسیژن آب و پیش گرمایش آب ورودی به بویلر استفاده می شود تا از پدیده شوک حرارتی در بویلر جلوگیری کند. همچنین با حذف گازهای نامحلول در اکسیژن و دی اکسید کربن باعث کاهش سرعت خوردگی و پوسیدگی لوله های بویلر (دیگ بخار) می شود.

۳-۳ اکونومایزر

اکونومایزر یا گرم کننده آب تغذیه، اولین مناطقی هستند که در سیستم تولید بخار دچار خوردگی می شود. اکونومایزر به دلیل استفاده از انرژی گاز در حال خروج از سیستم بویلر،عاملی کلیدی در افزایش بهره وری حرارتی بویلر است.

۳-۴ سوپرهیتر

سوپرهیتر مانند اکونومایزر یک مبدل حرارتی است. سوپر هیتر بخار اشباع را به بخار فوق گرم تبدیل می کند.

۳-۵ سختی گیر

دستگاه سختی گیر رزینی از جمله تجهیزات مورد استفاده در دیگ بخار و موتورخانه های بویلری،دیگ آبگرم و آبداغ و تاسیسات استخرها می باشد که برای حذف رسوبات حاصل از املاح گچی که به سختی موقت معروف می باشند، مورد استفاده قرار می گیرد.

۳-۶ مخزن انبساط

زمانی که حرارت آب افزایش می یابد وظیفه مخزن انبساط، جلوگیری از انبساط آب است. به دلیل این که زمانی که آب گرم می شود حجم آن افزایش می یابد و سبک می شود و به سمت واحد های گرمایشی حرکت می کند.

با وجود این مخزن از انبساط آب جلوگیری می شود، در واقع مخزن انبساط یک نوع شیر اطمینان است که آب را در زمان افزایش حرارت جمع آوری می کند.

مخزن انبساط در بالاترین قسمت بویلر نصب می شود.

۳-۷ منبع کندانس

منبع کندانس برای ذخیره سازی آب برگشتی از بویلر است، آب برگشتی از بویلر دارای فشار زیادی است به همین علت از منبع کندانس استفاده می شود تا فشار به حداقل برسد.

به عبارت دیگر منبع کندانس برای ذخیره سازی آب برای مصرف دوباره است که نیازی به تصفیه آب ندارد و می تواند رسوبات و خوردگی در بویلر را به حداقل برساند.

منبع کندانس برای جمع آوری آب برگشتی از تله بخار استفاده می کنند. کندانس در پایین ترین قسمت دیگ قرار می گیرد که به آن چاله کندانس هم می گویند.

اجزای دیگ بخار استاندارد

۳-۸ تله بخار

تله بخار یکی از اجزاء ضروری سیستم بخار است و عنصر مهمی در مدیریت مناسب بخار و آب مقطر محسوب می شود. وظیفه اصلی آنها تخلیه آب مقطر از سیستم و ارسال آن به خطوط مربوطه و ممانعت از خروج بخار می باشد.

در واقع تله بخار وسیله ای است که در دیگ بخار قرار دارد تا حرارت باقی مانده در دود را جذب کند.

تله بخار، گرما را مستقیما به دیگ بخار بر می گرداند، اکونومایزرها و پیش گرم کن دیگ بخار یک نوع تله بخار هستند که در این مقاله با آن آشنا شدید.

۳-۹ فلاش تانک بخار

موقعی که آب داغ و پرفشار از قسمت تخلیه دیگ خارج می شود، از درون لوله ها به داخل شیرهای کنترل جریان جاری می شود، دچار افت فشار زیادی می شود، درنتیجه باعث تبدیل این آب به مخلوطی از آب و بخارمی شود که به این عمل فلاش بخار می گویند.

۳-۱۰ کلکتور

کلکتور در دیگ بخار وظیفه پخش کردن آب ورودی بین چند مصرف کننده را دارد. کلکتورها از یک لوله اصلی بزرگ در وسط و لوله های تقسیم آب ورود و خروج در بالا و پایین با سایز کوچک درست می شوند.

۳-۱۱ زیرآبزنی (بلودان بویلر)

هنگامی که آب بویلر افزایش پیدا می کند، ذرات موجود در آب می تواند افزایش یابد و آب را اشباع کند و به صورت رسوب ته نشین شود.

برای محدود کردن غلظت ذرات آب از زیرآب زنی یا بلودان استفاده می شود. با استفاده از بلودان جایی برای آب جبرانی باز می شود که ذرات کمتری دارد.

زیرآب زنی بویلر به معنای دفع آب درست بعد از جدایی از بخار است.

مقالات مرتبط:
کیفیت بخار و اهمیت آن در سیستم های بخار
۵ مرحله برای افزایش راندمان دیگ بخار
نحوه چرخش آب در دیگ بخار

برای دریافت مشاوره و جزئیات بیشتر با کارشناسان ما در صنایع دما بخار مشهد تماس حاصل فرمایید.

۰۵۱۳۸۴۷۲۵۳۶ – ۰۹۳۸۸۰۳۷۴۴۰

اشتراک در شبکه های اجتماعی
11مهر 1397

رفع سختی آب دیگ بخار چگونه انجام می شود؟

رفع سختی آب دیگ بخار یکی از اقدامات ضروری در استفاده از دیگ بخار می باشد. آب سخت به بدنه بویلر آسیب می رساند. برای اینکار از دستگاه سختی گیر استفاده می شود.

آبی سخت است که حاوی ترکیبات کربنات های هیدروژنی، کلسیم و منیزیم و دیگر نمک های معدنی باشد.

میزان سختی آب به این موضوع بستگی دارد که در موقع زمان نفوذ آب در زمین از لایه های آهکی و منیزیمی و گچی گذشته باشد یا نه، و بر این اساس ممکن است کم یا زیاد شود.

آبهای نواحی آهکی از آبهای نواحی گرانیتی و یا شنی سخت تر هستند.

سختی آب در فصول مختلف هم متغیر است. بطور معمول سختی آب در فصل های پربارش کمتر و در فصل خشکی زیاد می شود.

انواع سختی آب

 سختی آب به دو صورت می باشد : سختی دائمی و سختی موقت

سختی موقت یا سختی کربناتی بدلیل وجود بی‌کربنات کلسیم و منیزیم در آب بوجود می آید. این نوع سختی را عمدتا می توان با کمک حرارت بالا و یا بالابردن PH کم نمود.

از آنجاییکه سختی موقت به دلیل وجود کربنات‌های کلسیم و منیزیم و آهن می‌باشد و برای حذف این سختی باید آب را جوشاند تا مواد معدنی به صورت کربناتت رسوب کند. به همین دلیل این سختی را سختی موقت می گویند.

اما اگر آب حاوی (NoncarbonateHardner) یا سختی غیر کربناتی باشد دارای سختی دائم است. این نوع سختی با حرارت دادن قابل از بین رفتن نیست و مربوط به دیگر املاح کلسیم و منیزیم مثل نمک‌های سولفات‌ها، کلرید یا نیترات آنهاست. در واقع تنها نمك‌ كربنات اين يون‌ها با جوشاندن ته‌نشين مي‌شوند و نمك‌هاي سولفات، كلريد و نيترات تنها بوسیله جوشاندن از محلول خارج نمي‌شوند. باقی ماندن این اين نمك‌ها در لوله‌هاي ديگ‌ بخار ايجاد خوردگي مي‌كند. براي از بین بردن اين رسوبات معمولا مواد شيميايي به کار برده می شود.

اگر بخواهیم سختی دایم آب را از بین ببریم کافی است به کمک رزین های مخصوص یون‌های عامل سختی را از آب جدا نماییم.

 

آب سخت چه ضررهایی دارد؟

جهت آب مصرفی کارخانجات نمیتوان از آب سخت استفاده نمود مخصوصا اگر تجهیزات گرمایشی مانند دیگ بخار وجود داشته باشد  باعث ایجاد رسوبات آهکی بر روی جداره بویلر و خوردگی آن می شود.  رفع سختی آب دیگ بخار یکی از الزامات هر کارخانه ای می باشد

اگر از آب سخت استفاده شود باعث می شود دیگ های بخار، مبدلهای حرارتی، برجهای خنک کننده و سیستم های سردکننده رسوب بگیرند.

استفاده از آب سخت در صنعت شستشو باعث هدر رفتن مواد شوینده خواهد شد . همچنین نتیجه کار صنایعی مانند نساجی و رنگرزی با افت کیفیت مواجه خواهد شد. حل شدن سود سوزآور داخل آب باعث تشکیل رسوب هیدروکسید منیزیم می شود. آب سخت برای سلامتی نیز مضر بوده و باعث بروز بیماری های کلیوی خواهد شد.

رفع سختی آب دیگ بخار

رفع سختی دیگ بخار

با توجه به همه موارد ذکر شده در هر کاربردی به صرفه تر است که سختی آب حذف شود برای رفع سختی آب دیگ بخار، از مواد شیمیایی حاوی کربنات سدیم استفاده می شود.

در عملیات رفع سختی آب دیگ بخار پیش از ورود آب به درون بویلر، باید این مواد شیمایی را اضافه کنند تا سختی آب گرفته شود در غیر اینصورت در دیگ بر اثر افزودن این مواد، آهک و گچ رسوب پیدا کرده و باعث شناور شدن رسوب در آب دیگ می شود.

مزیت دیگر اضافه کردن مواد شیمیایی به آب سخت این است که دیگر این رسوب به جدار دیگ نمی‌چسبد و می توان آن را به سادگی از بین برد.

نقطه قابل توجه این است که برای خارج کردن رسوبات معلق در دیگ باید یک برنامه زمانبندی شده و منظم داشت . به عنوان مثال عمل زیرآب زنی باید بصورت مداوم انجام شود.

رفع سختی آب دیگ بخار

به وسیله جوشاندن آب و تبدیل کربنات های هیدروژن محلول در آن به کلسیم نامحلول سختی موقت آب برطرف می شود. در مناطق دارای آب سخت، جوشاندن آب باعث تشکیل رسوب می گردد. این رسوب ، داخل بویلر مشاهده می شود.

رفع سختی آب دیگ بخار که دائمی هستند با کمک نرم کننده هایی مثل پرموتیت و عمل مبادله یون انجام می شود. آب موجود در طبیعت معمولا دارای ناخالصی است. املاحی مثل گچ، آهک، نمک طعام، ترکیبات منیزیم، آهن، اکسیژن، ازت، انیدرید کربنیک، ترکیبات آلی و غیره در همه آبها وجود دارد اما مقدار این ناخالصی ها در آبهای مناطق مختلف متفاوت است.

یکی از مواد مورد استفاده برای رفع سختی آب دیگ بخار استفاده از تری ناتریم فسفات Na3PO  می باشد که با اسم آلبرت تری بکار می رود. یون کلسیم موجود در آب براثر ناتریم فسفات تبدیل به تری کلسیم فسفات PO42Ca3 می گردد و رسوب می کند.

با ریختن آن بی کربنات کلسیم محلول در آب تبدیل به کربنات می شود و رسوب می کند

(Ca3H2Ca”CO3Ca+Co2+H2O))

در نتیجه بی کربنات کلسیم آب، براثر کربنات سدیم، گچ و بی کربنات کلسیم، به کربنات کلسیم تبدیل می شود و رسوب می گردد:

Ca3H2Ca+Co3Na2″CO3Ca+2CO3HNa

SO4Ca+Co3Na2″CO3ca+So4Na2

اخیراً به مقدار زیادی از رزین ها که قادرند تعویض یون کنند، برای رفع سختی آب استفاده می کنند.

درجه سختی آب چیست؟

روشهای تعیین درجه سختی آب در کشورهای مختلف باهم فرق می کند

در آلمان رزین لواتیت و در آمریکا امبرلیت و دووکس استعمال می گردد.

درجه سختی آب را از روی مقدار کلسیم و منیزیم موجود در آن تعیین می کنند.

در آلمان اگر آبی ده میلی گرم CaO در یک لیتر داشته باشد می گویند درجه سختی آب یک است.

در فرانسه اگر آبی در یک لیتر ده میلی گرم کربنات کلسیم یا همسنگ آن کربنات منیزیم داشته باشد می گویند که یک درجه سختی دارد.

برای تعیین سریع سختی آب، کارخانه شیمیایی واقع در آلمان قرصهایی ساخته است. در یک لوله آزمایش مخصوص و مدرج، آب مورد آزمایش را تا خط نشان لوله پر می نمایند، و به وسیله معرفی که همراه بسته قرصهاست رنگ این آب را قرمز می کنند و آن گاه آنقدر از این قرصها در آن می اندازند تا رنگ آب سبز گردد. شماره قرصهای ریخته شده در لوله آزمایش برابر درجه سختی آب می باشد. دقت این روش تا نیم درجه است در ایران معمولاً از کیت های خاصی استفاده می شود.

مطالب مرتبط :

۵ نکته برای نگهداری دیگ بخار صنعتی

نکاتی که در زمان جانمایی دیگ آب گرم در موتورخانه باید رعایت شود

اشتراک در شبکه های اجتماعی
8مهر 1397

سختی گیر رزینی آب بویلر چگونه عمل می کند؟

سختی گیر جزء دستگاه های مورد نیاز در هر تاسیسات مبتنی بر بویلر می باشد .سختی گیری آب دیگ بخار یکی از اقدامات ضروری در موتورخانه ها می باشد . اما تعریف سختی آب چیست ؟

در حقیقت اکثر منابع موجود آب حاوی مواد معدنی همچون منیزیم، کلسیم، آهن و … به صورت محلول می باشند. به این مواد محلول سختی می گویند. وجود سختی آب در سیستم های تأسیساتی باعث بوجود آمدن رسوب در بویلرها، مبدل حرارتی، لوله و … می شود.

راه حل معمول برای از بین بردن سختی آب استفاده از سختی گیرهای رزینی می باشد . در صورت عدم استفاده از سختی گیر بعد از گرم شدن آب حاوی مواد معدنی مثل کلسیم و منیزیم درون بویلر این مواد بصورت رسوب  ته نشین می شود.

دستگاه سختی گیر بویلر

سختی گیر آب بویلر

نحوه عملکرد سختی گیر

در صورت عدم استفاده از سختی گیر و تشکیل رسوب درون بویلر میزان انتقال حرارت به شدن کاهش پیدا می کند. سختی گیر رزینی سختی آب را از قبل وارد شدن به بویلر حذف می کند . بعد از حذف سختی آب بویلر آن را به بخار تبدیل نموده و مورد استفاده قرار می دهد .

در حین عملیات میزانی از بخار تولید شده پس از سرد شدن مجدد به آب تبدیل شده و در صورت بسته بودن سیکل بویلر مجدد به مخزن بویلر فرستاده می شود.

در بویلر آب گرم بدلیل استفاده از سیکل کاملا بسته آبی که یک بار وارد سیستم می شود بطور دائم در حال چرخش است و فقط کمی آب بدلیل باز بودن برخی اتصالات یا وجود درزها هدر می رود که باید بوسیله آب جبرانی جایگزین شود. این بویلرها در زمان راه اندازی آب گیری میشوند.

لازم است قبل از ورود آب به بویلر سختی آن به طور کامل و تا حد امکان گرفته شود و میزان سختی آب باید نزدیک به صفر باشد تا از تشکیل رسوب جلوگیری شود.

رایجترین روش تبدیل آب سخت به آب نرم استفاده از دستگاه سختی گیر رزینی یا سختی گیرهای تبادل یونی است . با کمک این سختی‌گیرها مواد معدنی از جمله کلسیم و منیزیم از آب حذف می شوند.

انواع سختی گیرهای موجود در بازار در نوع های اتوماتیک، نیمه اتوماتیک، و دستی هستند . در این بین سختی‌گیرهای نیمه اتوماتیک رواج بیشتری دارند.

انتخاب سختی گیر مناسب برای دیگ بخار

اساس کار سختی‌گیر یونی مبتنی بر جایگذاری بونهای آنیون سخت حل شده در آب با اتمهای سدیم کاتیون می باشد. اتم سدیم مثبت در رزین سختی گیر وجود دارد

برای عملکرد مناسب سختی‌گیر لازم است رزین آن به طور مرتب احیا و بک واش گردد تا از رسوب مواد معدنی سخت در آن جلوگیری شود. فرآیند سختی گیری آب عبارت است از عبور آب نمک از رزین در یک زمان معین .

پارامترهای مهم در انتخاب سختی گیر مناسب

میزان سختی آب ورودی بر حسب ppm

حجم یا دبی آب ورودی به سختی گیر

نوع رزین مصرفی

ظرفیت رزین

سیکل احیاء و شستشو

برای بیان مشخصات اصلی سختی گیر باید حجم رزین، ابعاد سختی گیر از جمله قطر، ارتفاع و متریال بکار رفته در ساخت بدنه آن بیان شود. علاوه براین از روی مشخصاتی از قبیل دبی آب سرویس، دبی احیاء ، و دبی شستشو می توان حجم رزین را محاسبه نمود

 

مطالب مرتبط :

پمپ سیرکولاتور مناسب در سیستم آب گرم

کاربرد دیگ آب گرم در سیستم حرارت مرکزی

نکاتی که در زمان جانمایی دیگ آب گرم در موتورخانه باید رعایت شود

دیگ آبگرم ، کاربرد اصلی و انواع مختلف آن

 

اشتراک در شبکه های اجتماعی