بویلر (صنعتی)

اطلاعات بویلر (صنعتی).

نمایش تمام تولیدکنندگان بویلر (صنعتی).

بویلرهای صنعتی مخازن بسته ای هستند که از منبع سوخت یا الکتریسیته برای گرم کردن آب یا تولید بخار برای کاربردهای گرمایش صنعتی و رطوبت استفاده می کنند. مفهوم اولیه دیگ بخار شامل یک منبع حرارتی (کوره) و یک مبدل حرارتی (لوله ها یا لوله ها) یا محیط انتقال حرارت است که اجازه می دهد آب بالاتر از نقطه جوش گرم شود. نوع منبع گرما و روش تبادل حرارت در درجه اول انواع دیگ‌ها را تعریف می‌کند.

نوع

انواع مختلفی از دیگ های صنعتی موجود است. انتخاب بین این انواع را می توان با نگاه کردن به سه جنبه جداگانه بویلرها ساده کرد: عملکرد، فناوری و منبع حرارت.

تابع

اساسی ترین تصمیم هنگام انتخاب دیگ بخار این است که عملکرد آن چیست. از بویلرها می توان برای تولید آب گرم یا تولید بخار استفاده کرد.

دیگ های آب گرم برای گرم کردن آب برای سیستم های گرمایش آب گرم یا هیدرونیک استفاده می شود. کاربردهای معمولی شامل نیازهای آب گرم خانگی و تجاری، گرمایش راحت، محافظت در برابر یخ زدگی، ماشین ظرفشویی تجاری، گرمایش از کف تابشی، کارواش، خشکشویی و غیره است.

دیگ های بخار آب داغ را تا زمان جوشیدن گرم می کنند تا بخار تولید کنند تا در کاربردهای مختلف استفاده شود. اینها عبارتند از توربین برای تولید برق، کاربردهای مختلف گرمایش صنعتی (به عنوان مثال تولید سیمان)، و بخار دهی خاک کشاورزی.

طرح

دیگ‌ها را نیز می‌توان بر اساس طراحی و ساخت آنها متمایز کرد که روش تبادل حرارت آنها را مشخص می‌کند.

دیگ های فایر تیوب گازهای داغ را از منبع گرمایش از طریق لوله ها تغذیه می کنند. این لوله ها در داخل یک درام پر از آب قرار می گیرند تا گرما را به آب منتقل کنند. بویلرهای فایر تیوب نسبت به دیگ های لوله آب کارآمدتر و کارکرد آسان تری دارند و به دلیل ساخت ساده آنها هزینه اولیه کمتری نیز دارند. با این حال، از آنجایی که ضخامت پوسته بیرونی (که آب را شامل و تحت فشار قرار می دهد) به دلیل هزینه و عملی بودن محدود است، بویلرهای فایر تیوب معمولاً به کاربردهای فشار کم و ظرفیت کم تا متوسط ​​محدود می شوند. دیگ های فایر تیوب به سه گروه تقسیم می شوند.

• دیگ های لوله ای برگشت افقی (HRT) معمولا دارای لوله های آتش افقی و مستقل با یک محفظه احتراق مجزا هستند.

• بویلرهای Scotch ، Scotch marine یا shell دارای لوله های آتش و محفظه احتراق در همان پوسته هستند.

• دیگ های فایرباکس دارای یک فایکس با پوشش آب هستند و حداکثر از سه گذر گازهای احتراق استفاده می کنند.

دیگ های لوله آب، آب (به جای گازهای احتراق) را از طریق لوله ها تغذیه می کنند. تعداد زیادی از این لوله ها از طریق یک درام دیگ (پوشش) عبور می کنند که در آن گازهای گرم شده یا عناصر گرمایشی اطراف لوله آب را به نقطه جوش می رساند. این روش انتقال حرارت، بویلرهای لوله آب را از نظر حرارتی کارآمدتر از دیگ های لوله آتش نشان می دهد. با این حال، ساخت آنها پیچیده‌تر است و تحمل کمتری نسبت به کیفیت پایین آب دارند و برای کارکرد مؤثر، نیاز به تصفیه آب و/یا فیلتر کردن مواد جامد دارند. این دیگ‌ها زمانی انتخاب می‌شوند که تقاضای بخار و فشار بخار مورد نیاز بالا باشد.

دیگ های چدنی (سکشنال) از تعدادی مقاطع چدنی ساخته می شوند که به یکدیگر پیچ می شوند. در ساده ترین شکل خود، آنها فقط از یک جعبه آتش تشکیل شده اند که توسط یک محفظه آب احاطه شده است تا گرما مستقیماً منتقل شود. آنها را می توان در داخل یک اتاق با یک درگاه با اندازه معمولی مونتاژ کرد، که آنها را به عنوان واحدهای جایگزین مناسب می کند و نیاز به برداشتن موقت دیوار برای دسترسی به واحدهای بسته بزرگتر را از بین می برد. کمترین نیاز به آب تغذیه وجود دارد و آب دیگ غلیظ نمی شود. با این حال، این "دیگ های بخار" معمولا برای تولید بخار استفاده نمی شود، بلکه آب گرم است. شکنندگی چدن آن را برای دیگ های بخار فشار قوی غیر عملی می کند.

بویلرهای ترکیبی یا هیبریدی ، بویلرهایی هستند که مفاهیم طراحی و عملیاتی را از چندین نوع دیگ بخار ترکیب می کنند تا عملکرد و کارایی را برای کاربردها و شرایط خاص به حداکثر برسانند.

فناوری احتراق

برخی از دیگهای بخار ممکن است بر اساس فناوری مورد استفاده برای سوزاندن یا گرم کردن یک منبع سوخت خاص طراحی شوند.

سیستم های بستر سیال از یک بستر "حبابی" از ذرات جامد (ماسه و سوخت) برای به دست آوردن دمای گرمایش یکنواخت و تماس موثر سوخت و هوا استفاده می کنند. این فناوری تعدادی مزیت از جمله طراحی دیگ بخار فشرده، انعطاف پذیری سوخت، راندمان احتراق بالاتر و کاهش انتشار آلاینده های مضر را ارائه می دهد. احتراق بستر سیال رویکرد استاندارد جدید برای بویلرهایی است که از زیست توده به عنوان منبع سوخت استفاده می کنند.

سیستم های استوکر معمولاً از یک خوراک زغال سنگ و بستر زغال سنگ سوزان به عنوان منبع گرما استفاده می کنند. دو نوع متداول عبارتند از استوکرهای پخش کننده و استوکرهای راهپیمایی یا رنده زنجیری.

استوکرهای پخش کننده از یک تغذیه پیوسته زغال سنگ در بالای بستر سوزان زغال سنگ استفاده می کنند. برای توزیع یکنواخت خوراک از پخش کننده استفاده می شود. این روش شلیک انعطاف پذیری خوبی برای سیستم برای پاسخگویی به نوسانات بار فراهم می کند.

رنده های مسافرتی یا رنده زنجیری از تغذیه زغال سنگ در یک سر رنده فولادی متحرک استفاده می کنند. رنده با سوختن زغال سنگ در دیگ بخار حرکت می کند و در انتها به صورت خاکستر می ریزد. یک دروازه زغال سنگ برای کنترل سرعت ورود زغال سنگ به کوره با کنترل ضخامت بستر سوخت استفاده می شود. زغال سنگ در این دیگ ها باید اندازه یکنواخت داشته باشد تا زغال سنگ در هنگام رسیدن به انتهای رنده نسوزد.

از هیترهای سیال ترمیک نیز می توان در بویلرها استفاده کرد. این دستگاه ها از سیالات مبتنی بر نفت به عنوان واسطه انتقال حرارت استفاده می کنند که کنترل دمای ثابتی را در سیستم فراهم می کند. از آنجایی که تخلیه میعانات و بخار فلاش در هیترهای سیال حرارتی وجود ندارد، بازده حرارتی خوبی نیز دارند و در عملیات سیکل بسته با حداقل تلفات کار می کنند.

منبع گرما

یکی دیگر از جنبه های کلیدی که بویلرها را متمایز می کند منبع گرمای مورد استفاده است.

زغال سنگ منبع سوخت استاندارد دیگ های صنعتی است. در بیشتر کاربردهای دیگ زغال سنگ از زغال سنگ پودر شده (زغال سنگ آسیاب شده به پودر ریز) استفاده می شود که نسبت به توده های بزرگتر زغال سنگ کاملاً می سوزد.

سوخت زیست توده شامل انواع مواد آلی قابل سوختن از جمله پوسته برنج، خرده چوب و سایر محصولات زائد کشاورزی است.

الکتریک به شکل کویل های گرمایش مقاومتی یا واحدهای نوع الکترود برای تامین گرما برای دیگهای بخار، معمولاً آنهایی که ظرفیت بسیار پایین دارند یا برای استفاده تجاری/خانگی استفاده می شود. دیگ های الکتریکی از نوع الکترودی برای عملکرد موثر نیاز به آب با کیفیت بالا و رسانایی مناسب دارند. همچنین دستگاه باید به طور دوره ای خاموش شود تا عایق ها تمیز شوند تا از ایجاد قوس جلوگیری شود. دیگ های برقی بی سر و صدا کار می کنند، سرویس دهی و نگهداری آنها آسان است و اغلب ارزان تر از دیگ های احتراق برای عملیات های کم ظرفیت هستند.

دیگ های گازسوز برای کار بر روی پروپان یا گاز طبیعی طراحی شده اند. برخی از بویلرهای گازسوز را می توان با تغییراتی به یکی یا دیگری تغییر داد تا ویژگی های مختلف سوخت در نظر گرفته شود.

بویلرهای نفت سوز از بنزین یا سایر مایعات مبتنی بر نفت به عنوان منبع سوخت استفاده می کردند. بخاری های سیال ترمیک (که در بالا توضیح داده شد) از این سیالات به عنوان واسطه انتقال حرارت استفاده می کنند.

بویلرهای هیدرونیک از بخار به عنوان منبع گرما در مبدل حرارتی سیستم استفاده می کنند. گرما از بخار به هنگام چرخش در سیستم برای گرم کردن آب مورد نظر برای تولید آب گرم یا برای ایجاد بخار برای راه اندازی توربین ها در عملیات نیروگاه منتقل می شود.

چوب منبع سوختی است که برای برخی از طراحی های سنتی دیگ بخار استفاده می شود.

نکته طراحی : مشعل و محفظه آتش (محفظه ای که در آن سوختن انجام می شود) در دیگ برای نوع خاصی از سوخت طراحی شده است. تبدیل به نوع دیگری از سوخت نیاز به نوع دیگری از مشعل دارد و ممکن است نیاز به تغییر در اندازه و شکل جعبه آتش‌نشانی داشته باشد.

مشخصات فنی

هنگام تهیه دیگ های صنعتی باید به چند ویژگی کلیدی توجه کرد.

خروجی یا ظرفیت حرارتی مقدار انرژی گرمایی است که دیگ بخار در طول زمان تولید می کند که معمولاً بر حسب Btu/hour بیان می شود. گاهی اوقات ظرفیت با واحد اسب بخار دیگ (BHP) بیان می شود، که در آن 1 BHP برابر با 33472 Btu/hour است.

حداکثر دما حداکثر دمای کار دیگ یا بالاترین دمایی است که سیستم برای رسیدن به آن طراحی شده است.

حداکثر فشار حداکثر فشار کاری دیگ یا بالاترین فشاری است که سیستم برای رسیدن به آن طراحی شده است.

راندمان ، که گاهی اوقات به عنوان راندمان حرارتی نامیده می شود، تعیین می کند که چه درصدی از گرمای تولید شده توسط دیگ بخار انرژی مفید است (یعنی برای گرم کردن آب در سیستم استفاده می شود). بر اساس انرژی ورودی منهای اتلاف پشته (گرمای اتلاف) تقسیم بر ورودی انرژی تعیین می شود.

امکانات

دیگ های صنعتی ممکن است دارای تعدادی ویژگی و لوازم جانبی باشند که برای کاربران مهم است.

دی ایراتورها ظروفی هستند که در آنها آب تغذیه دیگ بخار تحت فشار کاهش یافته گرم می شود تا هوای محلول خارج شود.

دیگ های بسته بندی شده به صورت یک پکیج کامل به یک سایت تحویل داده می شوند و فقط نیاز به بخار، اتصالات الکتریکی، تامین سوخت و لوله کشی دارند. بویلرهای پکیج معمولاً با نرخ آزاد شدن حرارت بالا، راندمان حرارتی خوب و ردپای کوچک مشخص می شوند.

شیرهای ایمنی دریچه های فنری هستند که با رسیدن فشار به تنظیم سوپاپ به طور خودکار باز می شوند. آنها برای جلوگیری از ایجاد فشار بیش از حد در دیگ استفاده می شوند.

سوپرهیترها مجموعه ای از لوله ها در مجرای گاز خروجی پس از دیگ هستند. آنها قطعات کمکی تجهیزاتی هستند که برای گرم کردن بخار یا گرم کردن آن بالاتر از دمای اشباع آن استفاده می شوند.

تصفیه‌کننده‌های آب یا تهویه‌کننده‌ها مواد معدنی را از آب دیگ حذف می‌کنند که می‌تواند منجر به پوسته پوسته شدن روی لوله یا دیواره‌های بدنه شود.

استانداردها

دیگ های صنعتی تابع استانداردهای مختلفی هستند که بخش های مختلف طراحی و عملکرد دیگ را دیکته می کنند.

استانداردها و کدهای ASME (انجمن مهندسین مکانیک آمریکا) برای دیگ‌ها برای تایید طراحی سازنده و اطمینان از ساخت مناسب وجود دارد.

استانداردها و کدهای انتشار قانون هوای پاک EPA (سازمان حفاظت از محیط زیست) برای تنظیم آلودگی هوای مجاز ناشی از بویلرها، از جمله اکسید گوگرد، اکسید نیتروژن و سایر انتشارات وجود دارد.

منبع

globalspec.com