دیگ بخار دستگاهیست كه برای تولید بخار از آن استفاده می‌شود. این بخار می‌تواند برای چرخاندن توربین یا گرم كردن برخی كوره‌ها استفاده شود. در دیگهای بخاری كه در نیروگاه ها كار می كنند به دلیل نیاز به فشار بالاتر بخار به صورت سوپرهیت (مافوق گرم) است. آب در این دیگهای‌ بخار از لوله هایی كه در میان شعله های مشعل محصور شده‌اند عبور می‌كند اما در دیگهای بخار كوچكتر بخار به صورت اشباع خواهد بود و در این مشعل‌ها شعله در داخل لوله و آب در اطراف لوله قرار دارد.

یك دیگ بخار از قسمت‌های مختلفی تشكیل شده كه توضیح مختصری در مورد آنها خواهید دید:
1. مشعلهای دوگانه سوز
2. شیشه آب نما: سطح آب داخل دیگ را نشان می‌دهد
3. مانومتر: فشار دیگ را نشان می‌دهد
4. تابلو و تجهیزات برقی
5. هشدار دهنده : در صورت بالا رفتن فشار داخل دیگ هنگامی كه قسمتی به درستی كار نكند
6. پمپ : در این دیگها از پمپ با دبی بالا و هد متوسط از نوع حلزونی طبقاتی استفاده می‌كنند كه دارای یك الكترو موتور به عنوان محرك است..
7. دودكش : برای خروج گازهای سوخته شده در فرایند احتراق
8. زیر آب زن : خروجی از ته دیگ برای خروج رسوبات ته‌نشین شده در ته دیگ
9. سنسور حرارتی: از آنجایی كه بخار تولیدی در حالت اشباع است و دما و فشار همواره متناسبند به‌جای استفاده از فشارسنج كه در فشارهای بالا مشكل است از سنسورهای حرارتی استفاده میكنند با استفاده از این اصل كه هر دما فشار معینی را نشان می‌دهد.
10. سوپاپ اطمینان : اگر در موارد نادر تمام ایستگاههای ایمنی و همچنین هشدار دهنده‌ها به علت نقص درست كار نكنند در صورت تجاوز فشار از محدوده قانونی خود سوپاپ باز شده و فشار را با خارج كردن قسمتی از بخار داخل دیگ كاهش می‌دهد.
11. تراپ: واحدیست كه بخار كندانس شده را جمع‌آوری كرده و به آن تله آب نیز می‌گویند.

آب رسانی برای دیگ بخار:
سیال اصلی استفاده شده در دیگهای بخار آب است باید این سیال طی مراحلی آماده و وارد دیگ شود. قسمت‌های اصلی آب‌رسانی عبارتند از:
1. منبع آب صنعتی مانند چاه عمیق
2. فیلتر شنی: ذرات جامد معلق در آب را جمع‌آوری می‌كند كه از طبقات شنی، سیلیسی و سنگی تشكیل شده است. شیر ها در این قسمت و فیلتر بعدی بگونه‌ای طراحی شده‌اند كه بعد از ساعاتی كار و كثیف شدن بتوان جریان آب را به صورت معكوس از آن عبور داد تا تمیز شوند.
3. سختی گیر: سختی گیری برای جدا كردن دو عنصر كلسیم و منیزیم بكار میرود. اگر این دو عنصر از آب جدا نشوند همان اتفاقی در دیگ بخار می‌افتد كه در كتری رخ می‌دهد. در واقع رسوبات سطح بین لوله های آتش كار با آب را كاهش میدهد و انرژی بیشتری برای تولید میزان معینی فشار مصرف می‌شود. همچنین پاكسازی این لوله ها علاوه بر هزینه بر بودن خط تولید را نیز متوقف می‌كند.
این بخش از دو مخزن تشكیل می‌شود مخزن اول شامل بافت رزین سه‌بعدی بوده كه با منیزیم تركیب شده RMg بوجود می‌آورد در نتیجه سختی آب از بین می‌رود ولی نمی‌توان آن را به فاضلاب هدایت كرد چون رزین از دست خواهیم رفت. پس از مخزن دوم به عنوان مخزن احیا استفاده می كنیم در این مخزن آب‌نمك وجود دارد. واكنشهای به صورت زیر انجام می‌شود زیر را با تركیب رزین و منیزیم انجام میدهد.

واكنش اول :
MGSO4+R------------RMg+SO4

واكنش دوم :
Nacl+RMg+So4------------RNa+MgCl2

اكنون MgCl2 وارد فاضلاب شده و RNa مجددا با سولفات منیزیم تر كیب شده و تولید RMg می‌نماید كه با انجام چرخه‌ای این واكنش‌ها رزین مجددا احیا شده و MgCl2 از چرخه خارج می‌شود.
اكنون سختی آب گرفته شده ولی برای وارد شدن به داخل دیگ هنوز مشكلاتی وجود دارد.

1. اكسیژن محلول در آب كه باعث اكسید شدن خط لوله می‌شود.
2. دمای پایین آب كه به دیگ بخار كه در دمای بالا است شك وارد می‌كند.
برای حل مشكلات بالا از ریگازور استفاده می‌كنند كه مخزنی است حاوی آب بدون سختی كه از مرحله قبل تولید شده و قسمتی از بخار تولیدی دیگ با فشار وارد آن می‌شود تا علاوه بر بالا رفتن دمای آب اكسیژن موجود به صورت حباب از آن خارج شود.
آب موجود میتواند مورد استفاده دیگ بخار قرار گیرد كه توسط پمپ با دبی بالا دیگ را تغذیه می‌كند. این تغذیه هم می‌تواند اتوماتیك باشد و هرگاه سنسور‌های دیگ سطح آب داخل دیگ را كافی تشخیص ندادند به پمپ فرمان تغذیه دهند و یا به صورت دستی و توسط اوپراتور پمپ روشن شود.

سیستم گازرسانی برای دیگ بخار:
لوله گاز شهری با یك كلید قطع و وصل اصلی وارد مدار دیگ بخار می‌شود. بعد از این كلید مانومتر فشار خط را نشان می‌دهد كه حدود 5/2 بار است اما این فشار برای مشعل خیلی زیاد و خطرناك است، پس باید از رگلاتور كه فشار شكن است استفاده می‌كنیم . همچنین قبل از رگلاتور از یك فیلتر برای مواد جامد معلق در گاز استفاده می‌كنیم سپس گاز وارد رگلاتور می‌شود. با استفاده از مانومتر می‌توان دریافت فشار گاز بعد از رگلاتور به 25 میلی بار كاهش یافته است.
گاز فشار پایین بعد از عبور از یك سوپاپ اطمینان وارد دو شیر برقی می‌شود كه مستقیما توسط مشعل هدایت می‌شوند. شیر برقی شماره یك به صورت تك‌ضرب فقط حالت روشن و خاموش دارد كه یا گاز را قطع میكند یا وصل، اما شیر شماره دو به صورت تدریجی می‌تواند میزان گاز عبوری را كم و زیاد كند. این گاز مستقیما وارد مشعل می‌شود.

مشعل:
در دیگهای بخار معمولا از مشعل‌های دو مرحله‌ای استفاده می‌كنند. یك سروو موتور میزان گاز و هوای ورودی را تنظیم كرده و وارد محفظه تخلیط می‌نماید. در خروجی این محفظه دو الكترود با فاصله وجود دارند كه با عبور جریانی حدود 1 الی 10 میكروآمپری ایجاد جرقه می‌نماید تا شعله تشكیل شود. اما اگر این جرقه تحت هر شرابطی نتواند شعله ایجاد كند سنسور نوری(سلول UV) كه در مدار وجود دارد مشعل را ریست می‌نماید چون در غیر اینصورت گاز در محفظه جمع می‌شود كه بسیار خطرناك است.

این مشعل‌ها با یك رله هوشمند كار میكنند كه تمامی قسمتهای مشعل را تحت كنترل دارد و هر مرحله از كار مشعل (مانند فن تنها، جرقه، شعله كامل، ریست و . . .) را با رنگ‌های مختلف نشان می‌دهد.
در هنگام روشن شدن فن مشعل به مدت 40 ثانیه كار میكند تا گازهای سوخته نشده كه در محفظه باقیمانده كاملا خارج كند سپس گاز نیز وارد شده و مشعل جرقه میزند تا شعله تشكیل شود.

گرد آورنده : حامد منصف

منبع:

dalaho.net

دانشنامه مرجع مهندسی ایران

www.smsm.ir

نوع مطلب : مهندسی مکانيک - سیالات
نوشته شده در یکشنبه ۱۲ دی ۱۳۸۹ توسط SMSM |           |