گزارش کاراموزی تكنولوژی صنعتی كاربرد دیگ های بخار

گزارش کاراموزی تكنولوژی صنعتی كاربرد دیگ های بخار در 36 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

تاریخچه و انواع دیگ های بخار

        1

قطعات اصلی دیگ های بخار

       2

معرفی اجزای مختلف دیگ های بخار

       4

انتخاب نوع دیگ بخار

       10

دمای آب برگشتی

       13

راهنمایی راه اندازی دیگ های بخار لوله دودی

       15

مکان و شرایط نصب

      17

شرایط نصب دودکش

      18

سیستم هدایت سوخت

      19

منبع آب تغذیه

      20

شرایط آب مصرفی دیگ های بخار

      21

اطلاعات كلی در مورد آب تغذیه دیگ های بخار

      22

لوله کشی عبور بخار آب

      27

روش تمیز کاری

      27

خاموش کردن دیگ برای مدت کوتاه

     28

خاموش کردن دیگ برای مدت طولانی

      29

عیوبی که ممکن است در سیستم کار بوجود آید:

     30

الف) دیگ آب گیری نمی کند:

      30

ب) مشعل شروع به کار نمی کند:

      31

ج) موتور مشعل و دمنده کار می کند ولی شعله ایجاد نمی شود

     32

د) مشعل روشن شده ، بلافاصله خاموش می شود:

      33

هـ ) مشعل در حین کار خاموش می گردد:

      33

و) شعله دود می کند:

       34

ز) مشعل دائماً خاموش و روشن می گردد.

       34

 عوامل خطر آفرین در دیگ های بخار

       34

سرویس های روزانه دیگ های بخار

       35

سرویس های هفتگی دیگ های بخار

       36

سرویس های ماهانه دیگ های بخار

       37

سرویس های فصلی دیگ های بخار

      38

 




تاریخچه و انواع دیگ های بخار:

همزمان با ورود بشر دوران صنعتی که با استفاده گسترده تر انسان از نیروی ماشینی در اوایل قرن هجدهم میلادی اغاز شد. تلاش های افرادی نظیر وات ، مارکیز و ... از انگلستان در ارتباط با گسترش بهره برداری از نیروی بخار و طراحی و ساخت دیگ های بخار شروع شد. دیگ های بخار اولیه از ظروف سربسته و از ورق های آهن که بر روی هم برگردانده و پرچ شده بودند  و شامل اشکال مختلف کروی یا مکعب بودند ، ساخته شدند.

این ظروف بر روی دیوارهای آجر بر روی آتشی قرار داده شده و در حقیقت برون سوز محسوب می شد.

این دیگ ها در مراحل آغاز بهره برداری تا فشار حدود bar 1 تأمین می نمودند که پاسخگوی نیازهای آن دوره بود ولی به علت تشکیل رسوب و لجن در کف دیگ که تنها قسمت تبادل حرارت آب با شعله بود ، و با بروز این مشکل ، دمای فلز به آرامی بالا رفته و موجب تغییر شکل و دفرمه شدن فلز کف و در نتیجه ایجاد خطر انفجار می شد. 

همزمان با نیاز به فشارهای بالاتر بخار توسط صنایع ، روند ساخت دیگ های بخار نیز تحولات بیشتری را تجربه نمود.

بدین جهت برای دستیابی به بازده حرارتی بیشتر ، نیاز به تبادل حرارتی بیشتری احساس می شد. در نتیجه سطوح در معرض حرارت با در نظر گرفتن تعداد زیادی لوله باریک که در آنها گازهای گرم جریان داشتند و اطراف آنها آب وجود دارد ، افزایش یافتند. این دیگ ها با داشتن حجمی کمتر ، راندمان مناسبی داشتند. دیگ های بخار و آب داغ در صنایع لاستیک سازی ، فیبر سازی ، غذایی ، دارویی ، نساجی ، نیروگاه ها ، نوشابه سازی ها ، مدارس ، منازل ، صنایع بهداشتی و گرمایشی برج ها و بسیاری از موارد دیگر که نیازمند بخار آب و آب داغ در یک فرآیند تولید
می باشند ، مصارف زیادی دارند.

با توجه به کاربرد وسیع دیگ و اهمیتی که دیگ در صنایع دارد ، عدم نگهداری مناسب باعث کاهش عمر و بازدهی دیگ خواهد شد و در نتیجه کاهش تولید ، اتلاف وقت و سرمایه ملی کشور را به دنبال خواهد داشت.

قطعات اصلی دیگ های بخار

دیگ های بخار شامل بدنه اصلی (Shell) و صفحه لوله ها (Tube - plate End plate) ، کوره و اطاقک برگشت دود و لوله های پاس 2 و 3 می باشد. دیگ های فوق به همراه کوره از نوع سه پاس و Wetback می باشند.

پاس اول: شامل کوره که به شبکه جلوی محفظه احتراق جوشکاری شده است.

پاس دوم: شامل لوله هایی از اطاقک برگشت به جعبه دود جلوی دیگ می باشند.

پاس سوم: شامل لوله هایی از جعبه دود جلو به جعبه دود عقب می باشند.

شعله تشکیل شده در پاس اول به صورت مخلوط هوا و مواد حاصل از احتراق در دمای بالا از لوله های پاس دوم و سوم عبور و به جعبه دود عقب وارد شده و از آنجا از طریق دودکش خارج دمی شود و در طی این مسیر آب بیشترین گرمای ممکن را از محصولات احتراق دریافت می کند.

در بدنه دیگ های بخار دریچه های دست رو و آدم رو و لایروبی وجود دارد که هر کدام دارای درب متحرک بوده و توسط واشر گرافیتی آب بندی می گردند.     درب های جلو و عقب دیگ برای تمیزکاری و تعمیرات پیش بینی شده است.

لوله های پاس 2 و 3 از دو نوع لوله های معمولی (Plain Tube) و لوله های مقاوم (Stay Tube) تشکیل شده اند که لوله های معمولی با روش اکسپندکاری انتهای لوله ها آب بندی شده و دو سر لوله های مقاوم به صفحه لوله ها جوشکاری می گردند. بعد از اتمام کلیه مراحل جوشکاری در ساخت و قبل از انجام عایق دیگ را تحت آزمایش هیدرواستاتیک قرار می دهند. بدین صورت که دریچه های آدم رو و دست رو را باز کرده و داخل دیگ را کاملاً شستشو می نمایند و بعد از بستن و آب بندی کردن درب ها ، دیگ را پر از آب و هواگیری نموده و فشاری تا 5/1 برابر فشار طراحی دیگ به آن اعمال می نمایند. سپس تمام قسمت های دیگ را با دقت کامل کنترل کرده تا از عدم وجود نشت در قسمت های مختلف آن بخصوص از محل    لوله های اکسپند شده اطمینان حاصل نمایند. جهت تخلیه آب دیگ بایستی حوضچه یا مخزنی در نزدیکی شیر تخلیه آب ایجاد گردد حوضچه فوق پر از آب بوده و قسمت بالای آن به چاه راه داشته باشد و لوله تخلیه دیگ جهت خفه شدن بخار به داخل حوضچه هدایت گردد و دریچه حوضچه می بایستی به طور متحرک پوشانیده شود.

 

 

اطلاعاتی کلی در مورد آب تغذیه دیگ های بخار

امروزه در صنعت انواع مختلف دیگ بخار ساخته می شد که از نظر شکل و ساختمان داخلی و ظرفیت تولید بخار در واحد مسطح و فشار کار با هم تفاوت دارد ولی حاصل کار همه دیگ ها و پدیده هائیکه ممکن است در رابطه با مصرف آب غیر استاندارد در ضمن کار آنها پیش آید کم و بیش شبیه یکدیگر است و بیشتر اختلاف در سرعت تشکیل این اشکالات است.

مهمترین اشکالاتی که در اثر مصرف آب خارج از استاندارد در دیگ های بخار ایجاد می شود عبارتند از :

1- تشکیل رسوب

2- خوردگی

3- حمل مواد توسط بخار

4- شکنندگی قلیائی فلز دیگ بخار

1- تشکیل رسوب

در تمام آب های معمولی مقادیر مختلف از نمک های معدنی بشکل محلول و بعضی ترکیبات به صورت نامحلول وجود دارد اگر مواد نامحلول آب را بوسیله فیلتر شنی از آن جدا کنیم در حرارت معمولی احتمال نامحلول شدن نمک های محلول بسیار کم است ولی اگر آب را حرارت بدهیم بدون شک قسمتی از نمک های نامحلول ته نشین می شود.

مکانیزم واقعی ته نشین شدن رسوب از دو مرحله تشکیل می گردد در ابتدا رسوب در محل تشکیل و در مرحله دوم این رسوب در روی سطوح انتقال حرارت دیگ بخار ته نشین می گردد و در آنجا حرارت دیده و بصورت پوسته سختی در می آید.

مکانیزم عمده تشکیل رسوب از طریق بلورین شدن نمک های تشکیل دهنده رسوب از محلول اشباع شده آنها در لایه نازک مجاور سطوح حرارتی دیگ بخار می باشد بطور کلی مشخص شده است که نمک های تشکیل دهنده رسوب آنهایی هستند که با افزایش درجه حرارت حلالیتشان در آب کم می شود. سولفات کلسیم برای این مورد مثال بسیار خوبی است قابلیت انحلال این جسم که در حرارت معمولی بیش از دو گرم در لیتر است در درجه حرارت 220 درجه سانتیگراد به حدود 04/0 گرم در لیتر کاهش می یابد بدین جهت در تشکیل رسوبات سخت دیگ بخار نقش مهمی دارد.

در ادامه بررسی دلایل تشکیل رسوب ، لازم است متذکر شد بزرگترین دلیل چسبیدن رسوب روی جدار دیگ و تشکیل رسوبات سخت ناصاف بودن جدار داخل دیگ ها و لوله های آتش خوار می باشد. زیرا این ناصافی ها تکیه گاه خوبی برای اولین جوانه های بلورین است و از آن پس نمک هائی که به تدریج نامحلول می شود روی شبکه بلورین اولیه شسته و موجب نمو آن خواهد شد.

1-1- تأثیر رسوب روی لوله های تبادل حرارتی  دیگ بخار

رسوبات مختلفی که روی سطوح حرارتی دیگ بخار بوجود می آید از نظر مشخصات فیزیکی با یکدیگر تفاوت دارند. مثلاً رسوبات کربنات که نرمتر از رسوبهای دیگر است اگر در نتیجه تجزیه بیکربناتها بوجود آمده باشد دارای خلل زیادی است این خلل در ضمن کار دیگ و بخار آب تولید می شود که ضریب انتقال حرارت آن کوچکتر از آب مایع است بنابر این مانع بزرگی در راه انتقال گرما به آب دیگ بوجود می آید و راندمان دیگ کم می شود در صورتی که رسوب های سولفاتی که معمولاً خیلی سخت هستند و به سختی از بدنه دیگ جدا می شوند کمتر دارای خلل و فرج بوده و ضریب انتقال حرارت آنها از رسوب های کربناتی بزرگتر است همچنین ضریب انبساط طولی کوچکی هستند در موقع گرم شدن دیگ نمی توانند به اندازه ورقهای فولاد بدنه دیگ منبسط شود در نتیجه در بعضی نقاط که ضخامت قشر رسوب زیاد است بواسطه جلوگیری از انتقال گرما بدنه دیگ سرخ شده است قشر نامبرده ناگهان ترک خورده آب به فلز سرخ شده می رسد این عمل علاوه بر تبخیر ناگهانی آب و بالا رفتن فشار دیگ موجب تولید مقداری گاز هیدروژن می شود که ممکن است با اکسیژن موجود در دیگ ترکیب و سبب انفجار دیگ شود.

کم شدن راندمان حرارتی دیگ بخار بر اثر رسوبات چندان قابل ملاحظه نیست در صورتی که ایجاد اختلاف درجه حرارت بین جدار داخلی و خارجی دیگ اهمیت خیلی زیادی دارد و بیشتر اوقات موجب انفجار و تلفات جانی و مالی فراوان می شود.

2- خوردگی در دیگ ها CORROSION :

بطور کلی تأثیر آب روی فلز دیگ بخار و نتیجه آن را که انتقال تدریجی مقداری از فلز بداخل آب می باشد خوردگی دیگ بخار گویند. بطور خلاصه دلایل خوردگی در دیگ های بخار عبارت اند از :

2-1- PH آب که بستگی به نمک ها و گازهای حل شده در آب دارد مثلاً انحلال گاز کربنیک آزاد یا نمک های منیزیم موجب بروز خاصیت اسیدی و خورندگی می شود.