تبلیغات
تیم آموزشی دانشجویان - مقدمه ای درباره بویلرها 1
 
تیم آموزشی دانشجویان
learning team students
                                                        
درباره وبلاگ

به توکل نام اعظمت,بسم الله الرحمن الرحیم!
سلام به تمام علاقمندان علم و دانش!
اینجانب احمدرضا رفیعیان دانشجوی رشته مهندسی مکانیک نیروگاه(دانشگاه صنعت آب و برق) هستم!
هدفم از ایجاد این وبلاگ اینه که به 1 منبع برای دانلود جزوه,کتاب,مقاله,حل المسائل,نرم افزار تبدیل بشه!
که برای رسیدن به این هدف به کمک شما خوانندگان محترم خیلی خیلی نیاز دارم!
در ضمن تو زمینه مکانیک نیروگاه,کنترل,برق قدرت هم به دلیل نیاز رشتم و نرم افزارهای piping&pdms,autocad,carier,catia آشنایی دارم , سوالی داشتین در خدمتم!
به امید موفقیت همه شما عزیزان!
یا علی!
مدیر وبلاگ : احمدرضا رفیعیان
نظرسنجی
به نظرتون چه مطالبی بزاریم رو سایت؟








آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :





Powered by WebGozar

مقدمه ای درباره بویلرها:

بشر از قرنها پیش به قدرت بخار پی برده بود ولی استفاده صنعتی از دیگهای بخار از سال 1712 میلادی توسط (ساوری و نیوکامن) با ساخت اولین دیگ بخار با پوشش سربی یا چوبی و با فشار کمی بالاتر از فشار اتمسفر آغاز گردید. در سال 1725 میلادی ( هیستک بویلر) با صفحات فولاد پرچ شده و با فشار نسبی (( مورد استفاده قرار گرفت.

 
1-شمای برش خورده از بویلر


با گذشت زمان مشخص گردید که تنها شکل عملی استفاده از دیگ بخاری مدور ساختن آنهاست که در سال 1795 با بوجود آمدن صفحات نوردی دیگ بخار بصورت مدور ساخته شد. از سال 1873 دیگهای بخار بصورت لوله آبی (Water Tube) طراحی گردید(شکل-1). در لوله های مایل این نوع دیگ آب جریان پیدا کرده و توسط جداره لوله ها حرارت جذب می شود. با توجه به افزایش سطحی انتقال حرارت به بهترین وجه صورتمی گیرد.
با افزودن اجزایی چون سوپر هیتر، دی هیتر، اکونومایزر و گرمکنهای هوا و ... ، صورت اولیه دیگهای بخار به تدریج بصورت بویلرهای با ظرفیت بیشتر امروزی تبدیل شد.سیر پیشرفت و تکامل بویلر به صورت زیر بوده است:
1- افزایش درجه حرارت
2- افزایش فشار
3- افزایش تناژ بخار خروجی از بویلر
4- افزایش راندمان
5- سهولت کنترل
6-کاهش هزینه های ساخت، بهره برداری و تعمیرات
7-افزایش طول عمر بویلر
 
انواع بویلر:
وظیفه بویلر تبدیل مایع (آب) زیر اشباع به بخار فوق اشباع می باشدی ولی در صنعت به کلیه وسایل تولید بخار از مرحله مایع اشباع تا بخار سوپر هیت، بویلر گفته می شود.
بویلرها به واحدهای تولید بخار جهت مصارف همگانی، برق و مصارف صنعتی تقسیم می شوندکه بسته به نوع طراحی، می توانند سوخت هسته ای، ذغال سنگ، نفت کوره(مازوت) نفت گاز و گاز طبیعی مصرف کنند.
بویلرها بر اساس پارامترهای مختلف تقسیم بندی می شوند که بطور کلی عبارتند از:
 
بویلرها با سوخت هسته ای(راکتور)
استفاده از سوخت هسته ای برای تولید بخار فاقد عواقب نامطلوب سوخت فسیلی می باشد، ولی نیروگاههای هسته ای مقداری پرتو رادیو اکتیو در محیط آزاد می کنند که با این حال این امر قابل کنترل بوده و برای کارکرد عادی نیروگاههای هسته ای، مقدار این مواد بسیار پایینتر از حدی است که برای انسان و محیط زیان آور باشد. علاوه بر این نفت و گاز را می توان برای تولید مواد پتروشیمی و بسیاری از فراورده های صنعتی دیگر به کار برد و نباید این ماده را تنها بعنوان سوخت مصرف کرد. نیروگاههای هسته ای از راندمان بالایی برای تولید انرژی حرارتی برخوردارند. انرژی که می توان برای تولید برق از آن استفاده کرد. در تاسسیسات نیروگاههای هسته‌ای، یک سیال ثانویه بین راکتور و بویلر جریان می یابد و در بویلر، حرارت از سیال ثانویه به آب منتقل می‌شود. بخار حاصل نیز در یک سیکل بخار معمولی جریان می یابد.
بویلرهای نیروگاههای هسته ای در انواع مختلف طراحی می‌گردند که مهمترین آنها راکتور آب سبک تحت فشار(راکتور آب جوشان-Boiling Water Reactor ) و راکتور با آب سنگین می باشد.
 
بویلرها با سوخت فسیلی:
در تمام بویلرهای صنعتی از سوخت فسیلی استفاده می شود. همچنین اکثر برق تولیدی در نیروگاههای کشورمان از سوخت فسیلی بخصوص مواد نفتی حاصل می گردد.
استفاده از سوخت فسیلی برای تولید برق، گازکربنیک زیادی تولید می کند. دلیل این امر آن است که مقدار گرمایی که از سوختن سوخت فسیلی حاصل می شود، بیش از سه برابر انرژی الکتریکی تولیدی است. مقدار گازکربنیکی که از نیروگاههای فسیلی آزاد می شود متناسب با مقدار گرمایی است که در اثر احتراق حاصل می شود. بنابر این تولید برق در نیروگاههای با سوخت فسیلی یکی از منابعی است که سبب تولید  می شود.
با توجه به تاثیرات منفی سوخت فسیلی در زندگی بشر و محیط زیستی لازم است به هر وسیله ممکن در کاهش استفاده ازآن برای تولید برق اقدام شود. انواع بویلرهای فسیلی عبارتند از:
 
1-بویلرهای مخزنی:
این نوع بویلرها شامل یک مخزن سربسته می باشند که انتقال حرارت در خارج از آنها صورت گرفته و آب در داخل مخزن به بخار تبدیل می شود. راندمان بویلرهای مخزنی بسیار کم بوده و در حدود 30% است و فقط در مصارف صنعتی با میزان بخار کم استفاده می شوند.
 
 
2-بویلرها با لوله های آتش(Fire tube):   
در این نوع بویلرها اطراف لوله ها از آب پوشانیده شده است و گازهای حاصل از احتراق از داخل لوله ها عبور کرده و انتقال حرارت مابین آب و محصولات انجام می گیرد. محفظه احتراق(کوره) می تواند در داخل یا در خارج بویلر قرار گیرد. راندمان بویلرهای Fire Tube حدود 70% می باشد که جهت تولید بخار در واحدهایی با ظرفیت و فشار کم بکار برده می شود.
 
3-بویلرها با لوله های آب جداری(Water Tube Boiler):
در انواع مختلف این نوع بویلرها(شکل-2)، انتقال حرارت بر اثر برخورد گازهای حاصل از احتراق با سطح خارجی لوله های محتوی آب و بخار به روشهای تشعشعی، جابجایی و هدایت صورت می گیرد.مزیت آنها نسبت به بویلرهای فایرتیوب، کم بودن قطر لوله های آب و بخار می باشد که باعث می شود تنشهای حرارتی کمتری به سطح لوله ها وارد شده و در نتیجه می توان این بویلرها را برای فشارها و ظرفیتهای بالا مورد استفاده قرار داد. راندمان این نوع بویلرها در حدود 85 الی 95 درصد می باشد.

2-    بویلر با لوله های آب جداری
 
یک بویلر از نوع دیواره آبی شامل یک اتاق احتراق همراه لوله های آب، هدرها و درامهای بخار و آب می باشد. علاوه بر این اجزاء دارای سوپر هیترها, گرمکنهای هوا, اکونومایزر و نگهدارنده ها می باشد که همه اینها اجزاء بویلر را تشکیل می دهد.
در این نوع بویلر ها معمولا از لوله های عمودی دارای فین بصورت دیواره یکپارچه استفاده می شود. ساختمان این دیواره ها از یک سری لوله های عمودی تشکیل شده است که توسط جوش دادن یک نوار فلزی بنام Fin به هم متصل شده اند و دیواره ای پیوسته ایجاد می کنند. لوله های دیواره آبی از آنجاییکه تحت تاثیر شار حرارتی بسیار بالایی قرار دارند و از نوسانات فشار و درجه حرارت ,بخصوص هنگام راه اندازی از حالت سرد برخوردار می‌باشند, نیاز به طراحی دقیق دارند. معمولا لوله های آبی در محفظه احتراق بطور عمودی قرار می گیرند. این لوله‌ها در بالا و پایین روی هدرها (Header) به قسمتهایی بنام Stub که تواما با هدر ساخته شده و یا در عمل به آن جوش داده می شوند, وصل شده اند. وجود هدر ها در بویلر از تعداد لوله هایی که مستقیما به درام(Drum) وصل می شوند, می کاهد. توزیع دما در لوله های دیوار آبی به عواملی نظیر ضریب انتقال حرارت جابجایی در داخل لوله ها, مقدار شار حرارتی در داخل محفظه احتراق, ضریب هدایت حرارتی و ابعاد و ساختار هندسی لوله و فین بستگی دارد. وجود فین باعث توزیع نسبی یکنواخت شار حرارتی در جداره داخلی لوله می گردد و افت حرارتی بویلر را کاهش می دهد. همچنین فینها سطح تبادل حرارت را افزایش داده سبب تبادل بیشتر حرارت می‌شوند.
 
3-1: بویلرهای یکبار گذر(فوق بحرانی)(Once Through Boiler):
بویلر های بدون درام که دارای فشار فوق بحرانی می باشند به بویلرهای بنسون معروفند. در این نوع بویلر طراحی مجموعه محوطه احتراق و لوله های دیواره ای به نحوی است که کلیه آب تغذیه کننده موجود در لوله های دیواره ای پس از طی محوطه احتراق و لوله های دیواره ای به بخار تبدیل شده و مستقیما به سمت سوپرهیترها هدایت می گردند, لذا این بویلرها بدون درام هستند. از آنجاییکه بویلرهای بنسون دارای فشار بالایی هستند, تکنولوژی پیشرفته ای برای ساخت آنها مورد نیاز است, ولی به علت عدم وجود درام, وزن کمتری نسبت به بویلرهای زیر فشار بحرانی (درام دار) دارند. در بویلرهای بنسون حجم مشخصی از آب تغذیه با یکبار گردش در بویلر باید به بخار تبدیل شود. به عبارت دیگر عدد سیرکولاسیون, یک می باشد. ولی از آنجا که این بویلرها بالای فشار بحرانی کار می کنند, برای افزایش طول لوله های دیواره ای, بر خلاف بویلرهای درام دار لوله ها را بصورت مورب در روی دیواره ها طراحی می کنند تا ارتفاع بویلر کاهش یابد.همچنین ضخامت لوله های دیواره‌ای به علت بالا بودن فشار, بیشتر از ضخامت لوله های بویلرهای درام دار است. در ابتدای راه اندازی بویلرهای بنسون برای جداسازی آب و بخار از هم از سیکلون استفاده می کنند که با استفاده از خاصیت گریز از مرکز, آب و بخار را از هم جدا می کند و در حالت کارکرد دائم بویلر, از مدار خارج می گردند. همچنین به علت پایین بودن عدد سیرکولاسیون کنترل آنها نسبت به بویلرهای درام دار دشوارتر است و به دلیل نداشتن درام در شرایط اضطراری ذخیره آب و بخار نخواهند داشت.
 
انواع مختلف بویلرهای مورد استفاده در صنعت:
1-هیترهای گازی غیر مستقیم(Indirect Heater):
ازنوع fire tube میباشند و یکی از موارد استفاده آنها گرم نمودن گاز طبیعی پس ازفشارشکن(گاز شهری) است.
 
2-هیترهای گازی مستقیم (Direct Heater):
که به کوره پالایشگاهی نیزمعروف بوده و از نوعWater Tubeهستند.لوله ها بطور مستقیم درمعرض شعله وحرارت هستند(تشعشع صورت می گیرد) و بخش کویل گونه که درمعرض انتقال حرارت جابجایی می باشند.
 
3-بویلرهای واکنش شیمیایی(راکتور):
بویلر بازیاب حرارتی (Recovery Boiler) واستوانه ای شکل می باشند که در مجتمع های پتروشیمی مورداستفاده قرار می گیرند و کویلهای حرارتی آنها بصورت مارپیچی در صفحه می باشند.
 
4-بویلرهای سیکل ترکیبی:   (Heat Recovery Steam Generator) 
این بویلرها از نوع بازیاب می باشند و جهت استفاده ازانرژی گازهای خروجی نیروگاه گازی(توربین گازی) استفاده میشوند(شکل-3). نیروگاه سیکل ترکیبی در واقع ترکیبی است بین نیروگاه بخار و توربین گاز جهت افزایش راندمان کلی سیستم، در این نوع، بخش توربین گاز می تواند از سیستم جدا شده و خود مستقل کار کند.

3-  بویلر سیکل ترکیبی
 
5-بویلرهای بازیافت(Recovery Boiler):
که در بخش کوره های ذوب مورد استفاده قرار میگیرند. این بویلرها درمجتمع های ذوب فلزات درمسیر مستقیم مدار ذوب نصب می شوند وامکان جدایش آنها از سیستم در حال کار وجود ندارد.
 
6-بویلرهای زباله سوز:(Incinerator Boiler)
هدف اصلی ازبین بردن زباله های شهری و خانگی می باشد ضمن اینکه با این عمل برق نیز تولید میشود. این بویلرها به تجهیزات اضافی قبل و بعد از بویلر نیاز دارند(جهت انباشت زباله و تخلیه خاکستر).
 
7-بویلرهای ذغال سنگ سوز(Coal Boiler):
دراین بویلرها نیز به دلیل استفاده از ذغال سنگ به عنوان سوخت به تجهیزات جانبی قبل و پس از بویلر نیاز می باشد.
 





نوع مطلب :
برچسب ها : مقدمه ای بر بویلرها، بویلرها،
لینک های مرتبط :




دوشنبه 16 مرداد 1396 08:06 ب.ظ
I simply couldn't depart your website before suggesting that I extremely
loved the usual information an individual provide to your guests?
Is gonna be back continuously to inspect new posts
یکشنبه 15 مرداد 1396 09:23 ق.ظ
This is very interesting, You're a very skilled blogger. I have joined your feed and look forward to
seeking more of your wonderful post. Also, I have shared your website in my
social networks!
دوشنبه 9 مرداد 1396 10:08 ب.ظ
Hi there, its nice post concerning media print, we all know media is a wonderful
source of data.
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 04:21 ق.ظ
It's perfect time to make some plans for the long run and it's time
to be happy. I have learn this submit and if I may just
I want to counsel you few interesting things or tips.
Perhaps you can write subsequent articles referring to this article.
I want to read even more issues about it!
پنجشنبه 31 فروردین 1396 09:25 ب.ظ
It's going to be finish of mine day, but before ending I am reading this fantastic article to improve my experience.
شنبه 12 فروردین 1396 02:38 ب.ظ
I love reading an article that can make people
think. Also, thanks for permitting me to comment!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر