مقالات مهندسی مکانیک

[فلفل نمك]

نگهداری عمومی دیگ بخار (قسمت سوم)
روشهای تمیز کاری:
با بازکردن درب جعبه دودهای جلو وعقب دیگ، می توان به تمام لوله ها دسترسی پیدا کرد.
از جلو دیگ با برس مخصوص داخل لوله ها را از رسوب و دود پاک کنید. رسوب و دوده معمولاً در پشت دیگ جمع می شود. دوده و رسوب مربوط به گذر دوم لوله ها در محفظه برگشت و دوده گذر سوم لوله ها در جعبه دود عقبی تجمع می یابد. این رسوب های دوده ای را به سادگی می توان از بین برد. با برداشتن درب انتهای محفظه برگشت، می توان به درون آن راه یافت و دوده یا رسوب آب و دوده ای را که در آن جمع شده اند، بیرون آورد و کاملا پاک نمود. هنگام نصب مجدد دربهای جلو و عقب از آببندی بودن آنها اطمینان حاصل نمایید و اگر به اتصالات صدمه ای رسیده، آنها را تعمیر و تعویض نمایید.

خاموش کردن دیگ برای مدت کوتاه:
جهت خاموش نمودن دیگ برای مدتی معین و حداکثر تا یک شیفت کاری، می توان به یکی از دو طریقه زیرعمل نمود:
1- شیر خروجی بخار دیگ را بسته و مشعل و پمپ تغذیه را روی حالت خودکار بگذارید. با این روش، در طول این مدت فشار داخل دیگ حفظ شده و آماده شیفت بعدی می باشد.
با توجه به اینکه در این حالت، کارکرد دیگ بخار بدون حضور مسئول و ناظر انجام می گیرد، اما لازم است این امر را با شرکت بیمه در میان بگذارید تا آنها روش شما را تأیید نمایند، در این حالت لازم است قبلا از عملکرد درست سیستمها اطمینان کامل حاصل شده باشد.

2- شیر خروجی فشار را بسته، پمپ تغذیه را در حالت دستی قراردهید و سطح آب را تا بالاترین نقطه شیشه آبنما بالا ببرید. این عمل به منظور جبران انقباض حاصل از پایین آمدن دما و فشار صورت می گیرد. پمپ را خاموش کرده و بگذارید مشعل در بالاترین فشار تنظیم شده خاموش شود. کلید پمپ تغذیه و کلید مشعل را روی حالت خاموش بگذارید، وقتی مشعل متوقف شد، آنرا باز کرده و در حالیکه فنجانک سوخت (CUP) گرم است، آنرا تمیز نمایید. اگر این کار در حالت گرم انجام نگیرد، تشعشع و حرارت حاصله باعث خشک شدن و جمع شدن رسوب کربن روی فنجانک سوخت خواهد شد. شیر آب را ببندید. چنانچه در طول این مدت فشار دیگ پایین بیاید، این کار از ورود آب به داخل دیگ جلوگیری می کند. در شروع بکار بعدی، قبل از روشن شدن دیگ، حتما شیر تغذیه آب را باز نمایید. شیشه های آب نما و سطح آب را کنترل کنید و چشم الکتریکی و شیشه دریچه دید شعله در عقب دیگ را تمیز نمایید.

خاموش کردن دیگ برای مدت طولانی:
جهت خاموش کردن دیگ بخار برای مدت طولانی، می توان به یکی از سه روش زیر عمل نمود:
1- روش خشک کردن دیگ: وقتی دیگ را خاموش نمودید لوله ها، صفحه – لوله (Tube Plates)، کوره و تمامی سطوحی را که با حرارت و گاز احتراق تماس دارند، باید از دوده های حاصل از سوخت، تمیز نمود و بعد از تخلیه کرده و و دریچه های آدم رو، دست رو و لایروبی را بازنموده و گل و لای، رسوب و جرمها را خارج و داخل دیگ را کاملا تمیز کنید. بایستی سعی شود که داخل دیگ، کاملا خشک شده و رطوبت آن تا حد امکان گرفته شود. شناورهای کنترل کننده سطح آب را بیرون آورده و محفظه آنها را از رسوب و پوسته های زنگ، تمیز و خشک نموده و دوباره نصب نمایید. شیرهای خروجی هوا و تخلیه دیگ و تخلیه بخار را باز کنید. با به کار بردن مواد شیمیایی مناسب می توان دیگ را در حالت خشک نگهداری نمود.
در طول مدت خاموشی دیگ، بایستی در هر هفته دو یا سه بار موتورها را بچرخانید تا محور آنها به مدت طولانی در یک وضعیت نماند.
2- در وضعیتی که دیگ آبگیری شده باشد: در صورتی که دیگ آبگیری شده باشد، آنرا خاموش کرده و سعی نمایید که حبابهای داخلی وجود نداشته باشند. آب دیگ باید هر هفته یکبار آزمایش شود و مواد شیمیایی ذخیره برای تصفیه آب در تمام مدت، جهت جلوگیری از اکسیداسیون، تزریق شود.

عیوبی که ممکن است در سیستم کار بوجود آید:

الف) دیگ آبگیری نمی کند: در این حالت ممکن است اشکالات زیر بوجود آمده باشد که باید در جهت رفع آنها اقدام نمود.

1- کلید پمپ روی حالت روشن نباشد.
2- آب منبع تغذیه دیگ، تخلیه شده باشد.
3- شیر تغذیه آب که روی منبع نصب شده است، بسته باشد.
4- صافی آب، رسوب گرفته باشد یا کثیف شده باشد.
5- پمپ آب، هوا گرفته باشد.
6- جهت چرخش پمپ، برعکس باشد.
7- اتصالات روی ترمینال پمپ، صحیح یا محکم نباشد.
8- شیر تغذیه ورودی آب به دیگ، بسته و یا دارای اشکال باشد.
9- دستگاه کنترل کننده سطح آب، اشکال داشته باشد.
10- اتصالات الکتریکی دستگاه کنترل کننده سطح آب صحیح بسته نشده باشد.
11- شناور گیر کرده باشد.
12- شیر زیر دستگاه کنترل کننده سطح آب باز نباشد ( در دیگ های با ظرفیت بالا).
13- کنتاکتور پمپ اشکال داشته باشد.
14- رله اضافه بار مربوطه عمل کرده باشد.
15- فیوز مدار قدرت پمپ سوخته باشد.

ب) مشعل شروع بکار نمی کند:

1- مشعل روی حالت خاموش باشد.
2- فیوز مشعل سوخته باشد.
3- کنتاکتور مربوطه اشکال داشته باشد.
4- مشعل دروضعیت قطع ( Lock Out) باشد.
5- چشم الکتریکی درمعرض نور قرار گرفته باشد.
6- رله اضافه بار مربوطه عمل کرده باشد.
7- اتصالات بطور کلی محکم نباشد.
8- درب مشعل محکم بسته نشده باشد.
9- مدار الکتریکی اشکال داشته باشد.

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

1- اتصالات محکم یا صحیح نباشد.
2- کلیدهای حد فشار هوا عمل نکرده باشد.
3- میکروسوئیچهای مسیر دمپر هوا و سوخت عمل نکرده باشد.
4- منبع سوخت تخلیه شده باشد.
5- سوخت سرد است یا ترموستات خراب شده است (در زمانی که دیگ با مازوت کار می کند).
6- دور موتور مشعل یا پمپ سوخت یا موتور دمنده برعکس باشد.
7- صافی سوخت کثیف شده باشد.
8- شیرهای مسیر سوخت بسته باشد.
9- جرقه تولید نمی شود.
10- الکترودها جرقه کثیف است.
11- الکترود جرقه شکسته است.
12- الکترودها تنظیم نیستند.
13- ترانس جرقه خراب است.
14- دمپر هوا عمل نکرده است.
15- هوا و سوخت دارای نسبت متناسب نیستند.

د) مشعل روشن شده بلافاصله خاموش می شود.

1- چشم الکتریکی کثیف است.
2- در مسیر نور شعله و چشم الکتریکی مانع قرار دارد.
3- اتصالات الکتریکی محکم نیستند.
4- اتصالات الکتریکی در مدار چشم الکتریکی برعکس بسته شده است.
5- جریان دریافتی چشم الکتریکی کم است.
6- نسبت سوخت و هوا متناسب نیست و شعله کامل ایجاد نمی شود.

ه) مشعل در حین کار خاموش می گردد.

1- سوخت تمام شده است.
2- اشکالی در مسیر سوخت ایجاد شده است.
3- پمپ سوخت از کار افتاده است.
4- آب به داخل سوخت نفوذ کرده است.
5- در صورت استغاده از مازوت سوخت سرد شده است.
6- اتصالات الکتریکی شل شده است.
7- پمپ سوخت هوا کشیده است.
8- برای شیر سلونوئیدی سوخت، اشکالی پیش آمده است.
9- در تناسب سوخت و هوا اشکالی پیش آمده است.
10- چشم الکتریکی دارای اشکال شده است.
11- برق قطع شده است.
12- فیوز کنترل کننده مدار فرمان سوخته است.

و) شعله دود می کند.

1- تناسب مقدار سوخت وهوا صحیح نیست.
2- در صورت استفاده از مازوت دمای سوخت کم است.
3- فشار سوخت زیاد است.
4- لوله های پاس 2 و 3 کثیف شده است.
5- در مسیر دود کش اشکال پیش آمده است.

ز) مشعل دائماً خاموش و روشن می گردد.

1- بار دیگ نسبت به اندازه و ظرفیت آن کم است.
2- نشت لوله های مسی باعث اختلال کار در کلیدهای فشاری شده است.
3- کلیدهای فشاری معیوب شده است.
4- درب مشعل محکم بسته نشده است.

عوامل خطر آفرین در دیگ های بخار:
عوامل بروز انفجار در دیگها ممکن است به دلایل زیر باشند:
1- عدم رسیدگی منظم به عملکرد صحیح سیستمهای اتوماتیک و کنترل دیگهای بخار، هر چند مطابق آیین نامه ها و استانداردهای بهره برداری از دیگ باشند. لازم است که سیستمهای خودکار و کنترل، روی دیگ نصب گردند، گرچه این عمل نیاز به نظارت را به حداقل می رساند، مع الوصف امکان دارد به دلایل مختلف سیستمهای کنترل فشار، سطح آب و ... صحیح عمل نکنند.
2- دستکاری کردن سیستمهای فرمان مشعل، پمپ و ... و تنظیم آنها از طرف افرادی که تخصص لازم برای این کار را ندارند و آموزشهای ویژه در این زمینه را ندیده اند.
3- ریزش سوخت مایع و یا جمع شدن گاز در ناحیه کوره و محفظه برگشت و احتراق ناگهانی.
4- کوتاهی و عدم دقت در آزمایش شیرهای اطمینان و کنترل کننده سطح آب.
5- تشکیل رسوب روی کوره و سطوح حرارتی.
6- خوردگی در ناحیه پوسته و سطوح حرارتی و عدم بازرسی دوره ای و ضخامت سنجی قسمت های تحت فشار.
7- عدم استفاده از وسایل تصفیه و کنترل خوردگی آب.

[فلفل نمك]

نگهداری عمومی دیگ بخار (قسمت چهارم) - سرویس های دائمی دیگ بخار
سرویس های روزانه:

1- شیر ورودی آب به داخل شیشه آبنما راببندید و شیر تخلیه آن را بازن مایید. بخار باید به سرعت از شیشه ها عبور نماید. اجازه دهید برای چند ثانیه بخار خارج شود. شیر تخلیه آب نما را ببندید و شیر ورودی آنرا باز کنید. آب باید به سرعت وارد شیشه آبنما گردد. چنانچه این عمل به کندی انجام شد، یکی از مجراها مسدود شده که باید در اولین فرصت رفع اشکال شود.

2- شیر تخلیه دیگ بخار را باز کنید و اجازه دهید تخلیه برای مدت چند ثانیه انجام شود. (این عمل جهت کاستن از املاح موجود در آب صورت می گیرد).

3- در صورت کثیف بودن، شیشه بازدید شعله در قسمت عقب دیگ باید تمیز گردد.

4- شعله کم ( LOW) وشعله زیاد (HIGH) را بازدید نمایید.

5- فنجانک (CUP در دیگ های بزرگ) و نازل ( NOZZLE در دیگ های کوچک) مشعل، به صورت روزانه توسط پارچه و پارافین و یا گازوئیل تمیز شود.

توجه: برای انجام موارد فوق به هیچ وجه از ابراز برنده و یا نوک تیز استفاده نشود، زیرا در صورت تکرار نازل یا فنجانک از تعادل خارج شده و باید آنرا تعویض نمود.
6- اجزای مشعل را باید تمیز نگه داشت. روغنهای نشت شده را به طور روزانه پاک نمود و محل نشت نیز باید آب بندی گردد.

برنامه هفتگی دیگ های بخار:

1- در حالتی که مشعل روشن است، با حضور مسئول تأسیسات دیگ های بخار، کلید پمپ تغذیه آب را روی حالت خاموش قرار داده و بگذارید در اثر تبخیر، سطح آب پایین رود تا به علامت کم آبی روی شیشه آبنما برسد. در این وضعیت، باید مشعل خاموش شده و چراغ مربوط به سطح آب کم (Low Water Level) روشن و زنگ خطر شروع بکار نماید. توسط کلید مربوطه، زنگ را قطع و اجازه دهید آنقدر بخار خارج گردد تا به سطح آب خیلی کم (Extra Low Water Level) برسد. در این لحظه چراغ مربوط به سطح آب خیلی کم روشن شده و آزیر شروع بکار می کند. صدای آژیر توسط کلید مربوطه قطع و پس از اینکه این مراحل به خوبی کنترل شد، پمپ تغذیه آب را روشن و آبگیری را کامل کرده و مشعل را روشن نمایید. این مراحل جهت اطمینان از عملکرد سیستم کنترل آب انجام می شود.
دیگ نمی بایست مدت زیادی در حالت سطح آب خیلی کم (Extra Low Water Level) باقی بماند.

2- تجهیزات هشدار دهنده دیگ از قبیل زنگها و لامپها را کنترل نمایید.

3- چنانچه در مراحل فوق اشکالی مشاهده شد، سریعا جهت رفع آن افدام و در صورت عدم موفقیت، با شرکت های متخصص در این زمینه، تماس حاصل فرمایید.

4- صافی پمپ تغذیه را کنترل نمود و در صورت نیاز آنرا تمیز نمایید.

5- وقتی که مشعل درحال کار می باشد، چشم الکتریکی را از جای خود خارج کنید. شعله باید بلافاصله قطع و چراغ اخطار روشن شده و آزیر شروع بکار نماید. بدین ترتیب مدار کنترل شعله بررسی می گردد.

6- چشم الکتریکی را با پارچه ای نرم و تمیز پاک کرده و در حای خود قرار دهید.

7- الکترودهای جرقه زن و فنجانک سوخت یا نازل را کنترل و درصورت مشاهده رسوب تمیز نمایید.

8- اتصالات دمپر هوا و سوخت را کنترل نمایید.

برنامه ماهانه:

1- یاطاقانهای پروانه دمنده را گریسکاری کنید.

2- موتورهای الکتریکی را طبق دستورالعمل کارخانه سازنده روغن کاری نمایید.

3- پمپ تغذیه را از نظر نشت و یا ایجاد سرو صدا برسی کنید.

4- صافی سوخت را بازدید کرده و در صورت نیاز، با گازوئیل شستشو نمایید.

5-صافی پمپ آب را باز کرده و در صورت لزوم، رسوبها و گرفتگی احتمالی آنرا رفع و صافی را کاملا تمیز نمایید.

6- کلیه اتصالات و شیرها را ا ز نظر نشت ، کنترل کرده و در صورت اشکال آنها را رفع عیب نمایید.

برنامه فصلی:

1- مشعل را کاملا تمیز کرده و از نظر نشت کنترل کنید.

2- لوله های پاس 2 و 3 را (در صورت وجود دوده در لوله ها) توسط برس مخصوص تمیز نمایید.

3- با رعایت کلیه نکات ایمنی، دریچه های آدم رو و دست رو را باز کرده، داخل دیگ را از نظر رسوب و زنگ زدگی به صورت کامل بازدید نمایید.

تذکر: موارد 2 و 3 رادر اولین فصل کاری دیگ انجام دهید و بعد از آن با توجه به میزان بهره برداری از دیگ، برای انجام آنها می توان اقدام نمود. بدین معنی که می توان تعیین کرد که در چه فاصله زمانی لوله ها و در چه فاصله زمانی داخل دیگ را می بایست بازدید کرد. باید در نظر داشت که حداکثر زمان تمیز کاری لوله ها از سه ماه ***** ننماید، چون با تمیز نگه داشتن لوله ها، بازدهی دیگ بیشتر خواهد شد. چنانچه سطوح لوله برای مدت طولانی تمیز نشود، علاوه بر پایین آوردن ظرفیت اسمی دیگ، عمر لوله ها هم کاهش می یابد.

[فلفل نمك]

شیرهای ترمواستاتیک رادیاتور

ه منظور بهينه، ‌سازي مصرف سوخت، نياز است كه سيستم رادياتور مجهز به شير ترموستاتيك باشد. شيرهاي ترموستاتيك رادياتور با قابليت تنظيم دما توسط ترموستات مي‌توانند، دماي اتاق را در درجه ‌حرارت مورد نظر ثابت نگه‌ دارند. و با تنظيم دماي اتاق در محدوده 21-18 درجه سانتي گراد بيشترين مقدار صرفه‌جويي در مصرف سوخت بدست مي‌آيد.
بطور كلي طبق آزمايشات بعمل آمده، كاهش هر 1 درجه سانتيگراد، و جلوگيري از افزايش بي‌مورد دماي اتاق، سبب كاهش مصرف سوخت به ميزان 6% مي‌گردد.
شير ترموستاتيك از يك سنسور حرارتي براي كنترل خودكار درجه حرارت محلي كه در آن رادياتور نصب شده و يك شير كه از سنسور فرمان مي‌گيرد، تشكيل شده است. دماي مورد نياز هر اتاق با چرخاندن كلاهك ترموستات قابل تنظيم مي‌باشد. هنگامي كه دماي اتاق بر اثر گرماي خروجي از رادياتور و يا هر منبع توليد گرماي خارجي (مانند تابش خورشيد، افزايش تعداد ساكنين و يا تجهيزات و لوازم برقي) افزايش يابد و در محدوده تنظيم دماي ترموستات قرار گيرد، ترموستات به شير فرمان داده و جريان آب ‌گرم در رادياتور را كاهش مي‌دهد و از افزايش گرماي اتاق توسط رادياتور جلوگيري مي‌كند. در نتيجه ضمن تأمين شرايط آسايش مطلوب براي ساكنين اتاق، كاهش مصرف انرژي و هزينه‌هاي سوخت مصرفي را نيز برآورده مي‌كند. چنانچه از شيرهاي ترموستاتيك بر روي رادياتور استفاده نشود، در اينصورت دماي هواي اتاق افزايش مي‌يابد تا اينكه شرايط اتاق در حالت نامطلوبي قرار گيرد. در نتيجه ساكنين اتاق مجبور به باز‌كردن پنجره‌ها مي‌شوند و اين امر سبب مي‌شود كه هزينه پرداختي صرف گرم كردن هواي بيرون خانه شود و به هدر رود. بررسي‌هاي بعمل آمده نشان‌ دهنده اين نكته است كه هزينه خريد و نصب شيرهاي ترموستاتيك رادياتور نهايتاً طي دو دوره سرما از محل صرفه‌جويي در هزينه سوخت مصرفي قابل برگشت خواهد بود.

ترموستات:
ترموستات از اجزاء مختلفي نظير سنسور، كلاهك تنظيم، شاخص و فنر تشكيل شده است. سنسورها داراي انواع مايع، گاز و واكس (wax) هستند كه هركدام داراي فناوري خاص خود مي‌باشند و با تاثيرپذيري سنسور از دماي محيط و انبساط يا انقباض مايع و يا گاز درون آن و درنتيجه تاثير بر شير، آب ورودي به رادياتور را كنترل مي‌كنند.
براي اينكه ترموستات بتواند به بهترين نحو ممكن دما را حس نمايد در محلهايي كه رادياتور در محفظه يا زواياي محدود قرار دارد و يا اينكه اجبارا پوشش روي آن قرار داده شده است از ترموستات با سنسور بيروني استفاده مي‌شود. سنسور اين ترموستات مي‌تواند برحسب نياز تا 8 متر از رادياتور فاصله داشته باشد.
در شكل مقابل شاخص و دماي محيط براي ترموستات نشان داده شده است. البته ممكن است اعداد مذكور با توجه به ساخت ترموستات و مشخصات سازنده متفاوت باشند. در هر صورت اعداد مذكور جنبه راهنمايي دارند و معمولا شرايط محل نصب و نوع رادياتور ميزان دماي نهايي و واقعي را تعيين مي‌نمايد.
تنظيم ترموستات برروي عدد 3 و دماي حدود 21 درجه سانتیگراد سبب مي‌شود تا هواي اتاق مطلوب و دلپذير باشد.
در بعضي از ترموستاتها علاوه بر امكان تنظيم در حالت حداقل دما (*) امكان قطع كامل جريان آبگرم (0) نيز موجود مي‌باشد.
در اماكن عمومي و محيطهاي خاصي كه احتياج به ثابت نگه‌داشتن دما در يك درجه و يا محدوده‌اي از درجه حرارت محيط مي‌باشد، مي‌توان از ترموستات با سنسور محدودشونده استفاده كرد. بوسيله اين ترموستات مي‌توان دماي محيط را در حداقل و حداكثر دماي تنظيم شده محدود نمود و امكان تغيير دما توسط افراد غير مسئول ممكن نخواهد بود. همچنين مي‌توان براي جلوگيري از سرقت از قفل مخصوص ترموستات نيز استفاده كرد.
انواع شير:
شيرهاي معمولي رادياتور از نظر عملكرد داراي يك تعريف كلي هستند كه شامل مسدود و يا باز نمودن جريان آب مي‌باشد. ولي شيرهاي ترموستاتيك رادياتور بگونه‌اي ساخته شده‌اند كه بمنظور تنظيم دما توسط ترموستات، امكان عبور جريانهاي مختلف را فراهم مي‌كنند. يكي از قابليتهاي مهمي كه در برخي از شيرهاي ترموستاتيك رادياتور وجود دارد امكان تنظيم اوليه جريان آب (Presetting) مي‌باشد كه در صورت مجهز بودن شير به اين سيستم مي‌توان با تغيير سطح مقطع جريان آب و ايجاد افت فشار، حداكثر آب ورودي به رادياتور را محدود كرد.
لازم به ذكر است در ساختمانهاي با سيستم آب‌گرم مركزي به سبب ارتفاع طبقات و يا فاصله واحدها از مركز حرارتي معمولا توزيع گرما در تمام نقاط يكسان نخواهد بود، در نتيجه واحدهاي نزديك به موتورخانه براي رهايي از افزايش گرماي اتاق مجبور به بازكردن پنجره‌ها مي‌شوند و واحدهاي دورتر و يا در طبقات بالا بعضاٌ از وسايل و امكانات گرمايشي جانبي استفاده مي‌نمايند. در اين حالت مي‌توان با استفاده از شيرهاي ترموستاتيك رادياتوري كه مجهز به سيستم تنظيم اوليه مي‌باشند، جريانهاي مختلف آب در رادياتورهاي طبقات مختلف ايجاد كرد
براي استفاده مطلوب و بهينه از ترموستات و همچنين كاهش اثرات مربوط به گرماي شير و لوله‌هاي سطحي و هواي اطراف رادياتور بر عملكرد شير ترموستاتيك رادياتور بايد ترموستات بصورت افقي نصب شود. براي اين منظور و باتوجه به نحوه قرارگرفتن لوله‌هاي ورودي آب رادياتور، از شيرهاي مختلف زير برحسب شرايط استفاده مي‌شود.
1- شير زاويه‌دار: هنگاميكه لوله ورودي آب به رادياتور از ديوار پشتي باشد.
2- شير زاويه‌دار راست: هنگاميكه لوله ورودي آب به رادياتور از زمين و سمت راست رادياتور باشد.
3- شير زاويه‌دار چپ: هنگاميكه لوله ورودي آب به رادياتور از زمين و سمت چپ رادياتور باشد.
4- شير زاويه‌دار معكوس (UK): اين مدل براي تمامي حالات فوق قابل استفاده مي‌باشد با اين تفاوت كه ترموستات بصورت افقي و در امتداد رادياتور قرار مي‌گيرد. (در سه حالت قبل ترموستات بصورت افقي ولي عمود بر امتداد رادياتور قرار مي‌گرفت.)
5- شير مستقيم: هنگاميكه لوله ورودي آب به رادياتور از ديوار جانبي مستقيما به رادياتور وارد شود.

استانداردها و قوانين :
مهمترين مقررات در اين زمينه، مبحث 19 مقررات ملي ساختمان مي‌باشد كه نصب شيرهاي ترموستاتيك بر روي رادياتور را در تمامي ساختمانهاي نوساز اجباري كرده است. سازمان بهينه‌سازي مصرف سوخت درنظر دارد نصب شيرهاي ترموستاتيك بر روي رادياتور را در تمامي ساختمانهاي كشور اجباري كند. درحال حاضر اين سازمان با اجراي سياستهاي تشويقي براي نصب شيرهاي ترموستاتيك رادياتور، يارانه پرداخت مي‌كند
از نكات بسيار مهم در استفاده از شيرهاي ترموستاتيك رادياتور با توجه به تنوع مدل از سوي سازندگان مختلف دارا بودن استانداردهاي معتبر در اين زمينه مي‌باشد. براي دستيابي به 20% صرفه‌جويي در مصرف سوخت بايد شيرهاي ترموستاتيك رادياتور استاندارد بين‌المللي (EN-215) را اخذ كرده باشند.

مزاياي استفاده از شير‌هاي ترموستاتيك رادياتور :
امكان برقراري دماي ثابت در اتاق
تنظيم دماي دلخواه در اتاق به منظور تأمين شرايط آسايش
كاهش استهلاك سيستم گرمايش
توزيع متعادل حرارت و امكان برقراري دما‌هاي متفاوت در هر اتاق
20% كاهش مصرف سوخت و هزينه‌هاي مربوطه

[فلفل نمك]

آشنایی با دستگاه هوازدا (Deaerator)

دستگاه هوازدا براي حذف گازهاي خورنده (بخصوص اکسيژن و دي اکسيد کربن) از آب تغذيه ديگهاي بخار استفاده مي شود. جدا سازي اکسيژن و دي اکسيد کربن آزاد، از بروز خوردگي در لوله ها، پمپها، بدنه ديگ هاي بخار و خطوط برگشت بخار مايع شده، پيشگيري مي کند.
هوازدا ممکن است در خلاء شرايط اتمسفريک و يا تحت فشار کار کند. روشهاي تماس آب و بخار به صورت پاششي (Spry) و يا سيني هاي غربالي (Siev tray)، سيني فنجانکي (Bubble tray) و بستر آکنده (Packed bed) مي باشد. به طور معمول بخار و آب به صورت غير هم جهت وارد برج هوازدا مي شوند. قسمت اعظم بخار در اثر تبادل حرارت با آب مايع مي شود. آب گرم مي گردد و با کاهش حلاليت گازها در آب، گازهاي خورنده به فاز بخار منتقل شده، به همراه حدود 2% بخار ورودي، از بالاي برج هوازدا خارج مي شود. پايين بودن فشار جزئي گازها در فاز بخار عامل ديگري براي انتقال گازها از مايع به بخار به شمار مي آيد.
انشعابي از بخار وارد لوله منفذ داري در قسمت تحتاني منبع ذخيره مي گردد. بخار دميده شده در آب، گازهاي محلول و دي اکسيد کربن حاصل از تجزيه حرارتي بي کربناتها را به بيرون مي راند.

2HCO3- —>CO3-- + CO2 + H2O

دماي آب مخزن تغذيه تابع نوع هوازدا مي باشد. به طور معمول مقادير زير براي آن پيشنهاد مي گردد.

نوع خلاء 70-90 ◦C

نوع اتمسفريک 100 ◦C

نوع تحت فشار 103-104 ◦C

مشخصات عمومي هوازدا:

هوازداها معمولا شامل يک برج تبادل گاز از نوع سيني دار و يک مخزن ذخيره استوانه اي مي باشد. مشخصات عمومي هر يک از اين دو قسمت به شرح ذيل مي باشد.

برج تبادل گاز:
برج تبادل گاز داراي سيني مجهز به کلاهکهاي عبور بخار از نوع فنجانکي (Bubble cap) مي باشد.
بدنه سيني ها و کلاهکها برج تبادل گاز از فولاد ضدزنگ (Stainless steel) ساخته مي شود.
يک شير برقي براي ورود بخار بر روي برج تبادل گاز نصب مي شود. وضعيت شير توسط کنترل کننده سطح مايع در منبع ذخيره کنترل مي گردد.
برج تبادل گاز با پشم شيشه عايق بندي مي شود تا از اتلاف حرارت و کاهش راندمان برج جلوگيري گردد.
آب ورودي به بالاي برج و بخار ورودي به پايين برج تبادل گاز، توسط نازلهاي مناسب به طور يکنواخت در سطح برج توزيع مي شوند.

مخزن ذخيره:
مخزن ذخيره هوازدا استوانه و به صورت افقي از ورق فولاد ساخته مي شود.
سطح داخلي مخزن ذخيره با رنگ اپوکسي مقاوم در برابر حرارت، پوشش داده مي شود تا از بروز خوردگي جلوگيري شود.
مخزن ذخيره به سيستم کنترل سطح آب، مانومتر، ترمومتر، شيشه آبنما، سرريز، لوله گرم کننده و دريچه بازديد مجهز است.

1 لوله هوای خروجی 6 تغذیه مواد شیمیایی 11 شیر اطمینان فشار 16 لول کنترل آب 21 ترموستات 2 ورود آب 7 شیر برقی بخار 12 مانومتر 17 لول کم آبی 22 شیر یک طرفه 3 برج گاززدایی 8 بخار ورودی فشار بالا 13 فشار شکن بخار 18 شیر تخلیه بخار 23 سرریز آب 4 صافی بخار 9 شیرسوزنی بای پس 14 شیر آب خروجی 19 قشار سنج 24 پمپ آبگیری 5 مخزن آب 10 وکیوم برگر 15 ترمومتر 20 شیشه های آبنما
طبق اصول زیر گازهای محلول در آب (اکسیژن و دی اکسید کربن) توسط دستگاه هوازدا حذف می گردد:

از آنجا که افزایش درجه حرارت آب، نسبت معکوس با حلالیت گازها در آب دارد، بنابراین افزایش درجه حرارت آب در اثر تماس با بخار، سبب کاهش حلالیت گازهای محلول در آب می گردد.

به دلیل پائین بودن فشار جزئی گازهای مورد نظر در فضای داخلی هوازدا، گازهای محلول در آب به فضای مجاور خود (فاز بخار) منتقل می گردند.

خلاء موضعی ناشی از کندانس شدن بخار به حذف گازهای محلول در آب منجر مي شود.

علل کاربرد هوازدا:

وجود گازهای اکسیژن و دی اکسید کربن در آبهای تصفیه شده مورد مصرف در دیگهای بخار واحدهای صنعتی و مسکونی سبب ایجاد ضایعات زیر می گردد:

اکسیژن موجود در آب مصرفی دیگ های بخار، در حد فاصل فاز مایع و فاز بخار، باعث ایجاد حفره های موضعی (Pitting) می گردد که انفجار حفره ها یکی از عوامل آسیب دیدگی دیگ های بخار می باشد.

وجود گازهای اکسیژن و دی اکسیدکربن علاوه بر ایجاد خوردگی در لوله های برگشت (کندانس)، عامل ایجاد پدیده کویتاسیون در پمپ ها می باشند. که این پدیده باعث ایجاد خوردگی پره های پمپ ها می گردد.

در فرآیندهایی که از بخار آب به منظور بوزدایی (Stripping) استفاده می شود، وجود اکسیژن نه تنها عامل بوزدایی را مختل می سازد، بلکه در اثر اکسیداسیون، در محصول ایجاد بو خواهد نمود. (نظير فرآیند تولید روغن نباتی)

به منظور جلوگیری از ایجاد شوک حرارتی در دیگهای بخار، افزایش درجه حرارت آب ورود به دیگ بخار تا محدوده نقطه جوش بسیار حائز اهمیت می باشد.

در دستگاه هوازدا علاوه بر حذف گازهای اکسیژن و دی اکسیدکربن از آب، درجه حرارت به نحو مطلوب افزایش می یابد.

مهمترین مزایای هوازدا عبارت است از:

به لحاظ جداسازی گاز از آب در ستون جداکننده، اختلاط بخار با آب ذخیره شده در مخزن هوازدا صورت نمی پذیرد.

استفاده از مبدل حرارتی جریان مخالف در ستون جداکننده، در مقایسه با نمونه های مشابه از نقطه نظر اقتصادی کاملاً مقرون به صرفه می باشد.

اطلاعات جمع آوری شده از واحدهای نصب شده، نشانگر کارآیی بالای این سیستم در مقایسه با نمونه های مشابه و حذف کامل گازهای مضر از آب می باشد.

[فلفل نمك]

عوامل موثر در انتخاب دیگ شوفاژ

مروزه مهندساني كه براي صاحبان ساختمانها كار مي كنند در هنگام انتخاب ديگ هاي گرمايش آب تاسيسات ساختمانها گزينه هاي متنوعي را در اختيار دارند. اين گزينه ها انواع ديگ هاي قطعاتي چدني، ديگ با لوله هاي فولادي اعم از لوله هاي آتش يا آب، ديگ با لوله هاي پره دار مسي و ديگ هاي چگالشي را در بر مي گيرد. تمام اين انواع مختلف امروزه در پروژه هاي ساخت و ساز بكار برده مي شوند.
با وجود اين همه تنوع انتخاب، يك مالك و يا مهندس طراح تاسيسات ساختمان ممكن است با آخرين ويژگي هاي عرضه شده در طراحي ديگ ها آشنايي نداشته و يا نتواند براحتي با مدل هايي كه كاملا امتحان خود را در بازار پس نداده اند كنار بيايد. بسياري از مالكان و مهندسان با مدل هاي خاصي از ديگ ها آشنايي دارند و يا برنامه هاي نگهداري خود را حول نوع خاصي از ديگ ها طرح ريزي كرده اند. چه بسا اين گونه افراد براي پروژه هاي جديد و يا برنامه هاي اصلاح ديگ هاي موجودشان چيزي به نام تغيير مدل ديگ ها را به حساب هم نمي آورند.

ديگ فولادي يا مسي؟

هنگاميكه مهندسي شروع به فكر كردن در باره نوع ديگ جهت استفاده در پروژه خاصي مي كند، نتيجه اي كه نهايتا حاصل مي شود انتخاب ديگ فولادي به جاي ديگ مسي است. با وجوديكه ديگ هاي قطعاتي چدني و ديگهايي كه مبدل هاي حرارتي فولاد ضد زنگ در آنها بكار رفته است هم اكنون در بازار موجود بوده و در برخي پروژها مورد استفاده قرار مي گيرند، با اين حال انتخاب ديگ فولادي همچنان انتخاب برتر محسوب مي شود. درك تفاوت هاي طراحي ديگ با لوله هاي فولادي و ديگ با لوله هاي مسي از نظر كاربرد مناسب اين مدل ها در تاسيسات حائز اهميت است.
كاربرد ديگ هاي داراي لوله هاي فولادي مدتها قبل از ديگ هاي با لوله مسي شروع شده و محدوده تنوع مدلهاي آن بسيار وسيع تر مي باشد و انواع ديگ با لوله هاي آتش، با لوله هاي آب، با لوله هاي آب انعطافي (فلكس تيوب) و با لوله هاي آب مايل را در بر مي گيرد.در اكثر كاربردهاي گرمايش آب در تاسيسات تجاري استفاده از ديگ هاي داراي لوله هاي انعطافي و لوله هاي آب مايل نسبت ديگ هاي داراي لوله هاي آتش رايج تر است.
اكثر مدل هاي لوله انعطافي داراي 5 فوت مكعب سطح گرمايش هستند. زياد بودن مقدار سطح گرمايش تنها معيار برخي از مهندسان در انتخاب ديگ پروژه مي باشد. اما سنجش توان يك ديگ تنها بر اساس ميزان فوت مكعب سطح گرمايش امروزه ديگر يك نرم كاري قديمي محسوب مي شود. اين نوع سنجش سالها پيش، زماني كه ذغال سنگ و گازوئيل و مازوت سوخت اغلب ديگ ها بودند و وجود سطح گرمايش اضافي براي مقابله با رسوب گيري ناشي از اين سوخت ها اهميت زيادي داشت ابداع شده است، معيار سنجش مذكور اين موضوع را كه آيا طراحي ديگ قادر به جذب يكنواخت حرارت در تمام سطح لوله ديگ مي باشد يا خير در نظر نمي گيرد.
ديگ هاي مسي در اواخر دهه 1940، پس از جنگ جهاني دوم به بازار آمدند. براي اكثر مهندسان سالها طول كشيده است تا ديگ هاي لوله مسي را بر ديگ هاي لوله فولادي ترجيح دهند. مهندسان تاسيسات بزرگ احساس مي كنند كه ديگ هاي لوله مسي تنها از نظر پايين بودن قيمت بهترين انتخاب براي موتورخانه محسوب مي شوند نه بهترين گزينه از جميع جهات.
ديگ هاي لوله مسي در حدود 25 تا 30 % از مدل هاي ديگ با لوله انعطافي ارزانترند. پايين تر بودن قيمت اوليه ديگ هاي لوله مسي بطور خودبخودي نزد تعدادي از مهندسان به معناي كمتر بودن قابل ملاحظه طول عمر ديگ تلقي شده است. اما بسياري ديگر نيز بر اين باورند كه ديگ هاي لوله مسي با لوله پره دار امروزه بهترين انتخاب براي ساختمانهاي تجاري مي باشد. پايين تر بودن قيمت اوليه و تقاضا براي راندمان هاي بالاتر، انعطاف پذيري در انتخاب گزينه هاي تخليه دود احتراق ، و نياز به فضاي نصب كوچكتر سبب گرايش بازار به سمت ديگ هاي لوله مسي شده است.

دماي آب برگشتي :

در هنگام انتخاب و نصب هر نوع ديگ آب گرم در سيستم، دماي آب برگشتي بايد در نظر گرفته شود. دماي برگشت آب گرم سيستم تهويه مطبوع كليد كاربرد هر نوع ديگي در سيستم محسوب مي شود. ديگ و آب گرم به يكديگر وابسته اند. البته اين نكته بديهي به نظر مي رسد. اما بروز اشكالات در سيستم و خرابي ديگ اغلب در مواردي رخ مي دهد كه ديگ استفاده شده با سيستم تهويه مطبوع سازگاري ندارد. راندمان ديگ به دماي آب برگشتي و بار ديگ بستگي دارد.

دماي آب برگشتي ديگ هاي غير چگالشي بايد بين 130 تا 140 درجه سانتيگراد باشد تا از تقطير گازهاي تنوره جلوگيري شود. تقطير باعث خرابي ديگ و كوتاه شدن عمر مفيد آن شده و به بروز اشكال در برنامه هاي نگهداري و تعميرات منجر مي شود. اگر طراحي سيستم به حد كافي بالا بودن درجه حرارت آب برگشتي را تا حدي كه از تقطير جلوگيري كند تضمين ننمايد، ديگ هاي داراي لوله فولادي و يا مسي دچار خرابي مي شوند. در صورت پايين بودن دماي آب برگشتي بايستي نسبت به مواردي از قبيل سيستم هاي پمپاژ آب گرم ، ذوب كردن برف ، و تنظيم دريجه هواي خارج (outdoor air reset) توجه كافي مبذول گردد تا از بالاتر بودن دماي آب برگشتي نسبت به نقطه شبنم گازهاي تنوره اطمينان حاصل شود.
ديگ هاي چگالشي يك انتخاب عالي براي سيستم هاي پمپاژ منابع آب گرم مي باشند زيرا دماي آب برگشتي در اين سيستم ها از سيستم هاي ديگر كمتر است. دماي آب برگشتي در اين سيستم ها در حدود 60 درجه سانتيگراد است ، كه براي ديگ هاي چگالشي مطلوب است. راندمان ديگ هاي چگالشي با پايين آمدن دماي آب برگشتي بهبود مي يابد.

منحني هاي راندمان دليل مناسب نبودن ديگ هاي چگالشي براي سيستم هايي كه درجه حرارت آب برگشتي آنها بالاتر از 140 درجه است را نشان مي دهند. ديگ چگالشي در دماهاي بالاتر آب برگشتي به راندمان بالاي خود نمي رسد و سرمايه گذاري بيشتر نيز در اين مورد توجيهي ندارد. اما اگر يك راهبرد كنترل بار مبنا طراحي شود، بطوريكه ديگ هاي چگالشي قادر به تامين گرمايش مجدد با استفاده از مزيت بالاتر بودن دماي آب برگشتي در ايام تابستان بوده و ديگ هاي غير چگالشي نيز در ايام زمستان قادر به تامين دماي بالاتر آب باشند، در اين صورت استفاده از ديگ هاي چگالشي كه قيمت اوليه بالاتري دارند ممكن است مقرون به صرفه باشد.

ظرفيت سيستم يكي از ملاحظات مهم در تصميم گيري براي انتخاب ديگ محسوب مي شود. محدوده سايز ديگ هاي با لوله فولادي از 400 تا 2100Mbtuh را در بر مي گيرد. در مورد پروژه هاي بزرگ، استفاده از يك يا دو ديگ با لوله فولادي ممكن است عملي تر باشد تا بكارگيري يك مجموعه مركب از چندين ديگ با لوله مسي. در صورت استفاده از چندين ديگ لوله مسي، سيستم آب داغ بايد براي چيدمان پمپاژ اوليه- ثانويه طراحي شود.
اگر وجود گزينه هاي انعطاف پذير تخليه دود احتراق سيستم مورد نياز باشد بايد از ديگ لوله مسي استاندارد با راندمان بالاتر، يعني راندمان تقريبا 85% و حتي از ديگ چگالشي با راندمان 98% براي پروژه استفاده شود. در اينجا هم براي اطمينان خاطر از اينكه ديگ در سيستم آب گرم موتورخانه قادر به رسيدن به حداكثر راندمان خود مي باشد تحليل دقيق شرايط سيستم مورد نياز است. ديگ هاي چگالشي بايد در طراحي سيستم هايي گنجانده شوند كه تقطير در آنها صورت مي گيرد، و ديگ هاي غير چگالشي نيز بايد در سيستم هايي كه دماي آب برگشتي آنها زياد است استفاده شوند.

فضاي نصب مورد نياز ديگ هاي با لوله مسي كمتر از فضاي مورد نياز ديگ هاي لوله فولادي است. بنابراين اگر فضاي مكانيكي موجود براي نصب ديگ محدود باشد انتخاب ديگ با لوله مسي مطلوبتر خواهد بود. چندين طرح مختلف چيدمان ديگ بايد مورد ارزيابي قرار داده شود تا مشخص شود كه كدام چيدمان ديگ به حداقل فضاي نصب نياز دارد.

براي تصميم گيري در مورد انتخاب نوع ديگ، مهارت كاركنان تعميرات و نگهداري بايد مد نظر قرار داده شود. همچنين وجود نمايندگي محلي سازنده ديگ نيز حائز اهميت مي باشد. ساده بودن طراحي سيستم كليد توانايي كاركنان تعميرات و نگهداري براي فهم و نگهداري صحيح ديگ مي باشد. تصفيه شيميايي آب براي موفقيت عملكرد ديگ ها و سيستم هاي آب گرم از اهميت حياتي برخوردار است. ورود آب جبراني خام به سيستم بايستي از لحاظ سختي اندازه گيري شود تا از صحيح بودن تصفيه آب اطمينان حاصل شده و اپراتور از طريق سيستم هشدار دهنده از نشتي هاي اضافي سيستم مطلع گردد. تصفيه نامناسب آب يكي از علت هاي اصلي خرابي ديگ ها است. دبي جريان آب گرچه براي تمام ديگ ها مهم است اما براي ديگ هاي لوله مسي از اهميت ويژه اي برخوردار است. ديگ نبايد بدون دبي جريان آب كار كند و بدين منظور بايد از ادوات كنترلي لازم استفاده شود.
ديگ هاي بزرگ با لوله فولادي معمولا به سيستم كنترل خودكار تعديل كننده مشعل مجهزند. ديگ هاي كوچك لوله مسي عموما داراي سيستم كنترل 2 تا 4 مرحله اي هستند. در مورد سيستم هاي مركبي كه از چند ديگ لوله مسي تشكيل شده اند ، نوعا بايد از كنترل كننده خودكار توالي عمليات استفاده شود تا قابليت بي بار كردن خودكار مورد نياز سيستم را تامين كند.

[فلفل نمك]

خواص بخار آب در سیستم دیگ بخار

دمای کل عبارتست از دمای اشباع به اضافه درجات فوق داغ شدگی.

آنتالپی عبارتست از گرمای موجود در سیال در رابطه با آب و بخار آب. (در کتب قدیمی بجای واژه آنتالپی استفاده از واژه گرمای معمول بود)

سه آنتالپی وجود دارند که عبارتند از:

1- آنتالپی اشباع (برحسب واحد جرم گرمای انگلیسی Btu/lb)، که عبارتست از گرمای موجود در یک پوند آب در دما و فشار اشباع مورد نظر.
(Btu اختصار شده از واژه British thermal unit می باشد)

2- آنتالپی تبخیر (بر حسب Btu/hr)، که عبارتست از گرمای لازم برای تبخیر یک پوند آب در فشار و دمای اشباع معین.

3- آنتالپی بخار اشباع (بر حسب Btu/hr)، که عبارتست از گرمای موجود در یک پوند بخار آب اشباع در دما و فشار مورد نظر.

آنتالپی بخار اشباع، مجموع آنتالپی مایع اشباع و آنتالپی تبخیر است، یا گرمای کل موجود در بخار آب اشباع بر حسب Btu/hr (در سیستم متریک، واحد آنتالپی بر جرم Joules/kg می باشد).

مایع اشباع عبارتست از آب اشباع در دمای اشباع یا جوش.

بخار اشباع عبارتست از بخار آب در دمای جوش.

بهنگام جوشیدن آب در یک ظرف بسته هم آب و هم بخار آب روی آن در وضعیت اشباع قرار دارند. موقعیکه توسط دیگ فاقد بخار داغ کن(superheater) بخار تولید می شود، این بخار اشباع است.

بخار اشباع به این مفهوم است که بخار دارای هیچ آبی نبوده و همچنین فوق داغ نشده باشد (هنوز در دمای جوش قرار دارد).

[فلفل نمك]

معرفی اکونومایزر ها (Economizer)

قسمت های حرارت گير کمکی

آب مورد تغذيه ديگ بخار قبل از وارد شدن به قسمت تبخير کننده به علل مختلفی لازم است تا نزديک درجه حرارت جوشش ديگ بخار گرم شود .

1-ورود آب سرد در قسمت تبخير کننده از طرفی باعث می گردد که قسمتی از سطح تبخير کننده وظيفه اصلی خود را که عمل تبخير است انجام ندهد و لرای گرم کردن آب تا درجه حرارت جوشش , مصرف گردد . بنابراين لازم است به همين نسبت سطح تبخير کننده بزرگتر شده و در ساختمان مشکلات ساختمانی به وجود آورد .

2-از طرفی ديگر در محل ورود آب سرد و ساير قسمت هايی که آب در حال جوشيدن است اختلاف درجه حرارت زياد و باعث ايجاد تنش حرارتی می گردد که باعث خرابی و شکستگی و بدی آب بندی در اين قسمت می گردد .

3-برای اتفاده از حرارت غير قابل استفاده که در تأسيسات بخار تلف می گردد اين حرارت قسمتی همراه بخار پس از انجام کار در توربين هنگامی که از توربين خارج می شود و قسمت ديگر آن با گازهای داغ کوره پس از عبور از قسمت های حرارت گير اصلی که بايد به خارج هدايت شوند تلف می گردد .

البته می توان از قسمت عمده ای از اين حرارت استفاده کرد برای اين منظور از پيش گرمکن آب که حرارت آن از حرارتهای فوق الذکر تأمين می شود استفاده می شود و دمای آب را تا 250-220 درجه سانتی گراد گرم می کند در اين حال راندمان حرارتی تأسيسات بخار %25-20 می يابد برای آنکه آب در پيش گرمکن تبخير نگردد بايد قبلا به مسيله پمپ تحت فشاری بيش از فشار ديگ قرار گيرد و بلافاصله بعد از عبور از پيش گرمکن وارد ديگ بخار شود .

بر حسب اينکه حرارت لازم از چه منبعی تأمين گردد پيش گرمکن های آب دو نوع مختلف ساخته می شوند :

1- باز ياب باز يا بسته : پيش گرمکن برای استفاده از حرارت بخار

2- اکونومايزر برای استفاده از حرارت کوره



کاربرد اکونومايزر

در يک واحد توليد بخار اکونومايزر وظيفه جذب حرارت از گازهای خروجی و افزودن اين حرارت به صورت sensible heat به آب ورودی قبل از ورود به مدار تبخير ديگ بخار را بر عهده دارد .

محل قرار گرفتن اکونومايزر بعد از ********هيتر ( فوق گرمکن ) و رهيتر ( دسته های دوباره گرمکن ) و قبل از گرم کننده هوا Air preheater است .



بار حرارتی آن با استفاده از افت دمای گاز از ورودی تا خروجی تأمين می شود . دمای ورودی گاز بستگی به حرارت کوره , فوق گرمکن و درباره گرمکن و دمای خروجی گاز بستگی به الزامات گرم کننده هوا دارد . در ديگ بخار با سوخت ساييده شده , دماهای بالای اوليه و ثانويه به منظور خشک کردن و احتراق کافی زغال مورد نيازند و اين بار حرارتی گرم کننده هوا را تعيين می کند . دمای خروجی گرم کننده هوا بيش از نقطه شبنم اسيد تعيين می گردد تا از رسوب گذاری و خوردگی جلوگيری شود و اين دمای خروجی اکونومايزر را تعيين می کند .

بار حرارتی کونومايزر با استفاده از وزن گاز و دمای ورودی و خروجی گاز محاسبه می گردد از آنجا که دمای ورودی و شدت جريان آب معلوم می باشد , دمای خروجی بايد کمتر تز دمای اشباع در فشار مدار تبخيری باشد زيرا در غير اين صورت بخار ايجاد شده و مشکلات ناپايداری جريان در اکونومايزر و افت کارآيی ديگهای بخار از نوع استوانه ای را موجب می شود . در ديگهای بخار يکبار گذر لازم است جريان در ورودی به بويلر به صورت يک فازی باشد .

دمای گاز در اکونومايزر به حدی پايين است که تشعشع در انتقال حرارت نقشی ندارد و کل انتقال حرارت به صورت جابجايی خواهد بود . نحوه قرار گرفتن لوله ها به گونه ای است که گامهای طولی و عرضی کوچکی وجود دارند که باعث سرعت های جرمی بالايی در گاز شده موجب برقراری ضرائب بالای انتقال حرارت جابجايی می شود .

اکونومايزر تشکيل شده از لوله های متعددی که در يک کانال از کوره قرار گرفته اند اين لوله ها از دو طرف به به دو لوله با قطر بزرگتر ويکی برای تقسيم آب و ديگری برای جمع آوری آب گرم شده , می باشند .


آب تغذيه ديگ که قبلا توسط پمپ تحت فشاری بالا قرار گرفته از يک طرف تقسيم گشته و از لوله های اکونومايزر با سرعت کم عبور کرده و در طرف ديگر جمع شده و به بويلر فرستاده می شود . گاز داغ کوره که درجه حرارت آن بيش از 300 درجه سانتی گراد است در داخل کانال از اطراف لوله ها جريان می يابد و بدين ترتيب قسمت عمده حرارت آن به آب منتقل می شود . بر حسب فشاريکه آب تغذيه در اکونومايزر دارا می باشد جنس شکل و طرز قرار گرفتن لوله ها مختلف می باشد .



انواع اکونومايزر :

1- اکونومايزر با لوله های ساده :

اکونومايزر با لوله ساده , از تعدادی دسته لوله تشکيل می شود . ارتفاع هر دسته لوله از 2m ***** نمی کند تا اينکه sootblower ( دمنده دوده ) بتواند به طور کامل نفوذ کند . لوله ها می توانند به صورت همرديف يا غيرهمرديف باشند . حالت غير همرديف نسبت به حالت همرديف تلاطم بيشتری در گاز ايجاد می کند که باعث افزايش شدت انتقال حرارت شده و برای بار حرارتی معين به سطح تماس کمتری احتياج دارد ولی با افت بيشتری در اثر جريان هوا همراه است و چنانچه امکان جرمگيری وجود داشته باشد حالت همرديف ترجيح داده می شود زيرا راحت تر بازرسی و تميز می شود .

قطر خارجی لوله ها عموماً 38- 52 mm است و گام افقی آنها طوری انتخاب می شود که فاصله کافی بين لوله ها وجود داشته باشد و از پل زدن رسوباتی که روی لوله ها ته نشين می شوند جلو گيری , شود . اين نوع اکونومايزر در فشارهای 5-100 atm کاربرد دارد و از چدن مخصوصی به نام برليت ساخته می شود .

[فلفل نمك]

همه چیز راجع به یخچال

تاریخچه

ابتدایی‌ترین نوع یخچال را ژاکوب پراکنیز در سال 1834 میلادی اختراع کرد. از آن پس این اختراع همواره در حال تحول و دگرگونی بود، تا اینکه اولین یخچال برقی توسط دیوو آمریکایی در سال 1869 به بازار عرضه شد. در یخچال برقی تولید سرما بر اساس اصل تراکم و انبساط یک نوع گاز با درجه حرارت تبخیر پایین ، احتیاج به تخصص و تجهیزات خاص در زمینه ترمودینامیک و مکانیک سیالات دارد.
ساختمان یخچال

اجزای تشکیل دهنده یخچال را به دو دسته مکانیکی و الکتریکی تقسیم می‌کنند.

اجزای مکانیکی یخچال

• کمپرسور
• رادیاتور خنک کننده (کندانسور)
• ********** (درایر)
• لوله مویین (کاپیلاری تیوب)
• اواپراتور (محفظه یخ ساز)

موتور الکتریکی

موتور الکتریکی مجموعه‌ای مکانیکی است که کمپرسور یخچال را تشکیل می‌دهند. موتور الکتریکی از نوع آسنکدون بوده و دارای دو قطب است. مجموعه اعضای موتور عبارتند از:

• ترموستات
• رتور
• رله راه انداز (رله استارت )
• جعبه تقسیم و سیم رابط
• لامپ یخچال
• شستی معکوس لامپ یخچال


چگونگی تشکیل سرما در یخچال

با اتصال کنتاکتها در ترموستات ، موتور شروع بکار نموده و پیستون کمپرسور را در داخل سیلندر به حرکت در می‌آورد و مرتبا گاز را از طریق لوله برگشت می‌مکد و با فشار وارد لوله رفت می‌نماید. فشار وارده بر گاز آن را وارد رادیاتور (کندانسور) می‌کند، که در پشت یخچال قرار دارد. در آنجا مقداری از حرارت گاز کاسته می‌گردد. برای انتقال بهتر گرمای گاز ، باید فاصله رادیاتور تا دیواره حدود 25 سانتیمتر باشد. سپس گاز سرد کننده با عبور از ********** (درایر) کاملا خشک شده و چون لوله خروجی ********** و پس از آن سطح مقطع لوله مویین بسیار کم است گاز تحت فشار زیادی قرار گرفته و به حالت مایع می‌شود.

در این حالت دمای آن نیز زیاد می‌شود. با عبور از لوله مویین گاز وارد لوله‌های اواپراتور (جای یخ) می‌شود، و چون سطح مقطع جدید به مراتب بیشتر از سطح مقطع لوله مویین است شروع به فوران نموده و تولید سرما می‌کند. فشار کمپرسور ، گاز را از طریق اواپراتور عبور داده و از خروجی اواپراتور توسط لوله‌ای به لوله برگشت کمپرسور می‌رساند. این عمل مادامی که یخچال سرد شود ادامه می‌یابد تا آن که در اثر سرمای تولید شده ، مدار موتور الکتریکی توسط ترموستات قطع شود. دمای محفظه معمولا بین 1 الی 7 درجه سانتیگراد است، و در اواپراتور به حدود 15 درجه زیر صفر می‌رسد.

ذوب برفک در یخچال

با باز شدن در یخچال مقداری از هوای گرم محیط وارد یخچال شده و بر روی اواپراتور قطرات آب بوجود می‌آورد. این قطرات به مرور زمان توده‌های یخی و به عبارت دیگر برفک ایجاد می‌کنند که به وسیله آنها عمل سرما سازی در یخچال مختل می‌شود. از اینرو لازم است در فواصل زمانی معینی نسبت به ذوب برفکها اقدام شود. برای ذوب برفکها می‌توان یخچال را خاموش کرده و در آن را برای مدتی باز گذاشت. روش دیگر ، استفاده از یک المنت گرم‌کننده است که به دور اواپراتور پیچیده می‌شود. هرگاه لازم باشد ترموستات مدار المنت را وصل نموده و برفک‌ها را از بین می‌برد.

• آب سرد‌کن
• اواپراتور
• ترموستات
• رادیاتور

آشنایی با ساختمان یخچال

باید دانست که یخچال‌های خانگی ، فریزر ، یخچال‌های ویترینی و سایر وسایل سردکننده تراکمی ، ساختمان مشابه دارند، و سیستم کار آنها یکسان است. یک یخچال نسبت به بعضی از لوازم برقی خانگی ، چون سـماور برقی و بخاری برقی ، از جزئیات بیشتری برخوردار است. از اینرو اجزای تشکیل دهنده یخچال را به دو دسته مکانیکی و الکتریکی تقسیم می‌کنند.

اجزای مکانیکی یخچال

کمپرسور

کار کمپرسور ، ایجاد فشار و مکش جهت به حرکت در آوردن گاز در سیستم است. در داخل کمپرسور یک موتور الکتریکی تک‌ فاز و یک مجموعه مکانیکی شامل سیستم سوپاپ و پیستون و میل‌لنگ قرار دارد. با رسیدن برق به موتور کمپرسور و به چرخش در‌آمدن روتور آن توسط میل‌لنگ ، پیستون به حرکت در آمده و سوپاپ‌های مختلف باز و بسته می شوند. در نتیجه گاز به گردش در می‌آید. کمپرسور تنها از طریق سرلوله به بیرون ارتباط دارد.

صرف‌نظر از لوله کور که جز در موارد تخلیه یا شارژ گاز مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، دو لوله دیگر از اهمیت بسزایی برخور دارند. حرکت پیستون داخل سیلندر کمپرسور مرتبا گاز را از لوله برگشت مکیده و با فشار وارد لوله رفت می‌کند. به این ترتیب گاز سرما ساز مدام در حال حرکت است و عمل سرماسازی را انجام می‌دهد.

رادیاتور خنک کننده (کندانسور) گاز سرد کننده وقتی در داخل کمپرسور تحت فشار قرار گیرد، حرارت آن افزایش می‌یابد. حال اگر به طریقی این گرما سلب نشود و یا تعدیل نگردد، عمل سرما‌سازی مختل می‌شود. از این رو در یخچال ، گاز تحت فشار و گرم شده از کمپرسور وارد لوله‌های مارپیچ مانند که در تماس مستقیم هوا است (جای این لوله ها در یخچال های خانگی پشت کابینت اصلی یخچال است) می‌شوند. دمای گاز در اثر ارتباط هوا کاهش یافته و عمل سرماسازی در سیستم به سهولت انجام می‌شود. به منظور حفاظت لوله‌های فلزی کندانسور در برخورد با اشیا و اجسام خارجی ، مفتولی در اطراف کندانسور تعبیه می‌کنند.

********** (درایر)

گاز پس از آنکه در داخل کمپرسور تحت فشار قرار گرفت، به منظور کاستن از حرارتش راهی کندانسور می‌شود. از آنجا که ممکن است در عبور از این مسیر جرم هایی را نیز حمل کند و یا دارای رطوبت باشد، لازم است قبل از سرماسازی کاملا پاک و خشک شود. بنابراین پس از رادیاتور ، از ********** عبور می‌کند. ********** دارای دو لوله ارتباطی است.

یکی از لوله‌ها سطح مقطع بزرگتری دارد که در واقع ورودی ********** است و به خروجی کندانسور وصل می‌شود. در ورودی ********** شبکه‌های توری ریزی برای گرفتن جرمهای زائد قرار گرفته است. خروجی ********** که سطح مقطع کمتری دارد به لوله مویین متصل می‌شود، تا گاز سرد کننده تحت فشار زیاد قرار گیرد. در این خروجی نیز شبکه‌های توری با سوراخهای بسیار ریز قرار گرفته است. در فضای میانی ********** مواد شیمیایی به نام سیلیکات یا سیلیکاژل قرار دارد، که خاصیت و کار آن جذب رطوبت گاز عبوری است.

لوله مویین (کاپیلاری تیوب)

لوله مویین ، لوله‌ای با قطر بسیار کم است که به علت باریک بودن به این نام خواننده می‌شود و نقش مهمی در تولید سرما دارد. محل نصب لوله مویین بین خروجی ********** وورودی با اواپراتور (یخ ساز) است. گاز سرد کننده که توسط کمپرسور تحت فشار قرار گرفته با عبور از مسیر کندانسور و ********** وارد لوله مویین می‌شود. در لوله مویین فشار محیط درون آن به حد قابل توجهی افزایش می‌یابد. لذا گاز سرد کننده که تحت فشار زیاد به مایع تبدیل شده است، با عبور از لوله مویین وقتی که وارد اپراتور می‌‌‌‌شود، چون ناگهان با حجم زیادی مواجه می‌گردد، تبدیل به گاز شده و ایجاد سرما می‌نماید.

اواپراتور (محفظه یخ ساز)

اواپراتور به قسمتی گفته می‌شود که بوسیله تبخیر یک ماده خنک‌کننده سبب تولید سرما شده و در صورت قرار گرفتن در یک ناحیه باعث سرد شدن آن ناحیه یا محفظه می‌شود. در وسایل سردکننده همان محفظه سردکننده را به نام اواپراتور می‌شناسند. برای انتقال مطلوب و سریع سرما جنس اواپراتور را از آلومینیم انتخاب می‌کنند. لوله ورودی اپراتور بسیار باریک است که در واقع همان نقطه اتصال آن به لوله مویین است، و لوله خروجی آن سطح مقطع بیشتری دارد و به لوله برگشت کمپرسور می‌رسد.

موتور الکتریکی

همان گونه که قبلا در مبحث کمپرسور خواندید موتور الکتریکی با یک مجموعه مکانیکی کمپرسور یخچال را تشکیل می دهند.موتور الکتریکی از نوع آسنکدون بوده و دارای دو قطب و قسمتهای عمده آن عبارتند از :

• سیم پیچ اصلی
• سیم پیچ فرعی
• هسته استاتور
• رتور

برای آنکه در موتور یخچال مقاومت اهمی سیم پیچ راه انداز از راکتاس القایی آن زیادتر شود و گشتاور راه اندازی موتور افزایش یابد قسمتی از سیم پیچ استارت را بصورت بیفیلار اجرا می کنند لذا با اهم گیری بین سرهای مشترک و هر کدام از دو سر دیگر می‌توان استارت یا اصلی بودن سیم پیچ را تشخیص داد. سرهای الکتروموتور روی کمپرسور درون ترمینال بسته می شود که اصولا بصورت مثلثی است.

طرز کار موتور الکتریکی

وقتی از طریق ترموستات فرمان به موتور می رسد.جریان الکتریکی از رله استارت و سیم پیچ اصلی عبور می کند و چون سیم پیچی راه انداز در مدار نیست جریانی حدود 2 برابر جریان نامی از سیم پیچ اصل عبور نموده و نیروی الکتریکی رله استارت که با مجذور جریان عبوری از آن متناسب است افزایش می یابد و هسته رله را به سمت بالا هدایت می‌کند و سیم پیچی راه انداز توسط تیغه مربوطه که به هسته متحرک رله استارت متصل است، جریان دار شده و موتور شروع به حرکت نماید.

با حرکت الکتروموتور جریان الکتریکی در سیم پیچی اصل نرمال شده و نیروی رله استارت کاهش یافته و هسته آن در اثر نیروی وزن هسته پایین می‌آید و تیغه مربوط به سیم پیچی راه انداز را قطع می‌کند و موتور با سیم پیچی اصلی بکار خود ادامه می‌دهد.حرکت رتور موتور سبب تحت فشار قرار دادن گاز از یک سمت و مکش از سمت دیگر می‌شود تا زمانی که اواپراتور (یخ ساز) خنک شده و ترموستات جریان الکتروموتور را قطع می نماید.

ترموستات

ترموستات یک کلید اتوماتیک تنظیم دما است که داخل یخچال قرار دارد. اجزای اصل ترموسات عبارتند از:

• بدنه فلزی
• فانوسک
• کنتاکت های اتصال
• لوله بلو که محتوای گاز حساس است.
• لوله مویین
• فنر و اهرم ها
• پیچ تنظیم ولوم
• صفحه مدرج :که درجات مختلف روی آن نوشته شده است.

معمولا لوله بلویی ترموستات را به قسمت تحتانی و یا سقف اواپراتور متصل می سازد. با گرم شدن هوای داخل یخچال و یا افزایش درجه حرارت اواپراتور گاز داخل لوله بلو منبسط می‌شود. گاز منبسط شده به فانوسک ترموستات فشار آورده و اهرم مربوط به وصل کنتاکت‌های اتصال را جابجا کرده باعث اتصال کنتاکت به یکدیگر می‌شود و لذا ولتاژ شبکه به موتور اعمال می‌شود و موتور به کار می‌افتد. با به کار افتادن موتور اواپراتور خنک شده گاز داخل بالن یا مخزن لوله بلو و لوله مویین منقبض شده و فشار از روی فانوسک ترموستات برداشته می‌شود با جمع شدن فانوسک اهرم کنتاکتها به عقب بر می‌گردد و اتصال آنها بصورت باز درمی‌آید که باعث توقف کار موتور خواهد شد.

رله راه انداز (رله استارت)

رله استارت بر سه نوع جریانی ولتاژی و حرارتی می باشد که بیشتر رله نوع جریانی و یا حرارتی دو منظوره (استارت و بار منفی) به کار برده می‌شود.

رله بار زیاد (بی متال یا اورلود)

هرگاه در کار موتور مشکل بوجود می‌آید مانند آسیب دیدن سیم پیچ‌های اصلی با کمکی و یا مسدود شدن مسیر گردش گاز و یا وضعیت بودن ولتاژ و ... جریان دریافتی موتور افزایش یافته و موتور داغ می کند که ممکن است بسوزد. از اینرو استفاده از رله بار زیاد ضروری است. رله بار زیاد یک فیوز حرارتی است که بر روی کمپرسور نصب می‌شود. کار آن به این شرح است که در اثر گرمای جدار خارجی کمپرسور و یا در اثر عبور جریان الکتریکی موتور از سیم هیتر داخل رله گرم شده و با تحریک صفحه حساس طول آن را افزایش می دهد و سبب جدا شدن کنتاکتهای رله می گردد.

جعبه تقسیم و سیم رابط

جعبه تقسیم یا ترمینال محل ورود کابل اصلی یخچال و تقسیم سیمهای خروجی است. سیم رابط یخچال باید ازنوع کابلی باشد و جهت ارت کردن حتما نوع سه سیمه آن انتخاب شود.همچنین کابل باید قابلیت انعطاف باشد تا هنگام جابجایی مشکل برای آن ایجاد نشود. سطح مقطع سیمهای کابلی باید باشد.

لامپ یخچال

روشن شدن لامپ داخل یخچال به هنگام باز کردن در آن است. توان لامپ یخچال بین 14 تا 40 وات است. این لامپ دارای سرپیچ محکمی است.
شستی معکوس لامپ
شستی لامپ یخچال مانند شستی زنگ اخبار است. با این تفاوت که معکوس عمل می‌کند یعنی وقتی که در یخچال باز می‌شود، کلید آزاد است و لامپ روشن می شود. لامپ خاموش می‌شود. بدین جهت به آن شستی معکوس نیز گفته می‌شود.

[فلفل نمك]

مختصری در رابطه با نازل های مشعل

نازل مشعل گازوئيل سوز وسيله اي است كه براي رساندن مقدار ثابتي سوخت به فضاي احتراق با ايجاد افشانه اي يك نواخت و مناسب ترين زاويه پاشش براي هر مشعل خاص طراحي شده است.نازل سوخت را گرد افشان مي كند و به زرات بسيار ريزي تبديل مي كند تا تبخير لازم براي احتراق بسيار سريعتر انجام شود.
1: روزنه يا اوريفس

2: محفظه چرخش

3: گرده روزنه (گرده اوريفس)

4: بدنه

5: شيار مماسي

6: سوخت پخش كن

7: نگهدارنده

8: صافي

سوخت مايع با فشار 2kg/cm 7 psi) 100) وارد نازل ميشود و در آنجا با گزر از يك دسته شيار مماسي، فشار را در محفظه چرخش به انرژي جنبشي تبديل ميكند. نيروي گريز از مركز در محفظه چرخش، گازوئيل را روي ديواره هاي محفظه حركت مي دهد و هسته اي از هوا در مركز آن به وجود مي آيد. اين هسته هوايي سبب خروج سوخت به صورت افشانه اي مخروطي از روزنه نوك نازل مي شود.

افشانه مخروطي دو الگوي اساسي دارد:

مخروط تو خالي پهن كم نفوذ،يا پهن افشان

مخروط تو پر تيز پر نفوذ

هر كدام از اين دو الگو،بسته به كاربرد ،مزايايي دارند.

در مشعل هاي كوچك (با مصرف سوخت كمتر از يك گالن در ساعت) استفاده از مخروط پهن افشان پيشنهاد مي شود.

[فلفل نمك]

محافظت کمپرسور در برابر برگشت جریان

در اغلب سيستمهاي تبريد و تهويه مطبوع ، مي توان با كنترل صحيح خط تغذية مبرّد ، از ورود مبرّد مايع به كمپرسور جلوگيري كرد . در بعضي از سيستمها به دليل عملكرد نامطلوب شير انبساط ، تغييرات ناگهاني بار و يا به دلايل ديگر ، مقاديري از مبرّد به صورت مايع وارد كمپرسور مي شود كه چون مقدار آن زياد نيست آسيب جدي به كمپرسور وارد نمي كند .
با اين وجود سيستمهاي خاصي هستند كه به علت طراحي ويژة خود ،‌ به تناوب كمپرسور را با مادة مبرّد اضافي پر مي كنند . در اين گونه سيستمها چرخة تبريد براي انجام يكي از كارهاي زير متناوباً معكوس مي شود :

1- تأمين گاز داغ براي برفك زدايي اواپراتور

2- توليد گرما به منظور تسهيل جداسازي در دستگاههاي يخ ساز

3- تغيير وضعيت كاري سيستم از حالت سرمايشي به حالت گرمايشي و برعكس در پمپهاي گرمايي .

اين سيستمها از نظر طرز كار و تأثيري كه بر كمپرسور مي گذارند تقريباً يكسان هستند . براي اينكه بدانيم واقعاً چه اتفاقي مي افتد ، يك پمپ گرمايي هوايي را در نظر مي گيريم . در پمپ گرمايي هر بار كه چرخة تبريد معكوس مي شود ، برگشت جريان پيش مي آيد . در خلال چرخة سرمايش ، كويلهاي خارجي نقش كندانسور را ايفا مي كنند و بخار داغ خروجي كمپرسور مرتباً در داخل آنها تقطير مي شود . لوله هايي كه حبابهاي كنترل شيرهاي انبساط روي آنها بسته شده است در اين لحظه گاز داغ دارند و دماي آنها بالاست . با برگشت چرخه به حالت گرمايش ، كويلهاي خارجي نقش اواپراتور را به عهده مي گيرند و مايع مبرّد موجود در داخل آنها به خط مكش كمپرسور مي ريزد . نكتة مهمتر اينكه شيرهاي انبساط گرمايي در حالت كاملاً باز قرار مي گيرند ، زيرا لوله هايي كه حبابهاي شيرهاي انبساط روي آنها بسته شده اند ، هنوز گرم هستند (لوله هايي كه قبلاً محتوي گاز داغ بودند) . بنابراين تا هنگام برقراري كنترل مجدد توسط حبابها ، جريان مبرّد از اين شيرها ادامه مي يابد . مجموعه دو اثر فوق موجب برگشت مقدار قابل ملاحظه اي از مبرّد از طريق خط مكش به داخل كمپرسور خواهد شد .

از آنجايي كه برگشت متناوب جريان مبرّد مايع به كمپرسور اجتناب ناپذير است ، بايد اقداماتي براي حفاظت كمپرسور انجام گيرد ، چون در غير اين صورت عمر كمپرسور تا حد زيادي كاهش مي يابد . بهترين روش حفاظت كمپرسور ، تله گذاري در لولة مكش است كه دو راه براي انجام آن وجود دارد : 1. مايع مبرّد وارد تله و داخل آن به طور كامل تبخير مي شود . روغن باقيمانده در تله نيز به طور خودكار به خط مكش بر مي گردد . 2. در اين روش از يك مبدل گرمايي و يك انبارة مكش استفاده مي شود . مايع مبرّد برگشتي پس از عبور از مبدل گرمايي به انبارة مكش فرستاده مي شود و از آنجا از طريق سوراخ تنظيم انباره به طور تدريجي و آهسته همراه با بخار مبرّد راهي كمپرسور مي شود.