پمپ آب تغذیه بویلر

پمپ آب تغذیه بویلر نوع خاصی پمپ است که برای پمپاژ آب تغذیه به بویلر بخار استفاده می‌شود. آب ممکن است جدید تأمین‌شده باشد و یا میعان شده بازگشتی از کندانس بخار تولیدشده بویلر باشد. این پمپ‌ها معمولاً واحدهای فشار بالا هستند که از مکش سیستم بازگشتی کندانس استفاده می‌کنند و می‌توانند نوع سانتریفیوژی یا جابجایی مثبت باشند.

ساختمان و طرز کار

   محدوده پمپ‌های آب تغذیه، اسب بخارهای زیاد است و موتور الکتریکی از بدنه پمپ معمولاً جدا است. پمپ‌های کندانسور صنعتی بزرگ ممکن است به‌عنوان پمپ آب تغذیه نیز استفاده شوند. در هر دو حالت، برای فرستادن آب به بویلر، می‌بایست پمپ فشار کافی برای غلبه بر فشار بخار بویلر ایجاد کند. این امر معمولاً با یک پمپ سانتریفیوژی حاصل می‌شود. فرم رایج دیگری از پمپ‌های آب تغذیه به‌صورت ثابت کار می‌کنند.

شکست درزگیری مکانیکی

   به دلیل اینکه هیدرازین، جلوگیری کننده از خوردگی، به دلیل ریسک خطرات سلامتی ممنوع شده است، آب‌بندی‌های مکانیکی پمپ آب تغذیه بویلر، نشانه‌هایی از خوردگی‌های الکتریکی قبلاً ناشناخته شده نشان دادند. جابجایی نسبی حلقه‌های غلتان و حلقه‌های ثابت باعث تحریک شارژ استاتیک می‌شود. در زمان کوتاهی، در برخی از حالات تعداد چند صد ساعت کاری، تکه‌هایی به‌اندازه بندانگشت از حلقه‌های ثابت یا غلتان جداشده و باعث افزایش شدید نشتی می‌شوند. درزبندی‌های اندود شده با الماس (DLC) از این مشکل جلوگیری کرده و به‌صورت قابل‌توجهی پایداری را افزایش می‌دهند.

پمپ‌های توان بخار

   لوکوموتیوهای بخار و موتورهای بخار استفاده‌شده در کشتی‌ها و کاربردهای ایستا مانند نیروگاه‌های توان نیز به پمپ آب تغذیه نیاز دارند. در این موارد، معمولاً پمپ با استفاده از یک موتور بخار کوچک با استفاده از بخار تولیدشده بخار، کار می‌کند. پمپ معمولاً پمپ جابجایی مثبت بوده که دارای والوهای بخار و سیلندرها در یک انتها و سیلندرهای آب تغذیه در انتهای دیگر است و هیچ میل لنگی نیاز نیست.

پمپ بخار دوتایی

   پمپ بخار دوتایی دو مجموعه بخار و سیلندرهای آبی دارد. به‌صورت فیزیکی به هم متصل نیستند ولیکن والوهای بخار در پمپ اول به‌وسیله جابجایی میله پیستون پمپ دوم کار می‌کنند و برعکس. نتیجه این امر، عدم وجود نقطه مرده بوده و پمپ خود-راه انداز است.

بویلر (boiler) و دسته‌بندی بویلر

بویلر یا همان دیگ وسیله ایست که در آن سیال عامل (معمولاً آب) گرم شده و یا به نقطه‌ی جوش خود می‌رسد. بویلر را می‌توان به صورت یک مخزن تحت فشار که سیال در آن به درجه حرارت مورد نظر رسیده و مورد استفاده قرار می‌گیردنیز تعریف نمود. در دید کلی، بویلر یک مخزن (Vessel) بسته است که در آن به آب و یا سیالات دیگر حرارت داده می‌شود و سیال لزوماً جوشیده نمی‌شود. سیال حرارت داده شده از بویلر خارج می‌شود و در فرآیندهای مختلف و یا گرمایش استفاده می‌شود.

همانطور که گفته شد بویلرها معمولاً برای گرم کردن و یا جوشاندن و بخار کردن آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگر بویلر برای گرم کردن آب مورد استفاده قرار گیرد به آن دیگ آب گرم گفته می‌شود و اگر برای جوشاندن آب و تولید بخار باشد به آن دیگ بخار می‌گویند.

دسته‌بندی بویلرها

   رایج‌ترین نوع دسته‌بندی بویلرها، بویلرهای فایرتیوب و بویلرهای واترتیوب است. اما برای بویلرها دسته‌بندی‌های مختلفی وجود دارد که به شرح زیر می‌باشند:

1- از نظر کاربرد بویلر:

• تولید برق
• حمل و نقل (لوکوموتیو)
• گرمایش و سرمایش
• پخت مواد
• ...

• استریل کردن مواد (اتوکلاو)
• سالن رنگ رزی
• صنایع مواد غذایی (پخت مواد، تخمیر نان و ...)
• چرم سازی
• در استخر (سونای بخار)
• در عملیات Curing بتن
• صنایع پتروشیمی

2- از نظر فشار کاری بویلر:

• فشار پایین تا متوسط
• فشار بالا
• فشارهای فوق بحرانی.

   مقادیر عددی مربوط به این دسته‌بندی با توجه به نوع بویلرها و خانواده آن‌ها متفاوت است.

3- از نظر محل تولید شدن بخار (درون لوله‌های بویلر یا خارج از لوله‌ها):

• واترتیوب water tube
• فایرتیوب fire tube

   در نوع فایرتیوب، بخار در بیرون لوله‌ها تشکیل می‌شود و گازهای داغ، درون لوله‌ها حرکت می‌کنند اما در بویلرهای واترتیوب، بخار درون لوله‌های بویلر تشکیل‌شده و گازهای داغ در خارج از لوله‌ها حرکت می‌کنند.

4- از نظر نوع سوخت مصرفی در بویلر:

• گاز
• مایع
• جامد

   در بویلر های امروزی سوخت اصلی گاز طبیعی است. در لوکوموتیوهای قدیمی از سوخت جامد استفاده می‌گردیده است.

5- از نظر نوع سیرکولاسیون سیال:

• طبیعی
• یک‌طرفه‌ی اجباری
• ترکیبی

   این دسته‌بندی بیشتر در مورد بویلرهای water tube کاربرد دارد. در صورت استفاده از سیرکولاسیون طبیعی هزینه‌ای برای سیرکولاسیون سیال درون لوله‌های بویلر پرداخت نمی‌گردد. از روش‌های ترکیبی برای اطمینان از سیرکولاسیون درون لوله‌ها استفاده می‌شود. از روش یک‌طرفه‌ی اجباری زمانی استفاده می‌شود که درون بویلر درام قرار ندارد.

6- از نظر نحوه‌ی ساخت بویلر:

• ساخته شده در محل (field-erected)
• ساخته شده در کارخانه (workshop-assembled)

   صنایع بزرگ و بخش‌هایی مثل نیروگاه‌ها، معمولاً از دسته field-errected استفاده می‌کنند. بویلرهای کوچک fire tube با ظرفیت تا 30 تن در ساعت به صورت ساخته شده در کارخانه است. بویلرهای water tube نیز با ظرفیت‌های بالایی که دارند، به هر دو صورت ساخته شده در کارخانه و ساخته شده در محل موجود می‌باشند. لازم به ذکر است که تصمیم‌گیری در مورد نحوه‌ی ساخت بویلرها، بر اساس هزینه و توانایی انتقال آن‌ها صورت می‌گیرد.

اجزای تشکیل دهنده دیگ بخار

   یک دیگ بخار در حالت کلی دارای پوسته یا بدنه یا شل، کوره اصلی و فرعی و لوله‌های پاس‌های حرارتی و اجزا و اتصالات دیگر است.

ادامه مطلب

مرجع کاربردی بویلرهای آب گرم و بخار صنعتی

در این کتاب می خوانیم:

فصل1: اصول مکانیکی

فصل 2: بویلر های آب گرم و آب داغ

• در این بخش به معرفی انواع تقسیم بندی دیگ ها، مزایا و معایب هر کدام می پردازد.

فصل 3: کاربرد بویلر های آب گرم و آب داغ

• معرفی تجهیزات پخش کننده گرما شامل رادیاتورها و انواع آن، فن کوئل، یونیت هیتر، زنت و ....

فصل 4: شبکه توزیع آب گرم

• انواع شبکه لوله کشی حرارت مرکزی با آب گرم، انواع مدار و بالانس آنها، انواع شیر بالانس و طریقه انتخاب، انواع پمپ گردشی دور ثابت و دور متغیر و طریقه عملکرد و انتخاب آنها..

 فصل 5: بخار و انواع آن

• به همراه جداول بخار اشباع و سوپرهیت

فصل 6: انواع دیگ بخار

• معرفی دیگ های لوله آبی و لوله دودی

فصل 7: آتشکاری ، سوخت و مشعل

• شیمی احتراق، مشعل های مایع سوز و گازسوز و طریقه انتخاب، محاسبه مخازن گازوئیل و نازل گازوئیل، خط گاز مشعل (رگلاتور، شیر برقی، شیر اطمینان، شیر قطع ایمن)

فصل 8: تصفیه آب بویلر

• تصفیه داخلی و خارجی آب بویلر شامل روش های جلوگیری از مشکلات رسوبی و خوردگی در بویلر، کنترلph، اکسیژن و سختی باقیمانده در بویلر با تزریق مواد شیمیایی

فصل 9: زیر آب زنی

• محاسبات زیرآب، روش های زیرآب زنی، انواع شیر زیرآب، طریقه دفع زیرآب، محاسبات تانک بلودان، پیت بتونی و فلش سپریتور

فصل 10: راندمان

• طریقه محاسبه راندمان بویلر، روش های بالا بردن راندمان دیگ خانه، هزینه تولید بخار بر اساس قیمت روز انرژی

فصل 11: کیفیت بخار

• بخار مطلوب و علل بروز آن، معادلات بخار مرطوب، روش های مقابله آن. انواع ضربه قوچ در خطوط بخار و کندانس و راهکارهای مقابله با آن. دلائل وجود هوا در بخار و روش های پیشگیری و خارج ساختن آن

فصل 12: انتقال بخار

• روش های سایررزنی خطوط بخار، انبساط خطوط بخار و راهکارهای خنثی سازی، محاسبات انتخاب کلکتور و نصب دیگ ها در دیگ خانه

فصل 13: تجهیزات و شیرآلات

• انواع شیر ( کشویی، پروانه ای، سوزنی، ربع گرد، گلاب، دیافراگمی) انواع شیر اطمینان و طریقه انتخاب، انواع شیر تقلیل فشار و طریقه انتخاب، انواع تله بخار و طریقه انتخاب، انواع مصرف کننده های بخار و طریقه محاسبه بار کندانس به همراه نکات اجرایی

فصل 14: کندانس

• معرفی انواع سیستم های کندانس، طریقه  اجرای کندانس تحت فشار و محاسبات تانک فلش، سایز زنی خطوط دو فازی و تک فازی کندانس

فصل 15: پمپ در دیگ خانه

• معرفی انواع پمپ مورد استفاده در دیگ خانه بخار و طریقه انتخاب آنها، کاویتاسیون و علل بروز آن، راهکارهای پیشگیری از کاویتاسیون، روش های نصب پمپ بویلر ( استارت- استاپ، با شیر کنترل، سیستم دور متغیر) مزایا و معایب هر کدام

فصل 16: نکات اجرایی

• طریقه نگهداری از بویلرهای آب گرم و بخار ( برنامه های هفتگی، ماهانه و سالانه)

فصل 17: ضمایم

جداول بخار اشباع و سوپرهیت براساس SI ، US :

منابع