مرجع آموزش تاسیسات

نکات کاربردی در مورد طراحی و بکارگیری دیگ های بخار چگالشی-بخش اول

در وبلاگ جستجو کنید

فهرست مطالب

 دیگ های بخار چگالشی

دیگ های بخار چگالشی

نکات کاربردی در مورد طراحی و بکارگیری دیگ های بخار چگالشی-بخش اول

ماهنامه اشری -سپتامبر 2018
مترجم: مهندس نیره شمشیری
امروزه سیستم های دیگ بخار طوری  مهندسی می شوند تا راندمان را افزایش و هزینه های بهره برداری را کاهش دهند. بویلرهای چگالشی یک گزینه محبوبند چرا که انرژی که در بویلرهای معمول به بیرون تخلیه می شود را بازیابی می کنند و در صورت کار با شرایط مناسب راندمان آنها به بیش از 90% می رسد. کاربردهای بویلرهای چگالشی نیز به دلیل مزایای زیادشان و سهولت تلفیق با سایر سیستم ها زیاد است؛ با این حال، این سیستم ها از نظر عملکرد و طراحی با دیگ های بخار مرسوم تفاوت های زیادی دارند.
در گذشته، استاندارد صنعت برای دیگ های بخار آب گرم براساس یک دیگ غیر چگالشی بود؛ در این دیگ ها دمای برگشت آب گرم به بویلر باید بالاتر از دمای کندانس گازهای تنوره باشد تا آسیبی به دیگ وارد نشود. این استاندارد در مورد بویلرهای چگالشی درست نیست چون مبدل های حرارتی آنها از موادی طراحی و ساخته می شوند که می توانند تاثیرات کندانس را تحمل کنند. در واقع، رابطه مستقیمی بین افزایش تشکیل کندانس گاز تنوره و بهره های راندمان دیگ وجود دارد و در نتیجه هدف باید بیشترین کاهش ممکن دمای آب برگشتی به دیگ برای کندانس کردن گاز تنوره باشد.
به واسطه افزایش تشکیل کندانس گاز تنوره در یک دیگ بخار چگالشی، مبدل حرارتی باید جنس مقاومی داشته باشد تا خوردگی ناشی از کندانس اسیدی و تجزیه کامل مواد داخل دیگ و تنوره اتفاق نیافتد. این جنس اغلب فولاد ضد زنگ است، اگرچه بسته به نظر سازنده دیگ از مواد مختلفی استفاده می شود.
به علاوه، یک دیگ بخار چگالشی باید طراحی موثری برای مبدل حرارتی جریان مخالف داشته باشد تا سردترین سطوح گازهای تنوره را نزدیک به خنک ترین آب برگشت قرار دهد و در عین حال مقدار زیادی سطح جانبی گرمایش سمت آتش برای عملیات کندانس نگه دارد.
بیشتر دیگ های بخار آب گرم امروزی از گاز طبیعی به عنوان منبع سوخت برای فرایند احتراق استفاده می کنند. در این فرایند، گاز طبیعی با هوای احتراق ترکیب می شود تا آب و سایر محصولات جانبی را تولید کند. در یک دیگ بخار غیر چگالشی، این آب در یک حالت بخار باقی می ماند و در گاز تنوره از سیستم حذف می شود، در حالی که در یک دیگ چگالشی بخار آب به محض سردشدن تا زیر نقطه شبنم خود کندانس می شود. تشکیل کندانس از گاز تنوره امکان بازیابی 970 Btu/lb (2256 kJ/kg) انرژی نهان را فراهم می سازد و سبب افزایش راندمان بویلر می شود. نقطه شبنم آب بر اساس ملاحظات بسیاری متفاوت است اما به طور کلی گازهای تنوره وقتی شروع به کندانس شدن می کنند که دمای برگشت آب گرم بین 120 تا 130 درجه فارنهایت (49 تا 54 درجه سانتی گراد) باشد (شکل 1).

دبی و دماهای کاری-طراحی سیستم

با نکامل تکنولوژی دیگ های بخار در طول زمان، طراحی این سیستم ها هم رشد کرده است. اولین تفاوت مهم در طراحی سیستم به دماهای برگشت و رفت آب گرم مربوط می شود. پیش از این، با این فرض که دمای آب گرم بیشتر همیشه بهتر است، طراحی سیستم هایی با دمای رفت آب گرم در محدوده 180 تا 200 درجه فارنهایت (82 تا 93 درجه سانتی گراد) رایج بود. تا یک نقطه، دمای آب گرم بیشتر بهتر است، چون اجازه سطوح انتقال حرارت کوچک تر در کویل های گرمایش و ترمینال یونیت ها را می دهد، اما راندمان سیستم را هم محدود می کند. برعکس دمای آب گرم بیشتر می تواند کنترل دمای فضا در دوره های کم باری که ظرفیت کامل برای ساختمان لازم نیست را سخت تر کند.
سیستم هایی که از بویلرهای چگالشی استفاده می کنند باید با کمترین دمای ممکن برای رفت و برگشت آب گرم طراحی شوند و در عین حال فضا را به اندازه کافی گرم کنند. باید توجه داشت که دمای برگشت اب گرم عامل اصلی تعیین کننده راندمان بویلر است (شکل 2)، در نتیجه بهینه سازی دمای برگشت آب گرم با توجه به این مساله باید هدف اصلی باشد.
یک دمای رفت آب گرم استاندارد برای یک بویلر چگالشی باید در حداقل 140 درجه فارنهایت (60 درجه سانتی گراد) شروع شود و با توجه به اینکه ظرفیت گرمایش کافی با هزینه معقول از کویل های گرمایش و ترمینال یونیت ها موجود است، توانایی پایین تر رفتن داشته باشد. اگرچه یک دمای آب پایین تر ممکن است امکان پذیر باشد، نقطه ای وجود دارد که هزینه اولیه بیشتر برای سطوح انتقال حرارت اضافی از مزیت راندمان دیگ بخار بیشتر است. برای مثال، بیشتر VAV باکس ها با کویل های یک یا دو ردیفی می آیند که در افت فشارهای سمت هوای قابل قبول با دماهای رفت آب گرم کمتر، ظرفیت گرمایشی لازم را فراهم نمی کنند. برای غلبه بر این موضوع گزینه های مختلفی از تعبیه یک کویل گرمایش سه یا چهار ردیفی تا یک VAV باکس که از یک کویل بزرگ تر کانالی یک یا دو ردیفی مجزا از VAV باکس استفاده می کند، وجود دارد. جدول 1 تاثیر هر گزینه را نشان می دهد.
دبی های سیستم متناسب با دماهای سیستم آب گرم هستند. دبی های سیستم های قدیمی تر معمولاً برای یک اختلاف دمای 20 درجه فارنهایت (11 درجه سانتی گراد) بین دماهای آب گرم رفت و برگشت در ترمینال یونیت ها طراحی می شدند که بالای دمای کندانس بودند و سبب دبی های بالاتر می شدند. اختلاف دمای بین دماهای رفت و برگشت آب گرم برای بویلرهای کندانس باید بین 30 و 50 درجه فارنهایت (17 تا 28 درجه سانتی گراد) باشد که دبی ها را کاهش می دهد، افت های فشار درون کویل های گرمایش و ترمینال یونیت ها را کم می کند و سبب توان کمتر پمپ کردن در شرایط بار کامل و میان بای می شود. از آنجایی که کنترل سیستم آب گرم برای دمای رفت آب گرم رایج است، یک ΔT بالاتر سبب دمای برگشت آب گرم کمتر برای دیگ بخار می شود و سبب تشکیل کندانس بیشتر با راندمان بالاتر بویلر می شود.

برای دریافت فایل کامل مقاله روی بکارگیری دیگ های بخار چگالشی کلیک کنید.

این مطلب را هم بخوانید  ملاحظات طراحی سیستم های VRF در اقلیم های سرد - بخش دوم
5/5
اشتراک گذاری در facebook
Facebook
اشتراک گذاری در twitter
Twitter
اشتراک گذاری در linkedin
LinkedIn

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

اشتراک رایگان تاسیسات نیوز
هفته نامه تاسیسات نیوز تنها نشریه الکترونیکی تاسیسات ایران است. با عضویت در سایت کاشانه این نشریه را هرهفته در میل باکس خود رایگان دریافت کنید.البته عضویت مزایای دیگری نیز دارد...
ثبت نام
close-link
ورود | ثبت نام
شماره موبایل یا پست الکترونیک خود را وارد کنید
برگشت
کد تایید را وارد کنید
کد تایید برای شماره موبایل شما ارسال گردید
ارسال مجدد کد تا دیگر
برگشت
رمز عبور را وارد کنید
رمز عبور حساب کاربری خود را وارد کنید
برگشت
رمز عبور را وارد کنید
رمز عبور حساب کاربری خود را وارد کنید
برگشت
درخواست بازیابی رمز عبور
لطفاً پست الکترونیک یا موبایل خود را وارد نمایید
برگشت
کد تایید را وارد کنید
کد تایید برای شماره موبایل شما ارسال گردید
ارسال مجدد کد تا دیگر
ایمیل بازیابی ارسال شد!
لطفاً به صندوق الکترونیکی خود مراجعه کرده و بر روی لینک ارسال شده کلیک نمایید.
تغییر رمز عبور
یک رمز عبور برای اکانت خود تنظیم کنید
تغییر رمز با موفقیت انجام شد

آکادمی فنی مهندسی کاشانه

تا چند دقیقه دیگه تماس میگیریم

کارگاه عملی ساختمان،تعمیر و عیب یابی چیلرهای تراکمی

آیا سوالی دارید ؟

دانلود کتاب الکترونیکی

درآمد تاسیسات
در کشور های مختلف

جهت دریافت لینک اطلاعات خود را وارد کنید

5.400.000

سه میلیون و 600 هزار تومان

روز
ساعت
دقیقه
ثانیه

مانده تا پایان تخفیف

question