بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب چیست

 بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب چیست

برای آنکه بخواهیم بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب را توضیح دهیم باید به وجه تمایز آن با نوع بویلر صنعتی فایرتیوب لوله آتش را بیان کنیم تا بتوانیم مشخصه های تفکیکی آنها را بشناسیم و بعد کاربرد هریک و مزایا و معایب آن را شرح دهیم. همانطور که میدانید، لوله ها چه مستقیم باشند چه بصورت خمدار باشند، احتمالا اولین مشخصه متمایز اکثر بویلر ها لوله های آن است که طراحی و ساخت آن را متمایز میکند و بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب را ازنوع فایرتیوب تمایز میدهد.

اگر بخواهیم بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب را در یک جمله توضیح دهیم میتوان بگوییم، این نوع بویلر، یک نوع دیگ بخار است که بر خلاف لوله آتش یا فایر تیوب که آتش داخل لوله های جریان دارد و آب بیرون آن، در این نوع همانطور که از اسمش پیداست آب داخل لوله است و بیرون آن آتش در جریان است

راههای تشخیص بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب و مشخصات فنی آن

شاید برای شما هم اتفاق افتاده باشد که کار خود را با بویلرهای لوله مستقیم را شروع کرده باشید و بعدها بفهمید که بویلرهای لوله آبی با لوله های خم دار هم وجود دارد. در واقع آخرین بویلری که با آن کار میکردیم یک بویلر لوله مستقیم بود و در فرایند بازسازی و به روزرسانی بویلرها یا همان اورهال کردن دیگ بخار (Boiler Overhall) با مسائلی مهمی دست و پنجه نرم میکردیم و مطالب مهمی را یافتیم و در حوزه توان و احتراق در دهه ۱۹۸۰، یک واحد مشعل جدید طراحی کردیم و کوره آن نوع بویلر را اصلاح کردیم. شاید هرگز یک بویلر پرچی را در خارج از موزه نبینید، چون دیگر این نسل از بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب منقرض شده است. قوانین موجود در صنعت، جایگزینی تمام این بویلرها را الزامی کرده است و استفاده از آنها ممنوع می باشد. یک سوال اساسی که همه درباره آن می پرسند جلوگیری از نشت آن است. پاسخ به این گونه سوالات در مقوله درزگیری جمع آوری شده است. برای این کار یک اسکنه و چکش برای تغییر شکل دادن فلز لازم است. آهنگرها همچنان فلز را گرم می کنند تا نرم شود سپس دو تکه را میکوبند تا کاملا به هم پیوند بخورند. اکثر اوقات ما اتصالات بویلر را به صورت سرد درزبندی می کنیم. مشکل اصلی بویلرهای پرچی نشتی نبود بلکه ترکهایی بود که بین پرچها به وجود می آمد. در نهایت فهمیدند که این ترکها محصول جنبی نشتیهای ریزی است که آب را در محل اتصال متمرکز کرده و خوردگی قلیایی موجب ایجاد ترک میشد. فقدان پرچکارها و درزگیرهای ماهر و توسعه جوشکاری که می توانست اتصال قوی تر و ارزان تری به دست بدهد آن را منسوخ کرد. درست مثل بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب که نیازمند پوسته برای نگهداری سیال هستند، بویلرهای فایر تیوب لوله آتش هم نیازمند درام یا هدر برای بستن انتهای لوله و ایجاد یک مسیر برای جاری شدن سیال به لوله و همچنین محلی برای جدا کردن آب و بخار میباشند.

محل قرارگیری درام در بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب

ما هرگز به تعریفی برنخورده ایم که درام را از هدر متمایز کند ولی میدانیم درام بویلر صنعتی واترتیوب لوله آبخیلی بزرگتر از هدر آن است. این قانون در مورد درام لجن، صدق نمی کند این درام پایین ترین درام بوده و یک لوله برای تخلیه دارد که میتوان لجن و روب را را از بویلر صنعتی واترتیوب لوله آبتخلیه نمود. ما نمیتوانیم بطور مطمئن بگوییم محل آن حتما پایین ترین قسمت بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب است، چون بویلرهایی وجود دارند که درام لجن آنها چندین فوت بالاتر از پایین ترین هدر قرار گرفته است. آن هدرها باید بلودان Blowdown شوند چون لجن در آن جمع میشود اما آنها نیازمند توجه خاصی برای جلوگیری از مشکل سیرکولاسیون بویلر صنعتی در طی فرآیند هستند. به هر حال درام ها انتهای لوله ها را به هم مربوط می کند. برخی بویلرهای مرکب تر کیبی از بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب و لوله آتش هم تولید شده اند. اما فکر میکنم الان نمیتوان چنان بویلری را پیدا کرد.

برچسب اطلاعات بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب

شاید گاهی روی بویلر دو برچسب اطلاعات ببینید، یکی برای خود بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب است و دیگری برای دیواره های آبی (واتروال). هر چه بویلرها بزرگتر میشوند مساحت دیواره های کوره هم بزرگتر میشود تا جایی که شاید اتلاف حرارتی قابل توجهی داشته باشند. مشکل دیگر این بود که دیواره های عایق به قدری بزرگ شده بودند که نمی توانستند خود را نگه دارند و به یک اسکلت فولادی البته گران نیاز بود تا تکیه گاه آنها باشد. برای حل چنین مشکلاتی سازنده ها به فکر نصب واتروالها افتادند که می توانستند از دیواره عایق هم محافظت کرده یا حتی جایگزین آن شوند. واتروال های بویلرهای نیروگاهی فضای بیشتری از خود بویلر اشغال می کنند. اکثر آنها لوله های مماسی هستند و در پانل هایی ساخته شده اند که متعاقبا به هم جوش داده شده و واتروال ها را به وجود آوردهان برخی از آنها ۲۰۰ft ارتفاع دارند.

واتروال ها دارای لوله هایی هستند که برای اتصال به درام بخار یا لجن یا به هدری که به از درام ها متصل است خم شوند. در واقع تمام این مجموعه بزرگ بخش هایی از یک مخزن نحن فشار است.

طرز کار بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب چگونه است؟

اولین بویلری که روی آن کار کردیم لوله های آن تماما مستقیم بود که نوع آن را بویلر لوله مستقیم کرده بود. من فکر نمی کنم چنین بویلری را مشاهده کنید، ولی این بویلر گزینه مناسبی برای تشریح خصوصیات و ملزومات منحصر به فرد بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب است. بهتر است بدانید این یک بویلر سه پاس است. دود در کوره از مشعل ها به عقب حرکت می کند، اما به عنوان پاس محسوب نمی شود. دود در آنجا به بالا چرخیده و از سوپرهیتر و لوله ها عبور می کند تا به بالا برسد (پاس اول)، سپس از وسط لوله ها به پایین برمی گردد (پاس دوم)، نهایتا در جلوی بویلر از لوله ها بالا رفته و از دودکش دفع می شود. صفحات هدایت کننده ای در دیواره عایق تعبیه شده اند که دارای تایل در بالا برای تشکیل کف پاس دوم و سوم می باشند. دو ردیف لوله کفی لوله های جداکننده نام دارند که با ایجاد یک شبکه انرژی تابشی از سوپر هیتر را مسدود کرده و صفحه هادی را هم محافظت می کند.

هدر قطعه قطعه این بویلر شامل هدرهای چهارگوش ساختگی است که در جزییات نشان داده شده است و به درام بخار و هدر پایینی متصل شده اند و دارای حفره هایی برای دسترسی به انتهای لوله هستند بنابراین می توان آنها را رول کرد. هدرها به شکل نیمه مربعی ساخته شده اند تا سطح یکدستی برای رول کردن لوله ها ایجاد کنند. درامها معمولا قطر کافی دارند که مشکلی برای رول کردن لوله در آنها وجود نداشته باشد

برای دسترسی به انتهای لوله ها و رول کردن آنها و حتی خود درام دارای دریچه های ۱۲ اینچی هستند و درهای چدنی دارند که در داخل بویلر و سطح داخلی پوسته، درام یا هدر نصب می شوند و فشار داخلی بویلر آنها را نگه می دارد. برای نگه داشتن آنها در جای خود، در زمانیکه بویلر تحت فشار نیست از پیچ و مهره استفاده می شود.

فرآیند تولید بخار در بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب

درپوشها مشابه درب های دیگ بخار هستند با این تفاوت که به دریچه ها گِوه شده اند تا اتصال فلز به فلز به وجود آورند. ازینرو برای اینکار یک کشنده خاصی نیاز بود تا آنها را به خوبی در جای خود قرار دهد تا نشت نکنند. بویلر با هدر قطعهای قدیمی، نگاه ساده ای به وضعیت پیچیده سیرکولاسیون در بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب به وجود می آورد. در این فرآیند آب از بخار جدا شده و آب تغذیه بویلر در درام بخار مخلوط می شود، سپس به پایین هدرهای جلویی ریخته و از لوله های شیب داری که از جلوی بویلر به عقب می روند و به سمت بالا می روند. در آن لوله ها آب تا نقطه اشباع گرم شده و می جوشد و به بخار تبدیل می گردد، بخار حباب های کوچکی در آب به وجود آورده و آب را جابه جا می کند و با حرکت در لوله، چگالی مخلوط آب و بخار را کاهش میدهد.

وقتی مخلوط به هدرهای عقبی میرسد خیلی سبکتر از آب است و بنابراین وزن آب در هدر جلویی مثل پیستونی است که با فشار به پایین، مخلوط را به هدرهای عقبی فرستاده و لوله های برگشتی را به درام بخار می آورد. تفاوت فشار کمی بین آب در هدر جلویی و مخلوط در هدر عقبی دارد، شاید فقط نصف ارتفاع بویلر اما همین برای جاری کردن آب و بخار با نرخ جریان مخلوط در لوله های بالایی که ۵ برابر نرخ بخار خروجی از نازل ها است یا بیشتر کافی است. در این بویلر همه لوله ها رایزر هستند و هدر جلویی پایین آورنده.

انواع مختلف بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب چیست؟

نوع اول آن بویلرهای صنعتی افقی از نوع لوله مستقیم هستند که خود به دونوع مجزا تقسیم میشوند:

  1. بویلرهای واترتیوب با  درام  طولی
  2. بویلرهای واترتیوب با درام  عرضی

نوع دوم بویلرهای صنعتی لوله خمیده هستند که آنها نیز به سه دسته مختلف تقسیم میشوند:

  1. بویلرهای لوله خمیده با دو درام
  2. بویلرهای لوله خمیده با سه درام
  3. بویلرهای لوله خمیده با چهار درام

انواع دیگر بویلرهای لوله مستقیم چیست؟

شکل دیگر بویلرهای لوله مستقیم، بویلر هدر جعبه ای بود که از جعبه های حاوی ستونهای پیچی استفاده می کرد و دریچه های دسترسی آن در خلاف انتهای لوله ها در آرایشی بسیار شبیه بویلر هدر قطعه ای بود. بویلر لوله مستقیم به همراه هدرها اندازه بویلر را محدود می کرد (با درازتر شدن لوله ها مهار کردن آنها دشوار می شود) و نشتی فراوانی داشت (همه آن دریچه های دسترسی)،

دیگ بخار استرلینگ از نوع لوله مستقیم

بنابراین در سال ۱۸۹۰، دیگ بخار استرلینگ با یک ایده بهتر برای ساخت بویلر روی کار آمد تا تمام مشکلات را برطرف کند. او تصمیم گرفت از لوله های خمیده استفاده کند. طرح های خاص این نوع بویلر وجود دارند که به عنوان پویلر صنعتی استرلینگ شناخته می شوند اما در اهداف عملی به نام استرلینگ خوانده می شود. لوله های خمیده به طراحی بویلر، انعطاف پذیری دادند تا صدها طرح و آرایش از آن استخراج گردد

بویلر صنعتی جریان مکنده I.D چیست

سیر تکاملی بویلرهای با لوله های خمیده شامل آرایش های فراوانی شد. شناخت تفاوت آنها با توجه به نحوه اعمال تکیه گاه و نگهدارنده ها (بالا، پایین یا وسط)، محل درام نسبت به حرکت آتش (درام تقاطعی در صورت حرکت عمودی آتش)، و فشار در سمت دود (جریان دمند (F . D)، جریان متعادل (B . D) و جریان مکنده، (I. D) قابل درک بود. بویلرهای لوله آتش و  بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب پکیج از نوع جریان دمنده، گرم کن های آب داغ خانگی از نوع جریان مکنده و اکثر بویلرهای استرلینگ از طرح جریان متعادل استفاده می کنند. بویلرهای F . D دارای یک فن برای دمیدن هوا به داخل بویلرند و فشار حاصل از آن برای دفع اجباری جریان هوا و دود در طول خود بویلر و دودکش است. بویلر I. D میتواند از خاصیت دودکشی برای ایجاد اختلاف فشار لازم برای دفع هوا و دود از بویلر استفاده کرده و یا از I.D.Fan (فن مکنده) برای این کار بهره می برد. روشهای I. D اساسا فشار پایینی در خروجی بویلر به وجود می آورد تا دود و هوا در مسیر جریان یابند. بویلرهای اولیه طرح I. D بودند چون موتورها و فنها گران بودند و ساختن یک دودکش بلند بسیار مقرون به صرفه تر بود. خاصیت دودکشی نیز بسیار قابل اطمینان بود اما امروزه به ندرت دودکش های بلند ساخته میشوند چون بدمنظره دیده می شوند. اگر هم دودکشهای بلند می بینید با هدف پخش آلاینده ها است نه برای ایجاد مکش در بویلر با شکوفا شدن صنعت، هزینه فنها و موتورهای الکتریکی سقوط کرده و افت فشار در سطوح گرمایش بویلر به قدری زیاد شد که دودکش به تنهایی جوابگوی نیاز نبود و باید از  فن مطلوب نبود چون ممکن بود فشار، دود را از ترک های کوچک بستنی استفاده از بویلر خانه کند. هر چه بویلرها بزرگتر می شدند و فشار کوره پایین تری مورد نیاز بود تا هوای احتراق به داخل بویلر بیرد، در واحدهای بزرگ، ساختار مضاعفی مورد نیاز بود تا بر نیروی فشارح دیواره کوره فایق آید، برای کاهش فشار کوره بویلرهای B. D به نظر کارگشا بودند چون D.I فن یا خاصیت دودکش یک فشار منفی در کوره ایجاد میکرد و F. D فن هوای احتراق را تامین می کرد. بویلرهای نیروگاهی با سوخت فسیلی مدرن همگی از نوع BD بوده و افت فشار قابل توجهی در سمت دود برای غلبه بر افت جریان در کنترل های محیطی ایجاد می کردند. برخی ID فنها قابلیت ایجاد بیش از ۵۰in ستون آب، اختلاف فشار دارند و در صورت عدم کنترل می تواند بویلر را از داخل منفجر کند. چون تحت این اختلاف، فشار جو میتواند از بیرون دیواره ها نیروی فراوانی وارد کند چون طراحی آن در حد چنین اختلاف فشاری نیست.

مزایای استفاده از دیگ بخار واتر تیوب لوله آب

در این نوع از بویلر های صنعتی میتوان به سطح حرارتی بسیار بالایی دست یافت که در انواع دیگر ممکن نیست

دستیابی به فشارهای بسیار بالا که در این نوع از بویلر های صنعتی قابل دستیابی است

با توجه به جابجایی جریان آب درون لوله ها سرعت تولید بخار نیز بالاست و بخار در دستگاه سریع تر تولید میشود.

 معایب بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب چیست؟

یکی از اساسی ترین معایب بویلرهای واترتیوب را  می‌توان یکپارچه نبودن هسته اصلی بویلر دانست.

قیمت آن بسیار بالاست و برای کاربردهای خاص استفاده میشود.

هزینه راه اندازی و جابجایی آن زیاد است و ساخت آن بسیار مشکل است.

هزینه راه اندازی بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب چقدر است؟

هزینه راه اندازی دیگ بخار صنعتی و بویلر صنعتی بسته به عوامل مختلفی است که بسته به نوع فرآیند و ابعاد و اندازه دیگ بخار و نوع صنعت مورد استفاده متفاوت است. جدای از آن تکنیک ساخت و متریال بکار رفته میتواند عامل تعیین کننده در قیمت بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب باشد. کیفیت لوله های رسوب نا پذیر میتواند قیمت این دستگاههای تولید بخار را افزایش دهد ولی میتواند طول عمر دستگاه را افزایش داده و هزینه راه اندازی آن را در بلند مدت جبران نماید.

برای ارتقاء سطح کیفی و فنی مطالب مربوطه میتوانید نظرات و دیدگاههای خود را در آخر این مقاله درج نمایید تا کیفیت مقالات افزایش یابد و دیگر مخاطبان نیز از دیدگاه شما بهره مند شوند؛ برای اطلاعات بیشتر در مورد بویلر صنعتی واترتیوب لوله آب میتوانید به لینک زیر مراجعه نمایید.

Water Tube Boiler | Operation and Types of Water Tube Boiler