تجهیزات دیگ بخار

تجهیزات دیگ بخار

تجهیزات دیگ بخار دارای لوازم و تجهیزات کنترلی و جانبی زیادی می‎باشد. هر یک ازین موارد در امنیت و کیفیت و همچنین قیمت دیگ بخار موثر است. اما باید بدانیم که وجود بسیاری از این تجهیزات دیگ بخار در استاندارد های جهانی هم نام برده شده و ضرورت دارد. در این مقاله به برخی از مهم ترین اجزای دیگ بخار و نحوه عملکرد هر یک می‎پردازیم، دانستن نحوه عملکرد و کیفیت هر یک از این اجزا، هم قبل از خرید در هنگام انتخاب و بررسی دستگاه و هم بعد از خرید به هنگام نصب، راه اندازی، مراقبت و نگهداری از دستگاه دیگ بخار به شما کمک خواهد کرد.

اجزای دیگ ‎بخار و عملکرد هر یک

برای استفاده صحیح از دستگاه، افزایش طول عمر دستگاه، بالا بردن راندمان و کیفیت بخار دهی آن باید با نحوه عملکرد و وظیفه هریک از اجزا در سیستم بخار آشنا شوید. در بخش زیر به آن می‎پردازیم. ناگفته نماند در ظرفیت های مختلف دیگ بخار ممکن است به این اجزا اضافه یا از آن ها کم شود و تعداد این اجزا به ظرفیت دیگ بخار شما بستگی دارد.

وظیفه مشعل در سیستم بخار چیست ؟

مشعل دیگ بخار، یکی از اصلی ترین تجهیزات دیگ بخار است ولی جدا از بویلر بوده که پس از ساخت دیگ بخار بر روی آن نصب می¬ گردد. عملکرد اصلی مشعل تبدیل سوخت به انرژی حرارتی می باشد. دیگ های بخار می تواند با مشعل با سوخت های مختلف کار کند. مشعل دیگ بخار انواع مختلفی دارد و مانند: مشعل های گازسوز.

مشعل گازسوز

مشعل‎ های گازسوز برای ایجاد احتراق نیاز به اتمیزه کردن سوخت ندارند و ورود گاز با فشار مناسب و هوای کافی و ایجاد جرقه به تشکیل شعله خواهد انجامید. مشعل‎های گازسوز در ایران با گاز طبیعی کار می‎کنند. مشعل‎های گازسوز به دو گروه اصلی مشعل های گازسوز یک مرحله ای و مشعل های گازسوز دو مرحله‎ای طبقه‎بندی می‎شوند.

کار ترانس جرقه زن یا برد مشعل چیست؟

ترانس جرقه زن مشعل یا برد مشعل ابزاری برای روشن کردن مشعل دیگ بخار می‎باشد. این محصول کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف دارد، به طور مثال برای استارت زدن اتومبیل و یا گازهای خانگی نیز از ترانس جرقه زن استفاده می‎گردد.

اساس کار برد جرقه زن

ترانس جرقه مشعل یا برد مشعل به طور کلی بر دو اصل استوار است:

1. جریان الکتریکی متناوب می‎تواند یک میدان مغناطیسی متغیر پدید آورد (الکترومغناطیس).

2. یک میدان مغناطیسی متغیر در داخل یک حلقه سیم پیچ می‎تواند موجب به وجود آمدن یک جریان الکتریکی متناوب در آن شود.

اگر دو سیم پیچ را در کنار یکدیگر قرار داده و از یکی از آنها جریان متغیری عبور دهیم، در سیم پیچ دوم ولتاژی القاء می‎شود. در واقع با عبور جریان متغیر از سیم پیچ اولیه یعنی سیم پیچی که ورودی به آن اعمال می‎شود، در اطراف آن یک میدان مغناطیسی متغیر ایجاد می‎شود. این میدان متغیر، سیم پیچ دوم را قطع می‎کند و سبب القای ولتاژ در آن می‎گردد. این پدیده اساس کار ترانسفورماتور یا برد مشعل است.

نقش پمپ تغذیه در تامین آب سیستم بخار

وظیفه پمپ در دیگ بخار تامین و تزریق آب مورد نیاز به دیگ می باشد. پمپ باید بتواند مقدار آبی که در دیگ به بخار تبدیل می¬ گردد را جبران نموده و از کاهش سطح آب دیگ جلوگیری نماید. پمپ تغذیه دیگ¬های بخار معمولاً از نوع طبقاتی و استنلس استیل می باشد. نصب یک صافی در مسیر ورودی به پمپ جهت جلوگیری از ورود هرگونه ذرات خارجی موجود در آب به پمپ ضروری است. همچنین بعد از پمپ نیاز به یک شیر یکطرفه بوده تا از برگشت بخار از دیگ به پمپ و آسیب رساندن به پمپ جلوگیری نماید.

نقش شیر خودکار یا شیر یکطرفه چیست؟

شیر خودکار از جمله تجهیزات دیگ بخار است که برای تنظیم و کنترل جریان به کار می رود. این وسیله اجازه عبور سیال را فقط از یک سمت صادر می کند و از سمت دیگر جلوی عبور آن را می گیرد. به این نوع شیرآلات، شیر یکطرفه نیز گفته می شود. عملکرد شیر یکطرفه می تواند صرفاً به کمک جریان صورت بگیرد و یا از نیروی خارجی برای برگشت دیسک استفاده شود. اپراتور نقشی در عملکرد شیر یکطرفه نداشته و به همین دلیل به آن شیر خودکار نیز اطلاق می شود. شیر یکطرفه یکی از مهم ترین قطعات پمپ و در نتیجه تجهیزات جانبی دیگ بخار می باشد و دقیقاً بر روی پمپ و قبل از مهره ماسوره نصب می گردد. هنگامی که پمپ روشن است فشار جریان فنر یا دیسک داخل پمپ را باز می کند و سیال به داخل منبع وارد می شود ولی زمانی که پمپ خاموش باشد، جلوی برگشت سیال گرفته می شود و سیال نمی تواند به داخل پمپ برگردد. لازم به ذکر است در صورت اتصال شیر در جای نادرست و استفاده از جنس نامرغوب، کارکرد منظم پمپ با اختلال مواجه می شود.

انواع شیر خودکار

شیر خودکار یا شیر یکطرفه انواع گوناگونی دارد که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1. شیر یکطرفه نوسانی (Swing check valve):

2. شیر یکطرفه نوسانی از نوع ویفر (Swing type wafer check valve)

3. شیر یکطرفه دیسکی (Disk check valve)

4. شیر یکطرفه با دیسک دوتکه (Split disk check valve)

5. شیر یکطرفه بالا رفتنی(Lift check valve)

نشان دهنده سطح (آبنما)

نشان دهنده سطح (Level Indicator) یا آبنما وظیفه نمایش سطح آب درون دیگ را به عهده دارد. متناسب با ظرفیت دیگ و مطابق استاندارد تعداد آبنماهای دیگ یک یا دو عدد خواهد بود. نشان دهنده های سطح آب داخل مخزن می‌باشد. از آنجا که مشاهده سطح آب توسط اپراتور از اهمیت ویژه ای برخودار است لازم است همواره شیشه محافظ و لوله شیشه ای آبنما تمیز نگه داشته شود. جهت اطمینان از عملکرد صحیح و تمیز نمودن محفظه آبنما لازم است به صورت دوره ای شیر تخلیه زیر آب نما باز شده تا محفظه از رسوبات پاک گردد.

نشان دهنده سطح یا آبنما به دو صورت می‎باشد:

1. شیرآبنما شیشه ای (برنجی)

2. لول گیج مغناطیسی

شیر آبنما برنجی

شیر آبنما برنجی جهت نشان دادن آب داخل دیگ بخار به کار می رود، که اپراتور با مشاهده آن متوجــــــه می شود که در داخل دیگ‎بخار چه میزان آب وجود دارد. شیشـــه های آب نما دارای دو عدد شیر مخصوص در قسمــــــت بالا و پایین هستند، که به وسیله آن دو عدد شیر آب از قسمت پایین وارد شیشه آب نما شده و از قسمت بالا نیز فشـــار بخار اجازه نمی دهد که آب از سطح واقعی بیشتر نشــــان داده شود. اپراتورها روزانه شیر بخار را چند بار باز می نمایند تا اینکه در داخل آب رسوب ایجاد نشود. معمولاً این نوع شیرها خراب نمی شوند، مگر اینکه واشر گرافیتی مخصوصــــــی که دارند از بین رفته و از آب بندی بیفتد. این روش از ساده ترین روش ها برای کنترل سطح آب مخازن تحت فشار می باشد.

لول گیج مغناطیسی

لول گیج مغناطیسی جهت نشان دادن و کنترل سطح مایعات در ارتفاع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از کاربردهای لول گیج معناطیسی در صنعت، استفاده از آن در سیستم دیگ بخار می باشد. آبنمای مغناطیسی از قسمت تحتانی و فوقانی به دیگ بخار متصل است. این محصول بر اساس دانسیته و نوع سیال، دما، فشار و ابعاد (مرکز فلنجها و استاندارد آنها) طراحی و تولید می گردد. لول سوئیچ مغناطیسی بر اساس نیروی فشار مایعات، خاصیت مغناطیسی و جذب و دفع قطب های همنام و غیر همنام در آهنربا طراحی شده است. بدنه اصلی یک لوله استوانه ای شکل می باشد که از ناحیه فلنچ ها به صورت عمودی بر روی مخازن نصب می گردد. سیال درون مخزن از طریق دو لوله رابط به داخل بدنه دستگاه هدایت شده و توپی مغناطیسی داخل لوله اصلی را بر روی سطح سیال شناور می سازد. با جابجایی سطح سیال توپی به حرکت در آمده و در اثر میدان مغناطیسی بوجود آمده و جذب و دفع قطب ها موجب چرخش فلپ های داخل محفظه نشانگر و تغییر رنگ آنها شده و در نتیجه سطح مایع درون مخزن را نشان می دهد.

آبنمای مغناطیسی نسبت به آبنمای شیشه‎ای دارای مزایایی است که از آن جمله می‎توان به موارد زیر اشاره نمود:

1. نسبت به نوع شیشه‎ای دارای آب‎بندی مناسب‎تری می‎باشد و به کمک آلیاژهای مختلف در ساخت آن می‎توان در فشارهای بالا به سادگی از آن استفاده نمود.

2. در آب‎های سخت بعد از گذشت مدت زمان کوتاهی آبنمای شیشه‎ای به سادگی قابل رویت نیست اما در نوع مغناطیسی به دلیل استفاده از فلپ‎ها (پره‎های رنگی) تشخیص سطح آب مخزن یا بویلر از فاصله دور برای اپراتور دیگ‎خانه قابل تشخیص است.

3. بدنه مقاوم‎تری داشته و امکان شکستگی مشابه آبنمای شیشه‎ای در آن وجود ندارد.

4. قابلیت نسب سوئیچ بر روی آن وجود دارد و بدین ترتیب هم به عنوان نشانگر و هم به عنوان کنترل‎کننده سطح (لول کنترل) عمل می‎کند.

کنترل کننده سطح یا لول کنترل

کنترل کننده سطح یا لِوِل کنترل (Level Control) وظیفه کنترل سطح آب درون دیگ را به عهده دارد و از امنیتی ترین تجهیزات دیگ بخار است. متناسب با ظرفیت دیگ و مطابق استاندارد تعداد کنترل کننده های سطح دیگ یک یا دو عدد خواهد بود. این کنترل کننده ها به گونه ای طراحی شده اند که کلیه کنترل های لازم برای خاموش و روشن کردن پمپ تغذیه، روشن و خاموش کردن مشعل و اخطار سطح پایین آب را به طور اتوماتیک انجام دهد. هنگامی که در اثر تبدیل آب به بخار، سطح آب از حد مشخصی درون دیگ پایین تر آید این کنترل کننده ها توسط تابلو کنترل به پمپ تغذیه فرمان داده و با روشن شدن پمپ، موجب افزایش سطح آب درون دیگ می¬‎گردند. با افزایش سطح آب و رسیدن به سطح مشخص شده مجدداً فرمان قطع پمپ تغذیه صادر می¬‎گردد. اگر به هر دلیل پس از کاهش سطح آب، عمل آبگیری مجدداً انجام نگرفته و در اثر ادامه کارکرد دیگ، سطح آب از سطح خیلی کم (Low-Low Level) پایین تر آید جهت جلوگیری از بی آبی و سوختن دیگ، ضمن به صدا درآمدن آژیر هشدار، به مشعل فرمان قطع داده خواهد شد.

شیر تخلیه کنترل سطح (شیر تخلیه مرحله ای)

این شیر که در زیر کنترل کننده های سطح نصب شده و به آن شیر تخلیه مرحله ای می¬ گویند، وظیفه پاکسازی و تخلیه کامل محفظه شناور و اتصالات آب و بخارِ کنترل سطح از رسوبات را به عهده دارد. مراحل تخلیه شیر امکان پاکسازی مسیر ورودی آب (به پایین لول کنترل)، مسیر ورودی بخار (به بالای لول کنترل) و همچنین محفظه شناور لول کنترل را به وجود می آورد. تخلیه این ارتباطات به صوت جداگانه در مراحل مشخص عملکرد شیر صورت می گیرد. در حالت عملکرد نرمال شیر، دستگیره شیر تا آخر (خلاف جهت عقربه های ساعت) باز می باشد. لازم است برای عملکرد صحیح این شیر و کنترل کننده سطح، روزانه حداقل یکبار شیر را کاملاً بسته (در جهت عقربه های ساعت) و مجدداً باز نمایید تا داخل محفظه شناور و مسیر شیر زیر موبری کاملاً عاری از رسوبات گردد. آب مورد استفاده برای دیگ های بخار بایستی از نظر املاح در حد استاندارد باشد با این وجود در صورت عدم استفاده به موقع و روزانه از شیر زیر موبری مسیرهای ارتباطی آب و بخار به لول¬ کنترل و همچنین محفظه شناور در اثر رسوبات مسدود شده و باعت عدم عملکرد صحیح لول کنترل و در نتیجه پایین آمدن سطح آب و حتی گاه سوختن دیگ می گردد.

پرشر سوییچ

وظیفه پرشر سوییچ (Pressure Switch) تنظیم و کنترل فشار دیگ می باشد. (تنظیم فشار دیگ در درجه اول باید بر اساس فشار طراحی دیگ و سپس متناسب با نیاز مصرف کننده صورت گیرد.) دیگ های بخار متناسب با ظرفیت و مطابق استاندارد دارای دو یا سه عدد پرشرسوییچ می باشد.

انواع پرشر سوئیچ

1. پرشر سوئیچ حد ( on/off )

2. پرشر تنظیم مشعل

3. پرشر سوئیچ اطمینان

• پرشر سوییچ حد (on/off) مشعل بوده و هرگاه فشار از حد نرمال بالاتر رود، فرمان خاموش شدن مشعل را خواهد داد و سپس با پایین آمدن فشار، فرمان روشن شدن مشعل را صادر می نماید.

• پرشر سوییچ تنظیم شعله مشعل بوده و با توجه به فشار تنظیمی، شعله مشعل را از شعله بلند به شعله کوتاه به صورت دو مرحله ای یا تدریجی تنظیم می¬کند. (در دیگ های کوچک و مشعل های تک مرحله ای این پرشر سوییچ وجود ندارد.)

• پرشر سوییچ اطمینان بوده و در صورتی عمل می نماید که پرشر سوییچ شماره (۱) عمل نکرده باشد. در این صورت همزمان با به صدا درآوردن آژیر دیگ، به مشعل فرمان خاموش خواهد داد. فشار پرشر سوییچ اطمینان معمولا اندکی بالاتر از پرشر سوییچ حد تنظیم می گردد.

شیر اطمینان

وظیفه شیر اطمینان (Safety Valve) کاهش فشار دیگ به صورت مکانیکی می باشد. متناسب با ظرفیت دیگ و مطابق استاندارد، نصب یک یا دو عدد شیر اطمینان بر روی دیگ بخار اجباری می باشد. شیر اطمینان می تواند به صورت تک یا دو فنره باشد. در صورتی که به هر دلیل هیچ یک از سیستم های الکترونیکی کنترل دیگ عمل ننماید و فشار دستگاه از حد مجاز فراتر رود، جهت جلوگیری از انفجار، شیرهای اطمینان نصب شده بر روی دیگ به صورت مکانیکی وارد عمل شده و و با خروج بخار اضافه و کاهش فشار از بروز حادثه جلوگیری می نماید.

لازم است کارکرد شیر اطمینان به صورت مرتب کنترل شود. در غیر این صورت ممکن است مسیر خروج بخار رسوب گرفته و رسوب مانع باز شدن به موقع شیر اطمینان و تخلیه بخار اضافی در دیگ گردد که در این صورت حتی احتمال انفجار وجود خواهد داشت.

مانومتر یا فشار سنج

مانومتر (Manometer) یا فشار سنج که بر روی کلکتور لوازم کنترلی نصب گردیده است وظیفه نمایش فشار بخار دیگ را به عهده دارد. پیشنهاد می¬گردد برای اطمینان از عملکرد صحیح و نمایش دقیق فشار توسط مانومتر، به صورت سالانه عملیات کالیبراسیون انجام گیرد.

استیم تراپ یا تله بخار

استیم تراپ یا تله بخار یکی از مهم ترین تجهیزات دیگ بخار و بخش جدایی ناپذیر از سیستم بخار است و نقش مهمی در حفظ بهره وری و کارایی سیستم بخار ایفا می کند. وظیفه تله بخار تخلیه کندانس همزمان با حفظ بخار در سیستم می باشد. استیم تراپ یکی از قطعات ضروری جهت حفظ ایمنی دیگ بخار می باشد. یکی از مشکلات در انتقال بهینه بخار، بوجود آمدن کندانس در خطوط سیستم می باشد. در واقع کندانس در اثر تبادل حرارت و انتقال انرژی حرارتی به محیط پیرامون به وجود می آید که این عمل ضمن ایجاد ضربه های چکش، باعث کاهش دمای سیستم و مانع از حرکت یکنواخت بخار در لوله ها می گردد. برای از بین بردن کندانس از تله بخار استفاده می شود. همچنین ممکن است بخشی از بخار قبل از تبدیل به کندانس از سیستم خارج شود؛ تله بخار باید ضمن تشخیص بخار از کندانس، مانع از خروج بخار زنده از سیستم گردد.

لوپ دیگ بخار

لوپ یکی از تجهیزات دیگ بخار می باشد و در بخش هایی که فشار بالایی دارند، استفاده می گردد. این تجهیزات تحمل فشار و دمای بالا را دارند.

شمع دیگ بخار

الکترود دیگ بخار وسیله ای است برای اندازه گیری سطح آب بویلر. جنس این الکترود از استنلس استیل بوده و دارای کیفیت بالایی می‎باشد. جنس نسوز به کار رفته در این الکترود از مواد آلمانی میباشد.

سختی گیر مغناطیسی و ارتباط آن با سیستم بخار

سختی گیر مغناطیسی یکی دیگر از تجهیزات دیگ بخار است که جهت جلوگیری از ایجاد رسوب در بویلر و یا از بین بردن رسوبات ایجاد شده مورد استفاده قرار می گیرد و از این طریق از به وجود آمدن مشکلات ناشی از خوردگی و چسبندگی جلوگیری به عمل می آورد. بویلر بخار و مسئله رسوب آب از معضلات بسیاری از کارخانجات و مراکز تولیدی می باشد. یکی از مشکلات موجود در وسایل صنعتی امروز جهان که به نحوی با آب سر و کار دارند ترکیباتی است که در آب موجود است. مشکل اصلی میزان بالای کلسیم موجود در آب است که با ایجاد رسوبات سخت باعث کاهش راندمان دستگاه ها و در نتیجه استهلاک زودرس آن ها و رسوبگیری پر خرج با وسایل مکانیکی و مواد شیمیایی می شود علاوه بر این ها توقف کار دستگاه ها و وسایل را نیز در بر خواهد داشت. حتی بعد از رسوبگیری نیز مشکلات به کلی رفع نمی گردند و تشکیل رسوبات جدید به سرعت آغاز می شود. سختی گیر مغناطیسی با ایجاد تغییرات فیزیکی در آب، مانع به وجود آمدن رسوب در مبدل های حرارتی و دیگ بخار می گردد. اساس کار این دستگاه، خنثی کردن کریستال های کلسیم می باشد. میدان مغناطیسی موجود در این سیستم تصفیه، نیروی الکترومغناطیسی را در آب تقویت می کند، بنابراین موجب نرمی آب می گردد.

رسوب گیرهایی که باید آنها را جزو اجزای دیگ بخار دانست!

تشکیل رسوبات در لوله ها باعث کاهش میزان انتقال حرارت شده و بدین ترتیب حرارت فلز بالا رفته و نقاط داغ روی لوله بوجود می آید. رسوب گیر مایع CS160 جهت رسوب زدایی دیگ بخار مورد استفاده قرار می گیرد. برای بالا بردن PH آب و همچنین جهت ته نشین کرده رسوبات در داخل دستگاه دیگ بخار از این مواد استفاده می گردد. لازم به ذکر است که پایین بودن PH آب به مرور زمان باعث خوردگی می گردد. زیر آب زدن در دستگاه بخار به صورت متناوب و یا هر روز صبح قبل از استارت دستگاه ضرورت دارد. این ماده مانع از ترکیب اکسیژن با آب داخل دستگاه می گردد.

طریقه مصرف رسوب گیر مایع boiler pro-tek

بهترین حالت مصرف این ماده تزریق متناوب آن به دستگاه بخار می باشد. مقدار مصرف آن به اندازه ای است که PH آب موجود را به عدد حدود ۱۱ برساند. استفاده از این مایع موجب تجمع یون های کلسیم و منیزیم در کف دستگاه می گردد که با تخلیه روزانه از دستگاه خارج می گردد.

راهنمای خرید دیگ بخار

پارامترهای مؤثر در انتخاب و خرید ماشین‎آلات صنعتی مصرف بهینه انرژی، راندمان بالا، رعایت استانداردهای مؤثر بر کیفیت، رعایت نکات ایمنی، اپراتوری آسان، قیمت مناسب و زیبایی ظاهری می‎باشد. دستگاه دیگ‎بخار در مدل‎ها و ظرفیت‎های متنوع در بسیاری از شرکت‎ها تولید می‎گردد. تفاوت بسیاری در کیفیت قطعات ارائه شده برای ساخت این دستگاه در بازار وجود دارد؛ هریک از قطعات استفاده شده برای ساخت دیگ بخار تأثیر بسزایی در ایمنی دستگاه دارند و وجود اشکال در هریک از قطعات و یا مراحل تولید و بهره‎برداری، افرادی که از دستگاه استفاده می‎کنند را با خطرات جدی جانی و مالی روبرو می‎کند. در نتیجه بسیار مهم است که قبل از خرید محصول اطلاعات کاملی از ویژگی‎های یک دستگاه دیگ بخار با کیفیت و مناسب و همچنین شرکت تولید کننده مورد اطمینان داشته باشیم تا بتوانیم از به وجود آمدن هرگونه مشکل در آینده جلوگیری به عمل آوریم.