در دیگ بخار چه تجهیزات ابزاردقیق به کار می رود؟

در این مقاله قصد داریم به معرفی ابزار و تجهیزات ابزار دقیق که در بویلرها استفاده میشوند بپردازیم. اما بد نیست ابتدا توضیحی راجع به خود بویلرها بدهیم و آنها را معرفی نماییم.

معرفی بویلر یا دیگ بخار (Boiler)

بویلر دستگاهی است که با گرم کردن آب یا سایر مایعات، بخار یا آب گرم تولید می‌کند. بویلرها به طور معمول در صنایع مختلفی مانند تولید قدرت، گرمایش و تولید، و سایر صنایع استفاده می‌شوند.

 بخار یا آب گرم تولیدی توسط بویلر می‌تواند برای اهداف مختلفی مانند تولید برق توسط توربین‌ها، فراهم کردن گرما برای ساختمان‌ها و فرآیندهای مختلف، و ضدعفونی کردن تجهیزات در صنعت غذا و نوشیدنی استفاده شود.

بویلرها با انواع و ابعاد مختلفی عرضه می‌شوند که بسته به کاربرد مورد نظر و نوع سوخت مورد استفاده، متفاوت هستند. نوع شایعی از بویلرها شامل بویلرهای لوله آتش (fire-tube) و بویلرهای لوله‌ آب (water-tube) است.

 بویلرهای لوله آتش دارای یک محفظه بزرگ هستند که شامل یک سری لوله است که از طریق آن، گازهای داغ ناشی از مشعل، عبور می‌کنند. گرمای گازها به آب اطراف لوله ها منتقل می شود و باعث تولید بخار یا آب گرم می شود.

 از طرف دیگر، بویلرهای لوله  آب دارای یک سری لوله پر از آب هستند که توسط گازهای داغ توسط مشعل  گرم شده اند. گرمای گازها به آب درون لوله ها منتقل می شود و باعث تولید بخار یا آب گرم می شود.

بویلرها می توانند سوخت های مختلفی مختلفی مانند گاز طبیعی، پروپان، روغن، ذغال سنگ را دارا باشند. نوع سوخت مورد استفاده بسته به عواملی مانند دسترسی، هزینه و تأثیرات زیست محیطی متفاوت است. در سال های اخیر، استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی برای سوخت بویلرها رو به رشد است.

بویلرها از چه قسمت هایی تشکیل شده اند؟

دیگ بخار از چندین جزء تشکیل شده است که با هم کار می کنند تا بخار یا آب گرم تولید کنند. برخی از اجزای اصلی دیگ بخار عبارتند از:

مشعل (Burner)

مشعل عامل گرم کردن است که دارای یک سوخت مانند گاز طبیعی یا نفت و شعله ای ایجاد میکند که آب یا سایر سیالات موجود در دیگ را گرم می کند.

مبدل حرارتی (Heat exchanger)

مبدل حرارتی مجموعه ای از لوله ها یا لوله ها است که حرارت را از مشعل به آب یا سیال دیگر در دیگ منتقل می کند.

نشانگر سطح آب (Water level indicator)

نشانگر سطح آب برای نظارت بر سطح آب در دیگ و اطمینان از وجود آب کافی برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد یا آسیب دیدن به دیگ استفاده می شود.

گیج فشار (Pressure gauge)

گیج فشار، فشار داخل دیگ را اندازه گیری می کند و به اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد دیگ کمک می کند.

شیر اطمینان (Safety valve)

شیر اطمینان جزء مهمی است که در صورت افزایش فشار، فشار را از دیگ خارج می کند و از آسیب یا انفجار احتمالی جلوگیری می کند.

سیستم کنترل (Control system)

سیستم کنترل عملکرد دیگ را تنظیم می کند و عواملی مانند دما، فشار و سطح آب را برای اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد کنترل می کند.

پمپ آب (Water pump)

پمپ آب برای گردش آب یا سیال دیگر از طریق دیگ بخار و مبدل حرارتی استفاده می شود.

دودکش (Chimney or flue)

از دودکش برای تخلیه گازهای حاصل از احتراق توسط مشعل استفاده می شود و اطمینان حاصل می شود که آنها به طور ایمن از ساختمان بویلر خارج می شوند.

چه تجهیزات ابزار دقیق در دیگ بخار به کار می رود؟

تجهیزات ابزار دقیق مختلفی برای دیگ بخار استفاده می شود که برای نظارت و حفظ عملکرد ایمن و کارآمد بویلر ضروری است. برخی از ابزارهای رایج مورد استفاده برای دیگ بخار عبارتند از:

گیج فشار (Pressure gauge)

فشار سنج برای اندازه گیری فشار داخل دیگ و اطمینان از عملکرد آن در محدوده ایمن و کارآمد استفاده می شود.

دماسنج (Temperature gauge)

مانند فشار سنج  برای نظارت بر دمای آب یا بخار داخل دیگ و اطمینان از قرار گرفتن آن در محدوده ایمن کارکرد از یک گیج دما استفاده می شود.

نشانگر سطح آب (Water level indicator)

نشانگر سطح آب برای نظارت بر سطح آب داخل دیگ و جلوگیری از آسیب های ناشی از سطح پایین آب استفاده می شود.

اسکنر شعله (Flame scanner)

یک اسکنر شعله برای نظارت بر شعله مشعل و اطمینان از سوختن کارآمد و ایمن در بویلر استفاده می شود.

آنالایزر احتراق (Combustion analyzer)

یک آنالایزر احتراق برای اندازه گیری سطوح اکسیژن و سایر گازها در دودکش استفاده می شود و اطمینان حاصل می کند که مشعل به طور موثر کار می کند.

فرایند کنترل در بویلر

اکنون که تا حدودی با تجهیزات ابزار دقیق و اجزاء یک بویلر آشنا شدیم بد نیست نگاهی به فرایند و قسمت های مختلف کنترل در یک بویلر بپردازیم:

اندازه گیری سطح درام (DRUM LEVEL MEASUREMENT)

سیستم اندازه گیری سطح درام به طور گسترده در صنایع فرآیندی استفاده می شود و ابزارهای کنترل سطح آب جوش در درام های دیگ بخار در کارخانه های فرآیند نیز منبع بخار ثابتی را فراهم می کنند. یک سیستم کنترل سطح درام، تغییر سطح، افزایش یا کاهش بخار و تغییرات جریان آب تغذیه را کنترل می کند.

کنترل سطح منبع آب (FEED WATER LEVEL CONTROL)

یک سیستم کنترل منبع آب، سطح آب را در درام دیگ تنظیم می کند و جریان بخار و جریان منبع آب را کنترل می کند. این یک سیستم، برا اساس محاسبه جرم برای هدایت بخار و آب ورودی به دیگ را فراهم می کند. سیستم کنترل منبع آب دارای سه نوع است که شامل سیستم کنترل منبع آب تک عنصری، دو عنصری و سه عنصری می شود.

اندازه گیری جریان بخار (STEAM FLOW MEASUREMENT)

بخار را می توان به طور عمده در دو بخش توزیع کرد، یعنی بخار ایستا و بخار فوق گرم. تامین بخار ناکافی یک عملیات فرآیند نادرست را موجب می شود. بنابراین، اندازه گیری بخار در ابزار دقیق فرآیند با کنترل های دیگ مناسب و اندازه گیری جریان پیوسته ضروری است.

آنالیز گازهای خروجی (EXHAUST GAS ANALYSIS)

اگر محتوای اکسیژن کم باشد، فرآیند احتراق باعث افزایش انتشار گازهای گلخانه ای یا یک مخلوط قابل احتراق بالقوه خطرناک می شود که خطر انفجار را به همراه دارد. هنگامی که محتوای اکسیژن بالا باشد، منجر به از دست دادن گرما و احتمالاً انتقال اضافی می شود که می تواند لوله ها را در بخش های تولیدی  دیگ آلوده کند.

تمامی قسمت های گفته شده در شکل زیر آمده است: