توضیحات
اصول طراحی و ساخت بویلر روغن داغ
دیگ یا بویلر روغن داغ باید به گونه ای طراحی و تولید گردد که انتقال حرارت در سه پاس کامل حرارتی بین روغن و گازهای حاصل از احتراق صورت گیرد. افزایش سطح انتقال حرارت در هیتر روغن داغ موجب استفاده بیشتر از انرژی و کاهش مصرف سوخت می گردد.
به علاوه در دیگ های روغن داغ باید حرارت به صورت یکنواخت به روغن حرارتی که در کویل های حرارتی مارپیچ در حال حرکت و سیرکولاسیون می باشد انتقال یابد. هرگونه حرارت غیر یکنواخت و بیش از اندازه یا توقف حرکت روغن در مسیر کویل حرارتی موجب افزایش دمای روغن شده و در صورتی که دمای روغن به بیش از حداکثر دمای کاری مجاز آن افزایش یابد به سرعت باعث اکسیداسیون روغن و تشکیل لجن یا کک در سیستم و اسیدی شدن روغن می شود که در عمل در فاصله زمانی کوتاهی سیستم را از کار خواهد انداخت.
لازم به ذکر است با توجه به دمای کاربالا در بویلر های روغن داغ رعایت اصول ایمنی در طراحی و ساخت آن از اهمیت بسیار بالایی برخوردار بوده و هرگونه بی توجهی به پیچیدگی های فنی و اصول ایمنی آن می تواند موجب ایجاد صدمات جانی و خسارات های مالی فراوانی گردد . متاسفانه تاکنون هیچگونه استاندارد ملی و اجباری جهت هیتر روغن داغ تدوین نگردیده است. بنابراین تولیدکنندگان معتبر معمولا با استفاده از اصول فنی ارائه شده در استاندارد آلمان به شماره DIN4754 نسبت به طراحی و تولید آن اقدام می کنند.
بویلر روغن داغ چیست؟
بویلر روغن داغ (Hot Oil Boiler) که با نام هیتر روغن داغ (Thermal Oil Boiler) نیز شناخته می‌شود، به عنوان دستگاهی برای انتقال حرارت از سیالی به سیال دیگر استفاده می‌شود. در این دستگاه، می‌توان در فشارهای پایین به دماهای بالا دست پیدا کرد. بنابراین، باتوجه به این موضوع و افزایش سطح انتقال حرارت، از انرژی بیشتری می‌توان استفاده کرد، اما در عین حال، مصرف سوخت در این فرایند کاهش پیدا می‌کند. آب و بخار به عنوان حامل‌های گرما در سیستم‌های گرمایشی شناخته می شوند و از آنجایی که در دماهای بالا، به فشار مناسب هم نیاز بوده و از گزینه‌های مهم و حیاتی محسوب می‌شود.
در بویلر یا همان دیگ روغن داغ از روغن مخصوصی استفاده شده که به عنوان جایگزینی برای آب و بخار به کار می‌رود. به همین دلیل، دستیابی به 300 درجه سانتیگراد در فشار اتمسفر، امکان پذیر خواهد شد. البته اشاره به این نکته الزامی است که به دلیل خطرات ناشی از آتش سوزی، انفجار گازهای ایجاد شده روغن و استهلاک دستگاه، ساخت بویلر روغن داغ، دارای محدودیت‌های دما خواهد بود. ضمن اینکه حرارت در این دستگاه باید به صورت یکنواخت حرکت کرده و به روغن انتقال یابد. در غیر این صورت، هرگونه حرکت یکنواخت افزایش دمای روغن را به دنبال داشته که از معایب آن می‌توان به اکسیداسیون روغن، تشکیل لجن و اسیدی شدن روغن اشاره کرد و در مدت کوتاهی، دستگاه بویلر روغن داغ از کار می افتد.
تجهیزات مکانیکی بویلر روغن داغ
در طراحی بویلر روغن داغ، از بخش‌های متعددی استفاده شده است که به قسمت‌های اصلی و فرعی تقسیم بندی می‌شوند. در ادامه به هر کدام از آن‌ها در گروه مربوطه اشاره خواهیم کرد:
بخش‌های اصلی بویلر روغن داغ
- بدنه
- شبکه ها
- کوره یا آتشخانه
- لوله آتشخوار یا لوله‌های دود
- شاسی
بخش‌های فرعی بویلر روغن داغ
- مشعل (بویلر)
- تابلوی برق
- پِرِشِر سوئیچ ها
- سوپاپ اطمینان
- الکتروپمپ
- شیرفلکه اصلی
- لِوِل کنترل
- شیرهای آب نما
- شیرفلکه تخلیه
- شیر هواگیری
- درب ها
- مانومتر
- قلاب گیر
- فلنچ دودکش
- محفظه دمنده
- چشم الکتریکی یا فتوسل
- سکو و نردبان
- الکترود کنترل کننده سطح آب
- دریچه‌های منهول
- شیرفلکه نمونه گیری
- دریچه بازدید شعله
مشعل، یکی از اجزای اصلی بویلر روغن داغ محسوب می‌شود اما از بویلر جدا است و پس از ساخت دیگ روی آن نصب می‌شود. مشعل بویلر روغن داغ، از بخش‌های ذیل تشکیل شده است:
- پوسته مشعل، که وظیفه تبدیل سوخت به انرژی را بر عهده دارد.
- الکتروموتور، برای چرخش پروانه استفاده می‌شود.
- فن (پروانه) ، این بخش برای هدایت هوا به داخل کوره، کاربرد دارد.
- الکترود یا شمع جرقه، که برای جرقه زدن استفاده می‌شود.
- تاوزل، جهت پاشش سوخت به صورت پودر به کار می‌رود.
- وایر، وظیفه این بخش، هدایت برق فشار قوی است.
- ترانس فشار قوی
- دریچه هوا و بازوی مربوط به آن
کاربرد بویلر روغن داغ و انواع آن
استفاده و طراحی بویلر روغن داغ، بسیار وسیع و گسترده است و در صنایع مختلفی نیز کاربرد دارد. از جمله این صنایع، می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
- صنایع تولیدی مواد شیمیایی، شامل: حلال ها، چسب، رزین، مواد نفتی، رنگسازی، راکتوها، ماشین آلات پلیمریزاسیون و گرمایش اتوکلاوها.
- صنایع نساجی، رنگرزی و ماشین آلات تولید.
- صنایع چوب
- صنایع غذایی
- صنعت کاغذسازی
- صنعت تولید قیر
به طور کلی، می‌توان گفت که استفاده از بویلر روغن داغ، امروزه در صنایع مختلف افزایش یافته و استفاده از آن به دیگ روغن داغ، ترجیح داده می‌شود. زیرا بویلر روغن داغ، حرارت بیشتری نسبت به دیگ روغن داغ تولید کرده و کنترل حرارت در بویلر نیز به شیوه آسان‌تر و راحت تری صورت می پذیرد. برای همین، برای کاربری هایی که به درجه حرارت بالا و قابلیت کنترل غیر مستقیم نیاز داشته باشند، از بویلرهای روغن داغ استفاده می‌شود.
مزایای بویلر روغن داغ
- کار کردن در دمای بالا و فشار پایین
- ایمنی و اطمینان بیشتر
- عدم نیاز به تصفیه کننده‌های آب
- کاربری آسان و کاهش گزینه‌های نگهداری
- عدم کاهش حرارت
- بدون یخ زدگی
- عدم ایجاد رسوب
- عدم خوردگی
- عدم احتمال انفجار در صورت رعایت دستورالعمل‌ها
- قابلیت نصب و راه اندازی آسان
- عدم نیاز به فضای زیاد
- کیفیت مطلوب و بالای متریال به کار رفته در آن
- سر و صدای کمتر در مقایسه با دیگ‌های بخار
- مدت زمان کمتر برای دستیابی به دمای مطلوب در مقایسه با دیگ‌های بخار
- بدون نیاز به انجام عملیات تصفیه و پیش تصفیه
- حجم کوچک به همراه قابلیت نصب و راه اندازی در فضاهای کوچک
- ضریب اطمینان بالا در طراحی بدنه و اجزای داخلی
- رعایت استحکام بالا
- ایمنی بالا
- عدم اتلاف حرارتی
- سهولت در نگهداری
بویلر روغن داغ چگونه طراحی و ساخته می‌شود؟
برای ساخت بویلر روغن داغ، حداقل باید از سه پاس حرارتی جهت انتقال حرارت از روغن به گازهای مشعل دیگ بخار استفاده شود. مهم‌ترین علت استفاده و ساخت بویلر روغن داغ، بهره‌گیری از انرژی بیشتر و در عین حال کاهش مصرف سوخت است که چنین موردی در ادامه باعث کاهش هزینه‌ها می‌شود. ضمن اینکه برای کاهش مصرف سوخت باید سطح انتقال حرارت افزایش یابد. این فرایند، باعث بهره گیری بیشتر از انرژی می‌شود. برای انتقال حرارت از روغن به گازهای مشعل بویلر، حرارت باید در تمامی مراحل یکسان باشد.
عدم یکسان بودن حرارت باعث می‌گردد که روغن داغ در ادامه مسیر حرکت، متوقف شده و این امر خطرناک خواهد بود. در صورتی که دمای روغن به بیش از حداکثر دمای کاری مجاز آن افزایش یابد، به سرعت منجر به اکسیداسیون روغن و تشکیل لجن یا کک در سیستم و اسیدی شدن روغن می‌شود که این مورد در فاصله زمانی کوتاهی سیستم را از کار خواهد انداخت. در هنگام استفاده از بویلر روغن داغ باید دقت لازم را در نظر داشت و کلیه دستورالعل‌های مربوط را انجام داد تا در حین کار مشکل و مسئله‌ای به وجود نیاید.
.
شایان توجه است که باتوجه به دمای کار بالا در این وسایل، رعایت اصول ایمنی در ساخت و طراحی بویلر روغن داغ از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و هرگونه بی توجهی به پیچیدگی‌های فنی و اصول ایمنی آن می‌تواند موجب ایجاد صدمات جانی و خسارات‌های مالی فراوانی گردد. متاسفانه تاکنون هیچگونه استاندارد ملی و اجباری جهت ساخت بویلر روغن داغ تدوین نشده است. بنابراین تولیدکنندگان معتبر معمولا با استفاده از اصول فنی ارائه شده در استاندارد آلمان به شماره DIN4754 نسبت به طراحی و تولید آن اقدام می‌کنند. طراحی بویلر روغن داغ بر اساس ظرفیت به صورت تک کویل، دو یا سه کویل انجام می‌گردد و هر کویل از یک، دو یا سه نخ لوله در کنار هم تشکیل شده است. (معمولاً از دو کویل حرارتی و هر کویل از یک یا دو نخ لوله تشکیل شده است)
کلیه ورق‌های مصرفی در پوسته، محفظه احتراق و درام در ساخت بویلر روغن داغ، باید از نوع DIN17155-17MN4 باشند. این نوع ورق ها، آتشخوار مخصوص ساخت بویلر روغن داغ بوده و از استحکام کششی بالایی بر خوردار هستند. همچنین لوله ها و تیوب (Tube) مصرفی بایداز نوع بدون درز آتشخوار طبق استاندارد DIN17175-ST35.8 باشند.
.
ایمنی در محیط کار، از اولویت‌های اولیه و غیر قابل انکار بویلر روغن داغ به حساب می آید. در طراحی بویلر روغن داغ، به دلیل دمای بالای روغن، مورد ایمنی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بوده و هرگونه بی توجهی می‌تواند موجب آتش سوزی‌های شدید و ایجاد صدمات جانی و خسارات‌های مالی فراوانی شود. در ساخت بویلر روغن داغ، باید از ابزار و مواد اولیه باکیفیت استفاده کرد. استفاده از لوله‌های غیر آتشخوار یا درزدار تحت هیچ عنوان مجاز نیست.
همچنین ورق‌های مصرفی باید مطابق استاندارد از نوع آتشخوار mn4 17 باشند. استفاده از ورق ها و لوله های با ضخامت کمتر از حد مجاز، می تواند موجب کاهش طول عمر بویلر و خطرات فراوان گردد. بویلر روغن داغ باید به سیستم کنترل با تجهیزات با کیفیت و معتبر مجهز باشد تا در صورت بروز هرگونه مشکل از قبیل افزایش دمای روغن بیش از حد مجاز، عدم چرخش روغن و… به صورت خودکار با قطع مشعل از ادامه کار بویلر جلوگیری نماید.
روش کار بویلر روغن داغ
روش کار بویلر روغن داغ بدین صورت است که ابتدا روغن حرارتی، به وسیله گازهای داغ حاصل از سوختن مشعل گرم شده و دمای آن بالا می‌رود. روغن داغ حرارتی در حال گردش درون بویلر، سبب انتقال گرما به مقصد گردیده و از این راه چرخه عملیات بویلر تکمیل می‌شود. بویلر روغن داغ می‌تواند جدا از بالا رفتن فشار، روغن حرارتی را به درجه حرارتی دربین 150 تا 300 درجه سانتی گراد برساند.
باتوجه به اینکه در بویلر روغن داغ، رسیدن به چنین درجه حرارتی در فشار پایین، امکان پذیر خواهد بود، بویلر روغن داغ خیلی از خطرات دیگ بخار را ندارد. اما چنانچه درجه حرارت بالاتری نیاز باشد، باید از مواد اولیه، تجهیزات و روغن‌های حرارتی مخصوص استفاده شود. ولی باتوجه به وجود استهلاک بالا، چنین موردی توصیه نمی‌شود. انتقال حرارت باید به طور یکدست به روغن حرارتی در حال چرخش و حرکت برسد. در صورتی که حرارت بطور غیریکسان باشد و یا اینکه روغن برای لحظاتی در مسیر چرخش متوقف شود، دمای روغن به طور موضعی دچار افزایش بسیار زیادی خواهد شد.
انواع بویلرهای روغن داغ
بویلرهای روغن داغ، براساس نوع قرارگیری به دو نوع افقی و عمودی تقسیم‌بندی می‌شوند. این طور عنوان شده که بویلرهایی که به صورت افقی قرار میگیرند، نسبت به انواع عمودی از بازدهی و راندمان بیشتری برخوردار هستند.
مزایای بویلرهای روغن عمودی
- نیاز به فضای کمتر برای نصب
- تخلیه سریع‌تر روغن از بویلر
- ماندگاری بهتر حرارت در بویلر
مزایای دیگ روغن افقی
- عدم وجود خرابی و سوختگی مشعل
- امکان باز و بسته کردن آسان درب‌ها
- تنظیم آسان و راحت مشعل
- سرویس راحت‌تر نسبت به بویلرهای عمودی
- کاربری و اپراتوری آسان‌تر
نکات مهم برای استفاده از روغن‌های انتقال حرارت
- باتوجه به نوع سیستم و دمای کار کرد آن، باید از روغن مناسب استفاده شود. چرا که در صورت استفاده از روغن معدنی در دماهای بالاتر از300 درجه سانتیگراد در سیستم‌های بسته، به سرعت باعث اکسیداسیون روغن و تشکیل لجن یا کک در سیستم و اسیدی شدن روغن می‌شود که در عمل در فاصله زمانی کوتاهی سیستم را از کار خواهد انداخت. شایان توجه است که در صورت نیاز به تامین دماهای بالاتر، باید از روغن‌های انتقال حرارت سیلیکونی استفاده شود.
- از استفاده از حلال‌های نفتی مانند سوخت برای شستشوی سیستم در زمان تعمیرات یا تعویض روغن، اکیداً پرهیز شود. زیرا سوخت باعث کاهش ویسکوزیته و نقطه اشتعال در روغن شده و در نتیجه در دماهای بالا، احتمال بروز آتش سوزی و یا نشتی از نقاط آب بند به خصوص فلنج‌های پمپ وجود دارد. برای جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی در زمان شستشو، باید روغن هایی که برای این کار ساخته شده اند (روغن فلاشینگ) یا همان روغن مورد استفاده در سیستم، به کار رود.
- جلوگیری از ورود آب به سیستم، اهمیت بالایی دارد. آب به دلیل تغییر فاز در اثر افزایش دما و تبدیل به بخار، دچار افزایش حجم بسیار زیادی می‌شود. همچنین به واسطه تراکم پذیر بودن بخار در اثر فشار، در فشار سیستم اختلال ایجاد خواهد شد. بروز پدیده کاویتاسیون در پمپ و ایجاد صدا در سیستم نیز از نتایج ورود آب به سیستم است و در نهایت به دلیل عدم چرخش مناسب روغن، مصرف کننده به دمای مورد نظر نخواد رسید. در کنار همه این موارد، وجود آب در روغن باعث تخریب روغن و افزایش خطر زنگ زدگی در سیستم خواهد شد.
-
.
- بررسی وضعیت کیفی در طول سال بر روی روغنی که در حال کار است، می‌تواند از وضعیت آن و احتمالاً ورود آلودگی هایی مانند آب، سوخت و… به روغن آگاه شده و قبل از بروز هر مشکلی و آسیب به اجزای سیستم و خرابی روغن، جلوگیری شود.
- دستگاه‌ها و ابزار آلات صنعتی، از انواع مدل‌ها و نسخه‌های مختلفی تشکیل شده اند که بنابر نوع استفاده و کارایی مربوطه، هرکدام در بخشی از کارخانجات و کارگاه‌های تولیدی، مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله کاربری هایی که در صنایع مختلف می‌باید انجام شود، انتقال حرارت غیر مستقیم است که در این خصوص، دستگاهی به نام بویلر روغن داغ یا دیگ بخار داغ، این وظیفه را انجام می‌دهد.
- در ادامه، قصد داریم تا با بویلر روغن داغ بیشتر آشنا شده و نحوه کار آن را توضیح دهیم. ضمن اینکه با بیان مزایای آن، قطعات تشکیل دهنده بویلر روغن داغ را به اختصار بیان کرده و درخصوص طراحی بویلر روغن داغ، توضیحات مربوطه را ارائه دهیم.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.