انتخاب و خرید دیگ بخار افقی زمانی معنا دارد که بهرهبردار بخواهد از یک سیستم بخار پایدار، قابل سرویس و مناسب برای بارهای کاری متوسط تا سنگین استفاده کند. این نوع بویلر به دلیل طراحی ظاهری افقی مخازن و لولهها راندمان حرارتی بالاتری ارائه میدهد و در پروژههایی که فضای جانبی کافی وجود دارد، عملکرد قابل پیشبینیتر نسبت به مدلهای دیگر دارد. با این حال قیمت دیگ بخار افقی فقط با ظرفیت اسمی تعیین نمیشود و فاکتورهایی جنس مخزن، کیفیت جوش، نوع مشعل، سطح ایمنی، طراحی حرارتی و استانداردهای ساخت در آن دخیل هستند.
هرکدام از مواردی که ذکر شد به تنهایی میتواند دهها میلیون توامان در قیمت نهایی اختلاف ایجاد کند. اگر خریداری بدون توجه به این عوامل فقط روی ظرفیت و قیمت را مقایسه کند؛ عملا در حال قمار روی دوام و هزینههای تعمیرات و سوخت در آینده است. مزیت مدلهای افقی دیگ بخار در طول عمر بیشتر، امکان سرویس کاری سادهتر، افت فشار کمتر و ثبات تولید بخار در بارهای متغیر است. در ادامه این مطلب دیگ بخار افقی، عملکرد و معایب و مزایای آن را بررسی خواهیم کرد.
فهرست مطالب این صفحه:
ویژگیهای دیگ بخار افقی
- پایداری تولید بخار در بارهای متغیر؛ طراحی افقی لولههای دیگ بخار افقی و حجم بیشتر درام باعث میشود بویلر در تغییرات ناکهانی مصرف بخار دچار نوسان نشود.
- راندمان حرارتی بالاتر؛ به خاطر طول مسیر شعله و سطح حرارتی بیشتر، اتلاف انرژی کمتر است که این به معنی مصرف سوخت پایین و دوره بازگشت سرمایه سریعتر است.
- سرویس پذیری و دسترسی راحتتر؛ دسترسی به لولهها، محفظه احتراق و نقاط حساس تعمیراتی در مدلهای افقی راحتتر است که باعث کاهش در هزینههای نگهداری میشود.
- طول عمر بیشتر تحت فشار کاری بالا نیز دیگر ویژگی دیگ افقی است. توزیع تنش در مخزن افقی بهتر کنترل میشود که نتیجه آن ترکهای حرارتی کمتر و پایداری بیشتر بدنه در استفاده طولانی مدت است.
- انعطاف پذیری در طراحی و ظرفیت؛ از 300 کیلو بخار تا چند تن در ساعت قابل تولید است و افزایش ظرفیت روی مدل افقی بدون دردسر انجام میشود.
- افت فشار کمتر و کیفیت بخار بهتر
- قابلیت تجهیز به مشعلهای پرقدرتتر
پیشنهاد به شما : خرید دیگ بخار
دیگ بخار افقی چگونه طراحی میشود؟
تولید و طراحی دیگ بخار افقی یک پروسه مهندسی دقیق است که ترکیبی از اصول حرارت، مکانیک سیالات و ایمنی صنعتی را در برمیگیرد. اساسا طراحی با تعیین ظرفیت بخار موردنیاز پروژه یعنی میزان بخاری که سیستم مصرف میکند و فشار کاری مطلوب موردنیاز کارفرما شروع میشود. بعد از آن انتخاب آرایش لولهها و حجم مخزن افقی اهمیت بالایی دارد. در این مرحله طول و قطر لولههای حرارتی، تعداد پاسها و نحوه عبور گازهای گرم طوری طراحی میشود که حداکثر انتقال حرارت با حداقل افت فشار حاصل شود.
مواد و ضخامت مخزن طبق استانداردهای ASME یا EN انتخاب میشوند تا در برابر فشار کاری، تنشهای حرارتی و خوردگی مقاومت کافی داشته باشند. طراحی مشعل، سیستم تغذیه آب و کنترل سطح، بهینهسازی احتراق و جلوگیری از ضربه آب را تضمین میکند. عایق کاری حرارتی دیگ بخار و پوششهای حفاظتی برای کاهش اتلاف انرژی و افزایش طول عمر بویلر پیش بینی میشود.
مطلب پیشنهادی به شما : دیگ بخار کوچک
یکی دیگر از نکات کلیدی طراحی بویلر افقی، دسترسی و سرویس پذیری قطعات داخلی است؛ در مدلهای افقی یک دریچه بازدید در مسیرهای لولهکشی و مکان نصب ابزار دقیق طراحی میشود که عملیات بازبینی دورهای و تعمیرات بدون توقف طولانی سیستم انجام شود. در یک کلام طراحی دیگ بخار افقی یک توازن دقیق بین راندمان، ایمنی، طول عمر و هزینه ساخت است که تنها با مهندسی دقیق قابل حصول است.
تجهیزات جانبی و اجزای دیگ بخار افقی
- مخزن افقی
- لولههای حرارتی
- محفظه احتراق
- مشعل
- سوپرهیتر
- شیر خروجی بخار
- کنترلر سطح آب
- منبع تغذیه آب
- مبذل حرارتی و لولههای برگشتی
- سیستم ابزار دقیق و کنترل مثل مانومتر، پرشرسوئیچ
برای اطلاعات بیشتر حتما وارد این صفخع بشید : تجهیزات دیگ بخار
دیگ بخار افقی در چه ابعادی ساخته میشود؟
ابعادی که برای طراحی دیگ بخار افقی در نظر گرفته میشود به ظرفیت بخار موردنیاز، فشار کاری و نوع کاربرد صنعتی بستگی دارد. معمولا طول مخزن از 2 تا 10 متغیر است و قطر آن نیز بی 1 تا 3 متر در نظر گرفته میشود. این ابعاد نه تنها بر حجم بخار و آب تاثیر میگذارد، بلکه توانایی دیگ در انتقال حرارت و تولید بخار خشک را هم تعیین میکند.
برای کاربردهای کوچک و متوسط دیگهای افقی با طول کوتاهتر معمولا بین 2 تا 4 متر و قطری حدود 1 تا 1.5 متر کافی هستند و عمدتا ظرفیت آنها بین 0.5 تا 2 تن بخار در ساعت است. برای کارخانجات بزرگتر و نیروگاهها طول دیگ میتواند به بیش از 10 متر و قطر بالای 3 متر هم برسد تا توان خروجی 5 تا 10 بخار را داشته باشد. علاوه بر طول و قطر، ارتفاع کلی از زمین، فاصله لولهها و حجم درام هم با توجه به فضای نصب و شرایط سرویسدهی طراحی میشود. بنابراین هر دیگ افقی یک مورد سفارشی متناسب با نیاز عملیاتی و محدودیتهای فیزیکی محیط است.
انواع دیگ بخار افقی
این نوع دیگ نیز با وجود ظاهر مشابه در کارخانهها و صنایع مختلف انواع متفاوتی دارد که هرکدام با توجه به ظرفیت، فشار کاری و نوع سوخت طراحی میشوند. انتخاب نوع مناسب به میزان بخار مورد نیاز ، شرایط عملیاتی و محدودیتهای فضایی بستگی دارد. تفاوت اصلی انواع دیگ افقی بخار در ساختار لولهها، فشار کاری و سیستم احتراق است که مهمترین آنها عباتند از:
- دیگ بخار افقی لوله آبی
- دیگ بخار افقی فایرتیوب
- دیگ افقی چند مشعلی
هرکدام از این مدلها روش کار خاص خود را دارند که انتخاب دقیق آنها مستلزم بررسی دقیق نیاز عملیاتی وشرایط محیطی است تا هم راندمان بالا حفظ شود و هم طول عمر تجهیزات تضمین شود.
مزایا و معایب دیگ بخار افقی
برای بررسی مزیت و ایراداتی که بر دیگهای بخار افقی وارد است باید از دید فنی وارد شویم. چراکه نکاتی که ذکر میشودتعیین کننده انتخاب مناسب برای صنایع مختلف است. اما در طی یک بررسی کلی میتوان گفت که یکی از مزایای اصلی این نوع دیگ، راندمان حرارتی بالاتر نسبت به مدلهای عمودی است.
طراحی افقی لولهها و حجم بیشتر مخزن باعث میشود که تبادل حرارت یکنواختتر باشد و تولید بخار پایدارتر انجام شود. علاوه بر این، سرویس پذیری و دسترسی آسان که پیشتر هم اشاره کردیم باعث کاهش هزینه نگهداری و زمان توقف سیستم میشود. افت فشار کمتر و کیفیت بهتر بخار خروجی نیز دیگر مزایای مهم این نوع دیگ است که برای فرآیندهای حساس صنعتی اهمیت بالایی دارد.
در کنار همه این مزایا غیرقابل چشمپوشی دیگ بخار افقی معایبی هم دارد که باید در تصمیم گیری برای خرید لحاظ شود. نیاز به فضای جانبی بزرگتر یکی از محدودیتهای مهم این دیگهاست، زیرا طول و قطر مخزن افقی بیشتر از مدل عمودی است. این موضوع در محیطهای با محدودیت فضا میتواند مانع نصب شود. همچنین، هزینه اولیه بالاتر نسبت به دیگهای عمودی و حساسیت بیشتر به طراحی صحیح لولهها و مشعل، ریسکهای سرمایه گذاری را افزایش میدهد. انتخاب دیگ افقی بخار باید بر اساس تعادل بین راندمان، هزینه نگهداری و محدودیت فضای نصب انجام شود تا مزایای آن واقعا محسوس باشد و معایب به حداقل برسد.
محدودیتهای استفاده از دیگ بخار افقی
استفاده از دیگ بخار افقی در برخی شرایط محدودیتهایی دارد که بیشتر به ایمنی، فضا و نوع کاربرد مربوط میشود تا اینکه ممنوعیت مطلق باشد. اولین محدودیت، فضای نصب کم و ارتفاع پایین است؛ طول و قطر مخزن افقی نیاز به فضای جانبی قابل توجه دارد و در محیطهای محدود امکان نصب آن وجود ندارد.
در کاربریهای با فشار بسیار بالا یا بخار فوق داغ، استانداردها و کدهای ایمنی گاهی دیگ افقی را محدود میکنند و مدلهای عمودی یا طراحیهای منحصربفرد توصیه میشوند. محدودیت در حمل و نقل نیز میتواند مانع استفاده شود؛ دیگهای طولانی و سنگین افقی در سایتهایی با دسترسی سخت، نصب عملیاتی ندارند. همچنین، برای مصارف کوچک یا مقیاس خانگی، دیگ افقی به صرفه نیست و مدلهای عمودی یا مینیبویلرها مناسبتر هستند.
رعایت این محدودیتها باعث میشود دیگ افقی در صنایع متوسط تا بزرگ به صورت ایمن و استاندارد قابل استفاده باشد و بهرهوری عملیاتی تضمین شود.
استانداردهای ساخت و استفاده از دیگ بخار افقی
درواقع ساخت و استفاده از دیگ بخار افقی تحت نظارت دقیق استانداردهای بینالمللی و ملی قرار دارد تا ایمنی، دوام و عملکرد بهینه تضمین شود. مهمترین استانداردها شامل ASME Section I و EN 12953 هستند که طراحی، مواد مصرفی، جوشکاری، فشار کاری، تست هیدرواستاتیک و سیستمهای ایمنی را مشخص میکنند. رعایت این استانداردها اطمینان میدهد که دیگ بتواند فشار و دمای کاری مورد نیاز را بدون خطر شکست یا نشت تحمل کند.
در کنار طراحی و ساخت، استفاده صحیح نیز تحت استانداردهای ایمنی عملیاتی قرار دارد؛ نصب، بهرهبرداری و تعمیرات باید مطابق دستورالعملهای تولیدکننده و مقررات ایمنی صنعتی انجام شود. تجهیزاتی مثل شیرهای ایمنی، کنترل سطح آب، ابزار دقیق و سیستمهای خاموش کننده اضطراری باید نصب و به طور منظم تست شوند. عدم رعایت این استانداردها میتواند منجر به خطرات جدی مانند انفجار، آسیب به تجهیزات و توقف طولانی تولید شود. به همین دلیل، رعایت کامل استانداردها هم در ساخت و هم در بهرهبرداری الزامی است.
مطالب پیشنهادی :
