در دیگ بخار چه تجهیزات ابزاردقیق به کار می رود؟
ابزار دقیق در دیگ بخار
بویلر یا دیگ بخار، یک مخزن بسته است که در آن آب یا سیال دیگری، حرارت دیده و گرم می شود. سیستم کنترلی بویلر در حقیقت، تعادل انرژی و جرم می باشد. بویلرها در طیف گسترده ای از صنایع فرآیندی مانند برق، داروسازی، مواد شیمیایی، سرامیک و کاغذ و خمیر استفاده می شوند زیرا منبع اصلی گرما هستند. برای انتخاب ابزار دقیق در دیگ بخار باید به درستی آنها را شناخته و کاربردشان را بدانید تا محصول درستی را انتخاب نمایید. در این مقاله ما به بررسی این تجهیزات پرداختیم.
در بیشتر صنایع، بسیاری از مسائل به توسعه دیگ بخار، بستگی دارد، مانند افزایش هزینه های انرژی، تشدید مقررات زیست محیطی و افزایش آگاهی، نیاز به بهره برداری با راندمان بالا، عملکرد کم آلاینده و عملکرد ایمن و پایدار. کنترل بویلر، هوای اضافی، دمیدن و فشار بخار را در کارخانه های فرآیندی به حداقل می رساند.
دیگ بخار مدرن به سیستم های کنترلی متعددی برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد و بدون مشکل، نیاز دارد که برخی از آنها توسط مقررات، کنترل می شوند. انواع مختلف تولید انرژی با کمک بخار انجام می شود.
اهمیت ابزار دقیق در سیستم دیگ بخار
دیگ بخار، در حقیقت قلب عملیاتی برای صنایعی است که از بخار استفاده می کنند. بدون تولید و توزیع بخار، فرآیندهای اساسی و تولیدی که در سراسر فرآیند، انجام می شود، متوقف می شود. از آنجا که بخار برای عملیات، اساسی است و اینکه تجهیزی گران قیمت است، اهمیت این نکته را مشخص می کند که باید به ابزار دقیق مورد استفاده، بتوانیم اعتماد کنیم.
ابزار دقیق عملیاتی و دقیق دیگ بخار، پارامتری برای بهبود، ایمنی و همچنین یک دغدغه مالی مهم می باشد. صرفه جویی در هزینه های احتمالی، با داشتن ابزار دقیق مناسب با نگهداری خوب، بسیار قابل توجه است. بکارگیری ابزار دقیق بیش از حد، ممکن است نسنجیده، بیهوده و غیر قابل تغییر در طول زمان باشد که همگی منجر به از دست دادن انرژی و هزینه می شود. از موارد مهم تجهیزات ابزار دقیق در دیگ های بخار:
دیگ بخار یکی از بیشترین تجهیزاتی است که در فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به عملکرد این تجهیز تعدادی از تجهیزات ابزار دقیق همچون گیج فشار در دیگ بخار و گیج دما در دیگ بخار استفاده می‌شود. در این مقاله به عملکرد هر کدام و لزوم استفاده از آنها می‌پردازیم و در روند مقاله به سوالات زیر پاسخ می‌دهیم:
- دیگ بخار چیست و چگونه کار میکند؟
- در دیگ بخار کدام یک از تجهیزات ابزار دقیق مورد استفاده هستند؟
- گیج فشار چه کاربردی در دیگ بخار دارد؟
- گیج فشار در کدام قسمت بویلر نصب می‌شود؟
- اگر فشار بویلر افزایش یابد چه اتفاقی می‌افتد؟
- آیا فشار کم در دیگ بخار خطرناک است؟
- برای کنترل فرآیند از چه شیر کنترلی در بویلر استفاده می‌شود؟
حال به پاسخ تک تک سوالات فوق در مورد دیگ بخار می‌پردازیم.
دیگ بخار چیست و چگونه کار میکند؟
دیگ بخار و یا بویلر مخزنی است بسته، حاوی آب که با گرم شدن آب و بالارفتن دما، فشار آن به واسطه انبساط افزایش یافته و بخار تولید می‌شود که این بخار به عنوان انرژی مولد در فرایندها به کار می‌رود. حال برای اینکه دیگ بخار بتواند بخار تولید و شرایط آنرا کنترل کند نیاز به تجهیزات ابزاردقیق دارد که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم.
در دیگ بخار کدام یک از تجهیزات ابزار دقیق مورد استفاده هستند؟
به طور کلی از مجموعه ابزار دقیق در دیگ بخار گیج فشار، گیج دما و شیر کنترلی برای کنترل سیال فرآیند آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
گیج فشار در دیگ بخار و گیج دما با چه شرایطی نصب می‌شود؟
دما و فشار در دیگ بخار را با ترمومتر عقربه ای و گیج فشاری که روی بویلر نصب می‌شوند، اندازه‌گیری می‌کنند تا دما و فشار دیگ بخار را اندازه‌گیری کرده و نمایش دهد. فشار و دما و در واقع فرآیند به کمک شیر اطمینان کنترل می‌شود و به این ترتیب با بالا رفتن بیش از حد فشار شیر باز شده و میزان سیال را برای رسیدن به نقاط دمایی و فشار مطلوب تنظیم میکند.
گیج فشار در کدام قسمت بویلر نصب می‌شود؟
به طور معمول در قسمت جلویی و بالای بویلر گیج فشار آب نصب می‌شود. اگر از گیج فشار هیدرولیکی استفاده شود، برای نمایش محدوده فشار پایین و بالا از عقربه استفاده می‌شود که در برخی از مانومترها قسمت میانی با شاخص قرمز رنگ نمایش داده می‌شود.
انواع ابزار دقیق به کار رفته در دیگ بخار
- کنترل سطح آب دیگ بخار
- سیستم های کلی جامدات محلول
- انتشار دودکش ها
- سیستم های محتوای مخازن
- گیج فشار و ترانسمیتر
- سنسورها و گیج های دما
- تجهیزات اندازه گیری جریان
- تشخیص گاز
- ثبت کننده ها و نشانگرهای نمودار
اندازه گیری سطح مخزن استوانه ای دیگ
لیست تجهیزات ابزار دقیق بکار رفته در دیگ های بخار:
- تجهیزات اندازه گیری جریان:
- فلومتر ورتکس
- فومتر جرمی
- اندازه گیری دما:
- ترانسمیتر دما ضد انفجار
- اندازه گیری فشار:
- ترانسمیتر اختلاف فشار پیزو ضد انفجار
- ترانسمیتر فشار پیزو ضد انفجار
- اندازه گیری سطح:
- ترانسمیتر سطح راداری موج هدایت شونده ضد انفجار
- ترانسمیتر سطح اختلاف فشار
کنترل سطح آب منبع تغذیه
یک سیستم کنترل آب مصرفی دیگ بخار، سطح آب را در سطح مخزن استوانه ای دیگ بخار، ساماندهی کرده و جریان بخار و جریان آب تغذیه را نیز، تنظیم می کند. این سیستم، یک سیستم محاسبه جرمی برای هدایت بخار و آب ورودی به دیگ بخار را فراهم می کند. سیستم کنترلی آب مصرفی، دارای سه نوع می باشد که شامل سیستم کنترل آب مصرفی تک المنتی، دو المنتی و سه المنتی می شود.
نمونه تجهیزات ابزار دقیق بکار رفته در دیگ های بخار کنترل سطح آب :
- اندازه گیری جریان:
- فلومتر ورتکس
- اندازه گیری دما:
- ترانسمیتر دما ضد انفجار
- اندازه گیری فشار:
- ترانسمیتر اختلاف فشار پیزو ضد انفجار
یکی از مهمترین مقررات مربوط به کنترل اتاق دیگ بخار در معرض خطر، تضمین حداقل سطح آب در مخزن دیگ بخار می باشد. هر مولد بخار باید دارای یک سیستم کنترل سطح آب یا یک سطح سنج بصری از راه دور (visual level gauge) با دو ایندیکیتور باشد تا مطابق با استانداردها باشد.
در یک سیستم کنترل خودکار سطح آب، سنسورهای اندازه گیری و کنترل کننده مرتبط، شیر کنترلی آب مصرفی بویلر یا پمپ راه اندازی/ توقف را کنترل می کنند. نمایشگر سطح مغناطیسی، سطح سنج بویلر و سطح سنج الکترونیکی ریموت نیز در این زمینه بکار می روند.
اندازه گیری جریان بخار
- بخار اشباع (یا خشک زمانی حاصل می شود که آب تا نقطه جوش گرم شود. (گرمای محسوس) و سپس با حرارت اضافی تبخیر شود (گرمای نهان). اگر این بخار بیشتر از نقطه اشباع گرم شود، به بخار فوق گرم تبدیل می شود (گرمایش محسوس) )
- بخار فوق گرم
- اندازه گیری جریان:
- فلومتر ورتکس
- اندازه گیری دما:
- ترانسمیتر دما ضد انفجار
- اندازه گیری فشار:
- ترانسمیتر اختلاف فشار پیزو ضد انفجار
کنترل احتراق
نمونه تجهیزات ابزار دقیق بکار رفته در دیگ های بخار کنترل احتراق:
- اندازه گیری جریان:
- فلومتر ورتکس
- مس فلومتر حرارتی
- اندازه گیری دما:
- ترانسمیتر دما ضد انفجار
- اندازه گیری فشار:
- ترانسمیتر اختلاف فشار پیزو ضد انفجار
- ترانسمیتر فشار پیزو ضد انفجار
- اندازه گیری سطح:
- ترانسمیتر سطح رادار
- ترانسمیتر سطح اختلاف فشار
تحلیل گازهای خروجی
- اندازه گیری جریان:
- فلومتر ورتکس
- مس فلومتر حرارتی
- اندازه گیری دما:
- ترانسمیتر دما ضد انفجار
- اندازه گیری فشار:
- ترانسمیتر اختلاف فشار پیزو ضد انفجار
- ترانسمیتر فشار پیزو ضد انفجار
- اندازه گیری سطح:
- ترانسمیتر سطح راداری موج هدایت شونده ضد انفجار
- ترانسمیتر سطح اختلاف فشار
اگر فشار بویلر افزایش یابد چه اتفاقی می‌افتد؟
فشار دیگ بخار با انبساط در مخزن کنترل می‌شود، با افزایش فشار در مخزن ممکن است آب از بویلر خارج شود و یا در مواقعی منجر به انفجار شود این در حالتی است که شیر اطمینان و به درستی عمل نکند و فشار و دمای آب تا حد مطلوب کاهش پیدا نکند. لذا برای جلوگیری از قرار گرفتن در این وضعیت خرید گیج فشار باید با دقت فراوان و مطابق با استاندارد دیگ بخار صورت پذیرد.
آیا فشار کم در دیگ بخار خطرناک است؟
خبر خوب این است که فشار کم بویلر، مشکلی برای دیگ بخار ایجاد نمی‌کند. از طرفی دیگر ممکن است اثر واقعی بر کارایی و بهره‌وری سیستم گرمایی داشته باشد. اما ممکن است چرخه فرآيند را با اختلال رو به رو کند لذا فشار کم به صورت مکرر موجب عدم کارایی شود.
برای کنترل فرآیند از چه شیر کنترلی در بویلر استفاده می‌شود؟
شیر اطمینان و ریلیف ولو از جمله شیر کنترلی‌هایی هستند که در دیگ بخار مورد استفاده هستند و برای قطع و وصل جریان سیال آب به کار می‌روند.
