فایل مارکت

پایان نامه بویلر به همراه پاورپوینت

الف – مقدمه :

انسان همواره براي گرم کردن محل زندگي خود در فصل سرما ، به دنبال ساخت وسايل گرمازا بوده است . در ابتدا با سوزاندن موادي مانند گياهان و چوب و بعدها با کشف و استخراج معادن انواع سوختهاي فسيلي ، از وسايلي مانند بخاري و آبگرمکن استفاده کرده است . ولي به تدريج با گسترش شهر نشيني وفرهنگ آپارتمان نشيني و ايجاد انواع ساختمانهاي مسکوني و تجاري و اداري و همچنين لزوم توجه بيشتر به مصرف بهينه و اقتصادي سوخت ، باعث گرديد سيستمهاي مختلف گرمايشي مانند : سيستم حرارت مرکزي ، انواع پکيج يونيت هاي آپارتماني ، سيستمهاي حرارت تشعشعي و …  مورد توجه بيشتري قرار گرفته و در زمينه بهبود کيفيت و سهولت بهره برداري و نگهداري از آنها اقدامات موثري انجام شده است که از آن جمله مي توان توليد و ساخت انواع ديگهاي حرارت مرکزي که در ساختمانها و مراکز مختلف صنعتي بسته به شرايط اقتصادي وفني مورد استفاده قرارمي گيرند ، را نام برد .

ديگهاي آب گرم که توليد و بهره برداري ازآنها قدمتي چندين ساله دارد ، در انواع مختلف به صورت عمده با استفاده از فولاد و يا چدن ساخته شده است و براي توليد آب گرم مورد نياز ، در محلي به نام موتورخانه نصب و بکار گرفته مي شوند .

ب – ديگ بخار و جايگاه آن دريک نيروگاه حرارتي :

کلمه بويلر از فعل boil به معني جوشاندن استخراج شده و بويلر به معني جوشاننده است . درواقع بويلرها نوعي مبدل حرارتي هستند که با گرفتن انرژي حرارتي سوخت و انتقال آن به آب سرد ، باعث تبديل آب به بخار مي شوند .

نيروگاه بخاري از نظر ترموديناميک يک ماشين حرارتي است که در آن ديگ بخار ، به عنوان منبع گرما کار مي کند . گرفتن کار از ماشين حرارتي تنها با منابع دماي بالا و پايين ميسّر است . انتقال و افزايش انرژي سيال عامل که عمدتاً آب خالص است ، در ديگهاي بخار صورت مي گيرد . پس ديگهاي بخارنيروگاه ها با متعلقات خود نقش اساسي و بارزي در سيکل حرارتي نيروگاه ها ايفا مي کنند . در واقع مي توان گفت که ديگ بخار قلب هر نيروگاه است . لذا شناخت انواع ، عملکرد ، اجزا و نقش تک تک اجزاي اين سازه بزرگ و مهم ، کمک شاياني به به بهره برداري و تعميرات آن خواهد کرد .در اينجا بايستي با يک واژه درباره بويلرها آشنا شويم و آن سطح تبادل حرارتي يک بويلر است .

سطح گرمايش ( ( heating surface يا سطح تبادل حرارتي يک بويلر عبارت است از مساحت سطحي که در معرض محصولات احتراق قرار دارد .

در اين پروژه ابتدا طبقه بندي انواع بويلرها را ذکر خواهيم کرد . بويلرها   طبقه بندي هاي گوناگوني دارند. بويلرها را مي توان بر اساس جنس ، فشار،  درجه حرارت ، شکل ، نوع سوخت و … طبقه بندي کرد .

فصل اول

طبقه بندي بويلرها

طبقه بندي بويلرها :

بويلرها طبقه بنديهاي مختلفي دارند که در زير به آنها اشاره شده است :

1-1- طبقه بندي از نظر مصارف بويلر:

بويلرها را از نظر نوع مصرفي که در صنايع مختلف دارند ، مي توان دسته بندي کرد : بعضي از آنها براي توليد انرژي الکتريکي بکار مي روند و برخي ديگر براي تهيه آب داغ يا بخار خشک و اشباع ساخته مي شوند . در صنايع حمل و نقل ( زميني يا دريايي ) به طرحهاي خاصي از بويلرها نياز است . همچنين در جوار واحدهاي عظيم بخارساز نيروگاهي ، بويلرهاي خاصي به عنوان بويلر کمکي نصب مي شوند .

1-2- طبقه بندي از نظر فشار سيکل آب و بخار :

از نظر فشار کاري عموماً سه نوع بويلر وجود دارد :

• بويلرهاي مينياتوري با حد اکثر فشار 7 bar جهت توليد آب داغ يا بخار خشک و اشباع با حد اکثر سطوح تبادل حرارتي 2m²
• بويلرهاي کم فشار که براي توليد آب داغ و بخار خشک و اشباع به کار مي روند ، که اگر اين بويلرها براي توليد آب داغ بکار روند ، طبق استانداردهاي ASME براي حد اکثرفشار 10bar و دماي 120˚c ساخته مي شوند .
• بويلرهاي قدرتمند ( ( power boilers که براي تهيه بخار اشباع يا بخار داغ با فشار بالاتر از 12bar ساخته مي شوند . اغلب بويلرهاي نيروگاهي از اين نوع هستند .

1-3-  طبقه بندي از نظر مصالح صنعتي و متالوژيکي :

انجمن مهندسان مکانيک آمريکا (ASME ) در اين مورد استانداردهاي دقيق و مبسوطي دارند که طبق آن ، بويلرهاي قدرتمند از انواع فولادهاي کم کربن ، آلياژي و پر آلياژي ساخته مي شوند . همچنين بويلرهاي کم فشار از چدن يا فولاد و بويلرهاي مينياتوري از مس يا فولادهاي ضد زنگ ساخته مي شوند .

1-4-  طبقه بندي از نظر سطوح تبادل حرارتي :

اين طبقه بندي از طرف انستيتو بويلرهاي فولادي آمريکا(¡ ( SBIبراي بويلرهاي فولادي کم ظرفيت غير نيروگاهي صورت گرفته که آنها را به سه دسته تقسيم مي کنند :

• از13m² تا 350m² سطح تبادل حرارتي ، با خروجي 648 تا 18810kj
• سطح تبادل حرارتي از 2m²تا 30m² با خروجي حد اکثر 1880kj
• بويلرهاي با سوخت فسيلي حد اکثر با خروجي 1880kj

البته روشن است که سطوح تبادل حرارتي بويلرهاي نيروگاهي بسيار بيش ازاين مقادير است .

1-5-  طبقه بندي از نظر محتواي لوله ها :

1) ديگهاي بخار فاير تيوب ( fire tube) : بويلرهايي که در آنها آتش و گازهاي حاصل از احتراق از درون لوله ها جريان مي يابد و سيال انرژي گيرنده ( آب ) در خارج لوله ها مي جوشد .

2) ديگهاي بخار واتر تيوب ( water tube) : بويلرهايي که در آنها سيال انرژي گيرنده ( آب ) در درون لوله ها جريان دارد و محصولات احتراق در بيرون از لوله ها حرکت مي کنند .

بويلرهاي فاير تيوب بخارساز حد اکثر براي فشار17bar و با خروجي 11.3m³/hr ساخته مي شوند ، اما بويلرهاي واتر تيوب حتي براي فشارهاي فوق بحراني آب و تناژهاي بسيار بالا طراحي و ساخته مي شوند .

1-6-  طبقه بندي از نظر فشار کوره بويلر:

اگر فشار داخل کوره بويلر مد نظر باشد ، از اين نظر بويلرها به سه دسته تقسيم مي شوند : بويلرهاي تحت فشار ، بويلرهاي با فشار اتمسفريک و بويلرهاي تحت خلا .

بايستي به اين نکته اشاره کرد که نوع کوره يک بويلر از نظر فشار درون آن ، در پيدايش لوازمي نظير دمنده هواي احتراق و مکنده دود و گازها دخيل است . همچنين با توجه به فشار کوره ، سيستم تخليه گازها از دودکش متغير خواهد بود .

1-7-  طبقه بندي از نظرنوع احتراق :

بويلرها از نظر نوع احتراق به دو دسته تقسيم مي شوند : بويلرهاي با احتراق دروني و بيروني .

در بويلرهاي با احتراق دروني ، کوره داراي مشعل و لوازم لازم براي احتراق خواهد بود . اما در بويلرهاي با احتراق بيروني ، ماحصل محصولات احتراق سيستمهاي ديگر تخليه شده و از انرژي آ نها براي جوشاندن آب استفاده مي گردد ، مانند سيکلهاي ترکيبي .

1-8-  طبقه بندي از نظرمنبع انرژي بويلر :

انرژي مورد تبديل در بويلرها ممکن است از احتراق سوختهاي فسيلي تامين شود . همچنين اين امکان وجود دارد که تامين حرارت سيال عامل را تحولي شيميايي غير از احتراق به عهده گيرد . در برخي از بويلرها انرژي الکتريکي عامل افزايش دماي سيال عامل مي باشد . حتي ممکن است اين انرژي از منابع انرژي هسته اي تامين گردد . در اين صورت ساختار بويلرها تفاوت هاي عمده اي با يکديگر خواهند داشت .

1-9-  طبقه بندي از نظرنوع سيال عامل :

سيال عاملي که دربويلرها موجب جذب حرارت مي شود ومي جوشد ، ممکن است آب ، بخار آب يا جيوه باشد .

1-10-  طبقه بندي از نظرنوع سيرکولاسيون سيال عامل :

بويلرها از اين نظر به سه دسته تقسيم مي شوند :

• بويلربا سيرکولاسيون طبيعي : که در اين صورت نيروي ايجاد شده از اختلاف دانسيته سيال عامل قبل از انتقال حرارت و بعد از آن ، عامل سيرکولاسيون خواهد بود . البته اين نيرو بايد به اندازه اي کافي باشد که باعث افت سرعت سيال به هنگام گرفتن انرژي حرارتي نشود و جدايش بخار اشباع از آب جوشان در داخل درام به زحمت نيفتد .
• بويلر با سيرکولاسيون اجباري : که دراين حالت عامل حرکت سيال ، مولد هاي خارجي ( boiler circulating pumps ) خواهند بود . پس در اين نوع سيرکولاسيون محدوديت فشار براي سيال منتفي مي شود .
• بويلر با سيرکولاسيون مختلط : ممکن است بويلري براي توليد بخار داغ در دو حوزه فشاري کار کند که در آن صورت ، در فشار پايين ، هنگامي که نيروي حاصل از اختلاف دانسيته ها کافي باشد ، سيرکولاسيون طبيعي ، و هنگام افزايش تناژ بويلر( افزايش فشار) سيرکولاسيون اجباري مي شود.

1-11-  طبقه بندي از نظرنام سازنده بويلر :

نام سازنده بويلر يا ابداع کننده بويلر ، نه تنها از نظر کيفيت طرح ، بلکه از نظر شکل ، سيرکولاسيون و … مي تواند براي مصرف کننده مشکل گشا باشد . در شکل زير ، شش طرح بويلر با نام سازنده آنها آمده است . براي مثال ، Lamont يک بويلر درام دار و زير نقطه بحراني است ، اما Benson يک بويلر بدون درام و بالاي نقطه بحراني است .

1-12-  طبقه بندي از نظرشکل و موقعيت لوله هاي بويلر :

بويلرها از اين نظربه سه دسته تقسيم مي شوند : بويلر با لوله هاي افقي ، بويلر با لوله هاي قائم و بويلر با لوله هاي خميده .

1-13- تشخيص پارامترهاي يک بويلر از روي نمودار :

نمودار1-1 به عنوان کليدي جهت مشخص کردن فشار کاري ، تناژ ، نوع سيرکولاسيون ، نوع بخار توليدي و پيدايش باز گرمايش انواع بويلرها عمل مي کند :

فهرست :

الف – مقدمه

ب – ديگ بخار و جايگاه آن در نيروگاه حرارتي

فصل اول : طبقه بندي بويلرها

• طبقه بندي از نظر مصارف بويلر
• طبقه بندي از نظر فشار سيكل آب و بخار
• طبقه بندي از نظر مصالح صنعتي و متالوژيكي
• طبقه بندي از نظر سطوح تبادل حرارتي
• طبقه بندي از نظر محتواي لوله ها
• طبقه بندي از نظر فشار كوره بويلر
• طبقه بندي از نظر نوع احتراق
• طبقه بندي از نظر منبع انرژي بويلر
• طبقه بندي از نظرنوع سيال عامل
• طبقه بندي از نظر نوع سيركولاسيون سيال عامل
• طبقه بندي از نظر نام سازنده بويلر
• طبقه بندي از نظر شكل و موقعيت لوله هاي بويلر
• تشخيص پارامترهاي يك بويلر از روي نمودار

فصل دوم : انواع بويلر ها و عملكرد آنها

2-1- ديگ هاي چدني

2-2- ديگ هاي فولادي

2-2-1- تاريخچه و عملكرد بويلرهاي فايرتيوب

2-2-1-1- انواع بويلرهاي فايرتيوب

2-2-2- تاريخچه و عملكرد بويلرهاي واتر تيوب

2-2-2-1- انواع بويلرهاي واترتيوب

2-3- بويلرهاي نيروگاهي و انواع آنها

2-3-1- ديگ هاي بخار با سيركولاسيون طبيعي

2-3-2- ديگ هاي بخار با سيركولاسيون اجباري

2-3-2-1- بويلر با سيركولاسيون اجباري و زير نقطه بحراني با درام

2-3-2-2- بويلر با سيركولاسيون اجباري و زير نقطه بحراني و يكبار گذر

2-4- ديگ هاي پكيج

2-5- نحوه انتخاب ديگ بخار

فصل سوم : تشريح اجزاي ديگ بخار

3-1- مدارهاي عملكرد ديگ هاي بخار

3-1-1- مدار آب و بخار و اجزاي آن

3-1-1-1- كوره

3-1-1-2- لوله اصلي تغذيه آب بويلر

3-1-1-3- پمپ تغذيه آب بويلر

3-1-1-4- ري هيترها

3-1-1-5- اكونومايزر

3-1-1-6- پيش گرم كن دوار يا يانگستروم

3-1-1-7- دي سوپرهيترها

3-1-1-8- شيرهاي اطمينان

3-1-2- مدار سوخت و هوا و اجزاي آن

3-1-2-1- تعريف سوخت و انواع آن

3-1-2-2- ارزش حرارتي

3-1-2-3- احتراق و تعريف آن

3-1-2-4- محصولات احتراق

3-1-2-5- راندمان احتراق

3-2- مشعل ها و انواع آنها

3-2-1- مشعل هاي تبخيري

3-2-2- مشعل هاي پودر كننده

3-2-3- مشعل هاي گريز از مركز

3-3- بازده حرارتي ديگ هاي بخار

فصل چهارم : رسوبات و خورندگي در ديگ هاي بخار

4-1- رسوبات و خورندگي در ديگ هاي بخار

4-2- شستشوي ديگ هاي بخار

4-3- روش هاي تعيين ميزان آلودگي سطوح حرارتي ديگ هاي بخار

4-3-1- روش دستي

4-3-2- روش كاتديك

فصل پنجم : نصب ، راه اندازي و بهره برداري از ديگ هاي بخار

5-1- نحوه نصب ديگ هاي حرارت مركزي

5-2- راه اندازي و بهره برداري از ديگ هاي بخار

5-2-1- بازديدهاي قبل از راه اندازي

5-2-2- پركردن ديگ هاي بخار

5-2-3- سيستم كنترل وزش ديگ بخار

5-2-4- مشعل هاي سوخت سبك ( آتش زا )

5-2-5- تخليه از زير ديگ و تخليه معمولي

5-2-6- خواباندن عادي جهت ذخيره نگاه داشتن واحد

5-2-7- خواباندن عادي به منظور كار تعميراتي

5-2-8- خواباندن اضطراري واحد

5-2-9- راه اندازي ديگ هاي بخار گازسوز

5-2-10- خواباندن ديگ بخار گازسوز

فصل ششم : كنترل و بازرسي ديگ هاي بخار

6-1- كنترل ديگ هاي بخار

6-1-1- كنترل فشار

6-1-2- كنترل درجه حرارت بخار

6-1-3- كنترل سوخت و هوا

6-1-4- كنترل آب تغذيه

6-2- بازرسي اساسي ساليانه ديگ هاي بخار

فصل هفتم : طراحي و ساخت ديگ هاي بخار

7-1- طراحي ديگ هاي بخار

7-2- نحوه ساخت ديگ هاي بخار

7-3- مراحل ساخت ديگ هاي چدني شركت ايرفو

7-3-1- تهيه مواد اوليه

7-3-2- تاييد مواد اوليه توسط كارشناسان

7-3-3- آزمايشگاه و خدمات لازم جهت تاييد مواد اوليه

7-3-4- انبار و توزيع مواد

7-3-5- آزمايشگاه و كنترل آناليز ذوب

7-3-6- تهيه ذوب ديگ ها و عمليات ذوب ريزي

7-3-7- قالبگيري و ماهيچه گيري ديگ ها

7-3-8- ورقكاري و نقاشي

7-3-9- تخليه ديگ ها از ماسه و مراحل تكميلي

7-3-10- تست هيدرواستاتيك پره ها

7-3-11- ماشينكاري پره ها و مونتاژ

7-3-12- بسته بندي و تحويل به انبار

7-3-13- تحويل ديگ چدني به مصرف كننده

7-3-14- بازرسي و آزمايش در حين فرآيند و فنون آماري در شركت ايرفو

فصل هشتم : تعمير و نگهداري ديگ هاي بخار

8-1- نگهداري ديگ هاي بخار غير فعال

8-1-1- نگهداري ديگ بخار به روش خشك

8-1-2- نگهداري ديگ بخار به روش تر

8-2- نگهداري ناحيه احتراق در ديگ هاي بخار

8-3- رفع عيوب در ديگ هاي بخار

ميهماني نهار درون يك ديگ بخار

منابع و مراجع

پایان نامه بویلر به همراه پاورپوینت