انواع بويلرهای فايرتيوب

انواع بويلرها و عملكرد آنها
تیر ۲۳, ۱۳۹۷
انواع سيركولاسيون ديگ های بخار
تیر ۲۴, ۱۳۹۷

انواع بويلرهای فايرتيوب

اين نوع بويلرها را به دو دسته طبقه بندی می كنند :

  1. بويلرهاي با كوره در بيرون ( External Furnace Steel Fire tube Boilers ) :

در اين نوع بويلرها ، كوره در بيرون رديف لوله هاي آتش (Fire Tubes ) قرار دارند و گازهاي حاصل از احتراق سوخت از درون لوله ها گذر مي كند . اين نوع بويلرها در سه نوع زير ساخته مي شوند :

  • Horizontal Return Tubular ( H.R.T. )

اين نوع كه بيش از سايرين مورد مصرف قرار مي گيرد ، داراي ماكزيمم فشار كاري 14bar و ماكزيمم بخاردهي 11.5m³/hr است . راندمان آن غالبا 70% و نرخ توليد بخار به واحد سطح ، از 15 الي 25 كيلوگرم در ساعت مي باشد .

  • Short Fire Box
  • Compact
  1. بويلرهاي با كوره دردرون ( Internal Furnace Steel Fire tube Boilers )

اين گونه بويلرها را در سه تيپ مي سازند :

  • Horizontal Tubular كه خود داراي چهار نوع زير است

–  Locomotire Boilers با حد اكثر فشار كاري 17bar و ماكزيمم بخاردهي 6.8m³ بخار اشباع است .

–  Short Fire Box Boilers

–  Compact Boilers كه داراي ظرفيت بخاردهي 0.2 الي 5.6 متر مكعب در ساعت بخار است .

–  Scotch Boilers  كه داراي ماكزيمم فشار كاري 17bar و ماكزيمم ظرفيت بخاردهي 6.8m³/hr است . اين نوع بويلرها را در دو تيپ Dry back و Wet back مي سازند . اگر پشت كوره اين بويلر با مواد نسوز پوشانده شود ، آن را Dry back و اگر با آب احاطه شود آن را Wet back گويند .

  • Vertical Tubular : كه داراي بخاردهي 5m³/hr در فشار نهايي 17bar است .
  • Residental Boiler : كه در تيپ هاي لوله افقي و قائم جهت توليد آب داغ ساخته مي شوند و در هر ساعت حداكثر تبادل حرارتي ممكن 13500BTU است و نوع لوله قائم آن براي توليد 5m³/hr بخار اشباع ساخته مي شود .

2-2-2- تاریخچه و عملکرد بویلرهای واتر تیوب :

بویلرهای فایرتیوب مبدلهای حرارتی از نوع پوسته و لوله ای هستند که سیال سرد ( آب ) آنها در لوله های مبدل و سیال گرم ( گازهای ناشی از احتراق سوخت ) آنها در پوسته مبدل قرار دارد .دراین نوع بویلرها برخلاف بویلرهای فایرتیوب ، بخار آب می تواند به دما و فشار بیشتر از حد اشباع خود رسیده و مافوق گرم ( Super Heat ) شود .

درواقع محدودیت های بویلرهای فایرتیوب از نظر تولید بخار پرفشار و دما بالا ، مانند بخاری که برای به گردش در آوردن توربین های بخار نیروگاهها لازم است ، باعث مطرح شدن این نوع بویلرها شده است .

طراحی اولیه بویلرهای واترتیوب به اواخر قرن 18 و اوایل قرن 19 میلادی بر می گردد . ولی بدلیل در اختیار نبودن لوله ها و موادی که قادر به تحمل فشار بالای این بویلرها باشند ، این طرحها هرگز به مرحله اجرا در نیامدند .

استفان ویلکاکس ( Stephen Vilcox ) و جرج بابکوک ( George Babcock ) را می توان پیشگامان طراحی بویلرهای واترتیوب به شکل امروزی دانست . شکل 2-5 بویلر طراحی شده آنها در سال 1877 را نشان می دهد .

انواع بويلرهای فايرتيوب

نمايي از بويلر واترتيوب طراحي شده توسط استفان ویلکاکس و جرج بابکوک

همانگونه که در شکل  نشان داده شده ، لوله های حاوی آب بصورت مایل قرار گرفته اند و انتهای دو سر آنها توسط دو مجرا به محفظه استوانه ای شکلی به نام درام ( Drum ) متصل شده اند . بخار تولید شده در لوله های بویلر قبل از اینکه به مصرف کننده برسد ، وارد درام می شود تا ذرات آب موجود در بخار آب گرفته شود .

سطح تبادل حرارت در این بویلر از تعدادی لوله به قطر تقریبی 75mm تشکیل شده است . تعدادی از این لوله ها در معرض مستقیم شعله احتراق و بقیه در معرض گازهای داغ ناشی از احتراق قرار دارند . برای هدایت این گازها در اطراف لوله ها از تعدادی تیغه ( Baffle ) استفاده می شود ، این تیغه ها با اصلاح مسیر حرکت گازها باعث افزایش سطح انتقال حرارت و در نتیجه افزایش راندمان بویلر می شوند .

به این ترتیب در این نوع بویلر حرارت گازهای حاصل از احتراق از طریق گروهی از لوله ها که سطح مقطع آنها در مقایسه با قطر پوسته بویلر فایرتیوب نسبتاً کوچک می باشد ، به آب داده می شود . این امر امکان افزایش بخار تولیدی را میسر می سازد .

با افزایش نیاز به مصرف لخار فشار بالا ، طراحی بویلرهای واتر تیوب نیز تغییر کرد . بویلر واترتیوب با چند درام و نوع واتروال ( Water Wall )، از انواع طراحی شده بعدی محسوب می شوند . در نوع واتروال آب درون لوله های قائمی که محفظه احتراق را احاطه کرده اند ، به سمت بالا در جریان است . آب درون لوله ها با گرفتن انرژی گرمایی گازهای حاصل از احتراق به بخار تبدیل می شود . این لوله ها از یک انتها به آب تغذیه بویلر و از انتهای دیگر به یک درام متصل هستند . این بویلرها قابلیت تولید بخار با فشار اشباع 100bar و بیشتر را دارا می باشند . نمونه های دیگری از بویلر های واترتیوب نشان داده شده است .

انواع بويلر هاي واتر تيوب :

اين نوع بويلر ها به دو دسته طبقه بندي مي شوند :

  1. Horizontal Straight Tube Boilers : اين نوع بويلر ها داراي بخار دهي 5m³ براي هر متر عرض بويلر است و ابعاد آن از دو متر عرض ، 5 متر ارتفاع ، 5متر عمق تا 5متر عرض ، 5متر ارتفاع و 7متر عمق تغيير مي كند .
  2. Bont Tube Boilers : بخاردهي اين نوع بويلرها از نوع اول بيشتر بوده و تا ميزان 7m³ براي هر متر عرض ، بخار توليد مي كند . اين نوع بويلرها را طبق شكل در سه تيپ A ، O ، D شكل مي سازند .

محسنات بويلرهاي واتر تيوب نسبت به بويلر هاي فاير تيوب از اين قرار است :

  • امكان دستيابي به فشارهاي بالا و در نتيجه جذب حرارت بيشتر توسط سيال عامل .
  • بيشتر بودن سطوح تبادل حرارتي به علت نامحدود بودن حجم وابعاد كوره بويلر كه در نتيجه ، با افزايش سطوح ، نرخ جذب حرارت زياد و بخاردهي بيشتر مي شود .
  • به علت بزرگ بودن كوره ، امكان دستيابي به فلاكس حرارتي بالا بدون خسته شدن و اكيپ ديدن لوله ها وجود دارد .
  • راندمان بالاتر از 90% ، در صورتي كه در بهترين طرح هاي بويلرهاي فاير تيوب راندمان بيش از 80% نيست .

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Call Now Buttonتماس - بخش فروش