تشریح اجزای دیگ های بخار و فولادی

در مقاله با عنوان تشریح اجزای دیگ های بخار و فولادی به بررسی اجزای دیگ بخار خواهیم پرداخت تعریف انواع دیگ بخار و توضیح هر یک از اجزای آن در ادامه با ما همراه باشید

تأثیر دیگ های بخار در محیط زیست وزندگی

1. صداهای ناهنجار
2. گرمای طاقت فرسا
3. گردو غبار محیط
4. مواد شیمیایی مانند: اسیدها-آنتی اسیدها و غیره
5. گازهای تولید شده از سوخت های فسیلی

تعاریف دیگ های بخار

• دیگ بخار ماشینی است کـه جهت تبدیل انرژی فـسیـلی نفـــت – گاز-گازوئیل- مازوت ( یا جامــد )چوب – خـاک اره- زغـال و …… به انرژی حرارتی بکار می رود .
  
• دیگ بخار دسـتگاهی اسـت بـرون سـوز، کـــــه آب و آتـش هیچگونـه تداخلی با هم ندارند .
• دیگ بخار دستگاهی است که فشار داخل آن از یـــــک اتمـسفــــر یـا ، 14/7پاند زیادتر باشد .
  
• دیگ بخار به دستگاهی گفته مـی شـود کـه در اثــــــــر حــــــرارت غیرمستقیم، آب را به بخار تبــدیل می نماید بوسیله تبادل حرارتی .
  

 

 

 

آنالیزقطعات اصلی

دیگ بخار از نظر قطعات و اجزای  اصلی تشکیل شده است از

 

1. بدنه شل
2. شبکه ها
3. کوره یا آتشخانه
4. لوله آتشخوار یا لوله های دود
5. شاسی

آنالیز قطعات فرعی و متعلقات جانبی

1. مشعل
2. تابلوی برق
3. پرشر سوئیچ ها
4. سوپاپ اطمینان
5. الکتروپمپ
6. شیر فلکه اصلی
7. لول کنترل
8. شیرهای آب نما
9. شیر فلکه تخلیه
10. شیر هواگیری
11. دربها
12. مانومتر
13. قلاب گیر
14. فلنچ دودکش
15. محفظه دمنده
16. فتوسل چشم الکتریکی
17. سکو و نردبان
18. الکترود کنترل کننده سطح آب
19. دریچه های منهول
20. دریچه هندهول
21. شیر فلکه نمونه گیری
22. دریچه بازدید شعله

 

مشعل در دیگ های فولادی

مشعل دیگ بخار، یکی از اجزاء اصلی، ولی جدا از دیگ بخار می باشد، که پس از ساخت دیگ بخار برروی آن نصب میگردد و شامل قطعات زیر می باشد

پوسته مشعل در دیگ ها

پوسته مشعل که در شکل زیر نشــــان داده شده در شکل های مختلف ساخته شده .

و هر شرکت بــــــرای خـــود مدلی را انتخاب می نماید، ولی در اصل از نظرکارکرد، همه مشعلها کار واحدی را انجام می دهند و آن عبارت اســــت . از تبدیل سوخت به انرژی حرارتی

 

• الکتروموتور: جهت چرخش پروانه استفاده می شود .
  
• فن یا پروانه : جهت هدایت هوا به داخل کوره مورد استفاده قرار می گیرد .
  
• الکترود یا شمع جرقه : جهت ایجاد جرقه استفاده می شود .
  
• اوزل : برای پاشش سوخت بصورت پودر استفاده می شود .
  
• وایر : هدایت برق فشار قوی را به عهده دارد .
  
• ترانس فشار قوی یا ترانس جرقه .
• دریچه هوا و بازوی دریچه .
• پمپ سوخت : که خود تشکیل شـده از قطعـات مختلـف کـه در شـکل بطـور مجزا نشان د اده شده است .
• دریچه بازدید شعله .
• رله ایر پرشر یا رله تخلیه گاز داخل محفظه دیگ بخار  .

تابلوی برق  دیگ

تمام مدار فرمان از طریق تابلوی برق انجام می شود، که در داخل آن نسبت به طراحی، قطعات زیر وجود دارد .

 

• پوسته تابلو : از ورق فلزی ساخته شده که به قاب فلزی تابلو معروف است .
• کنتاکتورهای مدار قدرت : برای راه اندازی مشعل – الکتروپمپ و موتـور فـن ( در بعضی از دیگهای بخار موتور فن از موتور مشعل جدا می باشد ) مورد اسـتفاده قـرار میگیرد .
  

  برای شناسائی بیشتر کنتاکتورها به کتابهای برق صنعتی مراجعه شود .

• رله مادر یا رله فرمان : به تمام سیستم دیگ بخار فرمان می دهد. رله ها بنـا بـه نوع مصرف به عناوین مختلف نامگـذاری مـی شـوند: ,LFL635 , LAL1, LAL2,25 LAL C1-Stormik
• کنتاکتورها ی فرمان کنتاکتورهای شیشه : کار کنتاکتورهای معمولی را انجام کنتاکت ها که تعدادی باز و تعدادی بسته هستند . که در نوع خود باز با عناوین مختلف ساخته شده و نسبت بـه کارکردشـان متفـاوت هـستند.ماننـد:  OMRON , FINDER و غیره .
  
• ترانس تبدیل : ترانس تبدیل در داخل تابلو برای کم کردن ولتاژ نصب گردیده که بعضی 24 ولت هستند که ترانس برق 220ولت و یا 380 ولت را به 24 ولتتبدیل و قابل استفاده می نمایند .
  
• ترمینالها : که برای سیم کشی استفاده می شوند. بطریقی که این ترمینالها بنا به  نـوع مصرف تقسیم می شوند، که از سمت چپ مدار قدرت کابل اصلی وارد شده و به کنتاکتور ها از طریق فیوزها ارتباط دارند. و بعد از آن بترتیب نیاز بقیه مصرف کننده ها هستند . مانند ترمینال – پمپ – موتور مشعل و غیره. و بعد از آنها نیز ترمینالهای مدار فرمان
  قرار دارند، در بعضی از تابلوها شاید بیش از 100عدد ترمینال وجود داشته باشد .
• فیوزها : بنا به ظرفیت از 6آمپر به بالا نصب شده است .

قابل توجه اینکه هر تابلو فقط یک عدد فیوز فرمان دارد که نباید بیش از یک فاز برای مدار فرمان استفاده شود

کانالهای مدار سیم کشی : برای جمع کردن سیم های مورد مصرف، نصب شده است. برای اینکه تعداد سیمها زیاد است بنابراین کلیه سیمها را در داخل کانالها قرار می دهند. که محسناتی دارد .

 

• از زیبایی خاصی برخوردار می باشد .
• پیچیدگی در سیمها ایجاد نمی شود .

 

پرشر سوئیچ ها

 

برای کنترل فشار بخار داخل دیگ بخار، استفاده شـده و در زمـان نیاز دستگاه را قطع یا وصل می نماید. این دسـتگاه همـانطوری کـه از بیـانش مـشخص است با فشار داخلی دیگ بوسیله یک لوله نازک مرتبت است، و زمانی کـه فـشار داخـل دیگ از حالت تنظیم بالاتر رفت، برق سیستم، مشعل را قطع کرده و دیگ بخار از حالت بهره برداری خاموش شدن مشعل خارج می شود. آن را روی دیگ بخار نصب کرده تا مقدار و میزان فشار را کنترل کند. پرشر سوئیچ ها از نظر فشار، بین 0 تا 10 اتمـسفر یا 0 تا 20 اتمسفر ساخته می شوند، چون که دیگهای بخار فشار پائین، بین صفر تا 10 بار و دیگهای فشار متوسط بین صفر الی 20 بار کار می کنند، دارای کلیـد on-off بـوده در صورتیکه پرشر سوئیچ کنترل دارای مقاومت رزیستانی می باشد که با بـالا رفـتن فـشار بخار تغییراتی از نظر اُهمی بوجود آمده و به مدار سوخت فرمان کـم و زیـاد شـدن را صادر می نماید. که این نوع پرشر را پرشرهای رزیستانس می نامند

ساختمان این دستگاه شامل

• پوسته .
• فنر .
• شفت .
• کنتاکت های برق .
• سیستم آکاردئونی .
• پایه های شفت .

لوله خروجی

به عبارت دیگر ورود فشار بخار به قسمت زیـر دیـافراگم طریقـه کار سیستم پرشر سوئیچ طوری است که زیـر سیـستم آکـاردئونی محـل اعمـال فـشار بوسیله بخار وصل شده که کنتاکت های برق که یکی ثابت و دیگری متحرک میباشـد و روی پایه قرار گرفته است. با وارد شدن فشار به زیـر سیـستم آکـاردئونی، بـه نـسبت فشار، آکاردئون باز شده و به فنر روی شـفت فـشار وارد کـرده و باعـث جـدا شـدن کنتاکت متحرک از کنتاکت باز شده و برق مـشعل را قطـع کـرده و در نتیجـه مـشعل خاموش میگردد و تا زمانی که فشار داخل دیگ بـه حـداقل مـورد نیـاز نرسـیده باشـد مشعل روشن نخواهد شد .

بطور مثال چنانچه مشعل در فشار 10 at خاموش شود، در فشار 8 at مجدداً روشن خواهد شد. توجه داشته باشید، که در قسمت بالای پرشـر کنتـرل، 2 عـدد پـیچ وجـود
دارد، که یکی مربوط به کم و زیاد کردن فشار برای تنظیم فشار مورد نظر و دیگـری که روی آن کلمه دیفرانسیل نوشته شده جهت کم و زیار کردن حساسیت رله بکار مـی
رود .

لازم به توضیح است که عقربه هـای نـشان دهنده مقـدار فـشار، در قـسمت جلـو درب شیشه مشخص می باشد که عقربه بزرگ توسط اعـداد ….-3-2-1 نـشان داده شـده و
عقربه کوچک یا دیفرانسیل توسط -….. A-B-C نشان داده می شود.

طریقه سرویس یا تعمیـر پرشـر سـوئیچ

درب شیـشه ای را بـاز کـرده و فنرهـای موجود را آزمایش می نمایند. چنانچه فنرها سالم باشند، قسمت دیافراگم آکاردئونی را بررسی کرده و اگر مشکل نداشته باشد، پس از تمیز کاری و روغـن کـاری، مجـدداً مورد بهره برداری قرار می گیرد.
آزمایش دقیق پرشر سوئیچ ها بوسیله کالیبره کردن انجـام مـی شـود چنانچـه دستگاه کالیبره وجود نداشته باشد، می توان آنر  بوسیله یک عدد مانومتر دقیـق انجـام داد. بطریقی که زمانی که فشار بخار در هر درجه قطع شود نشان دهنده میزان دقـت عمل پرشر سوئیچ می باشد  .

سوپاپ اطمینان

در قسمت بالای دیگ بخار )بدون واسطه( نصب مـی شـود.ایـن قطعه جهت جلوگیری از افزایش بیش از حد معمول فشار داخلی دیگ بخار بکار می رود . کلید کنترل فشار تا زمانی قادر به تنظیم فشار است که کلیه سیستم از عملکرد درسـت برخوردار باشد. ولی اگر بعللی مشکل در سیستم کنترل پیش آید و کلید فشار قـادر بـه از کار انداختن مشعل نباشد از سیستم سوپاپ اطمینان استفاده می گردد .
که سریعاً پس از بالا رفتن فشار داخل دیگ بخار، از مــــیزان تنظیم شده، سوپاپ اطمینان باز شده و دو کار اساسی را انجام می دهد .

 

1. فشار داخل دیگ بخار را تقلبل می دهد 
2. با صدای زیادی که ایجاد می نماید اوپراتور مطلع شـده بـه اشـکالات بوجـود آمـده رسیدگی می نماید.که شامل :

• پوسته سوپاپ .
• سیت یا نشیمنگاه .
  
• فلنچ اصلی که روی دیگ متصل می گردد .
• شفت.
• فنر .
• مهره های تنظیم .
• دسته یا بازوی حرکت .
  
• دریچه خروج بخار .

 

زمانی که فشار داخل دیگ بخار بیش از حد تنظیم رسید، فنر سوپاپ جمـع شـده، در نتیجه سیت سوپاپ باز و بخار اضافی به بیرون منتقل می گردد. تا زمانی که فشار دیـگ به حد تعادل نرسد، دریچه سوپاپ بسته نمی شود

 

اکنون به کاربرد تک تک قطعات تشکیل دهنده می پردازیم

1. پوسته : کلیه قطعات تشکیل دهنده سوپاپ در داخل پوسته قرار می گیرند. که اولاً بخار تولید شده خطر ایجاد نکند ثانیاً قطعاتی مانند: شفت و فنر، در داخـل آن
   جای گزاری شود .
   
2. فنر : فنر سوپاپ توسط سازنده دقیق طراحـی و محاسـبه و سـاخته شـده ا ست. که فشار تولید شده برمبنای کیلوگرم – اتمسفر – بار و یا هـر مقیاسـی کـه فنـر توسط آن محاسبه شده است عمل می نماید .
   
3. شفت سوپاپ : برای نگهداری فنر سوپاپ بکار می رود، که فنـر در اطـراف شفت قرار گرفته است .
   
4. بازو دسته سوپاپ: جهت حرکت دادن فنـر سـوپاپ بکـار مـی رود، کـه بوسیله مصرف کننده انجام می گردد .
   

تعمیرات سوپاپ

در مرحله اول، کلیه سوپاپ را از روی دستگاه جـدا کـرده و بعـد از آن، روپوش فنر را که بوسیله چهار عدد پیچ بسته شده است از پوسته جدا می نماینـد .چنانچه فنر پوسیدگی داشته باشد، آنرا از سازنده قابل اطمینان تهیـه کـرده و تعـویض می نمایند، و اگر بشقابک سوپاپ خرده شده باشد، بشقابک نمونه را به تراشکاری برده و آنرا از جنس برنز یا سما نتاسیون تراشیده و آب بندی می نمایند .
توجه شود، چنانچه خردگی کمتر باشد، میتوان آنـرا بوسـیله روغـن سـمباده ماننـد سوپاپ ماشین آب بندی نمود. پس از آنکه کارهای تراشکاری و یـا تعـویض فنـر انجـام
شد، آنرا در جای خود قرار داده و پیچ و مهره ها را کامل می بندند. باید بـه یـک نکتـه اساسی توجه شود که درزمان باز کردن سوپاپ، فلنچهـای سـوپاپ ودیـگ بخـار، بایـد
کاملاً تمیز شده و بعد از تهیه به محل منبع گریس زده شود کـه در آب بنـدی کـردن بسیار موثر خواهد بود .

الکتروپمپ در دیگ

الکتروپمپ  سیستم تغذیه آب داخل دیگ بخار شامل :

• لکتروموتور .
• شفت .
• پروانه .
• پوسته .
• یاطاقان کف گرد .
• مکانیکی .
  
  

پایه، پیچ هواگیری :

این قطعه از نظر تعمیرات بسیار پیچیده می باشد، کـه هـر کسی نباید دست به تعمیر آن بزند، مگر اینکه امکانات کافی را داشـته باشـد . بـه دلیـل اینکه اینگونه الکتروپمپ ها بر مبنای فشار مورد نیاز طراحی و ساخته مـی شـود. چنانچـه پره ها پروانه ها بطور درست جایگزاری نگردد، افت فشار ایجاد می گردد. از طرفـی بین هر یک پره یک عدد بوش جهت ایجاد فاصله در بین پروانه ها نصب می گردد، که خود بر پیچیدگی آن می افزاید . ضمناً سیستم مدار برقی، یعنی الکتروموتور نیز نیاز به متخصص دارد .
الکتروپمپ زمانی خراب می شود که شفت خرده شده باشد و یـا اینکـه یاطاقـان کـف گرد، از بین رفته باشد و لذا جهت راه اندازی آن بطریق زیر باید عمل نمود :
وقتیکه الکتروپمپ روی پایه مخصوص نصب گردید، فلنچ های ورودی و خروجـی آن پس از واشر گذاری بسته می شوند، سیستم الکتریکـی را کامـل کـرده و جهـت بهـره برداری از طریق پیچ هواگیری که روی فلنچ پمپ و یا در قسمت گلوئی آن قـرار دارد مانند: باز کردن پیچ راست گرد با آچار مورد نیاز، بطرف چپ چرخانده و مقداری آنرا شل می نمایند، که هوای داخل آن خارج، و از اطراف پیچ هواگیری آب خارج شود ، پس از آن مجدداً پیچ هواگیری را بسته و بهره برداری می نمایند.

شیر فلکه اصلی شیر فلکه انتقال بخار : معمولاً شیر فلکه ها را به چند دسته تقـسیم می نمایند

• شیر فلکه بشقابی .
• شیر فلکه کشوئی .
• شیر فلکه سوزنی .

شیر فلکه سوزنی

که شیر فلکه سوزنی در سیـستم بخـار، بکـار مـی رود و لـذا تشکیل شده است از

• پوسته .
• بشقاب یا سوزن .
• شفت .
• مانند فرمان اتومبیل .
• فلکه .
• فلنچ های دو طرف شیر فلکه سوزنی،که در شکل زیر مشاهده خواهید کرد .

عیب شیر فلکه های سوزنی به دو طریق ایجاد می شوند

1. در محل نشیمن ستخردگی پیدا شده و از آب بندی خارج می شود .
2. خردگی در شَفت بوجود می آید و از گلوئی شیر، بخار خارج می گردد .

توضیح اینکه آب بندی گلوئی را بطریق زیر انجام می دهند

 

ماهک را که دارای دو عدد پیچ می باشد باز کرده و طناب نـسوز دور شـفت، را بـا یک عدد میخ خارج نموده و مجدداً بوسیله طناب گرافیتی بـه گلـوئی شـفت پیچیـده و ماهک را در جای خود قرار داده و پیچ های طرفین را می بندند، در نتیجه شـفت شـیر فلکه آب بندی می گردد

 

لِوِل کنترل کنترل سطح آب 

وظیفه این قطعه تنظـیم آب داخـل دیـگ بخـار مـیباشد .
این دستگاه دارای دو عدد سوئیچ مغناطیسی یا جیـوه ای مـی باشـد، کـه یـک سـوئیچ سطح پائین آب را کنترل کرده و به الکتروپمپ فرمان روشن شدن و دیگری سطح بـالا را کنترل کرده و به پمپ فرمان خاموش شدن را می دهد

لول کنترل تشکیل شده است از :

• پوسته .
• سوراخهای بالا و پائین .
• سوئیچ های کنترل .
• سیستم مدار برق .

تنظیم سوئیچ ها

چنانچه سوئیچ ها مغناطیسی باشند، بصورت نارنجک هستند. با شُل کردن پیچ کوچک، نارنجک را بالا یا پائین می برند.اگر پائین بیایـد، در نتیجـه سـطح آب در داخل دیگ بخار کم و اگر بالا بیاید سطح آب زیاد مـی شـود. اگـر سـوئیچ جیـوه ای باشد، باز دارای یک عدد پیچ می باشد که روی شـفت قـرار گرفتـه و بوسـیله پـیچ هـا زاویه سوئیچ جیوه ای را تغییر داده و در نتیجه سطح آب کم و زیاد می گردد .

اهمیتی که این قطعه دارد بسیار حساس می باشد، که روزانه بایـد کنتـرل و آزمـایش شود. چنانچه این عمل انجام نشود، پـس از مـدت کوتـاهی قـسمت تحتـانی لـول پـر از رسوب شده و باعث می گردد که دیگ بخار بی آب مانده و بسوزد. بنابراین اپراتور روزانه شیر قسمت پائین کنترل سطح آب را باز می نماید، تا اینکـه مـشعل دیـگ بخـار خاموش شود و مجدداً با بسته شدن شیر فلکـه مـشعل بـصورت اتوماتیـک روشـن مـی شود .

طریقه سرویس و تنظیم لول سنج عبارتند از

درب آنرا باز کرده و مدار را کنترل می نمایند

شیر های آب نما

 

این سیستم جهت نشان دادن آب داخل دیگ بخـار بکـار مـی رود ، که اپراتور با مشاهده آن متوجــــــه می شود که در داخل دیگ بخار چه میـزان آب وجود دارد. شیشـــه های آب نما دارای دو عدد شیر مخصوص در قسمــــــت بـالا و پائین هستند، که بوسیله آن دو عدد شیر آب از قسمت پائین وارد شیشه آب نما شـده و از قسمت بالا نیز فشـــار بخار اجازه نمی دهد که آب از سطح واقعی بیشتر نـشــــان داده شود. اپراتورها روزانه شیر بخار را چند بار باز مـی نماینـد تـا اینکـه در داخـل آب رسوب ایجاد نشود. معمولاً این نوع شیرها خراب نمی شوند، مگراینکـه واشـر گرافیتـی مخصوصــــــی که دارند از بین رفته و از آب بندی بیفتد

شیر فلکه تخلیه

:

 

DRIN VALV که بر ای زیـر آب زدن و یـا تخلیـه آب داخل دیگ بخار بکار می رود و اهمیت این شیر فلکه خارج کردن رسوبات داخـل دیـگ  بخار می باشد، همانطوری که اطلاع دارید در اثر جوشیدن آب مقداری رسوب در آب ایجاد می شود، که این رسوب به مرور ته نشین می گردد که با باز کردن شیر تخلیـه ، فشار بخار باعث می گردد که املاح ته نشین شده به بیرون از دیگ بخار انتقـال یافتـه و از انباشته شدن رسوب در داخل دیگ بخار جلوگیری شود.این شیر در قسمت تحتانی و در قسمت عقب دیگ نصب می گردد .

 

شیر تخلیه شامل :

1. پوسته .
2. شفت .
3. قسمت آب بند .
4. سوراخ دو طرف ورود و خروج .

معمولاً اینگونه شیر فلکه ها تعمیر نمی شـوند، مگـر اینکـه شـفت آب بنـد را تعـویض نمایند

روکش کاور :

یکی از قطعات لازم و ضروری در دیگ بخارمی باشد، پس از آنکـه دیگ بخار ساخته شد، جهت جلوگیری از اتلاف انرژی، بدنه دیگ بخار را از خـارج بطـور

کامل عایق کاری می نمایند که دارای دو حسن زیر می باشد :

1. از هدر رفتن انرژی گرمایی جلوگیری می نماید .
2. از پوسیدگی بدنه دیگ بخار جلوگیری می نماید .

 

مشخصات فلزات به کار رفته در ساختمان دیگ بخار

بدنه و شبکه ها

بدنه دیگ بخار در جدول فلـــــزات از نـوع 17MN4 مـیباشد که شامل عناصر زیر است

S=0,05 % CV=0,30%

MN=1,20% P=0,05%

C= 0,17 % SI= 0,40%

الکترود به کار رفته در جوشکاریها میبایست از نوع 7018 باشد .

شناخت وتهیه آب صنعتی

آب صنعتی را به چند طریق می توان تهیه نمود :

1. بوسیله فیلتر شدن شن گیر.
2. بوسیله سختی گیر  آنیونی و کاتیونی .
3. بوسیله بستر شنی سنتی .
4. سیستم اسمز معکوس .

چنانچه آب مصرفی، از چاه ، قنات، رودخانه و غیره تامین شـود، و بـیش از حـد معمـول آلوده و سنگین باشد و املاح ناخالص آن از 400 ppm بالاتر باشد و نتوان با سختی گیر
آنرا به صفر و یا حداقل سختی رساند از طریق غیر از آن آب تصفیه تهیه نمود.
چنانکه در بالا بیان شد، اگر سنگینی آب بیش از 400 ppm باشد، از سیستم کاتیونی نمـیتوان استفاده کرد. بلکه از سیستم سختی گیر آنیونی استفاده می شود. لازم بـذکر اسـت
که سیستم کاتیونی بیشتر املاح CO3Ca را از آب جدا مـی سـازد ولـی سیـستم آنیـونی املاحی مانند P-K-Ca و غیره را نیز از آب جدا می نماید.
در بعضی موارد پیش می آید که نمک آب بیش از حد مـی باشـد. در ایـن حالـت اگر سیستم آنیونی و کاتیونی نتوانست املاح معمول را از آب جدا نماید، از یک سیـستم دیگر بنام Reiver Ossmoz یا اسموز معکوس استفاده میگردد .