تحقیق درمورد تاریخچه و انواع دیگ های بخار

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

تاریخچه و انواع دیگ های بخار :

همزمان با ورود بشر دوران صنعتی که با استفاده گسترده تر انسان از نیروی ماشین در اوایل قرن هجدهم میلادی آغاز شد.تلاشهای افرادی نظیر وات ،مارکیز …، از انگلستان در ارتباط با گسترش بهره برداری از نیروی بخار و طراحی و ساخت دیگ های بخار شروع شد.دیگ های بخار اولیه از ظروف سر بسته و از ورق های آهن که بر روی هم بر گرداننده و پرچ شده بودند و شامل اشکال مختلف کروی و یا مکعب بودند ساخته شدند.

این ظروف بر روی دیوارهای آجر بر روی آتش قرار داده شده و در حقیقت برون سوز محسوب می شدند.این دیگ ها در مراحل آغاز بهره برداری تا فشار حدود 1bar تامین می نمودند که پاسخگوی نیازهای آن دوره بود ولی به علت تشکیل رسوب و لجن در کف دیگ که تنها قسمت تبادل حرارت آب با شعله بود، و با بروز این مشکل، دمای فلز به آرامی بلا رفته و موجب تغییر شکل و دفرمه شدن فلز کف و در نتیجه ایجاد خطر انفجار می شد.همزمان با نیاز به فشار های بالاتر بخار توسط صنایع، روند ساخت دیگ های بخار نیز تحولات بیشتری را تجربه نمود.بدین جهت برای دستیابی به بازده حرارتی بشتر، نیاز به تبادل حرارتی بیشتری احساس می شد، در نتیجه سطوح در معرض حرارت با در نظر گرفتن تعداد زیادی لوله باریک که در آن ها گازهای گرم، جریان داشتند و اطراف آنها آب وجود دارد، افزایش یافتند. این دیگ ها با داشتن حجم کمتر راندمان مناسبی داشتند.دیگ های بخار لوله دودی امروزی با دو یا سه پاس در حقیقت انواع تکامل یافته دیگ های مذبور می باشد.تحول عمده دیگر در ساخت این نوع دیگ ها، تکامل از دیگ های فایرتیوپ سه پاس (عقب خشک) به ساخت دیگ های ویت یک (عقب تر) می باشد.در دیگ های عقب خشک انتهای لوله های پاس 2 و 3 هر دو به یک سطح شبکه متصل می شوند، که به علت اختلاف دمای فاحش گازهای حاصل احتراق در پاس 2 ( 1000 درجه سانتیگراد ) و پاس 3 ( حداکثر 250 سانتیگراد ) سطح این شبکیه دچار تنش و در نهایت نشتی می شود. همچنین دیگ های عقب خشک نیاز به عایق کاری و انجام تعمیرات بر روی مواد نسوز طاقچه جدا کننده پاس 2 و 3 نیز در فواصل زمانی کوتاه دارند، که موجب افزایش هزینه نگهداری و ایجاد وقفه در تولید می شوند.

جهت حل مشکلات فوق شرکت ینکلن در سال 1935 طرح جدید ساخت دیگ های بخار 3 پاسه را به ثبت رساند، که مشکل اختلاف دمای زیاد صفحه و لوله ها را که تحت اختلاف شدید دمای زیاد قرار داشتند را از طریق ایجاد دو صفحه شبکیه جداگانه برای هر دو دسته از لوله ها بر طرف ساختند. این طرح سطوح عایق کاری شده در دیگ های عقب خشک را نیز تبدیل به سطوح مفید و جاذب حرارت نمود.مزایای طرح لینکلن که منجر به ساخت دیگ های بخار عقب تر (WET_back) گردید، موجب شده این ساختار جدید تا امروز همه جا رواج پیدا نماید. ظرفیت این دیگ ها حداکثر تا 4.3mw می باشد.

جهت دستیابی به ظرفیت های بالاتر، نوع دیگری از دیگ های بخار با ساختاری متفاوت بنام دیگ های لوله آبی (واتر تیوپ) ساخته شده و تکامل یافته اند. امروزه تعداد زیادی از دیگ های بخار لوله آبی با مشخصاتی نظیر فشار نامحدود و ظرفیت ها ی بالا، با راندمان 90-85 درصد جهت تولید نیرو در کارخانجات بزرگ و نیرو گاه ها و ... نصب و مشغول به کارند.

راهنمای راه اندازی و نگهداری دیگ های بخارلوله دودی:ساختار: دیگ های بخار معمولا، شامل بدنه اصلی، صفحه - لوله های جلو و عقب ، کوره و اطاقک برگشت می باشد که پس از مونتاژ و جوشکاری ابتدا کامل مورد آزمایش های غیر مخرب (پرتونگاری، اولتراسونیک، مایع نافذ و...) قرار گرفته و سپس عملیات تنش گیری آنها در کوره مخصوص انجام می گیرد. دیگ های فوق دارای دو پاس لوله اند که همراه کوره، جمعاً دارای سه پاس حرارتی می باشند.پاس اول شامل کوره می باشد که به صفحه – لوله جلو دیگ و جلو محفظه برگشت اکسپند و جوشکاری شده است . پاس دوم شامل لوله هایی که از اطافک برگشت به صفحه – لوله جلو دیگ و پاس سوم شامل لوله هایی از صفحه – لوله جلوبه صفحه لوله عقب می باشد. شعله در کوره تشکیل می گردد و مواد حاصل از احتراق با عبور از لوله های پاس 2و3 و جعبه دودهای جلو عقب، از طریق دودکش خارج می شود و درطی این مسیر، آب در اثر جذب انرژی گرمای حاصل از احتراق سوخت، به بیشترین درجه حرارت ممکن می رسد.

تحقیق در مورد شرح کلی دیگ های بخار

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 8 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

شرح کلی دیگ های بخار

نوعی از دیگ های بخارPackaged boiler و لوله آتشین Fire Tube هستند .

دیگ بخار شامل سه مرحله عبور گاز (گاز گرم حاصل از اشتعال سوخت) است.

مرحله نخست از قسمت جلو کوره تا انتهای آن است (شماره 2) و طوری ساخته شده که در مقابل گرمای حاصله از احتراق و سوخت و جذب حرارت از بدنه کوره و انقباض حاصله از آن مقاومت می کند و حالت ارتجائی دارد.

مرحله دوم و سوم عبور گاز شامل عبور گاز حاصل از اشتعال سوخت در دو سری لوله (شماره ۳ و 4) می باشد.

اطاقک احتراق نصب شده در انتهای کوره (شماره 5) حرارت حاصله از احتراق سوخت را بصورت تشعشعی به سطح آب داخل دیگ منتقل می سازد.

لانه سیمانی نسوزی در دریچه عقبی دیگ به کار رفته است. این دریچه به اندازه کافی بزرگ و مخصوص دخول افراد به منظور بازرسی مجرای خروجی گاز یا دود (دودکش اصلی دیگ) را بر حسب شرایط محل نصب می توان در بالا و یا در پشت دیگ نصب نمود .

بدنه دیگ بخار با یک لایه عایق پشم شیشه مرغوب به ضخامت ٥٠ میلی متر پوشیده شده و روی آن بوسیله ورق نرم و نازک فولادی روکش کاری شده است.

اتصالات بدنه و کوره دیگ بوسیله جوشکاری انجام شده و تمامی جوش ها بوسیله اشعه x تست شده و تنش های داخلی آن آزاد گردیده است.

سوخت مایع و گاز سوخت مناسب این دیگ ها هستند و می توان از مشعل های گازسوز یا مایع سوز و یا از مشعل های مخلط دو سوخته گاز و مایع استفاده نمود.

هوارسانی دیگ

هوارسانی دیگ بوسیله یک فن الکتریکی تأمین می شود.

هوای ورودی دیگ بوسیله دمپر کنترل می گردد.

هوای اولیه بوسیله فن تهیه و از طریق محفظه هوا فن اولیه سوار شده روی شافت برسد. و این فن حدود ۷ درصد هوای لازم جهت احتراق سوخت را تأمین می نماید.

هوای ثانویه مستقیماً از طریق محفظه باد تغذیه می شود.

تنظیم دمپر و هوای اولیه و مقدار سوخت لازم بوسیله دمپر موتور و بادامک های مربوطه با اهرمهای موجود انجام می شود.

ساختمان بدنه دیگ

١- بدنه خارجی (شماره 1): بدنه خارجی دیگ ورقی است شکل استوانه که ضخامت نگهدارنده لوله های عقب و جلو در دو سر آن نصب شده است. تخلیه عملیات جوشکاری بدنه خارجی دیگ بخار طبق استاندارد pss 2790 انجام شده است.

٢- کوره و اطاقک احتراق

کوره شکل استوانه با اتصالات جوشی طولی و عرضی ساخته شده است که حاوی انحنای مقعری شکل ارتجاعی جهت انبساط کوره می باشد.

اطاقک احتراق میانی شامل ورق استوانه ای شکلی است که ازدو طرف بوسیله دو صفحه محصور شده است .

کوره مابین دو صفحه نگهدارنده لوله های عقب و جلو قرار گرفته و اولین گذرگاه شعله و گاز را تشکیل می دهد.

صفحه عقبی اطاقک احتراق و صفحه نگهدارنده لوله ها با میل گردهای مقاوم بوسیله جوشکاری به هم متصل شده است.

٣- لوله ها

دو سری لوله مقاوم جهت عبور گاز مرحله دوم و سوم نصب شده که در دیگ هائیکه فشار کاری آنها تا 79/13 بار (200 پوند بر انیچ مربع) هستند اکسپند شده و برای فشارهای کاری بیشتر علاوه بر اکسپند کاری جوشکاری نیز شده است.

٤- تمیز کاری و کنترل دیگ

دریچه آدم رو در بالای دیگ دریچه مخصوص تخلیه رسوبات در پشت دیگ بخار و دریچه ویژه بازدید اطاقک احتراق هر یک جهت تمیز کاری یا بازرسی و یا هر دو در قسمتهای مختلف دیگ تعبیه شده است.

در جلو دیگ دو عدد درب آویزان بزرگ قرار گرفته که با باز کردن آنها می توان ضمن بازدید از لوله های ویژه عبور گاز آنها را تمیز نمود.

با باز نمودن درب های عقبی تعبیه شده در روی محفظه دود عقبی دیگ می توان صفحه نگهدارنده لوله های عقب دیگ را بازرسی کرد.

٥- نصب دستگاههای خارجی دیگ بخار

نصب قطعات اصلی و کمکی و وسائل کنترل کننده با لوله های مقاوم بوسیله جوشکاری روی بدنه انجام شده است .

وسائل و اتصالات دیگ

آب مورد نیاز دیگ بخار بوسیله پمپ تغذیه (شماره 11) تأمین می شود. آب ورودی دیگ بخار از طریق شیر تغذیه (شماره 12) عبور می کند. موقعیکه سطح آب به حد نرمال یعنی نزدیک به وسط آب نمای شیشه ای رسید، پمپ تغذیه بوسیله کنترل کننده دو حالته متوقف می شود. و بالعکس وقتیکه سطح آب از حد نرمال mm5/12(in 2/1) پائین تر رفت (کلید) کنترل استارت پمپ را جهت جبران کمبود آب و رساندن آن به حد نرمال روشن می کند.

برای دیگ های بخار با ظرفیتkg/n 8150( Ib/n18000) و بالاتر به جای سیستم کنترل دو حالته کنترل تغذیه مدوله، با کلید شناوری،

تحقیق در مورد دیگ بخار

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .docx ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 6 صفحه

 قسمتی از متن .docx : 

دیگ بخار یکی از مهمترین و در ضمن آسیب پذیر ترین قسمت های یک نیروگاه و یا دیگر صنایعی می باشد که به تولید بخار احتیاج دارند. یک دیگ بخار وظیفه تبدیل انرژی شیمیایی سوخت به انرژی حرارتی و انتقال این انرژی به سیال عامل را بر عهده دارد. برای تشریح جایگاه دیگ بخار در صنایع مختلف و به خصوص نیروگاه ها لازم است که قوانین اول و دوم ترمودینامیک مورد بررسی قرار گیرند. بر اساس قانون اول ترمودینامیک انتگرال چرخه ای حرارت وانتگرال چرخه ای کار برابرند لذا برای تولید کار نیاز به یک منبع حرارتی می باشد که گرمای مورد نیاز سیکل را تامین کند. البته با توجه به قانون دوم ترمودینامیک ، فرآیند ها فقط در یک جهت معین پیش می روند و انجام آن ها در خلاف آن جهت ممکن نیست. به عبارت دیگر می توان گفت که همواره انتقال حرارت از منبع گرم و به طرف منبع سرد می باشد.

دیگ های بخار را از نظر نحوه تولید بخار به دو دسته یا گروه اصلی که عبارتند از :

الف- دیگ های بخار لوله آتشی

ب- دیگ های بخار لوله آبی

معرفی و تعریف فرآیند بیش گرمایش:

همانطور که قبلاً نیز گفته شد در دماهای بالا، عمر قطعات فلزی که در معرض بارهای ثابت و یا نوسانی قرار دارند کاهش می یابد . عامل کاهش عمر قطعات در دماهای بالا، مکانیسم های خرابی مختلفی هستند که در دماهای بالا فعال می شوند. در این میان می توان از بیش گرمایش ( اورهیت ) به عنوان مهمترین مکانسیم خرابی در دماهای بالا نام برد. به عنوان مثال بررسی های صورت گرفته نشان می دهد که از میان 413 خرابی که در طی 12 سال بررسی شده اند، 201 مورد یا به عبارتی 7/48% خرابی ها در اثر وقوع بیش گرمایش بوده است. همین موضوع اهمیت شناخت این فرآیند و علل ایجاد آن را روشن می سازد. فرآیند بیش گرمایش به صورت افزایش دمای فلز به بیش از حد مجاز و طراحی شده برای آن تعریف می گردد. شکست ناشی از بیش گرمایش می تواند در کمتر از چند دقیقه رخ دهد و یا سال ها به طول انجامد، لذا بر اساس زمانی که قطعه می تواند دمای بالا را تحمل کند، بیش گرمایش را می توان به دو دسته بیش گرمایش بلند مدت و بیش گرمایش کوتاه مدت تقسیم کرد . در شرایط کار عادی دیگ بخار هیچگاه چنین پدیده ای بوجود نمی آید. اما در شرایط غیر عادی امکان ایجاد این مکانیزم وجود دارد که لازم است این شرایط بررسی شوند.

تأثیرات وقوع بیش گرمایش در دیگ های بخار:

به طور کلی خرابی های ناشی از بیش گرمایش را می توان به دو دسته خرابی ناشی از وقوع خزش و گرافیته شدن زنجیره ای در ساختار فلز تقسیم کرد.

خزش:

در یک تعریف جامع می توان خزش را به صورت کرنش وابسته به زمان مواد در دماهای بالا تعریف کرد. در اثر خزش ، تغییر شکل پلاستیک ، به آرامی در فلز ایجاد می گردد که در نهایت منجر به ایجاد مجموعه ای از حفره ها یا ترک های مرز دانه ای در فلز می گردد. رخ دادن خزش هنگامی که دما، تنش و زمان کافی وجود داشته باشد به نوع آلیاژ یا فلز، ریز ساختار آن و شرایط محیط کار قطعه بستگی دارد. بنا براین خزش در گسترده وسعی از دماها می تواند رخ دهد. اما به طور کلی خزش ، در دماهای بالاتر از دمای تبلور مجدد فلز یا آلیاژ که در آن دما، اتم ها به اندازه کافی متحرک می شوند، رخ می دهد. پیشنهاد شده است که برای فلزهای موجود این دما 5/0 ( دمای ذوب بر حسب درجه کلوین ) در نظر گرفته شود.

گرافیته شدن زنجیره ای :

گرافیته شدن زنجیره ای (که به ندرت روی می دهد) یکی از نتایج بیش گرمایش در لوله های یک دیگ بخار می باشد. این نوع خرابی هنگامی شروع می شود که ذرات کاربید آهن (که معمولاً در فولادهای کربنی و فولاد های کم آلیاژ وجود دارند) پس از بیش گرمایش در دماهای بالاتر از 427 ( 800) ، به ذرات گرافیت تجزیه می شوند . ذرات گرافیت ، معمولاً در محل عیوب ریز ساختاری در جاهایی که ناخالصی های شیمیایی وجود دارد و یا در امتداد خطوط تنش تشکیل می شوند. ذرات گرافیت اگر به طور یکنواخت در ساختار فولاد توزیع شده باشند، به ندرت باعث خرابی می شوند، اما گاهی اوقات هسته های گرافیت در کنار یکدیگر ، زنجیره هایی از گرافیت را تشکیل می دهند. وجود ذرات گرافیت باعث ترد شدن فولاد و در نتیجه کاهش استحکام آن در امتداد زنجیره های گرافیت می شود و در نتیجه فولاد ممکن است در اثر فشار داخل لوله در راستای زنجیره های گرافیت پاره شود.

بررسی علل وقوع بیش گرمایش در دیگ های بخار:

همانطور که گفته شد فرآیند بیش گرمایش به صورت افزایش دمای فلز به بیش از حد مجاز و طراحی شده برای آن تعریف می گردد. در ادامه به بررسی عواملی که موجب این افزایش بیش از اندازه درجه حرارت در جداره لوله ها می گردد خواهیم پرداخت.

انتخاب نادرست لوله های یک دیگ بخار:

رسوب گذاری:

جوشش لایه ای ناپایدار :

تنظیم نبودن مشعل ها:

کاهش دبی جریان سیال (آب یا بخار) در لوله ها:

طراحی نامناسب ضریب گردش آب دیگ بخار:

عدم دقت در هنگام راه اندازی دیگ بخار:

کاهش قطر نازل مشعل ها:

افزایش ناگهانی میزان سوخت ورودی به مشعل ها:

بی توجهی به لوله های در معرض بیش گرمایش:

بیش گرمایش بلند مدت:

در بیش گرمایش بلند مدت ، دمای فلز برای مدت زمان زیادی ، از حد قابل تحمل آن فلز بالاتر می رود. در دمای بالا، استحکام فولاد کاهش می یابد و در نتیجه لوله نمی تواند فشار داخلی را تحمل کرده و می شکند. وقوع و شدت بیش گرمایش بلند مدت به دمای لوله، مدت بهره برداری از لوله در دمای مورد نظر و متالوژی لوله بستگی دارد.

محل های وقع بیش گرمایش بلند مدت :

این نوع خرا بی ، در لوله های آب و بخار مانند لوله های دیواره آبی لوله های پایین آورنده ، سوپر هیترها ، ری هیترها و لوله های سقف دیگ بخار ایجاد می گردد . الیته حدود 90% خرابی هایی که در اثر بیش گرمایش بلند مدت رخ می دهند، در سوپر هیترها، ری هیترها و لوله های دیواهر ای اتفاق می افتند. این نوع بیش گرمایش به ندرت در اکونومایزرها ها و لوله های کف بویلر رخ می دهد. لوله هایی که غالباً دچار بیش گرمایش بلند مدت می شوند، لوله هایی که قسمتی از ماده نسوز آن ها جدا شده است نیز در معرض بیش گرمایش بلند مدت قرار دارند.