پایان نامه طراحی، ساخت و نصب بویلر های صنعتی

تعداد صفحات: 85 فرمت فایل: powerpoint - word کد فایل: 10001066
سال: 1385 مقطع: کارشناسی دسته بندی: پایان نامه مهندسی مکانیک
قیمت قدیم:۱۵,۱۰۰ تومان
قیمت: ۱۳,۰۰۰ تومان
دانلود مقاله
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه طراحی، ساخت و نصب بویلر های صنعتی

    الف - مقدمه :

    انسان همواره برای گرم کردن محل زندگی خود در فصل سرما ، به دنبال ساخت وسایل گرمازا بوده است . در ابتدا با سوزاندن موادی مانند گیاهان و چوب و بعدها با کشف و استخراج معادن انواع سوختهای فسیلی ، از وسایلی مانند بخاری و آبگرمکن استفاده کرده است . ولی به تدریج با گسترش شهر نشینی وفرهنگ آپارتمان نشینی و ایجاد انواع ساختمانهای مسکونی و تجاری و اداری و همچنین لزوم توجه بیشتر به مصرف بهینه و اقتصادی سوخت ، باعث گردید سیستمهای مختلف گرمایشی مانند : سیستم حرارت مرکزی ، انواع پکیج یونیت های آپارتمانی ، سیستمهای حرارت تشعشعی و ...  مورد توجه بیشتری قرار گرفته و در زمینه بهبود کیفیت و سهولت بهره برداری و نگهداری از آنها اقدامات موثری انجام شده است که از آن جمله می توان تولید و ساخت انواع دیگهای حرارت مرکزی که در ساختمانها و مراکز مختلف صنعتی بسته به شرایط اقتصادی وفنی مورد استفاده قرارمی گیرند ، را نام برد .

    دیگهای آب گرم که تولید و بهره برداری ازآنها قدمتی چندین ساله دارد ، در انواع مختلف به صورت عمده با استفاده از فولاد و یا چدن ساخته شده است و برای تولید آب گرم مورد نیاز ، در محلی به نام موتورخانه نصب و بکار گرفته می شوند .

     

    ب - دیگ بخار و جایگاه آن دریک نیروگاه حرارتی :

    کلمه بویلر از فعل boil به معنی جوشاندن استخراج شده و بویلر به معنی جوشاننده است . درواقع بویلرها نوعی مبدل حرارتی هستند که با گرفتن انرژی حرارتی سوخت و انتقال آن به آب سرد ، باعث تبدیل آب به بخار می شوند .

    نیروگاه بخاری از نظر ترمودینامیک یک ماشین حرارتی است که در آن دیگ بخار ، به عنوان منبع گرما کار می کند . گرفتن کار از ماشین حرارتی تنها با منابع دمای بالا و پایین میسّر است . انتقال و افزایش انرژی سیال عامل که عمدتاً آب خالص است ، در دیگهای بخار صورت می گیرد . پس دیگهای بخارنیروگاه ها با متعلقات خود نقش اساسی و بارزی در سیکل حرارتی نیروگاه ها ایفا می کنند . در واقع می توان گفت که دیگ بخار قلب هر نیروگاه است . لذا شناخت انواع ، عملکرد ، اجزا و نقش تک تک اجزای این سازه بزرگ و مهم ، کمک شایانی به به بهره برداری و تعمیرات آن خواهد کرد .در اینجا بایستی با یک واژه درباره بویلرها آشنا شویم و آن سطح تبادل حرارتی یک بویلر است .

    سطح گرمایش ( ( heating surface یا سطح تبادل حرارتی یک بویلر عبارت است از مساحت سطحی که در معرض محصولات احتراق قرار دارد .

    در این پروژه ابتدا طبقه بندی انواع بویلرها را ذکر خواهیم کرد . بویلرها   طبقه بندی های گوناگونی دارند. بویلرها را می توان بر اساس جنس ، فشار،  درجه حرارت ، شکل ، نوع سوخت و ... طبقه بندی کرد .

    فصل اول :

     

     

     

    طبقه بندی بویلرها

    طبقه بندی بویلرها :

    بویلرها طبقه بندیهای مختلفی دارند که در زیر به آنها اشاره شده است :

    1-1- طبقه بندی از نظر مصارف بویلر:

    بویلرها را از نظر نوع مصرفی که در صنایع مختلف دارند ، می توان دسته بندی کرد : بعضی از آنها برای تولید انرژی الکتریکی بکار می روند و برخی دیگر برای تهیه آب داغ یا بخار خشک و اشباع ساخته می شوند . در صنایع حمل و نقل ( زمینی یا دریایی ) به طرحهای خاصی از بویلرها نیاز است . همچنین در جوار واحدهای عظیم بخارساز نیروگاهی ، بویلرهای خاصی به عنوان بویلر کمکی نصب می شوند .

    1-2- طبقه بندی از نظر فشار سیکل آب و بخار :

    از نظر فشار کاری عموماً سه نوع بویلر وجود دارد :

    بویلرهای مینیاتوری با حد اکثر فشار 7 bar جهت تولید آب داغ یا بخار خشک و اشباع  با حد اکثر سطوح تبادل حرارتی 2m²

    بویلرهای کم فشار که برای تولید آب داغ و بخار خشک و اشباع به کار می روند ، که اگر این بویلرها برای تولید آب داغ بکار روند ، طبق استانداردهای ASME برای حد اکثرفشار 10bar و دمای 120˚c ساخته می شوند .

    بویلرهای قدرتمند ( ( power boilers که برای تهیه بخار اشباع یا بخار داغ با فشار بالاتر از 12bar ساخته می شوند . اغلب بویلرهای نیروگاهی از این نوع هستند .

    1-3-  طبقه بندی از نظر مصالح صنعتی و متالوژیکی :

    انجمن مهندسان مکانیک آمریکا (ASME ) در این مورد استانداردهای دقیق و مبسوطی دارند که طبق آن ، بویلرهای قدرتمند از انواع فولادهای کم کربن ، آلیاژی و پر آلیاژی ساخته می شوند . همچنین بویلرهای کم فشار از چدن یا فولاد و بویلرهای مینیاتوری از مس یا فولادهای ضد زنگ ساخته می شوند .

    1-4-  طبقه بندی از نظر سطوح تبادل حرارتی :

    این طبقه بندی از طرف انستیتو بویلرهای فولادی آمریکا(¡ ( SBIبرای بویلرهای فولادی کم ظرفیت غیر نیروگاهی صورت گرفته که آنها را به سه دسته تقسیم می کنند :

    از13m² تا 350m² سطح تبادل حرارتی ، با خروجی 648 تا 18810kj

    سطح تبادل حرارتی از 2m²تا  30m² با خروجی حد اکثر 1880kj

    بویلرهای با سوخت فسیلی حد اکثر با خروجی 1880kj

     البته روشن است که سطوح تبادل حرارتی بویلرهای نیروگاهی بسیار بیش ازاین مقادیر است .

    1-5-  طبقه بندی از نظر محتوای لوله ها :

    1) دیگهای بخار فایر تیوب ( fire tube) : بویلرهایی که در آنها آتش و گازهای حاصل از احتراق از درون لوله ها جریان می یابد و سیال انرژی گیرنده ( آب ) در خارج لوله ها می جوشد .

    2) دیگهای بخار واتر تیوب ( water tube) : بویلرهایی که در آنها سیال انرژی گیرنده ( آب ) در درون لوله ها جریان دارد و محصولات احتراق در بیرون از لوله ها حرکت می کنند .

    بویلرهای فایر تیوب بخارساز حد اکثر برای فشار17bar و با خروجی 11.3m³/hr ساخته می شوند ، اما بویلرهای واتر تیوب حتی برای فشارهای فوق بحرانی آب و تناژهای بسیار بالا طراحی و ساخته می شوند .

    1-6-  طبقه بندی از نظر فشار کوره بویلر:

    اگر فشار داخل کوره بویلر مد نظر باشد ، از این نظر بویلرها به سه دسته تقسیم می شوند : بویلرهای تحت فشار ، بویلرهای با فشار اتمسفریک و بویلرهای تحت خلا .

    بایستی به این نکته اشاره کرد که نوع کوره یک بویلر از نظر فشار درون آن ، در پیدایش لوازمی نظیر دمنده هوای احتراق و مکنده دود و گازها دخیل است . همچنین با توجه به فشار کوره ، سیستم تخلیه گازها از دودکش متغیر خواهد بود .

    1-7-  طبقه بندی از نظرنوع احتراق :

    بویلرها از نظر نوع احتراق به دو دسته تقسیم می شوند : بویلرهای با احتراق درونی و بیرونی .

    در بویلرهای با احتراق درونی ، کوره دارای مشعل و لوازم لازم برای احتراق خواهد بود . اما در بویلرهای با احتراق بیرونی ، ماحصل محصولات احتراق سیستمهای دیگر تخلیه شده و از انرژی آ نها برای جوشاندن آب استفاده می گردد ، مانند سیکلهای ترکیبی .

    1-8-  طبقه بندی از نظرمنبع انرژی بویلر :

    انرژی مورد تبدیل در بویلرها ممکن است از احتراق سوختهای فسیلی تامین شود . همچنین این امکان وجود دارد که تامین حرارت سیال عامل را تحولی شیمیایی غیر از احتراق به عهده گیرد . در برخی از بویلرها انرژی الکتریکی عامل افزایش دمای سیال عامل می باشد . حتی ممکن است این انرژی از منابع انرژی هسته ای تامین گردد . در این صورت ساختار بویلرها تفاوت های عمده ای با یکدیگر خواهند داشت .

    1-9-  طبقه بندی از نظرنوع سیال عامل :

    سیال عاملی که دربویلرها موجب جذب حرارت می شود ومی جوشد ، ممکن است آب ، بخار آب یا جیوه باشد .

    1-10-  طبقه بندی از نظرنوع سیرکولاسیون سیال عامل :

    بویلرها از این نظر به سه دسته تقسیم می شوند :

    بویلربا سیرکولاسیون طبیعی : که در این صورت نیروی ایجاد شده از اختلاف دانسیته سیال عامل قبل از انتقال حرارت و بعد از آن ، عامل سیرکولاسیون خواهد بود . البته این نیرو باید به اندازه ای کافی باشد که باعث افت سرعت سیال به هنگام گرفتن انرژی حرارتی نشود و جدایش بخار اشباع از آب جوشان در داخل درام به زحمت نیفتد .

    بویلر با سیرکولاسیون اجباری : که دراین حالت عامل حرکت سیال ، مولد های خارجی ( boiler circulating pumps ) خواهند بود . پس در این نوع سیرکولاسیون محدودیت فشار برای سیال منتفی می شود .

    بویلر با سیرکولاسیون مختلط : ممکن است بویلری برای تولید بخار داغ در دو حوزه فشاری کار کند که در آن صورت ، در فشار پایین ، هنگامی که نیروی حاصل از اختلاف دانسیته ها کافی باشد ، سیرکولاسیون طبیعی ، و هنگام  افزایش تناژ بویلر( افزایش فشار) سیرکولاسیون اجباری می شود.

    1-11-  طبقه بندی از نظرنام سازنده بویلر :

    نام سازنده بویلر یا ابداع کننده بویلر ، نه تنها از نظر کیفیت طرح ، بلکه از نظر شکل ، سیرکولاسیون و ... می تواند برای مصرف کننده مشکل گشا باشد . در شکل زیر ، شش طرح بویلر با نام سازنده آنها آمده است . برای مثال ، Lamont یک بویلر درام دار و زیر نقطه بحرانی است ، اما Benson یک بویلر بدون درام و بالای نقطه بحرانی است .

    1-12-  طبقه بندی از نظرشکل و موقعیت لوله های بویلر :

    بویلرها از این نظربه سه دسته تقسیم می شوند : بویلر با لوله های افقی ، بویلر با لوله های قائم و بویلر با لوله های خمیده .

     

     

     

     

     

    1-13- تشخیص پارامترهای یک بویلر از روی نمودار :

    نمودار1-1 به عنوان کلیدی جهت مشخص کردن فشار کاری ، تناژ ، نوع سیرکولاسیون ، نوع بخار تولیدی و پیدایش باز گرمایش انواع بویلرها عمل می کند :

     

  • فهرست و منابع پایان نامه طراحی، ساخت و نصب بویلر های صنعتی

    فهرست:

    - مقدمه

     

    ب - دیگ بخار و جایگاه آن در نیروگاه حرارتی

     

    فصل اول : طبقه بندی بویلرها

    طبقه بندی از نظر مصارف بویلر

    طبقه بندی از نظر فشار سیکل آب و بخار

    طبقه بندی از نظر مصالح صنعتی و متالوژیکی

    طبقه بندی از نظر سطوح تبادل حرارتی

    طبقه بندی از نظر محتوای لوله ها

    طبقه بندی از نظر فشار کوره بویلر

    طبقه بندی از نظر نوع احتراق

    طبقه بندی از نظر منبع انرژی بویلر

    طبقه بندی از نظرنوع سیال عامل

    طبقه بندی از نظر نوع سیرکولاسیون سیال عامل

    طبقه بندی از نظر نام سازنده بویلر

    طبقه بندی از نظر شکل و موقعیت لوله های بویلر

    تشخیص پارامترهای یک بویلر از روی نمودار

     

    فصل دوم : انواع بویلر ها و عملکرد آنها

    2-1- دیگ های چدنی

    2-2- دیگ های فولادی

    2-2-1- تاریخچه و عملکرد بویلرهای فایرتیوب

    2-2-1-1- انواع بویلرهای فایرتیوب

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

    2-2-2-1- انواع بویلرهای واترتیوب

    2-3- بویلرهای نیروگاهی و انواع آنها

    2-3-1- دیگ های بخار با سیرکولاسیون طبیعی

    2-3-2- دیگ های بخار با سیرکولاسیون اجباری

    2-3-2-1- بویلر با سیرکولاسیون اجباری و زیر نقطه بحرانی با درام

    2-3-2-2- بویلر با سیرکولاسیون اجباری و زیر نقطه بحرانی و یکبار گذر

    2-4- دیگ های پکیج

    2-5- نحوه انتخاب دیگ بخار

     

    فصل سوم : تشریح اجزای دیگ بخار

    3-1- مدارهای عملکرد دیگ های بخار

    3-1-1- مدار آب و بخار و اجزای آن

    3-1-1-1- کوره

    3-1-1-2- لوله اصلی تغذیه آب بویلر

    3-1-1-3- پمپ تغذیه آب بویلر

    3-1-1-4- ری هیترها

    3-1-1-5- اکونومایزر

    3-1-1-6- پیش گرم کن دوار یا یانگستروم

    3-1-1-7- دی سوپرهیترها

    3-1-1-8- شیرهای اطمینان

    3-1-2- مدار سوخت و هوا و اجزای آن

    3-1-2-1- تعریف سوخت و انواع آن

    3-1-2-2- ارزش حرارتی

    3-1-2-3- احتراق و تعریف آن

    3-1-2-4- محصولات احتراق

    3-1-2-5- راندمان احتراق

    3-2- مشعل ها و انواع آنها

    3-2-1- مشعل های تبخیری

    3-2-2- مشعل های پودر کننده

    3-2-3- مشعل های گریز از مرکز

    3-3- بازده حرارتی دیگ های بخار

     

    فصل چهارم : رسوبات و خورندگی در دیگ های بخار

    4-1- رسوبات و خورندگی در دیگ های بخار

    4-2- شستشوی دیگ های بخار

    4-3- روش های تعیین میزان آلودگی سطوح حرارتی دیگ های بخار

    4-3-1- روش دستی

    4-3-2- روش کاتدیک

     

    فصل پنجم : نصب ، راه اندازی و بهره برداری از دیگ های بخار

    5-1- نحوه نصب دیگ های حرارت مرکزی

    5-2- راه اندازی و بهره برداری از دیگ های بخار

    5-2-1- بازدیدهای قبل از راه اندازی

    5-2-2- پرکردن دیگ های بخار

    5-2-3- سیستم کنترل وزش دیگ بخار

    5-2-4- مشعل های سوخت سبک ( آتش زا )

    5-2-5- تخلیه از زیر دیگ و تخلیه معمولی

    5-2-6- خواباندن عادی جهت ذخیره نگاه داشتن واحد

    5-2-7- خواباندن عادی به منظور کار تعمیراتی

    5-2-8- خواباندن اضطراری واحد

    5-2-9- راه اندازی دیگ های بخار گازسوز

    5-2-10- خواباندن دیگ بخار گازسوز

     

     

    فصل ششم : کنترل و بازرسی دیگ های بخار

    6-1- کنترل دیگ های بخار

    6-1-1- کنترل فشار

    6-1-2- کنترل درجه حرارت بخار

    6-1-3- کنترل سوخت و هوا

    6-1-4- کنترل آب تغذیه

    6-2- بازرسی اساسی سالیانه دیگ های بخار

     

    فصل هفتم : طراحی و ساخت دیگ های بخار

    7-1- طراحی دیگ های بخار

    7-2- نحوه ساخت دیگ های بخار

    7-3- مراحل ساخت دیگ های چدنی شرکت ایرفو

    7-3-1- تهیه مواد اولیه

    7-3-2- تایید مواد اولیه توسط کارشناسان

    7-3-3- آزمایشگاه و خدمات لازم جهت تایید مواد اولیه

    7-3-4- انبار و توزیع مواد

    7-3-5- آزمایشگاه و کنترل آنالیز ذوب

    7-3-6- تهیه ذوب دیگ ها و عملیات ذوب ریزی

    7-3-7- قالبگیری و ماهیچه گیری دیگ ها

    7-3-8- ورقکاری و نقاشی

    7-3-9- تخلیه دیگ ها از ماسه و مراحل تکمیلی

    7-3-10- تست هیدرواستاتیک پره ها

    7-3-11- ماشینکاری پره ها و مونتاژ

    7-3-12- بسته بندی و تحویل به انبار

    7-3-13- تحویل دیگ چدنی به مصرف کننده

    7-3-14- بازرسی و آزمایش در حین فرآیند و فنون آماری در شرکت ایرفو

     

    فصل هشتم : تعمیر و نگهداری دیگ های بخار

    8-1- نگهداری دیگ های بخار غیر فعال

    8-1-1- نگهداری دیگ بخار به روش خشک

    8-1-2- نگهداری دیگ بخار به روش تر

    8-2- نگهداری ناحیه احتراق در دیگ های بخار

    8-3- رفع عیوب در دیگ های بخار

     

    میهمانی نهار درون یک دیگ بخار

     

    منابع و مراجع

     

     

     

    .

    منبع:

    دیگهای بخار – مهندس خلیل جنت دوست – ناشر : سازمان سازندگی و آموزش وزارت نیرو

    دیگهای بخار – وزارت نیرو – قسمت آموزش – اردیبهشت 1359

    بهسازی شیمیایی آب دیگهای بخار – جیمز دبلیو ، مک کوی – ترجمه : مهندس محمد رضا نفری – انتشارات سرسبز

    راهنمای تجزیه و تحلیل از کار افتادگی دیگهای بخار –رابرت. د. پرت ، هاروی. ام . هرو- ترجمه : مهندس محمد رضا نفری

    مهندسی تهویه مطبوع و حرارت مرکزی- دکتر محمد مقیمان – انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد

    تاسیسات حرارت مرکزی کاربردی –مهندس مجید سلطانی ، مهندس داوود پارسا ، مهندس عباس قلی زاده پاشا ، مهندس محمد قلی زاده پاشا

    نیروگاههای حرارتی – محمد محمدالوکیل – مرکز نشر دانشگاهی

     

    .

ثبت سفارش
عنوان محصول
قیمت