تجهیزات مکانیکی بویلر روغن داغ
شرکت فولاد ماشین دلیجان
بویلر روغن داغ چیست؟
بویلر روغن داغ (Hot Oil Boiler or Thermal Oil Boiler ) به عنوان دستگاهی برای انتقال حرارت از سیال گرما گیرنده (روغن مخصوص حرارتی) و سیال گرما دهنده (گازهای داغ حاصل از احتراق مشعل) استفاده می‌شود بطوریکه با ایجاد سطح انتقال حرارت لازم ، گرمای گازهای حاصل از احتراق مشعل به روغن حرارتی در حال گردش منتقل گشته و موجب افزایش دمای آن می گردد.در این دستگاه، میتوان در فشارهای پایین به دماهای بالا دست پیدا کرد.
آب و بخار به عنوان حامل‌های انرژی گرمایی در سیستم‌ها شناخته می شوند و از آنجایی که در دماهای بالا کار کردن با بخار و آب نیازمند فشارهای کاری بالاتر می‌باشد که از نظر هزینه مقرون‌به‌صرفه نبوده و فاقد ضریب ایمنی بالا می‌باشد در بویلر یا همان دیگ روغن داغ از روغن مخصوصی استفاده می شود که به عنوان جایگزینی برای آب و بخار به کار می‌رود و به همین دلیل، دستیابی به 300 درجه سانتیگراد در فشار اتمسفر، امکان پذیر خواهد شد (جهت دستیابی به دمای ۳۰۰ درجه سانتیگراد بوسیله سیال آب و بخار نیازمند فشار کاری معادل ۸۵ بار می‌باشد).
علاوه بر فشارهای کاری پایین‌تر، استفاده از روغن داغ به جای آب و بخار در دماهای بالا، مزیت‌های متعدد دیگری نیز دارد که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- حجم کوچک
- صرفه‌جویی در مصرف سوخت
- قابلیت نصب و راه‌اندازی در فضای ساده
- راهبری و اپراتوری آسان
- ظرفیت حرارتی نامحدود
- عدم وجود خطر خوردگی و صدمات ناشی از انجماد
- سروصدای بسیار کمتر در مقایسه با بویلرهای بخار
- عدم اتلاف حرارتی از طریق چگالش
- عدم نیاز به عملیات مقدماتی آب تغذیه
- زمان کمتر برای رسیدن به دمای مورد نظر در مقایسه با بویلرهای بخار
پیکره اصلی و کاربردی یک دیگ روغن داغ از قسمت های مختلفی تشکیل شده است مشتمل بر:
- پوسته و بدنه (Shell and Body)
- کوئل های حرارتی (Heating Coil)
- درب ها و پایه ها (Door And Skid)
همچنین بویلر روغن داغ برای کارکرد صحیح باید دارای تجهیزات و لوازم جانبی به شرح ذیل نیز باشد :
- مشعل (بویلر) که بسته به نوع سوخت مصرفی گازسوز، گازوئیل سوز و مازوت یا دوگانه و سه گانه می باشد.
- تابلوی برق و مدار فرمان و پِرِشِر سوئیچ ها
- سوپاپ اطمینان
- پمپ سیرکوله با هد و دبی محاسبه شده که دارای سیل نسوز می باشد.
- پمپ پرکن خط
- شیرفلکه اصلی / شیرهای آب نما / شیرفلکه تخلیه / شیر هواگیری
- منبع انبساط جهت کنترل انبساط حجمی روغن
- منبع ذخیره روغن
- تجهیزات کنترلی و هشدار دهنده های ایمنی.
انواع بویلرهای روغن داغ
بویلرهای روغن داغ، متناسب با ظرفیت و مشخصات طراحی و همچنین نوع قرارگیری به دو نوع افقی و عمودی تقسیم‌بندی می‌شوند که هر کدام دارای معایب و مزایای مربوط به خود می باشند. معمولا از دیگ های عمودی بیشتر در ظرفیت های پایین و یا به دلیل محدودیت فضا استفاده می گردد. همچنین بویلرهای افقی معمولا دارای راندمان بالاتری می باشند.
مزایای بویلرهای روغن عمودی
- نیاز به فضای کمتر برای نصب
- تخلیه سریع‌تر روغن از بویلر
- ماندگاری بهتر حرارت در بویلر
مزایای دیگ روغن افقی
- عدم وجود خرابی و سوختگی مشعل
- امکان باز و بسته کردن آسان درب‌ها
- تنظیم آسان و راحت مشعل
- سرویس راحت‌تر نسبت به بویلرهای عمودی
- کاربری و اپراتوری آسان‌تر
دامنه کاربرد بویلر روغن داغ
بکارگیری از بویلرهای روغن داغ و استفاده از آن با توجه به مزایای فراوان و دامنه کاربردی بسیار وسیع آن در صنایع مختلف، به دیگ روغن داغ، ترجیح داده می‌شود. زیرا بویلر روغن داغ، حرارت بیشتری نسبت به دیگ روغن داغ تولید کرده و کنترل حرارت در بویلر نیز به شیوه آسان‌تر و راحت تری صورت می پذیرد. به همین جهت، برای کاربری هایی که به درجه حرارت بالا و قابلیت کنترل غیر مستقیم نیاز داشته باشند، از بویلرهای روغن داغ استفاده می‌شود که از آن جمله میتوان به صنایع شیمیایی (تولید مواد نفتی، رنگسازی و حلال ها، ماشین آلات پلیمریزاسیون و تولید روغنهای موتوری و صنعتی و نیز تولید گریس و … ) صنایع نساجی – صنایع غذایی – صنعت تولید قیر و … اشاره کرد
مزایای بویلر روغن داغ
- مدت زمان کمتر برای دستیابی به دمای مطلوب در مقایسه با دیگ‌های بخار
- کار کردن در دمای بالا و فشار پایین و ایمنی و اطمینان بیشتر
- عدم نیاز به انجام عملیات تصفیه و پیش تصفیه
- کاربری آسان و کاهش گزینه‌های نگهداری
- عدم اتلاف حرارت – عدم ایجاد رسوب و خوردگی
- ضریب اطمینان بالا در طراحی بدنه و اجزای داخلی
- قابلیت نصب و راه اندازی آسان
- حجم کوچک به همراه قابلیت نصب و راه اندازی در فضاهای کوچک
- کیفیت مطلوب و بالای متریال به کار رفته در آن
- سر و صدای کمتر در مقایسه با دیگ‌های بخار
نکات کلیدی در استفاده از روغنهای انتقال حرارت
انتخاب روغن حرارتی متناسب :
بسته به نوع سیستم و دمای کارکرد مورد درخواست، باید از روغن حرارتی متناسب استفاده شود. اکسیداسیون و تشکیل کک و لجن از مواردی است که استفاده از روغنهای معدنی نامناسب خصوصا در دماهای بالای 300 درجه سانتی گراد در سیستم بویلر روغن داغ بوجود می آید بویژه انکه برای دماهای بالای 300 درجه از روغنهای سیلیکونی باید استفاده گردد.
- آنالیز روغن حرارتی در دوره های زمانی مشخص
نمونه برداری و بررسی وضعیت کیفی روغن های حرارتی که در سیستم مورد استفاده هستند در دوره های زمانی مشخص آگاهی کافی و وافی در خصوص بروزآلودگیها و نیز کیفیت مورد خواست از روغن را می دهد که نقش موثری در جلوگیری از بروز مشکلات و آسیب رساندن به مجموعه سیستم روغن داغ خواهد داشت.
- جلوگیری از ورود آب
بروز پدیده کاویتاسیون در پمپ و ایجاد صدا در سیستم روغن داغ از آثار و نتایج ورود آب به سیستم است که از طرفی باعث نرسیدن به دمای مورد نظر خواهد شد و نیز بواسطه افزایش دما و تبدیل به بخار، دچار افزایش حجم بسیار زیادی در سیستم خواهد شد.
- اورهال سیستم
احتمال بروز آتش سوزی بخاطر فلش و ویسکوزیته پایین حلالهای سوختی و از طرفی ایجاد نشتی در نقاط حساس آب بند مانند فلنج ها و … از مشکلاتی است که برای واحدهای مختلفی که از حلالهای سوختی برای شستشو و اورهال سیستم روغن داغ استفاده میکنند حادث می شود ، بهتر ان است که برای این مهم از روغنهای مخصوص ( روغنهای فلاشینگ ) استفاده شود.
متریال قابل استفاده در طراحی بویلر روغن داغ
آیتم مهم و بسیار قابل توجه در در طراحی بویلر روغن داغ لحاظ کردن موارد ایمنی و نیز استفاده از متریال متناسب می باشد. به دلیل دمای بالای روغن، هرگونه بی توجهی می‌تواند منجر به صدمات مالی و جانی و آتش سوزی‌های شدید گردد. در ساخت بویلر روغن داغ، باید از ابزار و مواد اولیه باکیفیت و استاندارد براساس قوانین مشخص تعریف شده استفاده کرد.
بویلر روغن داغ معمولا بر اساس ظرفیت به صورت تک کویل ، دو کویل یا سه کویل تولید می گردد. کلیه ورق‌های مصرفی در پوسته، محفظه احتراق و درام در ساخت بویلر روغن داغ، باید از نوع DIN17155-17MN4 باشند. این نوع ورق ها، آتشخوار مخصوص ساخت بویلر روغن داغ بوده و از استحکام کششی بالایی بر خوردار هستند. همچنین لوله های مصرفی بایداز نوع مانیسمان آتشخوار طبق استاندارد DIN17175-ST35.8 باشند. استفاده از ورق ها و لوله های خارج از استاندارد تعریف شده و با ضخامت کمتر از حد مجاز، کاهش طول عمر بویلر و خطرات فراوان را بهمراه خواهد داشت .
بویلر روغن داغ باید به سیستم کنترل با تجهیزات با کیفیت و معتبر مجهز باشد تا در صورت بروز هرگونه مشکل از قبیل افزایش دمای روغن بیش از حد مجاز، عدم چرخش روغن و… به صورت خودکار با قطع مشعل از ادامه کار بویلر جلوگیری نماید.
محاسبات و برآوردهای ظرفیت دیگ روغن داغ
برآورد بالاترین و پایین ترین سطح حرارتی محاسباتی را در اختیار مهندسین و طراحان قرار خواهد داد که بر اساس آن تغییرات دما و تنش هایی که در لوله ها بابت حرارتی که به آن وارد می شود به وجود می آید را در نظر میگیرند و بر اساس آن نقشه ای تهیه می کنند. اخذ نقشه نهایی و تایید محاسباتی آن شروع کار تیم اجرایی خواهد بود که براساس معیارها و استانداردهای تعریف شده بین المللی ساخت دستگاه را آغاز خواهد کرد
