نصب ریکوپراتور برای پیش گرم کردن هوای ورودی به مشعل
در این بخش از مقالات مکانیک در سایت مهندس ایران درباره نصب ریکوپراتور برای پیش گرم کردن هوای ورودی به مشعل توضیح خواهیم داد.
محصولات احتراق هنگام خروج از دیگ یا بویلر هنوز مقادیر زیادی حرارت و انرژی دارند که اگر به شکلی بازیافت نشوند از مسیر دودکش به هدر می روند. نصب ریکوپراتور یا همان پیشگرمکن هوا یکی از این راهکارهاست که میتواند تا ۲۵درصد صرفهجویی به همراه داشته باشد . ریکوپراتور (Recuperator ) یا بازیاب حرارت یک مبدل جریان ناهمسو (flow counter ) است که برای بازیابی انرژی موجود در گازهای خروجی استفاده می شود و گرمای گازهای خروجی از بویلر را به هوای سرد ورودی به مشعل منتقل کرده و هم از هدررفت انرژی می کاهد و هم دمای شعله را افزایش داده و بازده احتراق را بهبود می بخشد. نصب و استفاده از ریکوپراتورها در نیروگاه های بزرگ از راهکارهای متداول برای صرفه جویی و کاهش هزینه های بهره برداری است. در دیگ و بویلرهای کوچک در ابعاد خانگی و تجاری با ظرفیت های ۶۰۰۰۰ تا ۲۵۰۰۰۰ کیلوکالری در ساعت، به جای نصب دستگاه مستقل ریکوپراتور بیش تر از مشعل های ریکوپراتورـسرخود استفاده می کنند. در این مشعل ها ریکوپراتور یا پیشگرمکن به شکل یکپارچه یا سرخود روی مشعل نصب شده است.
عوامل موثر در عملکرد ریکوپراتور اینها هستند:
- میزان هدررفت حرارت گازهای خروجی از دودکش
- شکل، طراحی و سطح مفید موجود در ریکوپراتور برای تبادل حرارت
- مدت زمان عبور هوای تازه از ریکوپراتور
- ضریب هدایت حرارتی ماده مورد استفاده در ریکوپراتور
ریکوپراتورها از نظر شکل تبادل حرارتی به سه گروه هواـ هوا، هواـ مایع و مایع ـ مایع دسته بندی می شوند. ریکوپراتورهای مایع ـ مایع بیشتر در واحدهای صنعتی شیمیایی، صنایع پالایشگاهی و چرخه های بسته فرایندی مانند فرایند جذب آمونیاکـآب، لیتیمبرمـآب و یا چرخه های تبریدی و برای بازپسگیری حرارت استفاده می شود.
ریکوپراتورهای هواـ هوا بیشتر در واحدهای صنعتی بزرگ به عنوان مبدل حرارتی برای بازیابی و بهینه سازی انرژی استفاده می شودن و در بخش های ورودی و خروجی سیستم هایی قرار می گیردن که هوا نقش سیال خنک کننده یا گرم کننده را دارد. در این سیستم ها، ریکوپراتور هوا را از گرمای زاید تولید شده بازپس می گیرد. برای افزایش بهره وری کلی در فرایندهای با چرخه بسته، ریکوپراتورها بیشتر در قسمتی که بخش احتراق موتور گرمایی وجود دارد، تعبیه می شوند. برای نمونه موتورتوربینه ای گازی، نخست هوا فشرده میشود و سپس با سوخت مخلوط شده و عمل احتراق برای چرخاندن پرههای توربین رخ میدهد. در این فرایند ریکوپراتور بخشی از حرارت زاید تولیدشده در قسمت خروجی سیستم را به بخش فشرده سازی هوا برمی گرداند. هوای برگردانده شده نسبت به هوای تازه گرمتر است و باعث پیش گرم شدن کل هوای ورودی به محفظه احتراق می شود که این افزون بر صرفه جویی در هزینه های آمادهسازی هوای ورودی، باعث احتراق مطلوب تر و کاهش سوخت مورد نیاز برای رسیدن به دمای پیش بینی شده ورودی توربین نیز می شود.
در سیستم های گرمایش، تهویه و سیستم های تهویه مطبوع (HVAC) هم ریکوپراتورها به شکل گسترده برای بازیابی حرارت از هوای خروجی و برگرداندن هوا به جو استفاده می شود. ساختار این دستگاه ها شامل مجموعه ای از ورقه ای موازی از جنس آلومینیوم، پلاستیک، فولاد ضدزنگ و الیاف مصنوعی هستند که به صورت یک در میان هر جفت از آنها در هم ادغام شده و تشکیل کانال هایی با زوایای معینی نسبت به هممی دهند که از درون آنها هوای ورودی و خروجی جریان می یابد. با شارش هوا، حرارت از هوا به صفحات یا بالعکس منتقل می شود.
نصب ریکوپراتور برای پیشگرم کردن هوای ورودی به مشعل و یا جایگزینی مشعل ریکوپراتورـ سرخود به جای مشعل موجود باید به وسیله افراد کارآزموده و با توجه به شیوه نامه های اجرایی و نصب سازنده مشعل و همچنین بر اساس مفاد استانداردهای ملی ایران به شماره ۷۵۹۵( تجدید نظر دوم) «مشعل های گازسوز دمنده دار خودکار ـ ویژگیها و روشهای آزمون» و استاندارد ملی الزامی ۱۶۰۰۰» موتورخانهها ـ معاینه فنی دورهای با هدف بهینه سازی مصرف انرژی و کاهش انتشار آلاینده های هوا ـ دستورالعمل بازرسی و آزمون دوره ای» صورت گیرد. مقررات پایه برای نصب و ساخت مشعل های گازسوز و فرایند حرارتی صنعتی در مجموعه استاندارد ۷۴۶ EN آورده شده است.
برای افزایش بازده و اطمینان از کاردکرد درست و درازمدت ریکوپراتورهای بزرگی که به شکل مستقل نصب میشوند می توان سر راه گازهای خروجی از بویلر و پیش از ریکوپراتور یک صافی یا فیلتر نصب کرد تا از ورود ذرات آلاینده به ریکوپراتور و رسوب آنها بر روی سطح انتقال حرارت جلوگیری کرد. تمیز کردن ریکوپراتور بسیار مهم و اثرگذار است و حتما باید برای آن برنامه مشخصی پیش بینی کرد.
نصب ریکوپراتور برای پیشگرم کردن هوای ورودی به مشعل و یا جایگزینی مشعل ریکوپراتورـ سرخود به جای مشعل موجود درست مانند نصب و راه اندازی مشعل های معمولی است و تمام نکات ایمنی و استانداردهای اجرایی باید رعایت شود. برخی از این نکات اینها هستند:
- جریان برق و گاز حتما باید پیش از آغاز عملیات جایگزینی و نصب قطع شود
- پیش از آغاز عملیات موتورخانه و محل نصب کاملا تمیز شود تا هنگام کار گرد و غبار وارد مشعل نشود و مسیر هوا را مسدود نسازد
- ظرفیت مشعل باید با ظرفیت دیگ (محفظه احتراق) متناسب باشد
- درون دیگ و دودکش باید تمیز باشد، بهویژه اگر پیشتر با مشعل گازوئیل سوز کار کرده باشد
- هوای تازه و کافی برای احتراق مناسب مشعل باید همیشه با تهویه مناسب در موتورخانه وجود داشته باشد
- در لولهکشی گاز مشعل از شیر قطع و وصل و فیلتر گاز متناسب با قطر لوله گاز استفاده شود
- شلنگ و اتصالات گاز مصرفی مورد تائید شرکت ملی گاز و استاندارد باشد
- مدار تغذیه گاز بدون هیچ نشتی باشد
- فشار گاز ورودی به موتورخانه مناسب و کافی باشد
- دقت شود مشعل کاملاً افقی و تراز نصب شود
- هنگام اتصال فلانچ مشعل به دیگ حتما دقت شود واشر نسوز بین فلانچ ودیگ قرار گرفته باشد
- مدارهای برقی بر اساس استاندارهای پذیرفته شده اجرا شود و موارد ایمنی همچون برقرار بودن اتصال زمین و کارکرد درست و مطمئن فیوزها و … به درستی انجام شود
- تنظیم حجم هوای ورودی به مشعل باید در حد نیاز باشد. تغذیه بیش از حد هوا موجب افت راندمان، افزایش سر و صدا و کاهش دمای احتراق مشعل می شود پس از پایان عملیات نصب و راه اندازی برای اطمینان از عملکرد درست مشعل باید چندین مرتبه آن را روشن و خاموش کرد و همواره به یاد داشت که احتراق خوب بدون دود و بو است و دود کردن مشعل، صدای بیش از حد مشعل، احساس خفگی در موتورخانه، روشن نشدن مشعل و … شانه های وجود مشکل اساسی در کارکرد مشعل است و باید به دقت بررسی و برطرف شود.
مطالب مشابه:
مطالب مرتبط
نظرات
برچسب ها
دیدگاه خود را بنویسید
دیدگاهتان را بنویسید
