مصارف بخار در لوله ها و کویل های حرارتی

تعداد بازدید: 3770
سه شنبه 14 مرداد 1393

مصارف بخار در لوله ها و کویل های حرارتی، آنتالپی مجاور جدار لوله به هوای پیرامون منتقل شده و کندانسه تشکیل می گردد. در مواردی مثل خطوط اصلی انتقال بخار با استفاده از عایق کاری، مقدار انتقال حرارت کاهش یافته و در مواردی مثل کویل های بخار سعی در افزایش انتقال حرارت می شود.

لوله های انتقال بخار

در هر سیستم بخار، باید مقدار کندانس در لوله های حامل بخار محاسبه شود تا بتوان نسبت به اندازه گذاری تله های بخار مربوط اقدام نمود و یا بخار جبرانی را در طراحی در نظر گرفت. مقدار کندانس در زمان راه اندازی سیستم بیشتر از کندانس در زمان عملکرد طبیعی سیستم بوده و باید در محاسبه تله های بخار در خطوط انتقال، مبنا قرار گیرد.

مصرف بخار در حالت راه اندازی

در هنگام راه اندازی، میزان معینی از حرارت جهت گرم نمودن لوله ها مورد نیاز است. زمان راه اندازی باید کافی بوده و به آهستگی انجام شود تا ضمن رعایت ایمنی سیستم از شدت تنش های حرارتی و مکانیکی در لوله ها کاسته شود. بدین طریق نشتی های احتمالی کمتر شده و از هزینه های نگهداری نیز کاسته می شود و عمر لوله ها افزایش می یابد. راه اندازی آرام با نصب شیر کنترل کوچکی به صورت موازی با لوله اصلی توزیع بخار عملی است. اندازه شیر کنترل با توجه به زمان راه اندازی در محدوده مجاز باعث کاهش تنش ها، ایجاد ایمنی و کاهش بخار مورد نیاز می شود.

احتساب زمان 20 دقیقه ای به جای 5 دقیقه، مصرف بخار لازم را تا 75% کاهش می دهد. بخار مورد نیاز تابعی از جرم و ظرفیت حرارتی لوله، دما ی نهایی، آنتالپی تبخیر و زمان می باشد.

: آهنگ متوسط کندانس بخار  kg/h

W: وزن کل لوله ها، فلنج ها، اتصالات،  kg

Ts: دمای بخار    C

Tamb: دمای محیط C

Cp: ظرفیت گرمایی ویژه لوله Kj/kg c

hfg: آنتالپی تبخیر بخار در فشار کاری Kj/kg

t: زمان راه اندازی و گرمایش  min

شیر کنترل اتوماتیک جهت راه اندازی سیستم بخار
مصرف بخار در حالت راه اندازی

 

ظرفیت گرمایی ویژه در درجه حرارت300˚C  (Kj/Kg c)

جنس لوله

0.386

Copper

0.490

Carbon steel

0.443

Chromium steel

0.480

AISI 302 stainless steel

0.477

AISI 304 stainless steel

0.468

AISI 316 stainless steel

0.480

AISI 347 stainless steel

 

لوله های گرم کننده هوا

حرارت مخصوص و چگالی هوا با تغییر درجه حرارت تغییر می نماید ولی در کاربردهای HVAC و اکثر فرایندها، ظرفیت حرارتی مخصوص هوا برابر 1.3 Kj/m3 C و چگالی آن برابر 1.3 Kg/m3 در نظر گرفته می شود.

هوای گرم در کاربردهای زیادی نظیر گرمایش فضا و یا عملیات صنعتی مورد نیاز است. بدین ترتیب از مجموعه ای از لوله و پره های حاوی بخار که در مسیر جریان هوا قرار می گیرند استفاده می شود. با عبور هوا از روی پره ها و لوله ها، حرارت بخار به هوا انتقال می یابد. نصب پره ها به کاهش اندازه و جرم تجهیزات و کاهش هزینه ها کمک نموده، آهنگ انتقال حرارت را افزایش می دهد.

 

لوله پره دار

به طور کل، گرم کننده های هوا به دو دسته یونیت هیتر و هواساز دسته بندی می شوند.

یونیت هیترها

یونیت هیترها در ابعاد کوچک ، شامل کویل های بخار و فن هوا می باشند و غالبا هوای داخل فضا را گردش می دهند. وزش هوا می تواند به صورت عمودی یا افقی باشد. ارتفاع نصب، دمای خروجی و مشخصات یونیت هیتر از کاتالوگ قابل برداشت است. یونیت هیترها غالبا دارای فن های با دور آرام یا تند هستند.

یونیت هیتر

یونیت هیتر

 

مصرف بخار در مبدل های حرارتی

مبدل حرارتی وسیله ای است که در آن گرما از سیالی به سیال دیگر منتقل می شود. به طور مثال هوارسان با کویل بخار که در آن انرژی بخار به هوا انتقال می یابد و یا دیگ بخار که انرژی سوخت به آب منتقل می شود نیز مبدل حرارتی می باشد.

ولی در عمل، لغت مبدل حرارتی به مبدل های حرارتی پوسته لوله ای یا صفحه ای که در آن از سیال گرم کننده ای نظیر بخار یا آب داغ جهت گرم نمودن سیال ثانویه ای مثل آب یا سیالات صنعتی استفاده می شود اتلاق می گردد. در صورت مشخص بودن قدرت و kw مبدل، مصرف بخار آن همانند هوارسان مشخص می شود. در اکثر موارد، اندازه مبدل ها و منابع، بزرگتر از مصرف واقعی می باشد. (به علت در نظر گرفتن ضرایب اطمینان و نیز استفاده از استاندارد و مشخص بودن مدل و اندازه تجهیزات)

مبدل حرار تی

مبدل حرارتی پوسته لوله

 

با در دست داشتن اطلاعاتی مانند دبی و دماهای ورود و خروج جریان ثانویه می توان مقدار حرارت لازم و در نتیجه مصرف بخار را تعیین نمود.

مثال:           

یک مبدل حرارت با فشار بخار 2.8 barg کار می نماید. دمای ورود و خروج آب به ترتیب 71C و 82C و با گذر جریان 7.2 Kg/s می باشد.

 

Specific volume of dry saturated steam m3/kg

Enthalpy Kj/Kg

Saturation temperature

Pressure

 

Steam

hg

Evaporation

hfg

Water

hf

C

bar g

0.603

2725

2163

562

134

2

0.489

2735

2139

596

142

2.8

0.461

2738

2133

605

144

3

 

 

قسمت اول:  محاسبه بار حرارتی

 

قسمت دوم: محاسبه بخار مصرفی

مقدار بخار مصرفی با استفاده از بالانس حرارتی قسمت آب و بخار طبق معادله زیر قابل محاسبه است.

      

  =مصرف بخار  Kg/s

hfg:آنتالپی تبخیر  Kj/Kg

  : آهنگ انتقال حرارت  Kw

با در نظر گرفتن hfg=2139 Kj/Kg از جداول بخار، میزان بخار مصرفی برابر است با:

=332/2139=0.1552 Kg/s

 

منابع و پیونده

گرداوری شده توسط دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن

مجله علمی ویکی پی جی

صفحه مهندسی مکانیک

عادل قهرمانی، مهندسی سیستم بخار، مرکز آموزش و تحقیقات صنعتی ایران، سال 1387

 
مصارف بخارلوله ها
مصارف بخار در لوله ها حرارتی
چگونگی مصرف بخار در کویل حرارتی
مصارف بخار در کویل حرارتیی
استفاده از بخار تولیدی
انتقال حرارت با بخار در کویل
گرمایش با بخار در کویل
برچسب ها: موتورخانه بخار مبدل بخار
دریافت نشان عالی ارزش آفرینی ملی شرکت پاکمن در پنجمین کنگره برند ملی، اقتدار ملی
حضور پاکمن و دریافت نشان عالی ارزش آفرینی ملی شرکت پاکمن در پنجمین کنگره برند مل ...بیشتر
پاکمن; حامی دومین کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری
پاکمن; حامی دومین کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری که در ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97
بیستمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97   ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
دوازدهمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات گرمایشی و سرمایشی زنجان 97
بیستمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات گرمایشی و سرمایشی زنجان 97   ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه بین المللی ساختمان شیراز 97
بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان شیراز 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان و راهسازی بیرجند
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان و راهسازی بیرجند 97     ...بیشتر
شانزدهمین نمایشگاه ساختمان و سیستم های گرمایشی و سرمایشی کرمانشاه
شانزدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی کرمانشاه 97 &nb ...بیشتر
یازدهمین نمایشگاه بین المللی سیستم های سرمایشی و گرمایشی ارومیه 97
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی سیستم های گرمایشی و سرمایشی ارومیه 97   ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر