روش های براورد مصرف بخار

تعداد بازدید: 10636
چهارشنبه 03 دي 1393

روش های براورد مصرف بخار

روش های براورد مصرف بخار در طراحی بهینه سیستم بخار از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بدین طریق، اندازه لوله ها به درستی انتخاب شده و متعاقبا شیرآلات نظیر شیرهای کنترل، تقلیل فشار و تله های بخار به صورت دقیق انتخاب می شوند تا عملکرد ایده آل را داشته باشند. مصرف بخار به طرق مختلف قابل تعیین است.

با استفاده از آنالیز حرارتی و معادلات مربوط می توان مصرف بخار را تعیین نمود. اگر چه انتقال حرارت هنوز کاملا شناخته نشده است و ممکن است متغیرهای ناشناخته زیادی موجود باشد ولی با استفاده از تجربیات و روابط موجود، می توان با دقت کافی مصرف بخار را تعیین نمود.

اندازه گیری

مصرف بخار با اندازه گیری مستقیم از طریق جریان سنج های بخار قابل سنجش است. به این طریق می توان با دقت نسبتا خوب، مصرف بخار سایت های موجود را تعیین نمود و بالطبع در مورد سایت های در حال طراحی یا غیر فعال قابل استفاده نیست.

قدرت حرارتی

قدرت حرارتی غالبا در پلاک تجهیزات مختلف که توسط سازنده نصب می شود بر حسب Kw ذکر شده است ولی مصرف بخار بر حسب kg/hr به فشار بخار بستگی دارد. قدرت حرارتی نشان دهنده مقدار ایده آل طراحی بوده، ولی لزوما معادل قدرت واقعی عملی نیست.

محاسبات

انرژی موجود در بخار معمولا به دو منظور استفاده می شود.

  • تغییر دما در محصول و در واقع ایجاد گرمایش
  • تثبیت دمای محصول، هنگامی که حرارت توسط عوامل طبیعی یا طراحی تلف می گردد.

در هر فرایند گرمایشی، با افزایش دمای فرایند، انرژی لازم کاهش یافته و از اختلاف دمای بین کویل گرمایی و فرایند نیز کاسته می شود. بالعکس تلافات حرارتی با افزایش دمای فرایند افزایش یافته و حرارت بیشتری از طریق لوله اتلاف می شود. کل حرارت لازم در هر زمان برابر مجموع دو فاکتور فوق است. در بسیاری از فرایند های انتقال حرارت از معادله زیر جهت محاسبه گرمای لازم برای افزایش دمای مواد استفاده می شود.

Q=mCp∆T

Q: مقدار انرژی Kj

M: جرم ماده kg

Cp: ظرفیت حرارتی ویژه ماده Kj/Kg˚C

این معادله جهت محاسبه کل انرژی حرارتی استفاده می شود ، ولی به شکل فوق نمی تواند آهنگ انتقال حرارت را تعیین نماید.

انواع مختلف مبدل های حرارتی را از نظر آهنگ انتقال حرارت می توان به دو دسته، دسته بندی نمود.

بدون جریان: در این موارد ماده گرم شونده دارای جرم ثابت و غالبا محصور در یک منبع است.

دارای جریان: در این مورد سیال گرم شونده با دبی مشخص در اطراف سطح انتقال حرارت جریان می یابد.

بدون جریان ثانویه:

همان طور که گفته شد سیال فرایند با جرم ثابت درون مخزن نگاه داشته می شود. یک کویل بخار داخل مخزن یا ژاکت بخار در اطراف آن سطح انتقال حرارت را تشکیل می دهد. منابع ذخیره آبگرم مصرفی در شکل زیر نشان داده شده. تانک های گرم کننده روغن و سوخت از مثال های این مورد هستند. در برخی موارد نیز از بخار جهت گرمایش مواد جامد استفاده می شود(مانند پرس های پخت، لاستیک، اتوهای بخار، اتوکلاو و ...).

منبع ذخیره آب گرم مصرفی_کاربرد بدون جریان

در برخی از فرایندهای بدون جریان، زمان گرمایش اهمیت زیادی ندارد ولی در مواردی نیز این زمان اهمیت زیاد داشته و کیفیت تولید یا فرایند ارتباط مستقیم با این زمان دارد.

دو فرایند گرمایش بدون جریان را در نظر بگیرید که به میزان برابری از انرژی نیازمندند ولی زمان گرمایش آن ها متفاوت است که در حقیقت به منزله متفاوت بودن آهنگ انتقال حرارت بوده و توسط معادله زیر محاسبه می شود:

stack Q with. on top equals stack m with. on top c capital delta T divided by t with blank on top with blank on top

stack blank to the power of Q with. on top: انتقال حرارت در واحد زمان Kw

m with. on top: جرم سیال Kg

Cp: ظرفیت حرارتی ویژه سیال  kj/kgc

∆T: افزایش دمای سیال  C

t: زمان گرمایش سیال s

این معادله در مورد هر ماده ای که در حال گرم شدن است قابل استفاده بوده ولی شامل تغییر فاز نمی شود. مقدار حرارتی که بخار در هنگام کندانس شدن آزاد می کند از رابطه زیر به دست می آید.

Q=mshfg

Q: مقدار انرژی Kj

ms: جرم بخار Kg

hfg: آنتالپی مخصوص تبخیر بخار Kj/Kg

و با جایگزین کردن دبی خروجی می توان به آهنگ انتقال حرارت دست یافت:

Syntax error from line 1 column 262 to line 1 column 267. Unexpected '</mi>'.

stack blank to the power of Q with. on top: آهنگ انتقال حرارت Kw

m with. on top subscript s subscript blank end subscript:مصرف متوسط بخارKg/s 

با فرض راندمان 100% مقدار حرارت تامین شده توسط بخار برابر حرارت اخذ شده فرایند است و بنابراین خواهیم داشت:

Syntax error from line 1 column 357 to line 1 column 362. Unexpected '</mi>'.

مبدل های دارای جریان ثانویه:

مبدل های حرارتی بخار به آب جز نمونه های دارای جریان ثانویه هستند، با تشکیل معادله بالانس حرارتی بین سیکل بخار و سیکل آب، مصرف بخار به دست می آید.

مبدل حرارتی بخار به آب

 

 

 

انرژی گرم کردن سیستم و اتلافات

در هر فرایند گرمایی، با افزایش دمای سیال از مقدار حرارت لازم جهت گرم نمودن سیستم کاسته می شود. از طرفی با افزایش دما، اتلافات حرارتی از مخزن و یا لوله ها به محیط اطراف بیشتر خواهد شد. انرژی حرارتی لازم در هر زمان برابر مجموع این دو مقدار خواهد بود که باید در حالت راه اندازی و گرمایش سیستم و از طرفی در حالت بار کامل محاسبه شوند. تا بتوان نسبت به اندازه گذاری صحیح سیستم بخار اقدام نمود. اگر سطح گرمایشی لازم فقط با در نظر گرفتن حرارت راه اندازی سیستم در نظر گرفته شود، ممکن است فرایند به دمای طراحی خود نرسد.

در برخی موارد مانند مخازن بزرگ ذخیره، می توان دمای متوسط سوخت را کمتر از دمای لازم جهت پمپاژ انتخاب نمود و در عوض از کویل حرارتی مستقر در خروجی مخزن به طرف پمپ استفاده شود. هیتر مذکور تنها سیال مجاور خود را به درون کشیده گرم می نماید. اندازه هیتر به دمای متوسط سیال، دمای مورد نیاز پمپاژ و گذر جریان آن بستگی دارد.

نصب هیتر در جریان خروجی

نصب هیتر در جریان خروجی 

اندازه گیری مصرف بخار

استفاده از جریان سنج

از جریان سنج های بخار به منظور اندازه گیری مصرف بخار در تجهیزات در حال کار استفاده می شود. نتایج حاصل می تواند در آنالیزهای اقتصادی صرفه جویی انرژی و یا مقایسه راندمان تجهیزات مختلف با یکدیگر به کار برده شود. بخار در هرقسمت می تواند به صورت یکی از مواد اولیه تولید در نظر گرفته شده و هزینه خطوط مختلف تولید به صورت مجزا محاسبه شود. در انتخاب جریان سنج، فشار و دبی بخار و کالیبراسیون آن مهم می باشد.

استفاده از پمپ های کندانس

روش دیگر با دقت کمتر استفاده از کنتور در روی بدنه پمپ های مکانیکی کندانس می باشد. این پمپ ها به صورت سیکلی کار کرده و با مشخص شدن تعداد پر و خالی شدن آن ها و در دست بودن حجم کندانس پمپ در هر مرحله، می توان مقدار کندانس که در واقع همان بخار است را محاسبه نمود.

مونیتور الکتریکی کوچک قابل نصب در روی پمپ که وضعیت کاری پمپ را نشان می دهد، بدین منظور استفاده شده که حتی می تواند گزارش کاری را به سیستم مرکزی کنترل ارسال نماید. اگر کلکتور ورودی به پمپ دارای شیر تخلیه به اتمسفر نیز باشد، در صد کمی جریان به علت بخار فلش باید اضافه شود.

پمپ کندانس

جمع آوری کندانس

مصرف بخار می تواند مستقیما با جمع آوری کندانس در داخل ظرف و در زمان مشخص محاسبه شود. در صورت وجود بخار فلش کم، این روش با دقت خوب مصرف بخار را مشخص خواهد نمود و در هر دو حالت با جریان و بدون جریان قابل استفاده است. باید دقت نمود که این روش در مواردی مانند تزریق بخار، رطوبت زنی و یا تجهیزات استریل کننده که امکان جمع آوری کندانس وجود ندارد، عملی نیست.

همانطور که دیده می شود ظرف جمع آوری کندانس با مقداری آب وزن شده و سپس با روشن نمودن سیستم و ورود بخار، کندانس خروجی در داخل ظرف و زیر سطح آب (به علت سرد کردن بخار فلش) در مدت زمان معلوم تخلیه و ظرف کندانس مجددا توزین می شود. هنگام آزمایش باید موارد پیک مصرف و تغییرات ناخواسته مصرف مورد دقت قرار گیرد.

همچنین باید دقت نمود که تنها کندانس حاصل از بخار محاسبه شود و در مثال بالا می توان با استفاده از شیر تخلیه بعد از تله بخار، مصرف کننده، بخار را کاملا تخلیه کرده و در آخر آزمایش نیز آب باقی مانده در مصرف کننده را مجددا تخلیه و آن را به ظرف جمع آوری کندانس اضافه نمود.

اندازه گیری مصرف بخار

در صورت مجهز بودن سیستم برگشت کندانس به تانک کندانس و پمپ، می توان با خاموش کردن پمپ ها به صورت مقطعی و اندازه گیری تغییر سطح در آب مخزن، مقدار مصرف را مشخص نمود.

اندازه گیری مصرف بخار

منابع و پیوندها

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

http://www.spiraxsarco.com

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلا مانع است

لغات و اصطلاحات

 

پمپ کندانس

condensate pump

بخار سنج

steam flowmeter

نصب حرارت سنج

calorifier installation

کنترلر دما

Temperature control

تله بخار

Steam trap

 
روش های اندازه گیری بخار
چگونگی اندازه گیری بخار
راه های براورد مصرف بخار
برچسب ها: سیستم بخار
بازديد دكتر خدابخش استاندار اذربايجان شرقی از مجتمع تجاری رفاهی باراما، گلزار شهدای شهر سهند، روستای تاريخی كندوان
بازديد دكتر خدابخش استاندار اذربايجان شرقی از مجتمع تجاری رفاهی باراما، گلزار شه ...بیشتر
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی ساختمان و صنایع سرمایشی و گرمایشی مشهد 97
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی ساختمان و تاسیسات سرمایشی گرمایشی مشهد 97 &n ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 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
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97   ...بیشتر
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97 ...بیشتر
هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
  درباره همایش با توجه به تغییر و تحولات هر کشوری در مسیر توسعه ا ...بیشتر
دریافت لوح تقدیر هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
پاکمن مفتخر به دریافت لوح تقدیر و گواهینامه هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق ...بیشتر
هشتمین دوره نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96
عنوان: نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96 شهر:  ...بیشتر
سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی
عنوان: سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی شهر: ق ...بیشتر
اولین نیروگاه خورشیدی یزد به بهره برداری رسید
اولین نیروگاه خورشیدی استان یزد با حضور اسحاق جهانگیری معاون اول رییس جمهور و جم ...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