• adress
  • قزوین، شهرصنعتی البرز
  • رو به روی گمرک

  • call
  • +98 28 32 22 8072 
  • +98 28 32 23 11 26 
    info@novinbokhar.com
  • https://telegram.me/novinbokhar1

محاسبه ظرفیت دیگ بخار

 

 راندمان و ظرفيت ديگ هاي بخار

 

محدودیت منابع فسیلی ،رشد بالای  مصرف ساالنه انواع انرژی در ایران ،عدم کارایی فنی و اقتصادی مصرف انرژی و هدر رفتن قریب به یک سوم از کل انرژی در فرآیندهای مصرف و مشکالت فزاینده زیست محیطی ناشی از آن، ضرورت مدیریت مصرف انرژی و باالابردن راندمان و بهره وری انرژی را بیش از پیش آشکار ساخته است. سیستم های دیگ بخار از مهمترین ماشین هایی هستند که سهم مهمی از مصرف انرژی در بخیش صنعت و نیروگاهی را به خود اختصاص داده اند. راندمان دیگ بخار که یکی از پارامترهای شاخص جهت ارزیابی عملکرد دیگ است، تأثیر قابل توجهی بر روی هزینه های مصرف سوخت، تعمیر و نگهداشت و عمر مفید دستگاه دارد.

 

دیگ بخار

 

 

راندمان دیگ بخار

 

با توجه به اینکه راندمان دیگ بخار با گذشت زمان مرتباً کاهش می یابد بنابراین جهت اطمینان از عملکرد صحیح یک دیگ بخار ،علاوه بیر تعیین راندمان در زمان راه اندازی به عنوان شاخص عملکرد دیگ تولیدی،الزم است در بازه های زمانی مشخص، اندازه گیری راندمان دیگ انجام شود. تفاوت روش ها و ابزارهای آزمون های عملکردی دیگ بخار از جمله اندازه گیری راندمان موجب می شود شرکت های بازرسی که در این زمینه فعالیت می نمایند دارای رویه ی یکسانی نباشند. علیرغم وجود استاندارد ملی 18731 با عنوان "دیگ های بخار-مشخصات فنی و روش آزمون تعییین معیار مصرف انرژی و دستورالعمل برچسب انرژی"متاسفانه این استاندارد روش مشخص و استانداردی جهت انجام آزمایشات تعیین راندمان و ظرفیت دیگ بخار ارائه نمی دهد از این رو راندمان ادعا شده بدون استناد به محاسبات و آزمایشات استاندارد و یکسان می باشد. در اردیبهشت 1831کمیته ای جهت نظارت بر اجرای تعیین ظرفیت و راندمان دییگ هیای بخار بیا هدف یکسان سازی ، شفاف سازی و رفع ابهامات موجود در مفاهیم و تعاریف مورد استفاده در تعیین الزامات آزمون های عملکردی دیگهای بخار تشکیل گردید. در این دستورالعمل ، اصول پایه و روشیهای آزمون عملکردی جهت محاسبه و دستیابی به راندمان و ظرفیت واقعی دیگ بخار ارائه گردیده است. الزامات مندرج در این دستورالعمل همانند الزامات استاندارد ساخت دیگ های بخار، لازم الاجرا بوده و سازندگان دیگ های بخار باید جهت دریافت یا تمدید نشان استاندارد محصوالت خود الزامات این دستورالعمل را برآورده نمایند.  یکی از نکات مهم در انتخاب و خرید دیگ بخار تعیین ظرفیت دیگ بخار مورد نیاز می باشد . چون دیگ بخار باید نیاز شما را رفع کند . هنگام فروش دیگ بخار سازنده باید این اطمینان را به شما بدهد که دیگ بخار تولید شده متناسب با نیاز شما می باشد. 

ظرفیت دیگ بخار

 

هدف از تدوین این دستورالعمل تعیین روش آزمون های عملکرد مشخص شامل آزمون تعیین راندمان و ظرفیت دیگ بخار فولادی از نوع پوسته ای،ساخته شده طبق استاندارد 4231 ISIRI می باشد.

دامنه کاربرد:  این دستورالعمل صرفا الزامات آزمون های عملکردی دیگ بخار لوله آتش فایرتیوب   (tube Fire)را شامل می گردد.الزامات آزمون های عملکردی دیگ بخار لوله آبی واترتیوب   (tube water )در دامنه کاربرد این دستورالعمل قرار نمی گیرد.

 

 در این دستورالعمل به الزامات آزمون های زیر اشاره می شود:

  • تعیین راندمان و ظرفیت دیگ بخار نو و کار کرده در زمان بهره برداری
  • تعیین راندمان و ظرفیت دیگ های بخار بعد از تعمیرات اساسی
  • تعیین راندمان و ظرفیت دیگ های بخار بنا به درخواست مالک دیگ يادآوری

راندمان حرارتي ديگ بخار

در آزمون تعیین راندمان باید فقط از یک سوخت استفاده شود. روش تعیین راندمان دیگ های بخار باید روش غیر مستقیم بوده و مطابق شکل زیر بر اساس بند  3استاندارد   BS EN 1295 انجام شود.

راندمان حرارتی دیگ بخار

محاسبه ظرفيت ديگ بخار:

دیگ پس از تعیین حرارت خروجی مفید  QE از روش زیر به دست می آید:

محاسبه ظرفیت دیگ بخار

  • که درآن : QE توان خروجی مفید
  •  mST   جریان جرمی بخار زنده
  • hST    آنتالپی بخار زنده
  •  hFW   آنتالپی آب تغذیه
  • hFW  آنتالپی آب تغذیه

 

محاسبات دیگ بخار

 

روش مورد اشاره جهت آزمون تعیین راندمان،روش غیر مستقیم   تعیین اتلاف حرارت است.

 روش غير مستقيم یا روش اتلاف حرارت: 

 تعیین کلیه اتلافهای حرارتی قابل محاسبه. در این روش، راندمان برابراست با عدد یک منهای نسبت جمع کلیه اتالفهای حرارتی به جمع حرارت ورودی شامل حرارت ناشی از سوخت به عالوه سایر حرارت های ناشی از هوای ورودی و سوخت ورودی باالی دمای مرجع

ارزش حرارتي ناخالص: 

 مقدار حرارت آزاد شده در احتراق کامل، تحت شرایط ویژه از حجمِ واحد گاز یا جرمِ واحد سوخت مایع با فیر اینکه آب تولید شده از احتراقِ سوخت به طورکامل کندانس شود وگرمای نهان ومحسوس آن در دسترس باشد

ارزش حرارتي خالص:

مقدار حرارت تولید شده در احتراق کامل، تحت شرایط ویژه، از حجمِ واحد گاز یا جرمِ واحد سوخت مایع ، با فرض اینکه آب تولید شده از احتراق سوخت به صورت بخار باقی بماند.

حرارت ورودی:

میزانِ حرارت سوخت به کار رفته حینِ آزمون، براسا ارزش حرارتی خالص یا ناخالص، به علاوه گرمای محسوس ِدر سوخت بالای دمای مرجع، به علاوه گرمای محسوس درهوای احتراقِ بالای دمای مرجع

 حرارت خروجي:

 حرارت بدست آمده از حامل حرارت یک دیگ بخار حین دوره آزمون

 

اتلاف اندازه گيری شده:

هرگونه اتلاف حرارتی محاسبه شده از اندازه گیریهای واقعی که حینِ آزمون به دست آمده است.

اتلاف های ناشي از رسانايي، همرفتي و تشعشعي

اتلاف ناشی از سطوح تماس با آب، بخار،هوای احتراق یا گاز برگشتی قبل از نقطه اندازه گیری دمای دودکش و اتلاف مستقیم ناشی از تماس شعله به کف و اطراف دیگ بخار

خطای آزمون:

 ترکیبی از خطاهای  حاصل از نمونه گیری ،اندازه گیری، محاسبات و فرضیات به کار رفته به منظوردستیابی به نتایج آزمون. نتیجه کلی این ترکیب ممکن است مثبت یا منفی باشد.

 راندمان حرارتي

اختلاف میان % 100 ودرصد کلی اتلاف ها بر اساس ارزش حرارتیِ خالص یا ناخالصِ سوخت که برابراست با نسبت حرارت خروجیِ مفید به حرارت ورودی و به صورت درصد بیان می شود.

 شرکت بازرسي :

 نهادی است که خدمات نظارت بر اجرای آزمون های عملکردی دیگ های بخار و تعیین راندمان و ظرفیت دیگ را انجام می دهد. این نهاد می بایست از نظر سازمان ملی استاندارد ایران ، ذی صالح باشد

 گواهي تائيد معيارمصرف انرژی

گواهی نامه صادر شده توسط بازرس که در آن شاخص راندمان و ظرفیت دیگ بخار به عنوان معیارهای عملکرد و مصرف انرژی استاندارد دیگ بخار اعلام می گردد که یک نسخه فرم خام آن در پیوست الف ارائه شده است

 

مسئولیت های سازنده دیگ بخار:

 مسئولیت های سازنده دیگ بخار عبارت است از

  نصب یا تایید صحت نصب دیگ بخار در محل تست

 تنظیم و راه اندازی دیگ بخار طبق شرایط آزمون

نصب تجهیزات مناسب و کالیبره شده جهت اندازه گیری میزان سوخت مصرفی، آب ورودی به دیگ بخار، درجه حرارت و فشار دیگ بخار

 

مسئوليت های بازرس دیگ بخار

 تامین دستگاه آنالایزرگازمناسب و کالیبره جهت انجام آزمون

صحه گذاری تجهیزات آزمونی که توسط سازنده تامین شده است

 بازرس موظف است کلیه مراحل آزمون را زیر نظرداشته و مطابق با این دستورالعمل راندمان و ظرفیت دیگ بخار را تعیین نماید

بازر موظف است راندمان و ظرفیت به دست آمده در آزمون را در صورت تائید مطابق فرمت پیشنهادی پیوست گواهی نماید.

 

مسئوليت خريدار ديگ بخار

 طبق بند 1-4-1 استاندارد ملی 4181،خریدار مسئول است اطمینان حاصل نماید که دیگ خریداری شده و تاسیسات جانبی توسط متخصص کاملا با کفایت و آموزش دیده طبق دستورات مبتنی بر توصیه های سازنده مورد بهره برداری قرار گیرد

ابزار دقيق و روش های اندازه گيری

 بازرس باید دارای دستگاه آناالیزور گاز مناسب و کالیبره شده باشد

 سایر ابزار اندازه گیری که توسط سازنده تامین می شود باید مناسب ، دارای گواهی کالیبراسیون و مورد تائید بازر باشد.)درستی و دقت این ابزار باید توسط بازر صحه گذاری شود(

 درصورت استفاده از ابزار دقیق قابل حمل، حسگرهای آنها باید به طور صحیح در محل خود قرار گرفته و از لحاظ دقت کنترل شوند

 خطای ابزار اندازه گیری باید مشخص باشد

تجهیزات اندازه گیری حین آزمون ،نباید در معرض تغییرات دائمی و محسوس قرار گیرد.

اعداد به دست آمده از ابزار اندازه گیری می تواند دیجیتال یا آنالوگ باشد.

اطلاعات می تواند به صورت دستی یا ماشینی ثبت شود

در گزارش آزمون باید جزئیات ابزار به کار رفته و حدود خطای آن مشخص شود.

 اگر اطلاعات به صورت ماشینی ثبت می شوند، باید به صورت تصادفی کنترل هایی با هدف اطمینان از صحت عملکرد دستگاه انجام شود.

دماسنج ها می توانند به صورت دماسنج جیوه ای ،ترموکوپل و دماسنج مقاومتی (به همراه مدارهای مبدل اندازه گیری متناسب)  باشند.

اندازه گیرهای جریان حجمی و جرمی باید با دستگاه های مناسب همانگونه که در استاندارد EN BS 12953آورده شده انجام پذیرد و قبال کالیبره شده باشند.

 

الزامات آزمون:

محل انجام آزمون: طبق بند 1 استاندارد 11-12953 EN BS آزمون های تعیین راندمان و ظرفیت بایستی در زمان راه اندازی یا راه اندازی مجدد دیگ بخار انجام گیرد.سازنده موظف است درزمان نصب دیگ ،کلیه امکانات مورد نیاز آزمون عملکرد را قبل از راه اندازی در محل نصب فراهم نماید.

در صورتی که سازنده دیگ بخار بتواند شرایط راه اندازی یا راه اندازی مجدد را برای اجرای آزمون در محل کارخانه خود ایجاد نماید با توافق کتبی با خریدار و بازرس ،آزمون می تواند در محل سازنده انجام شود.در این صورت بازرس می تواند گواهی تائید نوعی برای آن نمونه دیگ بخار صادر نماید.در هر صورت محل انجام آزمون باید قبل از ساخت دیگ بخار به توافق خریدار،سازنده و بازرس رسیده باشد

. يادآوری :برای انجام آزمون در محل ساخت، بایستی شرایط آزمون توسط سازنده فراهم شود. این شرایط شامل : فشار کاری دیگ، مصرف مناسب بخار در حین آزمون، تغذیه آب به دیگ در درجه حرارت مورد نیاز، تامین سوخت مصرفی و سایر شرایط مورد نیاز در آزمون می باشد

. يادآوری :آزمون می تواند در محلی که امکان شرایط آزمون مهیا است از جمله آزمایشگاه تائید صلاحیت شده در زمینه دیگ بخار انجام شود

 

 شرايط انجام آزمون

شرايط حالت پايدار

 آزمون ها باید درحالیکه دیگ به طور مداوم روشن است تحت شرایط پایدار)state steady )از پیش تعیین شده انجام شود. با توجه به اینکه در حین بهره برداری از یک دیگ ،عوامل مختلف موثری همچون دمای گاز خروجی، میزان O2و CO2گازهای خروجی تا رسیدن به شرایط تعیین شده برای آزمون می توانند در اتلاف های حرارتی انحراف ایجاد نمایند، بنابراین آزمون ها باید صرفا پس از دستیابی به شرایط پایدار انجام گیرد.

 

يادآوری  :با استناد به استاندارد 11-12953 EN BS،در دیگ های با سوخت مایع یا گازی در شرایط حالت پایدار،حد پذیرش تغییرات در دمای خروجی دودکش 10 درجه سانتیگراد  و تغییرات در میزان اکسیژن 1/0درصد از میانگین می باشد.

يادآوری : در شرایط حالت پایدار ، فشاربخار ، دمای بخار و آب تغذیه در دیگ های بخار به همراه نرخ های جریان ،باید تا حد امکان یکنواخت و نزدیک به شرایط معمول کاری باشد.

تغذيه آب دیگ بخار: فرآوری آب باید مطابق با دستورالعمل سازنده ی دیگ انجام گیرد. استفاده از دی اریتور ، فیلترشنی و سختی گیر رزینی آب مورد نیاز دیگ بخار را آماده می کند. 

 تنظيمات مشعل:  ديگ قبل از برقراری شرایط پایدار باید میزان ورودی سوخت و نسبت هوای سوخت مطابق با دستورالعمل سازنده تنظیم شود

. يادآوری :عواملی همچون عملکرد ناصحیح تجهیزات مشعل،انتشار ذرات،رسوبات بر روی سطح انتقال حرارت یا تشکیل CO باید توسط این آزمون نشان داده شود و به عنوان راهنما در بهبود عملکرد دیگ استفاده شود

. يادآوری :در زمینه معیار تشکیل CO در دیگ های بخار با مشعل گاز سوز به استاندارد ملی 7131 و در دیگ های بخار با مشعل گازوئیل سوز به استاندارد ملی 7134مراجعه شود.

يادآوری :جائیکه از کنترل خودکار مشعل استفاده می شود ،هیچ گونه تنظیم دستی حین آزمایش نباید انجام گیرد

بلودان:  از بلودان دیگ های بخار حین آزمون باید پرهیز شود. 8-2-5

 دمای آب ورودی:  با استناد به بند 3-1-1-1 استاندارد ملی 4181،حداقل دمای آب ورودی به دیگ باید  C 100باشد. مگر اینکه در قرارداد فیمابین تولید کننده و مصرف کننده دیگ بخار دمای آب تغذیه مشخصی تعهد شده و دیگ برای آن دمای ورودی طراحی شده باشد. که در اینصورت تعهد قراردادی مالک آزمون بوده و در گواهینامه درج میگردد.

آب نمای دیگ بخار:  سطح آب در آب نما باید در زمان شروع حالت پایدار ودرطول آزمون تا حد امکان به طور ثابت حفظ شود

مدت آزمون:  پس از برقراری حالت پایدار ،آزمون باید به مدت کافی جهت حداقل 6سری خواندن اطالعات ورودی سوخت ،دمای گاز وآنالیز گاز دودکش به طول انجامد.اطلاعات به دست آمده باید در محدوده تغییرات شرایط تعیین شده حالت پایدار باشد.

دمای مرجع :  دمای مرجع آزمون 11باید درجه سانتیگراد باشد. برای انجام آزمون در شرایط دمایی دیگر، ضرایب تصحیح در فرمولهای محاسباتی در نظر گرفته می شود.

ارزش حرارتي سوخت:  از آنجایی که تعیین ارزش حرارتی سوخت جهت محاسبات حائز اهمیت است لذا باید در محل آزمون از گاز مصرفی نمونه گیری و آنالیز شود یا به منظورتعیین آنالیز و نهایتا ارزش حرارتی به آزمایشگاه های معتبر و تایید صالحیت شده ارسال گردد

 يادآوری: نمونه گیری سوخت های مایع و گاز باید م ابق استاندارد ISO3170انجام گیرد.نمونه های گرفته شده باید به نحو مناسبی ارزش حرارتی و ترکیب اجزاء سوخت درآزمایش را بیان کند. ارزش حرارتی ناخالص)(G(H,GCV)و خالص(N(H,NCVسوخت باید مطابق استاندارد 11-12953 EN BSباشد نمونه برداری در حضور بازر انجام میگیرد و مسئولیت اخذ نتایج با مالک یا سازنده دیگ بخار می باشد.

تعيين گاز دودکش:  آنالیز گازهای خروجی از دودکش باید توسط دستگاه آناالیزر مناسب اندازه گیری شود به طوری که پراکندگی اندازه های به دست آمده با س ح اطمینان% 31، م ابق موارد زیرباشد: - دی اکسید کربن 1/0 ±نقاط درصدی - اکسیژن 11/0 ±نقاط درصدی - اندازه حجمی منواکسیدکربن % 1 ± مقدار کلی بازه اندازه گیری، اما کمتر از01/0 ±نقاط درصدی نباشد در صورتی که از آناالیزرهای گاز خودکار استفاده شود تنظیمات انجام شده صفر و حساسیت که قبل از آزمون انجام شده باید پس از آزمون کنترل شوند. در صورت اندازه گیری گاز CO2 به وسیله آناالیزرهای شیمیایی،باید در نظر داشت که محتویات گازهای CO2و SO2باید نسبت به گاز دودکش خشک اندازه گیری شود. دمای محیط اطراف حسگر باید ثابت نگاه داشته شود. در صورتی که اندازه های به دست آمده در دودکش های با ق ر بزرگ در نقاط مختلف با س ح مق ع مشابه در یک دوره آزمون مشابه مقادیر متفاوتی را نشان دهند باید بررسی شود که آیا این اختالف ها در ترکیب دود خروجی قابل قبول است؟ در غیر این صورت باید مقادیر میانگین به وسیله نق ه یابی تعیین شود.بدین منظور، مق ع عرضی باید به چند ناحیه فرعی مساوی تقسیم شود و اطمینان حاصل گردد که هیچ گونه جریان عرضی و یا برگشتی در مق ع تحت اندازه گیری وجود نداشته باشد

 

دقت : علیرغم اینکه خطاها با جزئیات ارزیابی شده اند، باید فرض شود که راندمان حرارتی دیگ محاسبه شده طبق این روش اجرائی با انحراف محدود % 5/0 ±اندازه گیری می شود. انحراف از ظرفیت به دست آمده 5 ±درصدمی باشد.

محاسبات نرم افزاری :  در صورت استفاده بازر از نرم افزار جهت تعیین راندمان یا ظرفیت دیگ بخار،الزم است نسبت بر صحت عملکرد نرم افزار م ابق با محاسبات این دستورالعمل اطمینان حاصل گردد.

صدورگواهي تائيد معيار مصرف انرژی : در صورتی که راندمان ناخالص اندازه گیری دیگ بخار باالی 73درصد بوده و ظرفیت به دست آمده با ظرفیت ادعا شده توسط سازنده م ابقت داشته باشد یک نسخه گواهی تائید معیار مصرف انرژی به همراه پالک مربوطه توسط بازر برای دیگ صادر می گردد. یک نمونه گواهی تائید معیار مصرف انرژی در پیوست الف ارائه گردیده است.  

يادآوری : کلیه دیگ های نو یا تعمیری که در محل نصب آزمون و تائید می شوند لازم است مطابق با این روش اجرایی برای تک تک آنها گواهی و پلاک صادر شود.در مورد دیگ هایی که در محل سازنده یا آزمایشگاه آزمون می شوند باید گواهی تائید نوعی صادر نمود

. يادآوری : در صورتی که راندمان اندازه گیری شده درآزمون یک دیگ بخار به حد نصاب راندمان نرسیده(73درصد)  یا ظرفیت آن کمتر از ادعای سازنده باشد، آن دیگ بخار مردود بوده و عالوه بر عدم صدور گواهی تائید معیار مصرف انرژی ،گواهی ساخت آن نیز باطل خواهد شد

. يادآوری : در صورتی که راندمان ناخالص اندازه گیری شده درآزمون یک دیگ بخار جدید برابر یا باالتر از73 درصد و ظرفیت آن مطابق با ادعای سازنده باشد،آن دیگ بخار به عنوان دیگ بخار استاندارد شناخته میشود

. يادآوری : راندمان ناخالص باالی 31درصد شامل طرح های تشویقی سازمان ملی استاندارد قرار می گیرد

. يادآوری : معیار حداقل و حداکثر راندمان ناخالص تعیین شده به طور سالیانه مورد بررسی و بازنگری قرار گرفته واعالم می گردد

 

مولف: نوین بخار
سه شنبه, 29 آبان 1397 ساعت:11:47:38

نظرات

شرح کوتاه

یک از پارامترهای مهم در انتخاب و خرید دیگ بخار ظرفیت دیگ بخار است. در این مقاله روش محاسبه ظرفیت دیگ بخار را توضیح خواهیم داد

فایل ها

پر بازدیدترین ها

Web Analytics