در مورد دیگ ها و مشعل ها
فصل سوم ـ دیگهای سیستم حرارت مرکزی
دیگهای بخار ـ دیگهای آب گرم
دیگها به عنوان مولد حرارت وسیله انتقال حرارت از سوخت جامد به سیال معینی از راه جدار داخلی خود هستند و از نظر نوع سوخت به دیگهای با سوخت جامد با مایع و یا گازی تقسیم میشوند. انتخاب نوع سوخت به مشخصات دیگ مانند طرز تنظیم، کنترل، ظرفیت آن و همچنین به امکانات محلی و تهیه و سوخت مناسب و ارزان بستگی دارد. دیگها برحسب نوع سیال گرم شونده، به دیگهای بخار و آب گرم تقسیم شدهاند:
دیگهای بخار
دیگهای بخار در ظرفیتهای مختلف و با فشارهای مختلف ساخته میشوند، سوخت آنها گاز طبیعی، گازوئیل و یا مازوت میباشد و بعضی دو سوخته هستند (گاز و سوخت مایع) رایجترین دیگ بخار در ایران با فشار کاری 10 اتمسفر میباشد و ابعاد و مشخصات آنها در ظرفیتهای مختلف، متفاوت میباشد.
موقعیت نصب دیگهای بخار در موتورخانه بستگی به ابعاد آن و ساختمان آنها مثلاً دیگهای کم ظرفیت (تا حدود 4تن) که توسط ماشینسازی اراک ساخته میشوند باید روی یک فونداسیون که حدود 10 سانتیمتر از کف موتورخانه بالاتر است نصب گردند. زیرا وقتی درب جلوی دیگ را باز کنند مشعل به علت سنگین بودن قدرت درب را به سمت پایین میکشد و لذا خودش به کف موتورخانه برخورد میکند ولی دیگهای با ظرفیت 5 تن به بالا که شکل ساختمان آنها متفاوت است و نیز ارتفاع بیشتری نسبت به کف موتورخانه دارند نیازی به فونداسیون بالاتر از کف ندارند. در واقع دیگهای بخار چون روی شاسی نصب شدهاند نیازی به فونداسیون بالاتر از کف ندارند. در واقع دیگهای بخار چون روی شاسی نصب شدهاند نیازی به فونداسیون بالاتر از کف ندارند و به هر حال باید به مشخصات سازنده رجوع کرد و وضعیت نصب دیگ روی کف مشخص می-شود.
ساختمان داخلی دیگهای بخار نیز بر حسب سازنده آنها متفاوت میباشد معمولاً در داخل دیگ یک کوره مرکزی وجود دارد که سطح داخلی آن از ترکیبی از خاک نسوز پوشیده شده است و مشعل مستقیماً در جلوی آن قرار گرفته، در اطراف کوره یک سری لوله در طول دیگ نصب شده است که یا دود و حرارت از انتهای کوره وارد آنها میشود و آب در اطراف لولهها قرار دارد (Fire Tube) و یا در بعضی از دیگها آب درون لولهها قرار گرفته و دود و حرارت از اطراف لولهها عبور میکند (water Tube) و به هر صورت دود و حرارت مسیر خود را در داخل دیگ طی کرده و از دودکش که در پشت دیگ قرار دارد خارج میشود.
لولههای دود در دیگهای بخار هر چند سال یک بار باید تمیز شوند و برای تمیزکردن آن درب جلو و پشت دیگ را باز میکنند و با سیخ بلند از جلو درون لولهها را از دود پاک میکنند و لذا جلو و پشت دیگ باید فاصله کافی با دیوارهای موتورخانه داشته باشد، این فاصله برای پشت دیگ بخار حداقل 2 متر و برای جلوی دیگ حدود طول دیگ میباشد. فاصله جانبی دیگ بخار از دیوار حداقل باید 2 متر باشد و فاصله آن از دیگ بخار مجاور باید حداقل 5/1 متر باشد.
طول دیگ از بیرونترین قسمت بلند پشت دیگ تا بیرونترین نقطه بدنه مشعل در جلوی دیگ حساب میشود عرض دیگ قطر افقی مخزن میباشد.
ارتفاع دیگ از بالاترین نقطه دیگ (روی نردههای حفاظ بالای دیگ) تا کف زمین حساب میشود. تعداد دیگ مورد نیاز در موتورخانه بستگی به مقدار مصرف دارد، داشتن دو دیگ که هر یک تقریباً نیمی از مصرف را تأمین نماید بهتر از نصب یک دیگ میباشد. زیرا در مواقع تعمیر یک دیگ دیگری قسمتی از شبکه را جواب میدهد.
بسیاری از کارخانجات، به ویژه صنایع شیمیایی به جریان مداوم بخار نیاز دارند. چنانچه دیگ بخار به هر دلیل خاموش شود ممکن است موجب توقف فرآیند تولید در نتیجه اتلاف مقادیر توجهی از محصول شود.
دیگهای بخار امروزی بسیار پیچیدهتر و پیشرفتهتر از دیگهای سابقاند. با پیشرفت فنآوری دیگهای بخار و تجهیزات جانبی آن، اهمیت آموزش تعمیر و نگهداری آنها نیز خیلی بیشتر شده است و تنها افراد کارآمد و ماهر میتوانند امر تعمیر و نگهداری دیگهای بخار امروزی را برعهده گیرند. در نتیجه بسیاری از شرکتها سعی دارند که روشهای تعمیر و نگهداری را کنار گذارند.
دیگهای آب گرم
در این نوع دیگ سیال گرم شونده آب است و سعی بر آن است که از تولید بخار جلوگیری شود. بنابراین درجه حرارت دیگ به وسایلی مانند ترموستات یا اکوستات کنترل میشود. این دیگها در دو نوع چدنی و فولادی ساخته میشود.
الفـ دیگهای چدنی
دیگهای چدنی اغلب به صورت قطعات ساخته میشوند و شامل تعداد زیادی پره چدنی هستند. این نوع دیگها دوام وعمر زیادی دارند و چون به صورت پره پره به هم متصل شدهاند، در صورت لزوم با تعمیر و تعویض قطعات میتوان مدت زیادی از دیگ چدنی استفاده کرد. همینطور با اضافه و کم کردن قطعات میتوان ظرفیت دیگ را تغییر داد.
در داخل دیگهای با مصرف سوخت جامد، شبکه چدنی و خاکستردان به کار میبرند و نیز دریچه تنظیم کشش دود در روی کانال خروج گاز و دود نصب میکنند. اگر دیگ با سوخت مایع کار کند، درجلوی آن یک صفحه به عنوان محل لوله سوخت پاش قرار داده میشود.
روی دودکش نیز دریچه اطمینان نصب میشود تا در مواقع اشتعال ناگهانی سوخت و فشارهای غیرعادی، به دیگ صدمه نرسد و یا باز شدن دریچه، فشار حاصل از انفجار به خارج منتقل شود. داخل این نوع دیگها که در معرض شعله مستقیم سوخت پاش قرار میگیرد به وسیله آجر نسوز و ملات اندود میشود تا حرارت زیاد باعث فرسودگی قطعات دیگ نشود.
مسیر شعله و دود مطابق نظر سازنده باید طوری انتخاب شود که حداکثر حرارت ضمن عبور گاز از لابلای پرههای دیگ کسب شود و اگر آجرچینی نیز مورد استفاده قرار گیرد، باید این موضوع رعایت شود.
روی دیگهای چدنی لوازم و وسایل زیر بکار میرود:
عایق و پوشش که اتلاف حرارتی را تقلیل میدهد، به خصوص اگر آن پوشش با رنگ روشن و شفاف باشد.
1ـ شیر تخلیه و تغذیه آن که بطور معمول در زیر دیگ قرار دارد.
2ـ کلکتورها که لولههای رفت و برگشت از ان منشعب میشود.
3ـ دریچه تنظیم و کشش دود
4ـ شیر اطمینان در دیگهای سیستم بسته که منبع انبساط در آنها به هوای آزاد ارتباطی ندارد.
ظرفیت دیگهای چدنی از 10000 تا 500000 کیلوکالری در ساعت است و نسبت به ظرفیت حرارت به شکلهای مختلف و ابعاد متنوع ساخته شدهاند و حداکثر فشاری که میتوانند تحمل کنند معادل 5 اتمسفر صنعتی است و فشار آزمایشی آنها حدود 7 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع با اتمسفر صنعتی است راندمان دیگهای چدنی با سوخت جامد حدود 60% و برای دیگهای با سوخت مایع و گازی معادل 85% است.
ظرفیت این دیگها برحسب کیلوکالری در ساعت تعیین میشود و در بعضی مواقع با سطح حرارتی مشخص میشود که در این صورت برحسب نوع سوخت و ساختمان دیگ هر متر مربع سطح حرارتی بین 8000 تا 12000 کیلو کالری در ساعت حرارت میدهد.
ب ـ دیگهای فولادی
دیگهای فولادی برعکس نوع چدنی دوام چندانی ندارند و خطر زنگ زدگی و خوردگی فلز به علت ترکیب با اکسیژن درحرارتهای بالا، زیاد است. این دیگها به انواع مختلف زیر تقسیم میشوند که مهمترین آنها عبارتند از:
1ـ دیگ با لوله دود: که برای تهیه آب گرم است و برای ظرفیتهای زیاد به کار برده میشود.
2ـ دیگ با لولههای آب گرم: که در این نوع دیگها در داخل لولههای مسی جریان دارد و شعله خارج لولهها است.
3ـ دیگهای عمودی
4ـ دیگهای افقی
5ـ دیگهای کامل که کلیه وسایل آن در کارخانه سازنده روی یک شاسی سوار میشود. این دیگها برای ظرفیت و فشار بالا ساخته شدهاند و برحسب نوع سوخت و طریقه تخلیه دود به اشکال مختلف ساخته میشوند.
6ـ دیگهای بخار فولادی که به منظور تهیه بخار با فشارهای زیاد ساخته میشوندو از فشارهای کم بین 5 تا 10 اتمسفر شروع و تا فشار 20 اتمسفر نیز میرسد و حتی در دیگهای بخار صنعتی فشار بخار تا 180 اتمسفر صنعتی نیز خواهد بود. ولی دیگهایی که در حرارت مرکزی بیشتر معمول است با فشار 10 اتمسفر صنعتی در نوع فشار قوی و 2 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع در نوع فشار ضعیف است که حرارتدهی آنها بین 2500 تا 12500 کیلو کالری در ساعت است.
در این سیستم انتقال دهنده حرارت آب است به طوری که آب در یک دیگ حرارت دریافت مینماید و توسط لوله به دستگاههای گرم کننده (رادیاتور و . . .) فرستاده میشود و بدینوسیله گرمای خود را به محل موردنظر داده و سرد میگردد و دوباره به دیگ اصلی برمیگردد و مدار تجدید میشود.
علل کاربرد فراوان این سیستم به شرح زیر میباشد:
1ـ فراوان بودن آب 2ـ ارزان بودن آب
3ـ بالا بودن گرمای ویژه آب 4ـ قابلیت تنظیم درجه حرارت آب
خواص فوق باعث شده است که خاصیت گرمایش با آب در ساختمانهای مسکونی جهت ایجاد هوای گرم و نیز تهیه آب مصرفی گرم ساختمانها بیشتر استفاده گردد.
دیگ اصلی آب در پایینترین قسمت مدار لولهکشی قرار دارد (شوفاژ سانترال ـ موتورخانه)
فصل چهارم
سیستمهای حرارت مرکزی آبی
انواع سیستم حرارت مرکزی از نظر توزیع گرما ـ اجزای یک سیستم حرارت مرکزی ـ قسمتهای اصلی یک موتورخانه ـ مشعلهای گازوئیل سوز ـ طرز کار رلههای مشعل ـ انواع کنترلرهای موجود در یک موتورخانه ـ انواع سیستم لولهکشی
انواع سیستم حرارت مرکزی از نظر توزیع گرما
الف ـ سیستمهای حرارت مرکزی با آب گرم: در این سیستمها یک دستگاه توزیع حرارت در هر اتاق نصب و حرارت مورد نیاز آنها به وسیله یک دستگاه تولیدکننده حرارت در موتورخانه تهیه و به اتاقها و قسمتهای ساختمان فرستاده میشود. که در آن وسیله گرم کردن اتاقها عمدتاً رادیاتور میباشد. حرارت به طریق تشعشع و از سطح رادیاتورها در دیوارها و کف و سقف و سایر وسایل داخل اتاق جذب میگردد، همچنین هواق اتاق در اثر تماس با سطوح گرم رادیاتورها گرم شده و استفاده از خاصیت سیالها (هوای گرم در بالا و هوای سرد در پایین) یک جریان طبیعی و جابهجایی در هوای اتاق به وجود میاید. باید توجه داشت که این سیستم فقط هوای داخلی را گرم و جابهجا نموده و هوای تازهای در اختیار ساکنین نمیگذارد. مدلهای تکمیلی توزیع کنندههای تشعشعی انواع کنوکتورها هستند که اصول کار آنها مثل رادیاتورها بوده و به وسیله جریان آب گرم تولید حرارت میکنند.
ب ـ سیستم حرارتی مرکزی با هوای گرم: قلب یک سیستم مکانیکی تهویه هوا عبارت است از کوزه هوای گرم معمولاً در قسمت مرکزی ساختمان قرار میگیرد. این کوره شامل یک دستگاه تولید حرارت میباشد که برای گرم کردن هوایی که میبایستی در اتاق در جریان باشد به کار برده میشود. گرمایش به وسیله مقاومت (کویل) الکتریکی نیز در ردیف حرارت مرکزی نوع مستقیم میباشد. با این تفاوت که در این سیستم دیگر نیازی به کوره فولادی نیست زیرا دودی حاصل نمیشود که با هوای مخلوط شده و به اتاق فرستاده شود. بلکه در این سیستم هوا مستقیماً از روی مارپیچی الکتریکی داغ عبور و گرم میشود.
اجزای یک سیستم حرارت مرکزی
1ـ کابینت دستگاه: همه وسایل و قسمتهای یک دستگاه تهویه هوا بدون توجه به نوع سوختشان در یک محفظه از ورق آهن به نام کابینت تعبیه شدهاند. کابینتها شامل دریچهای هستند که برای انجام سرویس در قسمت برقی بوده و نیز محلی برای اتصال کانال برگشت دارند.
2ـ ونتیلاتور (هوارسان): در کلیه دستگاههای تهویه هوای اجباری، بدون توجه به نوع سوخت و کارشان از یکی از دو نوع دستگاههای هوارسان استفاده میشود.
الف ـ نوع چرخ و تسمه
ب ـ ونتیلاتورهای حرکت مستقیم : در آنها موتور و ونتیلاتور مستقیماً توسط یک شافت به محور ونتیلاتور وصل میشود و تغییرات میزان هوادهی در این دستگاهها با تغییر سرعت موتور امکانپذیر است.
3ـ صافیها (فیلتر): در اغلب دستگاههای تهویه و هوا وکورههای هوای گرم در حد فاصل بین قسمت ورودی هوای برگشتی و ونتیلاتور صافی قرار میگیرد. صافیها در انواع مختلف ساخته می-شوند و به منظور تصفیه هوا از گرد و غبار و تا حدودی دود بکار گرفته میشوند.
4ـ طرح مبدلهای حرارتی (گازی): اغلب قسمت اصلی هر دیگ آب گرم و یا کوره هوای گرم را که محل تبادل حرارت بین منبع حرارتی و هوای گرم شونده است به نام بدنه اصلی دستگاه یا مبدل حرارتی مینامند. در مبدلهای حرارتی گاز در حالی که گاز در داخل محفظه مبدل میسوزد. گازهای حاصل از احتراق از داخل پوسته مبدل به سمت بالا حرکت کرده و پس از جمعآوری به طرف دودکش هدایت میشوند.
5ـ مشعلهای گازی: مشعلهای گازی که در دیگهای حرارت مرکزی و یا کورههای هوای گرم مورد استفاده قرار میگیرند دارای انواع مختلفی هستند که بطور کلی میتوان آنها را به دو دسته زیر تقسیم نمود:
الف ـ مشعل گازی اتمسفریک: این نوع مشعلها در محفظه پایینی مبدل حرارتی قرار میگیرند. در مشعلهای اتمسفریک، مقدار هوای اولیه برای احتراق کامل کافی نبوده و مشعل به هوای بیشتری نیاز دارد. لذا مقداری از هوای اضافی از اطراف مشعل وارد محفظه احتراق شده و در نزدیکی سوراخهای زبانه به گاز میپیوندد و هوای ثانویه نامیده میشود.
ب ـ مشعل گازی فشاری: این مشعل که اغلب تمام اتوماتیک هستند طوری طراحی شدهاند که هوا شکل ایرودینامیک داشته و مطلوبترین درصد مخلوط هوا و گاز را ایجاد میکند و با داشتن جلوبندی مناسب، بهترین احتراق را دارا میباشند.
6ـ مشعل گازوئیلی (سوختپاش): مشعل گازوئیلی از نظر کار با یک مشعل گازی تفاوت زیادی دارد زیرا گاز به صورت آماده جهت احتراق وارد مشعل میشود در صورتی که گازوئیل برای احتراق کامل میبایستی به صورت ذرات ریزی پودر شود. عمل پودر کردن گازوئیل توسط یک پمپ که از اجزای اصلی مشعل است، صورت میگیرد. بدین ترتیب که توسط این پمپ، گازوئیل تحت فشار زیاد قرار گرفته و بعد توسط یک نازل به صورت پودر به داخل محفظه احتراق پاشیده شده و به شکل یک مخروط شعله وارد مبدل حرارتی میشود.
7ـ دستگاههای هوای گرم الکتریکی: از آنجایی که در دستگاههای هوای گرم الکتریکی، عمل احتراق صورت نمیگیرد، لذا نیازی به یک مبدل حرارتی بزرگ و دودکشی جهت انتقال گازهای حاصله نمیباشد. به همین علت کورههای هوای گرم برقی شامل یک المان حرارتی از مقاومت الکتریکی محفظه دستگاه، یک ونتیلاتور و فیلتر میباشند.
همه کوره-های هوای گرم صرفنر از نوع سوختشان میتوانند به یکی از سه روش زیر بکار گرفته شوند که اختلاف آنها فقط در جهت جریان هوا از داخل دستگاه میباشد:
الف ـ جریان هوا از پایین به بالا ب ـ جریان هوا از بالا به پایین
ج ـ جریان افقی
در هر سه روش، هوارسان همیشه بین کانال برگشت هوا و سطح حرارتی قرار میگیرد.
8 ـ دیگها (بطور مفصل در فصل قبل توضیح داده شد.)
9ـ سوخت پاش: سوخت پاشها بطور کلی به سه نوع زیر تقسیم میشوند:
الف ـ فشاری ب ـ با فشار بخار یا هوا ج ـ با فشار ضعیف هوا
10ـ رادیاتور: رادیاتور تشکیل شده است از پرههای فلزی که بر حسب ظرفیتهای مختلف، تعدادی از آنها را به هم متصل میکنند و آب یا بخاری که از داخل آن عبور میکند سطح خارجی آن را گرم نموده و در نتیجه وزش طبیعی هوا و تشعشع هوا به محل منتقل میشود.
11ـ واحدهای گرم کننده: شامل کویل حرارتی است که از لولههای پردهدار که به صورت موازی یک ردیفه و چند ردیفه در برابر ونتیلاتور قرار گرفته میباشد. انتقال حرارت از طریق وزش اجباری در آن صورت میگیرد.
قسمتهای اصلی یک موتورخانه
این قسمتها به شرح زیر میباشد:
1ـ دیگهای شوفاژ سانترال
جنس این دیگها از چدن یا فولاد میباشد زیرا دارای دوام و عمر بالا می-باشند.
این دیگها به صورت پره پره به یکدیگر متصل شدهاند که علت آن به شرح زیر میباشد
الف) بتوان در صورت لزوم دیگ را تعمیر نمود.
ب) با اضافه و یا کم کردن قطعات آن بتوان ظرفیت دیگ را تغییر داد.
در ضمن روی دودکش آن نیز یک دریچه اطمینان نصب گردیده است تا در هنگام اشتعال ناگهانی و تصادفی سوخت و نیز فشارهای ناگهانی، دیگ صدمه نبیند بطوریکه با بازشدن دریچه اطمینان فشار حاصل از انفجار به خارج هدایت شود.
نکته1: داخل این دیگها توسط آجر نسوز پوشیده شده و ملات اندود گردیده است تا حرارت زیاد باعث فرسودگی آن نشود.
نکته2: روی این دیگها وسایل زیر وجود داردک
الف) عایق و پوشش (باعث کاهش اتلاف حرارت میشود به خصوص رنگهای روشن)
ب ) شیر تخلیه و تغذیه آب (در زیر دیگ قرار دارد).
ج) دریچه تنظیم و کشش دود
دیافراگم) کلکتورها (لولههای رفت و برگشت از آن انشعاب گرفته میشوند)
نکته3: حداکثر فشاری که این دیگها میتواند تحمل کند برابر 5 اتمسفر صنعتی میباشد (هر اتمسفر صنعتی برابر یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می-باشد)
نکته4: ظرفیت این دیگها از 10000 کیلوکالری الی 50000 کیلوکالری در ساعت میباشد.
2ـ منبع سوخت
3ـ منبع دوجداره
4ـ منبع انبساط
5ـ مشعل گازی و گازوئیل سوز
مشعلهای گازوئیل سوز
این نوع مشعلها دارای دو قسمت اساسی می-باشند:
الف) قسمتهای الکتریکی ب) قسمتهای مکانیکی
قسمتهای الکتریکی مشعل گازوئیل سوز
این قسمتها به شرح زیر میباشند:
1ـ موتورهای الکتریکی
این موتورها میتواند تکفاز و یا سه فاز باشد. (برای اطلاعات بیشتر به کتب رشته برق رجوع شود.)
2ـ ترانس جرقه
این ترانس در اصل یک ترانسفورماتور میباشد که شامل یک هسته مغناطیسی میباشد که دو سیتم پیچ روی آن پیچیده شده است به طوری که این دو از یکدیگر و هسته عایق شدهاند. سیم پیچ اولیه به برق اصلی وصل میشود و سیم پیچ ثانویه به مدار مصرفی متصل میگردد. این ترانس جرقه از نوع افزاینده است به طوری که با انتخاب تعداد حلقههای سیم پیچ اولیه و ثانویه، دارای ولتاژ خروجی در ثانویه برابر 10000 ولت خواهیم داشت.
[زیرا جرقه تولید شده از این فشار باید درجه حرارت چند مولکول اولیه گازوئل را به 700 درجه فارنهایت (360 درجه سانتیگراد) برساند تا احتراق انجام شود].
لازم به ذکر است که جنس الکترود جرقه زدن از فولاد زنگ نزن میباشد که دارای یک پوشش عایق سرامیکی میباشد و نوکهای برگشته الکترودها در جلو، بالای سوراخ نازل (سوخت پاش) قرار دارد که با خارج شدن گازوئیل پودر شده و مخلوط شدن آن با هوا، بین الکترودها جرقه تولید میشود بطوری که باعث مشتعل شدن مخلوط گازوئیل و هوا میگردد.
3ـ شیر برقی
این شیر از دو قسمت زیر تشکیل گردیده است.
الف) قسمت محفظهای
این قسمت در واقع شیر میباشد که گازوئیل از آن عبور مینماید به طوری که توسط صفحهای که به یک قسمت استوانهای شکل متصل میباشد و مجرای خروج گازوئیل را مسدود مینماید.
ب) سیمپیچ
در اثر عبور نمودن جریان برق از این سیمپیچ، حالت مغناطیسی پیدا میکند و استوانهای که به شیر (صفحه مجرای خروج گازوئیل) متصل است، به طرف بالا میکشد و باعث رها نمودن مجرای عبور گازوئیل میشود و در صورت قطع شدن جریان برق دوباره تحت تأثیر نیروی وزن و فنر آنرا رها مینماید تا بدینوسیله مجرای عبور گازوئیل را مسدود نماید.
نکته1: شیر برقی در مشعلهای گازوئیل سوز بین پمپ و نازل قرار دارد.
نکته2: قطع و وصل این شیر به وسیله رله مشعل صورت میگیرد.
4ـ چشم الکترونیکی
این چشم در برابر نور از خود عکسالعمل نشان میدهد به طوری که جریان برق را نیز از خود عبور میدهد.
در ساختمان چشمهای الکترونیکی جدید از نیمه هادیهای زرمانیم و امثال آنها استفاده شده است که بر اثر تابش نور خاصیت هدایت پذیری پیدا میکنند و جریان برق را از خود عبور میدهند و در واقع این چشمها یک نوع رله حساس به نور میباشد. این رلهها پس از یک زمان مشخص بعد از رویت جرقه شروع بکار مینمایند و در کنترل مشعل قرار میگیرند.
نکته: این چشمها در زمانی کمتر از 08/0 ثانیه بعد از خاموش شدن شعله، مشعل را از کار میاندازند.
5ـ جعبه کنترل اتوماتیک
این جعبه خود از دو قسمت زیر تشکیل شده است:
الف) پایه اتصال جعبه ب) جعبه
پایه جعبه دارای 9 کنتامت اتصال (ماده) و جعبه دارای 9 کنتاکت اتصال (نر) میباشد که با قرار دادن جعبه روی پایه آن، همه مدارات آن کامل میشود.
هر کدام از کنتاکتهای 9 گانه دارای شماره مخصوص به خود میباشد که هر کدام مربوط به یک قسمت و عنصر دستگاه میباشد که به شرح زیر می-باشد:
1و2ـ کنتاکتهای اتصال چشمالکترونیکی
3ـ کنتاکت فرمان تغذیه
4ـ سیم تغذیه الکتروموتور
5ـ سیم فرمان شیر برقی
6ـ در مشعلهای دو مرحلهای کاربرد دارد و برای شیر برقی شماره 2 میباشد.
7ـ مربوط به لامپ دگمه استارتر روی جعبه میباشد. که در هنگام رست روشن میشود. (چراغ فوق به عنوان یک اخطاردهنده در هنگام بروز اختلال در مکانیزم دستگاه میباشد و به طوری که میتوان از آن برای سیم فرمان برای زنگ اخبار استفاده نمود.)
8ـ سیم نول (mp)
9ـ سیم فاز (ph)
نکته1: در مسیر این سیم، دو رله حرارتی قرار دارد [یکی محدوده کننده و دیگری متغیر (ترموستات)]
نکته2: این دو رله به صورت سری قرار میگیرند.
نکته3: ترموستات اگر روی یک درجه مشخص تنظیم گردد باعث میشود که آب از این درجه حرارت تجاوز نکند.
در هنگام رست دستگاه اگر به هر علتی اختلالی در عملکرد دستگاه باشد، بلافاصله جعبه کنترل از خود عکسالعمل نشان میدهد و کار دستگاه را تعطیل مینمایید که در این موقع چراغ قرمز روی دگمه استارت (که روی جعبه کنترل قرار دارد) روشن میشود.
نکته4: در هنگام رست برای استارت دوباره باید کمی صبر نمود تا بیمتال مربوط به ضامن استارت سرد گردد و در جای اولیه خود بازگردد تا بدین وسیله امکان استارت دوباره فراهم گردد که در این فاصله زمانی، گازهای داخل دیگ تخلیه میشوند و فضای دیگ دوباره برای احتراق مشعل آماده میشود.
نکته5: به طور کلی یک سیستم جعبه کنترل از قسمتهای زیر تشکیل گردیده است:
الف) مدار مکانیکی
این مدار شامل کنتاکتهای نگهدارنده میباشد.
ب) مدار الکتریکی
این مدار خود از دو قسمت زیر تشکیل شده است:
1ـ یکسو کننده 2ـ دو رله
طرز کار رلههای مشعل
1ـ رله حرارتی (بیمتال) : این رله از دو تیغه فلزی غیر همجنس که به یکدیگر چسبیدهاند (پرس شدهاند) تشکیل شده است که در برابر حرارت انبساط پیدا میکنند به طوری که دو تیغه در اثر عبور جریان زیاد منبسط و به یکدیگر نزدیک میشوند و در هنگام قطع شدن جریان، سرد شده و به حالیه خود باز میگردند.
2ـ رله مغناطیسی: میدانید که طریقه ساخت یک سیم پیچ مغناطیسی بسیار ساده میباشد و آن با پیچیدن چند دور سیم به دور یک هسته عایق حاصل میشود به طوری که اگر داخل آن یک میله فلزی قرار گیرد و با اتصال جریان برق به سیم پیچ آن میله فلزی خاصیت الکترومغناطیسی پیدا میکند و میتواند اجسام فلزی که در مجاورت خود قرار دارند را جذب نماید. (آهنربا) در مشعلها، با استارت موتور، مشعل شروع به کار مینماید و در حدود 12-10 ثانیه دو عمل جرقه و مکش هوا به وسیله وانتیلاتور مشعل که خود سبب پر شدن محفظه احتراق از هوای تازه و نیز تخلیه گازهای مزاحم میشود ـ صورت میگیرد که بعد از آن در صورتی که شعله توسط ترانس جرقه و مخلوط گازوئیل با هوا صورت گرفته باشد، فتوسل (چشم الکترونیک) با دیدن نور شعله جریان را از خود عبور داده که جریان برق سپس وارد سیم پیچ (رله) میشود که در نتیجه باعث مغناطیس شدن بوبین و جذب جوشن میشود که با جذب ان باعث به جلو فشار داده شدن ضامن کنتاکت میشود.
لذا کنتاکت bf (وسطی) که در برابر ضامن قرار دارد به سمت جلو رانده میشود که باعث اتصال bf به کنتاکت ks (صلیبی) میشود (Ks به فاز متصل است) و کمی آنرا به سمت عقب میکشاند. (کنتاکت bf در مدار دائم شیر برقی قرار دارد.)
نکته1: کنتاکت bf قبلاً از طریق کنتاکت موازی خود که در مدار رله حرارتی ترانس تغذیه قرار دارد برق را دریافت مینماید ولی حال با اتصال به کنتاکت ks از این کنتاکت برق را دریافت میکند.
با عقب رفتن کنتاکت ks مدار از دو کنتاکتهای طرفین قطع میگردد. [کنتاکت سمت راست (F2) مربوط به مدار رله حرارتی و کنتاکت سمت چپ مربوط به مدار فندک (ترانس) میباشد.] با قطع شدن این دو کنتاکت، دستگاه کار خود را به صورت دائم انجام میدهد که در آن بیمتال با سرد شدن مدار، جرقه زن فندک را نیز قطع مینماید.
نکته2: در قطع شدن مدار ترانس فندک تأخیری وجود دارد که دارای دو علت زیر است:
الف) به کنتاکتهایی مربوط است که در مدار رله حرارتی موازی با کنتاکت ترانس در مدار رله متصل است. به طوری که تغذیه آن مربوط به کنتاکت وسطی (b1) که دارای فاز است و مربوط به شیر برقی است صورت میگیرد.
ب) به سرد شدن تیغه رله مربوط میباشد که کنتاکت b1 را از آن قطع مینماید و به کنتاکت سمت راست (V2 که مرتبط با شیر برقی شماره 2 است) متصل مینماید که باعث قطع شدن ترانس میشود.
نکته3: شیر برقی V2 مربوط به مشعلهای دو مرحلهای میباشد که کمتر متداول است.
نقشه سیمکشی برق مشعلهای گازوئیلی
1ـ سیم اتصال زمین به رنگ زرد و با نوار سبز رنگ مشخص گردیده است.
2ـ درجه حرارت محیطی که رله 701- TF در آن کار میکند نباید از 60 درجه سانتیگراد بیشتر شود.
علائم شکلهای بالا:
HS: کلید اصلی Z : ترانس جرقه
ST: آکوستات اصلی FZ: فتوسل
RT: آکوستات ایمنی SA: چراغ اخطار دهنده
GL: آکوستات اضافی مرحله دوم R: کلید فرمان
M : موتور مشعل V1: شیر مرحله اول
LK: سرو مشعل V2: شیر مرحله دوم
قسمتهای مکانیکی یک مشعل گازوئیل سوز
الف) پمپ مشعل : وظیفه این پمپ مکش سوخت مایع از مخزن گازوئیل و فشردهسازی آن به طرف نازل است. (پمپ توسط یک کوپلینگ، حرکت خود را از محور موتور الکتریکی دریافت مینماید.)
پمپهای مشعل اغلب دونوعند:
1ـ پمپهای گردشی 2ـ پمپهای چرخ دندهای
نکته1: روی پمپهای مشعل یک شیر هواگیری وجود دارد.
نکته2: این پمپها اغلب دارای دو مجرای خروجی گازوئیل میباشند که متناسب با شرایط پمپ و مشعل یکی از این مجراها به نازل و دیگری به فشارسنج متصل میشود.
نکته3: برخی از پمپها دارای شیر برقی میباشند که مسیر جریان سوخت را باز و بسته مینماید.
ب) وانتیلاتور
این قسمت برای تأمین هوای مورد نیاز در محفظه احتراق دیگها و کورهها جهت خروج گازوئیل تولید شده از احتراق و نیز تنظیم نمودن فضای مناسب جهت احتراق بکار برده میشود.
(این قطعه درست شبیه پروانه کولرهای ابی و به شکل استوانهای میباشد که توسط یک پیچ روی محور موتور الکتریکی و در راستای محور پمپ نصب میشود).
توسط دریچهای که در ابتدای مجرای ورودی و انتیلاتور وجود دارد، مقدار هوایی که بداخل مشعل وارد میشود تنظیم میشود.
ج) نازل
وظیفه نازل، پودر کردن سوخت به حالت ذرات بسیار ریز تا احتراق کامل میباشد. سوختی که توسط نازل به حالت پودر پاشیده میشود تحت فشار معینی که از طریق پمپ تأمین میشود و نیز تحت زاویه مشخصی میباشد.
( این زاویه تعیین کننده طول و عرض شعله میباشد که خود با حجم و طول و عرض دیگ مرتبط است.)
نکته1: مشخصات نازلها برحسب اندازه و نوع مشعل متفاوت میباشد که توسط مقدار سوخت و زاویه پاشیده شده سوخت تعیین میگردد. به طور مثال نازل با مشخصات IH- 45 دارای زاویه مخروطی 45 که سوخت تحت آن زاویه پاشیده میشود و حدود 4 لیتر سوخت در یک ساعت از سوراخ این نازل عبور میکند.
نکته2: قبل از آن که سوخت وارد نازل شود از یک صافی مخصوص عبور میکند زیرا کوچکترین ماده جامد میتواند سبب مسدود شدن مجرای عبور سوخت گردد.
گازوئیل پس از گذشتن از فیلتر در نازل وارد یک محفظه گردابی میگردد که به دلیل کاهش تدریجی مجرای محفظه عبوری و نیز افزایش سرعت سوخت، حرکت گردابی شکل گرفته و سرانجام به صورت پودری از سوخت داخل محفظه احتراق پاشیده میشود که در این هنگام هوایی که توسط وانیتلاتور تولید شده با سوخت مخلوط شده که این هوا به پودر شدن سوخت کمک فراوانی میکند.
د) لوله هوا و الکترود جرقهزن
این لوله مجرایی است که از طریق آن هوایی که به وسیله وانتیلاتور و محفظه دمپر مکیده میشود به نازل و شعله پخشکن هدایت میشود.
نکته: طریقه تنظیم فاصله دو الکترود جرقه به صورت زیر است:
الف) فاصله نوک الکترودها از محور نازل حدود 8 الی 9 میلیمتر است.
ب) فاصله نوک الکترودها از نوک نازل حدود 3 میلیمتر است.
ج) فاصله دو نوک الکترودها از یکدیگر حدود 3 میلیمتر است.
و) شعله پخش کن : این قسمت همانطور که از نامش مشخص است باعث پخش شدن شعله میشود که جزء اصلی لوله سوخت میباشد.
ی) سیستم سوخت پاش
این قسمت خود از اجزاء زیر تشکیل شده است:
1ـ لوله انتقال دهنده سوخت از پمپ به نازل 2ـ شعله گردان
3ـ مقره 4ـ الکترودهای جرقه زن
5ـ وایرهای انتقال دهنده ولتاژ قوی 6ـ پخش کننده هوا
7ـ فندک جرقه زن
طریقه نصب مشعلهای گازوئیل سوز
این مشعلها توسط یک فلنج و به وسیله چهار عدد پیچ که در محل مخصوص خود روی دیگهای چدنی قرار میگیرند نصب می-شود.
1ـ ابتدا محل اتصال فلنج مشعل به دیگ را سوراخ نموده و سپس قلاویز نمایید.
2ـ مقوای نسوز را بین فلنج و دیگ قرار دهید و توسط چهار عدد پیچ به صفحه دیگ متصل نمایید.
3ـ بعد از نصب نمودن فلنج روی دیگ، مشعل را در محل مورد نظر روی فلنج قرار داده و پیچهای آن را محکم کنید.
4ـ لولههای پمپ گازوئیل را به سیستم سوخترسانی متصل کنید.
5ـ سیمکشی برقی مشعل را طبق نقشه آن به برق شهر متصل نمایید.
نکته1: منبع گازوئیل باید حداقل 2 متر با مشعل فاصله داشته باشد.
نکته2: منبع گازوئیل باید از شیب ملایمی در جهت عکس خروجی نصب گردد تا قطرات آب و کثافات آب دور از لوله خروجی تهنشین گردد.
نکته3: برای منبع یک لوله هواکش (تهویه) در نظر گرفته شده است تا فشار جو وارد منبع گردد که در نتیجه باعث آسان خارج شدن گازهای فرار از منبع و نیز جلوگیری از افزایش فشار شود.
نکته4: همیشه باید هنگام اتصال لولههای سیستم از خمیر رزوه لوله استفاده شود زیرا خمیر فوق در برابر گازوئیل مقاوم است و هیچوقت خشک و سفت نمیشود.
1ـ دودکش 2ـ دیگ 3ـ مشعل 4ـ لوله برگشت 5ـ لوله رفت 6ـ صافی 7ـ شیر فلکه 8ـ شیر فلکه 9ـ منبع سوخت 10ـ درب منبع 11ـ لوله تهویه 12ـ لوله پرکن گازوئیل
1ـ دودکش 2ـ لوله برگشت 3ـ لوله رفت 4ـ صافی 5ـ شیر فلکه 6ـ شیر فلکه 7ـ لوله تهویه 8ـ دریچه 9ـ سوپاپ گازوئیل 10ـ منبع سوخت 11ـ لوله پرکن
انواع کنترلرهای موجود در یک موتورخانه
الف) آکوستات
از آکوستات جهت جلوگیری از گرم و یا سرد شدن بیش از حد آب دیگ استفاده میشود به طوری که در یک درجه حرارت تنظیم شده و مدار الکتریکی مشعل را قطع مینماید و پس از آن که درجه حرارت آب به اندازه 10 تا 20 درجه فارنهایت سردتر شد دوباره مدار را وصل کرده و سوخت پاش را راه میاندازد.
آکوستات اغلب در دو نوع زیر ساخته می-شود:
1ـ سطحی 2ـ مستقری
ب) ترموستات
از این وسیله برای ثابت نگهداشتن دمای داخل اطاق موتورخانه استفاده میشود که در صورت زیاد شدن درجه حرارت، سوخت پاش قطع میشود و با کاهش دما دوباره راه میافتد.
اغلب ترموستات به دو صورت زیر وصل میشود:
1ـ داخلی (در داخل ساختمان نصب میشود و با هوای داخلی تنظیم میشود)
2ـ خارجی (در خارج از ساختمان وصل میشود)
ج) ترمومتر
از ترمومتر برای نشان دادن درجه حرارت اطاقها و آب دیگ استفاده میشود.
د) آب نما
از این وسیله برای نشان دادن مقدار آب موجود در سیستم استفاده میشود که بدین وسیله کمبود آب در اثر تبخیر مشخص میگردد.
آبنما درست همانند ترمومتر روی دیگ و یا بدون هیچ واسطهای روی لوله آب گرم نصب میشود.
(این وسیله ممکن است برحسب متر و یا فوت درجهبندی شده باشد که در این صورت مقدار فشار را برحسب کیلوگرم بر سانتیمتر مربع یا پویند بر اینچ مربع نشان میدهد)
ه) گازوئیل سنج
از این وسیله برای مشخص کردن مقدار گازوئیل موجود در داخل منبع سوخت استفاده میشود که خود به دو صورت عمل میکند:
1ـ ارتفاع سنج
این ارتفاع سنج از یک صفحه مدرج و یک شناور و یک سیستم تشکیل شده است.
شناور فوق توسط یک قرقره و یک فنر کار میکند. هنگامی که شناور بالا میرود نخ دور قرقره پیچیده میشود و در نتیجه درجه را زیاد نشان میدهد و برعکس اگر گازوئیل کم شود، شناور پایین میرود و نخ از دور قرقره باز میشود.
2ـ گازوئیل نما
این وسیله از یک لوله پلاستیکی یا شیشهای تشکیل شده است که توسط آن به منبع سوخت متصل میشود که بدین وسیله ارتفاع گازوئیل را در منبع نشان میدهد.
و) شیر خودکار رادیاتور
از این شیر در مکانهایی که کنترل دقیق حرارت نیاز است استفاده میشود که توسط آن به صورت خودکار برحسب درجه حرارت محل، مقدار جریان آب رادیاتور را تغییر میدهد.
شرح کار گاز در مشعل گازی
گاز بعد از عبور از رگولاتور تنظیم وارد کلید کنترل فشار گاز میشود. (تا وقتی که مقدار فشار گاز در سیستم لولهکشی کمتر از حداقل موردنیاز باشد، مشعل توسط کلید کنترل فشار گاز متوقف است).
پس از این قسمت به تدریج گاز وارد شیر برقی میشود تا بدین وسیله شدت احتراق بتدریج افزایش یابد.
نکته1: در این مرحله در صورت قطع جریان برق، جریان گاز نیز قطع میشود.
حال باید احتراق صورت گیرد که در این صورت عمل مشتعل شدن و احتراق در لحظه ابتدایی به وسیله یک قوس الکتریکی که توسط ترانسفورماتور (با ولتاژ Kv 10 بین الکترود و سر مشعل ) حاصل میشود بوجود میآید که جهت پایداری میگردد که البته احتراق حاصل شده توسط یک دمپر قابل تنظیم میباشد.
نکته2: در روی کلیه مشعلهای گازی یک رله وجود دارد که به صورت اتوماتیک عمل احتراق را کنترل میکند.
روش تنظیم مقدار گاز مشعل گازی
از مهمترین اصولی که باید در مشعلهای گازی دقت کرد مقدار تنظیم گاز و هوا جهت احتراق بهتر در مشعل میباشد.
البته احتراق ناقص بر اثر عواملی حادث میشود که میتوان به عوامل زیر اشاره نمود:
الف) مخلوط شدن ناقص گاز و هوای اولیه ب ) کمبود فشار گاز
ج) کمبود جزئی هوا د) کثیف بودن شعله پخش کن
ه) سرد شدن بیش از حد هوای داخل محفظه احتراق یا کوره
نکته: فاصله بین نوک الکترود جرقه و بدنه مشعل باید حدود mm3 باشد.
چگونگی انتخاب مشعل
برای انتخاب هر مشعل مشخصات فنی زیر را باید از قبل مشخص نمود:
1ـ قدرت حرارتی: قدرت حرارتی عبارت است از مقدار انرژی حرارتی حاصله از احتراق کامل سوخت در هر ساعت، قدرت حرارتی مشعل بر حسب کیلوکالری بر ساعت مشخص میشود و معمولاً بین 000/20 تا 000/000/10 کیلو کالری بر ساعت میباشد.
2ـ نوع سوخت مصرفی: نوع سوخت مصرفی گاز یا گازوئیل یا مازوت و دوگانه گاز ـ گازوئیل یا گاز ـ مازوت میباشد.
3ـ فشار در محفظه احتراق: فشار در محفظه احتراق فشاری است که در اثر احتراق سوخت و فن مشعل ایجاد میشود و معمولاً برحسب میلیمتر ستون آب یا میلیبار مشخص میگردد. شکل زیر یک نمونه از منحنیهای تغییرات ظرفیت حرارتی مشعل را نسبت به فشار در محفظه احتراق نشان میدهد. به طوری که مشاهده میشود، با کاهش فشار محفظه احتراق توان حرارتی مشعل افزایش مییابد و این نکته هنگام انتخاب مشعل باید مورد توجه قرار گیرد. فشار در محفظه احتراق براساس نوع دیگر و طول مسیر دودکشها معلوم میشود.
برای تعیین قدرت حرارتی مشعل ابتدا باید قدرت حرارتی دیگ را معین کرده سپس با احتساب 10 تا 30 درصد اضافی بایت راندمان دیگ و مشعل، به کاتالوگ مشعل مراجعه شود. از آنجایی که در محاسبات سرانگشتی معمولاً بازاء هر متر مربع زیربنای ساختمان مقدار 120 تا 180 کیلوکالری بر ساعت قدرت حرارتی برای دیگ در نظر گرفته میشود خواهیم داشت:
3/1 تا 1/1 180 تا 120 سطح زیربنای ساختمان = قدرت حرارتی مبنای انتخاب مشعل
[Kcal/hr] [m2] [Kcal/hr]
توجه: ظرفیتهای ارائه شده در کاتالوگ مشعلها بر مبنای شرایط جوی استاندارد (یعنی سطح دریا با فشار مطلق 760 میلیمتر) میباشند. در شرایط کاری متفاوت با شرایط استاندارد به دلیل کاهش چگالی هوا، ظرفیت حرارتی مشعل نسبت به ظرفیت اسمی آن (مندرج در کاتالوگ) بازاء هر 300 متر ارتفاع از سطح دریا حدود 4درصد کاهش مییابد که این موضوع را در انتخاب مشعل باید مدنظر قرار داد.
جدول 1-4-5- جدول تناسب حجم هوا ـ دبی سوخت و مقدار حرارت
طریقه انتخاب دودکش دیگهای حرارت مرکزی
برای انتخاب دودکش از نوع آزبست یا مشابه برای بار حرارتی 000/40 الی 000/500/2 کیلوکالری در ساعت میتوان از فرمول زیر که کاربرد عمومی و غیراختصاصی دارد استفاده نمود.
ارتفاع دودکش h= [m] بار حرارتی Q= (Kcal/h) سطح مقطع f=(cm2)
در مورد سیستمهای شوفاژ سانترال با سوختهای مایع و گاز میتوان سطح مقطع دودکشها را از نوع آزبست یا مشابه از آن منحنیهای ارائه شده انتخاب نمود.
این منحنیها بر کشش مورد نیاز دستگاه حرارت مرکزی درهر مورد تطبیق یافته برای استفاده از روشهای فوق شرایط ذیل باید مورد توجه قرار گیرند.
1ـ طول لوله ارتباطی دودکش عمودی و دیگ نباید از ارتفاع تجاوز نماید.
2ـ مجموع مقادیر عدد Z باید زیر 5/2 باشد.
3ـ کشش مورد نیاز دیگ باید در داخل محدوده سطح هاشور خورده نمودار کشش قابل خواندن باشد.
زانوی 30 درجه 149/0 = Z زانوی 45 درجه 221/0 = Z
زانوی 60 درجه 328/0= Z زانوی 90 درجه 191/1= Z
نوشته شده توسط گروه تعمیرات پکیج در غرب تهران
021-44570530