محاسبات دیگ بخار

دیگ های بخار عموما از نظر جنس به دو دسته فولادی و چدنی تقسیم می شوند.

نکته ای که در محاسبات مربوط به دیگ های بخار بایستی مدنظر قرار گیرد، حرارت اتلافی ساختمان و میزان گرمای مورد نیاز برای افزایش درجه حرارت آب مورد استفاده در آن فضا است. به عبارتی برای هدررفت های حرارتی مانند مخزن انبساطی نصب شده بر روی بام

، لوله های عایق بندی نشده و موارد دیگر و برای در نظرگرفتن عدم قطعیت های احتمالی، ضریبی به نام ضریب اطمینان در محاسبات استفاده می کنیم که ضریب ده درصد به طورمعمول در محاسبات مربوط به کار گرفته می شود.

با این توضیحات، ظرفیت گرمایی دیگ بخار، به شکل زیر محاسبه می شود:

H_B=(H₁+H₂)*1.1

که در آن H₁ بیانگر هدررفت حرارتی، H₂ حرارت لازم برای گرم کردن آب مورد استفاده و H_B  ظرفیت گرمایی دیگ بر حسب کیلووات می باشد.

حال ظرفیت گرمایی دیگ با محاسبات ساده ای که در بالا به آن اشاره شد، به دست آمد.

در قدم بعد، باید براساس این ظرفیت و مراجعه به کاتالوگ محصولات کارخانجات تولید کننده این دیگ ها، نسبت به انتخاب محصول مناسب، اقدام ورزید.

در شکل زیر نمونه ای از کاتالوگ مشخصات دیگ های بخار تولید ماشین سازی اراک مشاهده می شود:

اگر از سمت راست جدول را مورد بررسی قرار دهیم، ستون های اولیه بیانگر شماره مدل و ظرفیت گرمایی است و در ستون های بعدی اطلاعاتی در خصوص ویژگی های ساختاری دیگ ماند طول، عرض، ارتفاع، قطر دودکش و وزن آن قابل مشاهده است.

همانطوری که گفته شد، با داشتن ظرفیت گرمایی دیگ و مراجعه به اولین ستون از سمت راست، مدلی را که جوابگوی نیازمان باشد، انتخاب می کنیم.

شایان ذکر است که برای تعیین ظرفیت دیگ های بخار، علاوه بر مبنای ظرفیت حرارتی (که بر حسب KW، KCAL/HR ویا BTU/HR است)، عاملی همچون توان تولید بخار(برحسب LB/HR ویا KG/HR) نیز در انتخاب و تصمیم گیری، معیار قرار می گیرد.

استفاده از واحدی به نام اسب دیگ(BHP) برای دیگ های بخار و مخصوصا پرظرفیت، رواج بیشتری دارد.

چند محاسبه سرانگشتی!

•  اگر مشخصات مندرج در کاتالوگ ها و جداول راهنما، به گونه ای بود که فقط بتوان حجم دیگ را با توجه به ظرفیت حرارتی لازم، به دست آورد، در آن صورت، برای به دست آوردن ابعاد حدودی دیگ و وزن آن، می توانیم به شیوه زیر عمل کنیم:

عرض دیگ را حدودا ریشه سوم نصف حجم دیگ در نظر می گیریم و طول تقریبی آن را 2 تا 2.1 برابر عرض و ارتفاع آن را حدود 10 درصد فراتر از عرض آن منظور می کنیم.

برای تخمین وزن، با مراجعه به جدول و داشتن ظرفیت حرارتی دیگ، ابتدا حجم آن را بر حسب متر مکعب قرائت می کنیم. وزن تقریبی دیگ به تن، از تقسیم عدد حجم (به متر مکعب) بر عدد 3.3 حاصل می شود.

• برای محاسبه میزان مصرف آب دیگ بخار، از رابطه زیر استفاده می کنیم:

(بخار تولیدی دیگ) GPM = 0.002 * lb/hr

•  برای محاسبه ظرفیت منبع انبساط باز دیگ، فرمول زیر را به کار می بریم:

V (Lit) = (Q(Kcal/hr) * 1.5) / 1000

•  برای محاسبه قطر لوله های رفت و برگشت منبع انبساط باز دیگ، روابط زیر را به کار می بریم:

d1 (mm) = 15 + 1.5 √(Q/1000) (قطر لوله رفت)

d2 (mm) = 15 + √(Q/1000) (قطر لوله برگشت)

که در آن Q  بیانگر ظرفیت گرمایی دیگ بر حسب کیلوکالری بر ساعت است.

•  برای محاسبه مصرف سوخت دیگ، کافیست ظرفیت گرمایی دیگ را بر ارزش گرمایی سوخت استفاده شده تقسیم کنیم. به مثال زیر توجه کنید:

دیگ بخاری داریم به ظرفیت 200 کیلووات (به بیان دیگر، حرارت مورد نیاز برای گرم کردن آب در این دیگ به 172000 کیلوکالری انرژی است).

ارزش گرمایی هر متر مکعب گاز طبیعی 8600 کیلوکالری است. با تقسیم عدد 172000 بر 8600، میزان سوخت مصرفی به دست می آید.

محاسبات دیگ بخار شامل پارامترهای مختلف و متعددی هست و در این مطلب، تلاش کردیم شما عزیزان را با شیوه محاسبه و استخراج برخی از مهمترین پارامترهای موثر در انتخاب این نوع از تاسیسات مکانیکی، آشنا کنیم. امیدواریم که مورد استفاده شما دوستان قرار گیرد.