مزایا و معایب سوپرهیتر در بویلر صنعتی

مزایا و معایب سوپرهیتر در بویلر صنعتی چیست؟
مهم ترین مزیت سوپرهیترها، کاهش مصرف آب و انرژی است ولیکن مقداری بر هزینه نگهداری افزوده خواهد شد. در بیشتر حالت ها، مزایای وجود سوپرهیتر در بویلر صنعتی از هزینه های مرتبط آن بیشتر است و در کاربردهای بسیاری تاکنون استفاده شده است.

تنها استثنای این امر، استفاده از سوپرهیترها در لوکوموتیوهای تغییر جهت دهنده است. در لوکوموتیوهای که برای معادن استفاده می شوند، به نظر می رسد مزایای استفاده از سوپرهیتر روی مرز است و بنابراین به ندرت از سوپرهیتر استفاده شده است.(نکته: مهم برای استفاده از سوپرهیتر در بویلر صنعتی، نگهداری آن ها است و عدم رسیدگی و توجه مناسب، سوپرهیترها را در معرض خطرات مهمی قرار می دهد.)

چه عواملی برای درست کار کردن سویپرهیتر در بویلر صنعتی تأثیر دارد:
تعدادی از پارامترهای خاص در کنار هم قرار می گیرند و موجب می شوند که یک سوپر هیتر به درستی عمل کرده و عمر قابل قبولی داشته باشد.

• سطح حرارتی مناسب.
• انتخاب جنس مناسب.
• کنترل دمای فلز و تنظیم سطح حرارتی برای محافظت از خوردگی آن.
• کنترل رسوب گیری یا همان لحاظ کردن ضریب فائولینگ.

موارد استفاده و کاربرد سوپرهیتر در بویلر صنعتی چیست؟
فشار کاری موجود برای تولید بخار خشک که در واحد های صنعتی تولید همزمان و واحد های صنعتی ترکیبی رنج معمولی از 10 تا 100 بار و رنج دمایی از دمای اشباع در حدود 1000درجه فارنهایت را دارا می باشند.

لوله های آلیاژی بدون درز از قطر 1.25 تا 2.5 اینچ با جنس های آمده در جدول در ساختمان سوپر هیتر ها استفاده می شود. میزان تنش به دمای دیواره لوله ها بستگی دارد و ضخامت لوله ها بر اساس فرمول های آمده در استاندارد ASME SEC.1 & 8 محاسبه می شود.رنج سرعت در لوله های سوپر هیتر ها در حدود 50 تا 140 fps بسته به فشار کاری، افت فشار و کاهش بار می باشد.

به طور کلی افت فشار در کاربری های صنعتی در رنج 10 تا 70psi بسته سایز، فشار و کاهش با کاری می باشد. البته افت فشار بسته به تعداد مراحل سوپر یت شدن می توان مقادیری بیش از این مقدرا بوده و تا 150-200psi بالا رود.

روش های مختلفی برای محاسبه سوپر هیتر ها وجود دارد که به پارامتر های گاز و بخار و دیگر شرایط واحدهای مربوطه بستگی دارد.

کاربرد سوپر هیت در تولید بخار خشک برای کارواش ها؟
شاید برای شما جالب باید امروزه برای تولید بخار خشک در کارواشهای بخار از سوپر هیت در بویلر صنعتی آنها استفاده می شود. تفاوت بخار خشک با بخار مرطوب این است که در بخارشویی آسیبی به قسمت های برقی خودرو نمی رسد و برای شستشوی داخل اتومبیل و صفرشویی خودرو بسیار مفید است.

روش ساخت انواع سوپرهیت در بویلر صنعتی:
لوپ لوله های مورد استفاده در ساخت سوپر هیتر انواع مختلف دارد که یکی از آن ها نوع وارون است که در پکیج بویلر ها به فراوانی استفاده می شود حال آنکه نوع قائم پره دار آن ها نیز در سیستم های HRSG معمول می باشد.

طراح نوع افقی این لوله ها با کله گی (سری) افقی در هر دو نوع HRSG و پکیج بویلر ها استفاده می شود. میله مفتولی ها به طور معمول در پکیج های تولید بخار که دما آن ها در رنج 1500 -2200 درجه فارنهایت هستند و یا در شرایطیی که دمای میله برای مهم است مورد استفاده می شود.

اگر چه که در سیکل های HRSG که رنج دمای پاین بوده (در حدود 900-1400 درجه فانهایت) و سطح حرارتی بالاتری مورد نیاز است از این تیپ لوله ها استفاده می شود. موارد استفاده این لوله ها موجب خلاصه شدن کاربری های آن ها شده است.

نحوه چیندمان نازل های دی سوپرهیتر در بویلر صنعتی به چه صورتی است؟
نازل های Ring Type Desuperheater در سطح مقطع لوله بخار از مرکز به سمت دوطرف چیدمان شده و نازل ها دور تا دور خط لوله بخار به صورت شعاعی (Radial) نصب شده اند. اما در Integrated Desuperheater این قابلیت وجود دارد که نازل های که در ابتدا قرار است پاشش آب را انجام دهند، در مرکز خط بخار نصب شوند. این قضیه باعث می شود که همواره پاشش بخار از مرکز خط لوله بخار شروع شده و با افرایش میزان دبی آب، پروفایل پاشش آب افزایش پیدا کند.این مزیت در Integrated Desuperheater ریسک واتر دریپینگ(water Dripping) یا پاشش آب روی خط بخار را به شدت کاهش می دهد.

در Integrated Desuperheater با حرکت عمودی یا چرخشی پلاگ، تعداد نازل های درگیر برای پاشش آب را تغییر می کند. نازل های Integrated Desuperheater از دو جهت اهمیت ویژه دارند.

• اولین مورد قسمت اریفیس نازل است که ظرفیت آن نازل را مشخص می کند.
• دومین مورد با اهمیت، بدنه نازل بوده که بحث استحکام مکانیکی آن را حین عملکرد تامین می کند.

از آنجایی که نازل ها مستقیما و به وسیله مسیرهای جداگانه ای به چمبر (Chamber) و محفظه داخلی دی سوپرهیتر متصل هستند، همواره به صورت جداگانه تغذیه شده در نتیجه می توانند افت فشار مستقل و ثابتی را تجربه کنند. این مسئله سبب بهبود اتمایزینگ در Integrated Desuperheater می شود. سطح مقطع مارپیچی داخل نازل با چرخش (Swirl) و افزایش سرعت آب در اریفیس، شرایط اتمایزینگ را بهبود می­بخشد.