نرم افزار آموزشی آشنایی با دیگ بخار

توضیحات

مرجع تخصصی مهندسی شیمی با همکاری شرکت صنایع ملی پتروشیمی اقدام به ارائه نرم افزار های آموزشی تخصصی و فنی مهندسی نموده است. این نرم افزارها به صورت مولتی مدیا توسط آموزش شرکت ملی صنایع پتروشیمی کشور ، با محتوایی کاملا کاربردی و آموزش های تخصصی، جهت بالا بردن سطح علمی دانشجویان و متخصصان فراهم گردیده است. محتوای اين بسته های آموزشی، در مورد آموزش تجهيزات موجود در صنايع نفت، گاز و پتروشيمی به پرسنل فعال در واحدهای مختلف پتروشیمی و درسطح آشنایی با تجهیزات و روش های تعمير و بازرسی هر يک از آن ها می‌ باشد. همچنین این نرم‌ افزارها می‌ تواند مورد توجه فارغ‌ التحصیلان و دانشجويان رشته‌ های مهندسی و شاغلین كه در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و انرژی مشغول به كار هستند، قرار گیرد.

١- کلیات

صنایع شیمیایی منابع انرژی زیادی را مصرف می کنند تا بتوانند انرژی مورد نیاز خود را به منظور انجام بسیاری کارها از جمله بكاراندازی تجهیزات فرایندی. تامین انرژی حرارتی مورد نیاز برای گرم کردن مواد و غیره تامین نمایند. منابع انرژی حال حاضر در جهان عمدتا شامل سوختهای فسیلی آب و باد. انرژی خورشیدی انرژی زمین گرمایی و انرژی هسته ای هستند. از این میان، سوخت های فسیلی بیش از سایر منابع انرژی برای تهیه حامل های انرژی مورد استفاده قرار می گیرند. معمولا در صنایع شیمیایی. حامل های انرژی برق و بخار می باشند. بهترین راه برای آنکه بتوان از انرژی سوخت های فسیلی برای تولید برق و بخار استفاده کرد. سوزاندن آن است. در فرایند سوختن، انرژی درونی به صورت حرارت آزاد می شود و به شکل تابش و جابجایی به محیط انتقال می یابد. بویلرها و توربینهای گازی، تجهیراتی هستند که معمولا برای تولید بخار و برق از طریق سوزاندن سوخت های فسیلی مورد استفاده قرار می گیرند.

بخار

بخار فاز گازی مایع آب است. در واقع چنانچه آب در فشار اتمسفریک گرما جذب کند، شروع به جوشش و تولید بخار می نماید. با تبدیل آب به بخار، حجم آن تقریبا ۱۶۰۰ برابر می شود و انرژی درونی آن نیز حداقل به میزان ۶ برابر در حالت اشباع افزایش می یابد. گاز بر خلاف مایع تراکم پذیر است و به راحتی می توان آنرا فشرده نمود. این خصوصیات باعث شده تا برای اولین بار جميز وات از بخار برای تولید کار مکانیکی استفاده کند. این ابداع آغازی برای استفاده بسیار گسترده بخار در صنعت بوده است. به طور کلی از جمله دلایلی که باعث شده از بخار در صنایع شیمیایی به طور وسیع استفاده گردد، می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

1- آب بطور فراوان و ارزان در دسترس بوده و ماده ای بی خطر و از دید محیط زیستی کاملا بی ضرر می باشد و این یکی از علل استفاده گسترده از بخار آب در صنایع می باشد.

2- بخار اشباع انرژی خود را در دمای ثابت منتقل می نماید و این به مفهوم این است که انرژی ذخیره شده در بخار اشباع را می توان در یک دمای ثابت و بدون آنکه دمای آن کاسته شود از آن دریافت کرد و تنها اتفاقی که در این حالت می افتد تغییر شکل از حالت بخار به مایع است. (گرمای نهان تبخیر)

۳- در بعضی از فرایندها بخار به عنوان جزئی از فرایند وارد می گردد، از آن جمله می توان به برجهای عریان سازی با بخار اشاره نمود.

۴- انتقال حرارت از بخار به اجسام دیگر به راحتی و بوسیله قرار دادن یک کویل در داخل و یا یک ژاکت حرارتی در اطراف آن صورت می گیرد. یکنواختی در انتقال حرارت از مزایای استفاده از بخار است.

۵- در مواقعی که از بخار برای حرارت دادن استفاده می گردد، کنترل دمای آن راحت بوده و عموما اینکار با استفاده از یک شیر کنترل که میزان دبی بخار عبوری را تغییر می دهد. صورت می گیرد. از بخار با فشار بالا می توان به کمک توربین بخار، کار تولید کرد. این کار را می توان برای چرخاندن دستگاه های دواری مانند پمپ، کمپرسور، ژنراتور و… استفاده نمود.

همانطور که گفته شد بخار دارای مصار في چون گرم کردن، انجام برخی فرایندها، به حرکت در آوردن توربین بخار و غیره می باشد. در این میان به حرکت در آوردن توربین به منظور تولید توان، یکی از کاربردهای مهم بخار به شمار می رود. در حین این عملیات انرژی بخار در توربین به کار تبدیل شده و بخار پس از عبور از پره های توربین. در یک کندانسور سرد شده و کندانس می شود. از آنجاییکه آبی که برای تولید بخار استفاده می شود باید عاری از ناخالصی ها باشد. هزینه زیادی برای تولید آن صرف می شود. به همین دلیل بخار کندانس شده را دوباره وارد سیستم آب بویلر می نمایند تا مجددا به بخار تبدیل شود. به عبارت دیگر قسمت زیادی از تولید، بخار و مصرف آن در واحد های شیمیایی بصورت سیکل بسته است. یعنی بخار در بویلرهای واتر تیوب یا HRSG تولید می شود و در توربین های بخار و مبدلهای گرمایی و غیره مصرف شده و پس از کندانس شدن به بویلر باز می گردد.

برای تولید بخار در مشعلهای بویلرها، انرژی تابشی از شعله به سطوح داخلی محفظه احتراق انتقال می یابد و از تماس گاز های حاصل از احتراق با بخشهای دیگر بویلر حرارت بصورت جابجایی به لوله ها و نهایتا آب درون آنها انتقال می یابد.

توضیحات تکمیلی