Mohamad
03-25-2011, 03:32 AM
بخار ******** هیت بخاری با دمای بالاتر دمای اشباع و در فشار مفروظ است با گذراندن بخار اشباع از درون لوله مارپیچی که در معرض گرمای گاز کوره است می توان آن را گرم کرد بخاری که دمایش افزایش یافته یا فوق گرم شده است برای اینکه تقطیر یابد می بایست به اندازه دمای فوق گرم شدن افت دما پیدا کند.
ای مسئله در کار نیروگاه فواید قابل ملاحظه ای دارد زیرا اتلاف گرمای تابشی در لوله های بخار را ممکن می کند در لوله های بخار خطر آسیب دیدن خطوط لوله و سیلندرهای موتور به وسیله ضربه قوچ آب را کاهش می دهد بازده گرمایی موتورها و توربین ها را بهبود می بخشد و اثرات مضر رطوبت اضافی در مراحل کم فشار توربین های بخار را کاهش می دهد .
اثرات افزایش یا افت ناگهانی فشار در مخزن تحت فشار بخار :
افزایش فشار بدون افزایش متناظر دما سبب تقطیر مقداری بخار خواهد شد زیرا در این حالت دما افت می کند و از نقطه جوش کمتر می شود حال چنانچه فشار افت کند دمای بخار بالاتر از نقطه جوش رفته سبب ******** هیت شدن بخار می شود.
چنانچه افت فشار در یک دیگی صورت گیرد که در آن بخار با آب تماس است به علت پائین آمدن نقطه جوش مقداری از آب به بخار تبدیل می شود .
اگر افت فشار به طور ناگهانی بوسیله گسسته شدن یا شکستن قسمتهایی از دیگ صورت گیرد ، ممکن است بخش بزرگی از آب درون دیگ فورا به بخار تبدیل شود که سبب وقو ق انفجاری خطرناک می شود چون یک پوند بخار در فشار اتمسفر در حدود 1600 برابر فضای اشغال شده به وسیله یک پوند آب را اشغال می کند انرژی انفجاری آزاده شده توسط چنین فشار ناگهانی بسیار زیاد خواهد بود .
استفاده از بخار در نیروگاه با کاربرد گرمایشی :
با بررسی جداول بخار در می یابیم که بیشتر گرمای کل مورد نیاز برای تبدیل آب به بخار برای مایع جوشان به بخار تبدیل می شود نه برای افزایش دما و این گرمای نهان را بخار پس نمی دهد مگر اینکه تقطیر یابد و به آب تبدیل شود.
در سیستم گرمایش در رادیاتورها و یا کویل های حرارتی ، بخار چگالش یافته به آب تبدیل می شود و از این طریق گرمای نهانش را از دست می دهد بنابراین قسمت بیشتر گرمای بخار در زمان استفاده از بخار برای گرمایش کار مفید انجام می دهد و در نتیجه سیستم از بازده بالائی برخوردار است.
در نیروگاه که بخار برای تولید برق مصرف می شود خروجی توربین هنوز به شکل بخار است و قسمت بیشتر گرما ی اولیه در بخار می ماند.
دما و فشار بحرانی بخار :
اگر بخاری تحت شرایطی تولید شود که فشار از صد ها psi ***** نکند و بدون افزایش متناظر دما و فشار را تنها بتوان چند پوند افزایش داد مقداری از بخار تقطیر می شود که به خاطر بالا رفتن دمای جوش است .اگر فشار به 3206.2psi و متقابلا دما نیز به 705 درجه فارنهایت برسد هیچگونه فشار اضافی سبب کاهش بخار نخواهد شد.
در این نقطه چگالی آب و بخار یکسان است و گرمای نهان تبخیر کاملا ناپدید می شود از این رو اگر از آب تحت فشار 3206.2 psi مطلق تا دمای 705 درجه فارنهایت گرم شود بدون اینکه نیاز به گرمای بیشتری باشد به بخار تبدیل می شود مقادیر 3206.2 psia و دمای 705 درجه فارنهایت ،فشار و دمای بحرانی گوئیم .
موجودیت آن در دمای بالاتر از 705 درجه فارنهایت بصورت مایع غیر ممکن است .
تبخیر معادل :
کلیه دیگهای تحت شرایط فشار و دمای آب تغذیه یکسان کار نمی کنند بنابراین وزن واقعی آب در هر ساعت بخار می شود یا هر پوند زغال که می سوزد به روش مناسبی برای مقایسه دیگهای مختلف نیست مگر اینکه شرایط فشار و دما دقیقا مشابه باشد اما می توانیم اساس مقایسه ای را برای هر گونه شرایط فشار و دمای آب تغذیه با مطابق کردن عملکرد دیگ با شرایط استاندارد مهیا کنیم .
مقدار آب به پوند که با گرما دادن به مدت 1 ساعت و با یک پوند سوخت از آب 212 درجه فارنهایت به بخار 212 درجه فارنهایت با فشار یک اتمسفر تبدیل می شود یکی از شرایط مورد نظر است این مقدار تبخیر معادل از 212 درجه فارنهایت و در 212 فارنهایت به ازای هر پوند سوخت است.
مقدار گرمای لازم برای تبخیر یک پوند آب در 212 درجه فارنهایت 970 Btu است .
چنانچه گرمای کل برای تبخیر در هر ساعت یا بر هر پوند سوخت را بر 970 تقسیم کنیم تبخیر معادل 212 درجه فارنهایت در هر ساعت یا هر پون به دست می آید.
ظرفیت بندی دیگهای بخار :
گاهی اوقات ظرفیت اسمی اسب بخار بر اساس فوت مربع سطح گرمایش برای لیسانس یا مقاصد دیگر پذیرفته می شود اما بخاطر متفاوت بودن طراحی و شرایط عمل دیگهای با سطح گرمایش یکسان ممکن است از لحاظ ظرفیت بخار دهی فرق کنند که خود اندازه حقیقی قدرت دیگ است .
یک روش ظرفیت بندی دیگها بر اساس عملکرد واقعی ، مقدار آبی است که در هر فوت مربع سطح گرمایش در هر ساعت تبخیر می شود که بطور خلاصه آن ر ا تبخیر معادل می گویند.
روش دیگر بر اساس گرمای خروجی بخار بر حسب Btu/hr است .
سومین روش که بر اساس تبخیر است یک اسب بخار دیگ ( خروجی واقعی ) را برابر تبخیر 34.5 پوند آب در ساعت از آب 212 درجه فارنهایت به بخار 212 درجه فارنهایت با فشار 1 اتمسفر در نظر می گیرد برای پیدا کردن اسب بخار واقعی خروجی در روش آخر باید تبخیر واقعی را بر حسب پوند آب بر ساعت بیان می شود به تبخیر معادل تبدیل و سپس آن را بر 34.5 تقسیم می کنند اسب بخار دیگ ارتباطی به اسب بخار موتور ندارد از روش فوق برای اندازه گیری ظرفیت دیگهای کوچک استفاده می شود .
بازده یک مولد بخار :
بازده یک مولد صد در صد خواهد بود به شرطی که مولد ارزش گرمایی سوخت را به طور کامل جذب کند .
متاسفانه وسایل سوزاندن سوخت و کوره نمی توانند از ارزش کامل سوخت بهره برداری کنند و در نتیجه مولد بخار مرتبط با مانعی در مقابل خود برخورد می کند از لحاظ نظری بازده مولد بخار نسبت گرمای جذب شد ه به وسیله آب تغذیه به گرمای آزاد شده در کوره است .چون عملاجداسازی اتلاف کوره از اتلاف مولد بخار مشکل است نهایتا بازده ظاهری می تواند سودمند باشد و مرسوم است که بازده واحد تولید بخار را با نسبت گرمای خروجی بخار به گرمای ورودی که سوخت ایجاد می کند مشخص کند .
دلایل اصلی پائین بودن بازده کوره های دیگ :
پائین بودن بازده ممکن است به علت طراحی ضعیف دیگ و ساخت بد آن باشد فضای احتراق ممکن است بسیار کوچک باشد عبور گاز در مسیر کوتاهی صورت گیرد صفحه های میانی در مکانهای اشتباه تعبییه شده باشد دیوارهای نسوز به گونه ای نامناسب به پوشش بیرونی چسبیده باشند .
بازده کم دیگهای موجود از نشت هوای سرد به داخل کوره از لابه لای درزهای آجرهای کوره و همچنین انتقال بد گرما ار بین توده های دوده و رسوبات روی سطوح گرمایش دیک ناشی می شود .
گرمای ویژه آب :
مقدار گرمای مورد نیاز به Btu برای افزایش دمای آب به میزان یک درجه فارنهایت را گرمای ویژه آب می گویند گرمای ویژه متوسط در فشار اتمسفر 180/1 گرمای مورد نیاز برا ی افزایش دما به میزان 180 درجه از 32 درجه تا 212 درجه فارنهایت است می توان گرمای ویژه متوسط را با دقت کافی برابر یک در نظر گرفت .
گرمای ویژه بخار ******** هیت :
مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش دمای یک پوند بخار گرم در فشار ثابت به میزان یک درجه فارنهایت را گرمای ویژه بخار ******** هیت شده می گویند این کمیت با فشار و دما تغییر می کند یعنی تابعی از فشار و دما است و گرمای ویژه متوسط برای یک فیلامان از شرایط مشخص با تقسیم کردن افزایش گرما بر حسب Btu که از جداول بخار فوق گرم پیدا می شود ، بر افزایش دما بر حسب فارنهایت بدست می آید.
ای مسئله در کار نیروگاه فواید قابل ملاحظه ای دارد زیرا اتلاف گرمای تابشی در لوله های بخار را ممکن می کند در لوله های بخار خطر آسیب دیدن خطوط لوله و سیلندرهای موتور به وسیله ضربه قوچ آب را کاهش می دهد بازده گرمایی موتورها و توربین ها را بهبود می بخشد و اثرات مضر رطوبت اضافی در مراحل کم فشار توربین های بخار را کاهش می دهد .
اثرات افزایش یا افت ناگهانی فشار در مخزن تحت فشار بخار :
افزایش فشار بدون افزایش متناظر دما سبب تقطیر مقداری بخار خواهد شد زیرا در این حالت دما افت می کند و از نقطه جوش کمتر می شود حال چنانچه فشار افت کند دمای بخار بالاتر از نقطه جوش رفته سبب ******** هیت شدن بخار می شود.
چنانچه افت فشار در یک دیگی صورت گیرد که در آن بخار با آب تماس است به علت پائین آمدن نقطه جوش مقداری از آب به بخار تبدیل می شود .
اگر افت فشار به طور ناگهانی بوسیله گسسته شدن یا شکستن قسمتهایی از دیگ صورت گیرد ، ممکن است بخش بزرگی از آب درون دیگ فورا به بخار تبدیل شود که سبب وقو ق انفجاری خطرناک می شود چون یک پوند بخار در فشار اتمسفر در حدود 1600 برابر فضای اشغال شده به وسیله یک پوند آب را اشغال می کند انرژی انفجاری آزاده شده توسط چنین فشار ناگهانی بسیار زیاد خواهد بود .
استفاده از بخار در نیروگاه با کاربرد گرمایشی :
با بررسی جداول بخار در می یابیم که بیشتر گرمای کل مورد نیاز برای تبدیل آب به بخار برای مایع جوشان به بخار تبدیل می شود نه برای افزایش دما و این گرمای نهان را بخار پس نمی دهد مگر اینکه تقطیر یابد و به آب تبدیل شود.
در سیستم گرمایش در رادیاتورها و یا کویل های حرارتی ، بخار چگالش یافته به آب تبدیل می شود و از این طریق گرمای نهانش را از دست می دهد بنابراین قسمت بیشتر گرمای بخار در زمان استفاده از بخار برای گرمایش کار مفید انجام می دهد و در نتیجه سیستم از بازده بالائی برخوردار است.
در نیروگاه که بخار برای تولید برق مصرف می شود خروجی توربین هنوز به شکل بخار است و قسمت بیشتر گرما ی اولیه در بخار می ماند.
دما و فشار بحرانی بخار :
اگر بخاری تحت شرایطی تولید شود که فشار از صد ها psi ***** نکند و بدون افزایش متناظر دما و فشار را تنها بتوان چند پوند افزایش داد مقداری از بخار تقطیر می شود که به خاطر بالا رفتن دمای جوش است .اگر فشار به 3206.2psi و متقابلا دما نیز به 705 درجه فارنهایت برسد هیچگونه فشار اضافی سبب کاهش بخار نخواهد شد.
در این نقطه چگالی آب و بخار یکسان است و گرمای نهان تبخیر کاملا ناپدید می شود از این رو اگر از آب تحت فشار 3206.2 psi مطلق تا دمای 705 درجه فارنهایت گرم شود بدون اینکه نیاز به گرمای بیشتری باشد به بخار تبدیل می شود مقادیر 3206.2 psia و دمای 705 درجه فارنهایت ،فشار و دمای بحرانی گوئیم .
موجودیت آن در دمای بالاتر از 705 درجه فارنهایت بصورت مایع غیر ممکن است .
تبخیر معادل :
کلیه دیگهای تحت شرایط فشار و دمای آب تغذیه یکسان کار نمی کنند بنابراین وزن واقعی آب در هر ساعت بخار می شود یا هر پوند زغال که می سوزد به روش مناسبی برای مقایسه دیگهای مختلف نیست مگر اینکه شرایط فشار و دما دقیقا مشابه باشد اما می توانیم اساس مقایسه ای را برای هر گونه شرایط فشار و دمای آب تغذیه با مطابق کردن عملکرد دیگ با شرایط استاندارد مهیا کنیم .
مقدار آب به پوند که با گرما دادن به مدت 1 ساعت و با یک پوند سوخت از آب 212 درجه فارنهایت به بخار 212 درجه فارنهایت با فشار یک اتمسفر تبدیل می شود یکی از شرایط مورد نظر است این مقدار تبخیر معادل از 212 درجه فارنهایت و در 212 فارنهایت به ازای هر پوند سوخت است.
مقدار گرمای لازم برای تبخیر یک پوند آب در 212 درجه فارنهایت 970 Btu است .
چنانچه گرمای کل برای تبخیر در هر ساعت یا بر هر پوند سوخت را بر 970 تقسیم کنیم تبخیر معادل 212 درجه فارنهایت در هر ساعت یا هر پون به دست می آید.
ظرفیت بندی دیگهای بخار :
گاهی اوقات ظرفیت اسمی اسب بخار بر اساس فوت مربع سطح گرمایش برای لیسانس یا مقاصد دیگر پذیرفته می شود اما بخاطر متفاوت بودن طراحی و شرایط عمل دیگهای با سطح گرمایش یکسان ممکن است از لحاظ ظرفیت بخار دهی فرق کنند که خود اندازه حقیقی قدرت دیگ است .
یک روش ظرفیت بندی دیگها بر اساس عملکرد واقعی ، مقدار آبی است که در هر فوت مربع سطح گرمایش در هر ساعت تبخیر می شود که بطور خلاصه آن ر ا تبخیر معادل می گویند.
روش دیگر بر اساس گرمای خروجی بخار بر حسب Btu/hr است .
سومین روش که بر اساس تبخیر است یک اسب بخار دیگ ( خروجی واقعی ) را برابر تبخیر 34.5 پوند آب در ساعت از آب 212 درجه فارنهایت به بخار 212 درجه فارنهایت با فشار 1 اتمسفر در نظر می گیرد برای پیدا کردن اسب بخار واقعی خروجی در روش آخر باید تبخیر واقعی را بر حسب پوند آب بر ساعت بیان می شود به تبخیر معادل تبدیل و سپس آن را بر 34.5 تقسیم می کنند اسب بخار دیگ ارتباطی به اسب بخار موتور ندارد از روش فوق برای اندازه گیری ظرفیت دیگهای کوچک استفاده می شود .
بازده یک مولد بخار :
بازده یک مولد صد در صد خواهد بود به شرطی که مولد ارزش گرمایی سوخت را به طور کامل جذب کند .
متاسفانه وسایل سوزاندن سوخت و کوره نمی توانند از ارزش کامل سوخت بهره برداری کنند و در نتیجه مولد بخار مرتبط با مانعی در مقابل خود برخورد می کند از لحاظ نظری بازده مولد بخار نسبت گرمای جذب شد ه به وسیله آب تغذیه به گرمای آزاد شده در کوره است .چون عملاجداسازی اتلاف کوره از اتلاف مولد بخار مشکل است نهایتا بازده ظاهری می تواند سودمند باشد و مرسوم است که بازده واحد تولید بخار را با نسبت گرمای خروجی بخار به گرمای ورودی که سوخت ایجاد می کند مشخص کند .
دلایل اصلی پائین بودن بازده کوره های دیگ :
پائین بودن بازده ممکن است به علت طراحی ضعیف دیگ و ساخت بد آن باشد فضای احتراق ممکن است بسیار کوچک باشد عبور گاز در مسیر کوتاهی صورت گیرد صفحه های میانی در مکانهای اشتباه تعبییه شده باشد دیوارهای نسوز به گونه ای نامناسب به پوشش بیرونی چسبیده باشند .
بازده کم دیگهای موجود از نشت هوای سرد به داخل کوره از لابه لای درزهای آجرهای کوره و همچنین انتقال بد گرما ار بین توده های دوده و رسوبات روی سطوح گرمایش دیک ناشی می شود .
گرمای ویژه آب :
مقدار گرمای مورد نیاز به Btu برای افزایش دمای آب به میزان یک درجه فارنهایت را گرمای ویژه آب می گویند گرمای ویژه متوسط در فشار اتمسفر 180/1 گرمای مورد نیاز برا ی افزایش دما به میزان 180 درجه از 32 درجه تا 212 درجه فارنهایت است می توان گرمای ویژه متوسط را با دقت کافی برابر یک در نظر گرفت .
گرمای ویژه بخار ******** هیت :
مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش دمای یک پوند بخار گرم در فشار ثابت به میزان یک درجه فارنهایت را گرمای ویژه بخار ******** هیت شده می گویند این کمیت با فشار و دما تغییر می کند یعنی تابعی از فشار و دما است و گرمای ویژه متوسط برای یک فیلامان از شرایط مشخص با تقسیم کردن افزایش گرما بر حسب Btu که از جداول بخار فوق گرم پیدا می شود ، بر افزایش دما بر حسب فارنهایت بدست می آید.