عوامل موثر در انتخاب دیگ شوفاژ

مروزه مهندساني كه براي صاحبان ساختمانها كار مي كنند در هنگام انتخاب ديگ هاي گرمايش آب تاسيسات ساختمانها گزينه هاي متنوعي را در اختيار دارند. اين گزينه ها انواع ديگ هاي قطعاتي چدني، ديگ با لوله هاي فولادي اعم از لوله هاي آتش يا آب، ديگ با لوله هاي پره دار مسي و ديگ هاي چگالشي را در بر مي گيرد. تمام اين انواع مختلف امروزه در پروژه هاي ساخت و ساز بكار برده مي شوند.
با وجود اين همه تنوع انتخاب، يك مالك و يا مهندس طراح تاسيسات ساختمان ممكن است با آخرين ويژگي هاي عرضه شده در طراحي ديگ ها آشنايي نداشته و يا نتواند براحتي با مدل هايي كه كاملا امتحان خود را در بازار پس نداده اند كنار بيايد. بسياري از مالكان و مهندسان با مدل هاي خاصي از ديگ ها آشنايي دارند و يا برنامه هاي نگهداري خود را حول نوع خاصي از ديگ ها طرح ريزي كرده اند. چه بسا اين گونه افراد براي پروژه هاي جديد و يا برنامه هاي اصلاح ديگ هاي موجودشان چيزي به نام تغيير مدل ديگ ها را به حساب هم نمي آورند.


ديگ فولادي يا مسي؟

هنگاميكه مهندسي شروع به فكر كردن در باره نوع ديگ جهت استفاده در پروژه خاصي مي كند، نتيجه اي كه نهايتا حاصل مي شود انتخاب ديگ فولادي به جاي ديگ مسي است. با وجوديكه ديگ هاي قطعاتي چدني و ديگهايي كه مبدل هاي حرارتي فولاد ضد زنگ در آنها بكار رفته است هم اكنون در بازار موجود بوده و در برخي پروژها مورد استفاده قرار مي گيرند، با اين حال انتخاب ديگ فولادي همچنان انتخاب برتر محسوب مي شود. درك تفاوت هاي طراحي ديگ با لوله هاي فولادي و ديگ با لوله هاي مسي از نظر كاربرد مناسب اين مدل ها در تاسيسات حائز اهميت است.
كاربرد ديگ هاي داراي لوله هاي فولادي مدتها قبل از ديگ هاي با لوله مسي شروع شده و محدوده تنوع مدلهاي آن بسيار وسيع تر مي باشد و انواع ديگ با لوله هاي آتش، با لوله هاي آب، با لوله هاي آب انعطافي (فلكس تيوب) و با لوله هاي آب مايل را در بر مي گيرد.در اكثر كاربردهاي گرمايش آب در تاسيسات تجاري استفاده از ديگ هاي داراي لوله هاي انعطافي و لوله هاي آب مايل نسبت ديگ هاي داراي لوله هاي آتش رايج تر است.
اكثر مدل هاي لوله انعطافي داراي 5 فوت مكعب سطح گرمايش هستند. زياد بودن مقدار سطح گرمايش تنها معيار برخي از مهندسان در انتخاب ديگ پروژه مي باشد. اما سنجش توان يك ديگ تنها بر اساس ميزان فوت مكعب سطح گرمايش امروزه ديگر يك نرم كاري قديمي محسوب مي شود. اين نوع سنجش سالها پيش، زماني كه ذغال سنگ و گازوئيل و مازوت سوخت اغلب ديگ ها بودند و وجود سطح گرمايش اضافي براي مقابله با رسوب گيري ناشي از اين سوخت ها اهميت زيادي داشت ابداع شده است، معيار سنجش مذكور اين موضوع را كه آيا طراحي ديگ قادر به جذب يكنواخت حرارت در تمام سطح لوله ديگ مي باشد يا خير در نظر نمي گيرد.
ديگ هاي مسي در اواخر دهه 1940، پس از جنگ جهاني دوم به بازار آمدند. براي اكثر مهندسان سالها طول كشيده است تا ديگ هاي لوله مسي را بر ديگ هاي لوله فولادي ترجيح دهند. مهندسان تاسيسات بزرگ احساس مي كنند كه ديگ هاي لوله مسي تنها از نظر پايين بودن قيمت بهترين انتخاب براي موتورخانه محسوب مي شوند نه بهترين گزينه از جميع جهات.
ديگ هاي لوله مسي در حدود 25 تا 30 % از مدل هاي ديگ با لوله انعطافي ارزانترند. پايين تر بودن قيمت اوليه ديگ هاي لوله مسي بطور خودبخودي نزد تعدادي از مهندسان به معناي كمتر بودن قابل ملاحظه طول عمر ديگ تلقي شده است. اما بسياري ديگر نيز بر اين باورند كه ديگ هاي لوله مسي با لوله پره دار امروزه بهترين انتخاب براي ساختمانهاي تجاري مي باشد. پايين تر بودن قيمت اوليه و تقاضا براي راندمان هاي بالاتر، انعطاف پذيري در انتخاب گزينه هاي تخليه دود احتراق ، و نياز به فضاي نصب كوچكتر سبب گرايش بازار به سمت ديگ هاي لوله مسي شده است.

دماي آب برگشتي :

در هنگام انتخاب و نصب هر نوع ديگ آب گرم در سيستم، دماي آب برگشتي بايد در نظر گرفته شود. دماي برگشت آب گرم سيستم تهويه مطبوع كليد كاربرد هر نوع ديگي در سيستم محسوب مي شود. ديگ و آب گرم به يكديگر وابسته اند. البته اين نكته بديهي به نظر مي رسد. اما بروز اشكالات در سيستم و خرابي ديگ اغلب در مواردي رخ مي دهد كه ديگ استفاده شده با سيستم تهويه مطبوع سازگاري ندارد. راندمان ديگ به دماي آب برگشتي و بار ديگ بستگي دارد.

دماي آب برگشتي ديگ هاي غير چگالشي بايد بين 130 تا 140 درجه سانتيگراد باشد تا از تقطير گازهاي تنوره جلوگيري شود. تقطير باعث خرابي ديگ و كوتاه شدن عمر مفيد آن شده و به بروز اشكال در برنامه هاي نگهداري و تعميرات منجر مي شود. اگر طراحي سيستم به حد كافي بالا بودن درجه حرارت آب برگشتي را تا حدي كه از تقطير جلوگيري كند تضمين ننمايد، ديگ هاي داراي لوله فولادي و يا مسي دچار خرابي مي شوند. در صورت پايين بودن دماي آب برگشتي بايستي نسبت به مواردي از قبيل سيستم هاي پمپاژ آب گرم ، ذوب كردن برف ، و تنظيم دريجه هواي خارج (outdoor air reset) توجه كافي مبذول گردد تا از بالاتر بودن دماي آب برگشتي نسبت به نقطه شبنم گازهاي تنوره اطمينان حاصل شود.
ديگ هاي چگالشي يك انتخاب عالي براي سيستم هاي پمپاژ منابع آب گرم مي باشند زيرا دماي آب برگشتي در اين سيستم ها از سيستم هاي ديگر كمتر است. دماي آب برگشتي در اين سيستم ها در حدود 60 درجه سانتيگراد است ، كه براي ديگ هاي چگالشي مطلوب است. راندمان ديگ هاي چگالشي با پايين آمدن دماي آب برگشتي بهبود مي يابد.


منحني هاي راندمان دليل مناسب نبودن ديگ هاي چگالشي براي سيستم هايي كه درجه حرارت آب برگشتي آنها بالاتر از 140 درجه است را نشان مي دهند. ديگ چگالشي در دماهاي بالاتر آب برگشتي به راندمان بالاي خود نمي رسد و سرمايه گذاري بيشتر نيز در اين مورد توجيهي ندارد. اما اگر يك راهبرد كنترل بار مبنا طراحي شود، بطوريكه ديگ هاي چگالشي قادر به تامين گرمايش مجدد با استفاده از مزيت بالاتر بودن دماي آب برگشتي در ايام تابستان بوده و ديگ هاي غير چگالشي نيز در ايام زمستان قادر به تامين دماي بالاتر آب باشند، در اين صورت استفاده از ديگ هاي چگالشي كه قيمت اوليه بالاتري دارند ممكن است مقرون به صرفه باشد.

ظرفيت سيستم يكي از ملاحظات مهم در تصميم گيري براي انتخاب ديگ محسوب مي شود. محدوده سايز ديگ هاي با لوله فولادي از 400 تا 2100Mbtuh را در بر مي گيرد. در مورد پروژه هاي بزرگ، استفاده از يك يا دو ديگ با لوله فولادي ممكن است عملي تر باشد تا بكارگيري يك مجموعه مركب از چندين ديگ با لوله مسي. در صورت استفاده از چندين ديگ لوله مسي، سيستم آب داغ بايد براي چيدمان پمپاژ اوليه- ثانويه طراحي شود.
اگر وجود گزينه هاي انعطاف پذير تخليه دود احتراق سيستم مورد نياز باشد بايد از ديگ لوله مسي استاندارد با راندمان بالاتر، يعني راندمان تقريبا 85% و حتي از ديگ چگالشي با راندمان 98% براي پروژه استفاده شود. در اينجا هم براي اطمينان خاطر از اينكه ديگ در سيستم آب گرم موتورخانه قادر به رسيدن به حداكثر راندمان خود مي باشد تحليل دقيق شرايط سيستم مورد نياز است. ديگ هاي چگالشي بايد در طراحي سيستم هايي گنجانده شوند كه تقطير در آنها صورت مي گيرد، و ديگ هاي غير چگالشي نيز بايد در سيستم هايي كه دماي آب برگشتي آنها زياد است استفاده شوند.

فضاي نصب مورد نياز ديگ هاي با لوله مسي كمتر از فضاي مورد نياز ديگ هاي لوله فولادي است. بنابراين اگر فضاي مكانيكي موجود براي نصب ديگ محدود باشد انتخاب ديگ با لوله مسي مطلوبتر خواهد بود. چندين طرح مختلف چيدمان ديگ بايد مورد ارزيابي قرار داده شود تا مشخص شود كه كدام چيدمان ديگ به حداقل فضاي نصب نياز دارد.





براي تصميم گيري در مورد انتخاب نوع ديگ، مهارت كاركنان تعميرات و نگهداري بايد مد نظر قرار داده شود. همچنين وجود نمايندگي محلي سازنده ديگ نيز حائز اهميت مي باشد. ساده بودن طراحي سيستم كليد توانايي كاركنان تعميرات و نگهداري براي فهم و نگهداري صحيح ديگ مي باشد. تصفيه شيميايي آب براي موفقيت عملكرد ديگ ها و سيستم هاي آب گرم از اهميت حياتي برخوردار است. ورود آب جبراني خام به سيستم بايستي از لحاظ سختي اندازه گيري شود تا از صحيح بودن تصفيه آب اطمينان حاصل شده و اپراتور از طريق سيستم هشدار دهنده از نشتي هاي اضافي سيستم مطلع گردد. تصفيه نامناسب آب يكي از علت هاي اصلي خرابي ديگ ها است. دبي جريان آب گرچه براي تمام ديگ ها مهم است اما براي ديگ هاي لوله مسي از اهميت ويژه اي برخوردار است. ديگ نبايد بدون دبي جريان آب كار كند و بدين منظور بايد از ادوات كنترلي لازم استفاده شود.
ديگ هاي بزرگ با لوله فولادي معمولا به سيستم كنترل خودكار تعديل كننده مشعل مجهزند. ديگ هاي كوچك لوله مسي عموما داراي سيستم كنترل 2 تا 4 مرحله اي هستند. در مورد سيستم هاي مركبي كه از چند ديگ لوله مسي تشكيل شده اند ، نوعا بايد از كنترل كننده خودكار توالي عمليات استفاده شود تا قابليت بي بار كردن خودكار مورد نياز سيستم را تامين كند.