تجهیزات تولید کننده حرارت و برودت


تجهیزات تولید حرارت
تجهیزات تولیدکننده گرما، سیال های گرم مانند بخار، آب داغ، آب گرم و هوای گرم تولید می کنند. دیگ ها، کوره های هوای گرم و واحدهای محلی یکپارچه در گروه اصلی تجهیزات تولید کننده گرما قرار دارند. همچنین تجهیزات دیگری از جمله مشعل ها، تجهیزات تولید آب گرم مصرفی، سیستم های سوخت رسانی و منابع انبساط نیز در فرآیند تولید گرما دخالت دارند که این نوع تجهیزات را تحت عنوان تجهیزات مکمل سیستم گرمایشی می شناسیم.

یکی از تجهیزات تولید کننده گرمای محلی، آب گرمکن های برقی هستند که در واقع تبادل حرارت بین المنت ها و آب را انجام می دهند.این نوع تجهیزات در اصل تولید کننده های مستقل هستند و در انواع گوناگون استفاده می شوند. به دلیل اینکه مصرف انرژی الکتریکی در این گونه تجهیزات بالا می باشد مقرون به صرفه نیستند. با توجه به عدم ایجاد آلودگی و سهولت، استفاده از این تجهیزات در مناطق گرمسیر که زمستان های کوتاهی دارند مناسب است.

دیگ ها
دیگ ها وسایلی می باشند که انرژی حرارتی آزاد شده حاصل از احتراق سوخت را به سیال داخل آن که معمولا آب است منتقل می نمایند. از لحاظ عملکردی می توان دیگ ها را در سه گروه عمده شام دیگ های تولید آب گرم، دیگ های آب داغ و دیگ های بخار دسته بندی کرد. همچنین از نظر جنس مصالح نیز می توان این دیگ ها را در دو گروه فولادی و چدنی قرار داد. خروج دود و گازهای گرم حاصل از احتراق از دیگ ممکن است در یک یا سه مرحله انجام شود که در چنین شرایطی دیگ یک پاس یا سه پاس نامیده می شود. در دیگ های سه پاس شعله، دود و گازهای حاصل از احتراق یک بار مسیر اصلی کوره را طی می کنند و بعد از برخورد با تیغه های انتهای دیگه دچار تغییر مسیر می شوند و در جهت عکس حرکت می نمایند و با رسیدن به ابتدای دیگ بار دیگر تغییر مسیر داده و به موازات کوره اصلی از دودکش خارج خواهد شد. بنابراین در در دیگ های فرد پاس سمت دودکش درست بر خلاف سمت نصب مشعل می باشد.

هر چه که تعداد گذر یا پاس دیگ بیشتر باشد میزان انتقال حرارت از شعله و گازهای داغ حاصل از احتراق به آب نیز بیشتر شده و در نتیجه بازده دیگ بالاتر خواهد بود. جهت افزایش راندمان دیگ ها می توان از وسیله ای به نام اکونومایزر استفاده کرد. اکونومایزر یکی مبدل حرارتی است که آب ورودی به بویلر از درون آن عبور می کند و از حرارت گازهای داغ خروجی جهت افزایش دمای این آب به عنوان پیش گرمایش بهره می برد. بدین شکل، آب ورودی با دمای بالاتری به داخل دیگ فرستاده می شود و انرژی کمتری برای تبخیر و یا گرمایش آب مورد نیاز می باشد. در صورت استفاده از دیگ دارای اکونومایزر می توان آب گرم بیشتری را با مقدار مشخصی از انرژی تولید کرد. در نتیجه با استفاده از این وسیله، راندمان دیگ افزایش پیدا خواهد کرد. استفاده از دیگ های مدرن چگالشی به جای دیگ های قدیمی و فرسوده مصرف گاز را در ساختمان های مسکونی تا حد 30 درصد و در ساختمان های اداری تا حد 45 درصد کاهش خواهد داد.

اکونومایزر به صورت یک مجموعه بازیافت حرارتی چگالشی مستقل برای بویلرهای گازسوز به منظور استفاده از انرژی نهان و محسوس نهفته در گازهای احتراق، از طریق سرد کردن آن با آب برگشتی تا تبدیل آن به چگالیده (قطرات آب) ساخته شده است. سمت گازهای احتراق نسبت به آب کاملا به صورت آب بند از استیل ضد زنگ ساخته شده و بخار آب چگالیده را به صورت ثقلی به مخزن زیر دستگاه و کلکتور منتقل می کند. این دستگاه به فرم یک فایرتیوب ایستاده مورد طراحی قرار گرفته و به توربولاتورهای پیچشی جهت افزایش و نرخ انتقال حرارت از گازهای محترق شده به آب برگشتی مجهز است. توربولانس این مبدل حرارتی در سمت آب با دارا بودن دو عدد بافل، سه پاس حرکتی برای آب روی لوله ها ایجاد می کند که موجب توزیع مناسب جریان روی سطح تمامی کوله ها و افزایش میزان انتقال حرارت می شود. لازم به ذکر است که افزایش راندمان دارای ارتباطی مستقیم با دمای برگشت سیستم می باشد.

دیگ های چدنی
دیگ چدنی شامل قطعاتی مجزا به نام پره هستند که با بوش های مخصوص به یکدیگر متصل می شوند. ظرفیت گرمایی بویلر را می توان از طریق کم و زیاد کردن تعداد پره ها کاهش یا افزایش داد. قرارگیری پره ها در کنار همدیگر فضایی خالی در میان دیگ به وجود خواهد آمد که محل احتراق و ایجاد شعله می باشد. عمر دیگ های چدنی نسبتا بالاست اما در برابر ضربه شکننده می باشند. این دیگ ها به دلیل تحمل فشار کمتر نسبت به دیگ های فولادی در تاسیسات بزرگ چندان کاربردی نبوده و بیشتر در تاسیسات گرمایش مرکزی خانگی و کوچک و تحت فشارهای پایین تر از 5 اتمسفر مورد استفاده قرار می گیرند.

مزایای دیگ های چدنی
1.مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی و خوردگی

2. قابلیت استفاده در سیستم های آب گرم کم فشار مانند اماکن مسکونی، اداری و تجاری کوچک

3.حمل و نقل آسان به دلیل قابلیت جدا شدن پره های دیگ؛ در مواردی که امکان حمل دیگ فولادی یکپارچه وجود نداشته باشد کاربرد فراوانی دارد

4.کاربرد در مکان هایی با بیش از یک موتورخانه در طبقات مختلف ساختمان در صورتی که فشار سیستم آب گرم برای هر موتورخانه مجزا بیش از 5 اتمسفر نباشد

5.کاربرد فراوان در مواردی که گرمای لازم برای تهیه آب گرم مصرفی در یک موتورخانه بزرگ مجهز به بویلرهای فولادی از طریق مولد جداگانه تامین نمی شود

6.امکان استفاده به منظور تامین گرمایش ساختمان هایی با حداکثر 50 متر ارتفاع به شکلی که فشار وارده بیشتر از 5 اتمسفر نباشد

7. قابلیت تغییر ظرفیت حرارتی با افزایش یا کاهش تعداد پره ها

8. امکان تعویض با پره های نو در صورت شکسته شدن پره ها و عدم احتیاج به تعویض تمامی دیگ ها

9. قیمت ارزان

معایب دیگ های چدنی
1.ترک برداشتن جداره پره ها بر اثر تنش های حرارتی، فشار زیاد سیستم، ایجاد رسوب در سطح داخلی پره ها و...

2.ضعیف بودن در برابر دود کندانس

3.برای ساختمان هایی با بیش از 8 طبقه چندان مناسب نیستند

4.مقاومت پایین در برابر برخورد مستقیم شعله

5.بیشتر بودن طول دیگ های چدنی نسبت به دیگ های فولادی

6.برای مناطق خیلی سرد که امکان شوک حرارتی در آنها وجود دارد مناسب نیستند

مقاله مرتبط


تعاریف تجهیزات تهویه مطبوع

موتورخانه فضا یا اتاقی در ساختمان که به کنترل کننده های الکتریکی و دستگاه های مکانیکی اختصاص پیدا می کند.کلیه تجهیزات سیستم گرمایش از جمله پمپ، دیگ (بویلر) و غیره در این محل نصب خواهند شد.