دیگ بخار و آب گرم

دیگ های بخار و آبگرم به عنوان مولدهای بخار، حرارت و نیرو امروزه نقش مهمی را در کلیه صنایع از جمله نفت، گاز، پتروشیمی، صنایع غذایی، صنایع نساجی، لاستیک و غیره ایفا می کنند. ماشین سازی اراک بعنوان اولین و بزرگترین تولید کننده اینگونه تجهیزات در ایران وخاور میانه در راستای توسعه صنایع کشورهمزمان با تاسیس این شرکت درسال 1350 فعالیت خود را با انتقال تکنولوژی از شرکت Thomson Cochran انگلستان آغاز نمود و در ادامه با فعالیت مستمر خود تا کنون با افزایش سهم داخل تولید این تجهیزات و بومی سازی کامل تکنولوژی آن توانسته است بعنوان یکی از شرکتهای صاحب دانش فنی وصاحب نام در دنیا مطرح گردد.

قبل از تاسیس ماشین سازی اراک تمامی نیاز کشور به دیگ های بخار، آبگرم و حتی تعمیرات اساسی آن نیز از طریق شرکتهای خارجی انجام می شد.

ماشین سازی اراک ساخت دیگ های بخار وآبگرم را با عناوین ذیل در سری B , A آغاز نمود:

•  Mini Pack سری دیگهای ظرفیت پایین

•  Wee Chiften سری دیگهای ظرفیت متوسط

•  Multi Pack سری دیگهای ظرفیت بالا

•  Cal Pack سری دیگهای آبگرم

و در ادامه با تجهیز امکانات ساخت و ایجاد سیستم های اطمینان مرغوبیت وتضمین کیفیت و اخذ تاییدیه مدارک فنی و روشهای بازرسی و ساخت از شرکتهایی نظیر Loyds، طراحی و تولید دیگهای بخار و آبگرم را به انجام و درصد وسیعی از نیاز صنایع کشور به واردات اینگونه تجهیزات را پاسخ داده است. روند بومی سازی این تکنولوژی در ماشین سازی اراک در طول چندین سال اخیربه نحوی بوده است که ده ها شرکت کوچک و بزرگ با الگو برداری از این طرح در زمینه ساخت دیگهای بخار فایر تیوب در داخل کشور فعالیت خود را شروع و در عرصه صنعت دیگ سازی وارد شده اند.

اکنون با گذشت نیم قرن از فعالیت ماشین سازی اراک در زمینه تولید دیگ های بخار و آبگرم، علاوه بر تولید صد در صد این محصول، در خصوص تولید داخل سایر اجزاء جانبی آن نظیر پمپ، مشعل، شیر آلات، سیستم کنترل و غیره نقش مهمی را ایفا نموده است به نحوی که سازندگان داخلی زیادی در حال حاضر این اقلام را تولید و به صنایع مختلف عرضه نموده اند.

محصول جدید ماشین سازی اراک در این حوزه طراحی و ساخت دیگ بخار 120 هزار پوندي براي اولین بار در خاورمیانه می باشد.

عمده محصولات ماشین سازی اراک در حوزه دیگ های بخار و آب گرم عبارتند از:

• کوروگیت در کوره های فایر تیوب
• دیگ های بخار و آبگرم فایر تیوب
• دیگ های بخار سیار
• دیگ های بخار واتر تیوب
• دیگ های بخار ترکیبی
• دیگ های سیکل ترکیبی HRSG
• دیگ خانه و تجهیزات جانبی دیگ بخار

کوروگیت در کوره های فایر تیوب

با توجه به اینکه کوره های دیگ بخار محل احتراق سوخت و هوای خروجی از مشعل می باشد، بنابراین دمای کوره تا حدود زیادی افزایش پیدا خواهد کرد که این افزایش دما موجب انبساط حرارتی کوره عمدتاً در جهت طول کوره خواهد شد (بعلت طول نسبتا" زیاد نسبت به سایر ابعاد) لذا در صورت عدم مهار این انبساط طولی تنش های ناخواسته در دیگر قطعات بویلر نظیر تیوب پلیت ها و شل بویلر خواهد شد که کوروگیت کردن کوره راه حلی است مناسب جهت مهار این نوع انبساط. از دیگرمزایای کوروگیت با توجه به فواصل نزدیک به هم و پروفیل خاص آن، ضخامت فولاد بکار رفته در کوره می باشد که بطور چشمگیری کاهش خواهد یافت و با توجه به افزایش سطح کوره و کاهش دمای آن عمر بویلر نیز طولانی تر خواهد شد. لذا از این طریق صرفه جویی زیادی در مصرف مواد در عین افزایش کیفیت بعمل خواهد آمد. لذا ماشین سازی اراک علاوه بر استفاده از کوره های کوروگیت شده در محصولات خود، به عنوان محصولی جانبی به سایر سازندگان دیگ عرضه می دارد. حتی در سایر مواردی نیز که نیاز به این تکنولوژی دارند مثل اکسپنشن جوینت مبدل های حرارتی نیز از این روش استفاده می نماید. ماشین سازی اراک با استفاده از تجهیزات پیشرفته توانایی فرم دهی کوره های دیگ بخارتحت استانداردهایBSEN 12953 و BS 2790 در محدودۀ زیر را دارا می باشد.
طول قطعه: 1000 تا 6000mm
قطر داخلی: 650 تا 1700 mm
دامنه موج کوروگیت: 38 تا 67 mm
ضخامت ورق: 8 تا 22 mm
طول موج کوروگیت : نامحدود

دیگ های بخار و آبگرم فایر تیوب

در این نوع دیگ ها ، محصولات احتراق پس از عبور از کوره به داخل لوله هایی که جهت انتقال حرارت در نظر گرفته شده اند هدایت میگردند و انرژی حرارتی خود را به آبی که این لوله ها را فراگرفته منتقل می کنند به همین خاطر نام این دیگ ها را فایر تیوب گذاشته اند . این دیگ ها از نوع Wet Back و Dry Back می باشند که بنابه درخواست مشتری در حالت دیگ بخار از سایز 1000 پوند بر ساعت تا سایز 120،000 پوند بر ساعت تا فشار کاری 450 پوند بر اینچ مربع و در حالت دیگ آبگرم از 4MBTU تا 64MBTU طراحی و ساخته می شوند .
در طول فرآیند ساخت،کلیه خطوط جوش بر حسب نیاز و مطابق با استاندارد مورد آزمایشات مختلف از جمله رادیو گرافی (RT)، آلتراسونیک (UT) ،مایع نافذ (PT) و تست مغناطیسی (MT) قرار می گیرند . همچنین مزیت تولید دیگهای بخار این شرکت انجام عملیات تنش گیری در دمای 20±600 (ششصد بعلاوه و منهای بیست درجه) درجه سانتیگراد جهت از بین بردن تنش های حاصل از عملیات های فرم دهی وجوشکاری بر روی قطعات مورد استفاده در دیگ می باشد . این عمل در بین سایر سازندگان تقریبا" منحصر بفرد است .
لوله های داخل دیگ در دو مجموعه قرار گرفته اند وبه پاسهای 2و 3 تقسیم بندی وتعریف می شوند . عبور گازهای حاصل از احتراق از کوره به عنوان پاس اول و دو پاس لوله توانایی جذب حد اکثر حرارت را توسط آب ایجاد می نماید . بطوریکه بازدهی این دیگ ها بین 91 تا 92 درصد برمبنای Lower Heating Value ایجاد می شود که با نصب سوپر هیتر واکونومایزر بر روی دیگ های بخار می توان این بازدهی را بالاتر برد .

دیگ های بخار سیار از جمله محصولات گروه دیگ بخار شرکت ماشین سازی اراک می باشد که در سایزها و فشارهای مختلف بنا به سفارش صنایعی از جمله: راه سازی، لاستیک سازی، معادن، عمل آوری بتن بخصوص در مناطق سرد، خطوط لوله و صنایع وابسته به نفت، هواپیماسازی، ستاد حوادث غیر مترقبه هنگام بلایای طبیعی و همچنین به عنوان دیگ اضطراری بهنگام تعمیرات اساسی صنایع مختلف بخصوص مواد غذایی استفاده می شوند. این نوع دیگ ها به علت داشتن قابلیت انتقال به مکانهای مختلف جهت کاربردهای مقطعی و کوتاه مدت و بعضاً بدون نیاز اسکورت جاده ای و عدم وابستگی به امکانات جانبی نظیر آب و برق و گاز شهری، بدلیل وجود مخازن آب و سوخت و همچنین استفاده از دیزل ژنراتور سه فاز در مجموعه سیار که همگی سبب مزیت نسبی این دیگها شده است باعث گردیده در هر نقطه ای در کوتاه ترین زمان ممکن نسبت به تولید و استفاده از بخار اشباع در کمال ایمنی و اطمینان اقدام نمود.

دیگ های بخار واتر تیوب

با توسعه روز افزون صنایع مختلف در کشور و نیاز به دیگ های بخار با ظرفیت و فشار کاری بالاتر، استفاده از دیگ های بخار Water Tube (لوله آبی) اجتناب ناپذیر بود. با توجه به عدم تولید کافی این نوع از دیگ ها نزد سازندگان داخلی و تقاضای بالای مشتریان و بعضاً مراجعه آنها به شرکتهای خارجی، ماشین سازی اراک را بر آن داشت تا همگام با تولید دیگ های بخار Fire Tube و دیگ های بخار نیروگاهی H.R.S.G طراحی و ساخت دیگ های بخار Water Tube را نیز در برنامه کاری خود قرار دهد که هم اکنون طراحی و ساخت چندین دستگاه دیگ بخار از این دست را جهت صنایع نفت وگاز در دست اجراء دارد. این شرکت دیگ های بخار واتر تیوب را در سه نوع O-Type , A-Type , D-Type تولید می نماید که در ظرفیت و فشار کاری گوناگون همراه با Super Heater و Economizer بصورت Package و یا نصب در محل ساخته و راه اندازی می نماید.
دیگ های بخار واترتیوب نوعی از انواع بویلرها می باشند که در آن ها آب درون لوله ها در جریان است و به وسیله حرارتی که از بیرون به لوله ها برخورد می کند، گرم می شود. شعله مشعل در کوره جریان گاز داغ تولید کرده که حرارت ناشی از آن تمامی لوله ها را احاطه می کند. حرارت تولید شده توسط مشعل دیگ بخار در محفظه احتراق به جداره بیرونی لوله ها منتقل شده و سبب بالا رفتن دمای آب و در نتیجه تولید بخار می گردد. آب درون لوله ها، حرارت را دریافت کرده و با تبدیل به بخار به درون درام هدایت می شود. این نوع از دیگ های بخار می توانند برای فشارهای کاری بالا مورد استفاده قرار گیرند. در دیگ های بخار واترتیوب به دلیل انجام تغییر فاز آب در فضای کوچک تر نسبت به دیگ های بخار فایر تیوب، می توان به فشار و در نتیجه درجه حرارت بیشتری برای بخار تولیدی دست یافت. این نوع از دیگ های بخار مصرف کمتری داشته و غالباً تنها در سایت هایی که نیاز به فشار و دمای بالای بخار می باشد, مورد استفاده قرار می گیرند. دیگ های بخار واترتیوب قادرند تولید بخار را در شرایط زیر انجام دهند.
مزایای دیگ های بخار واترتیوب
این نوع از دیگ های بخار به دلیل داشتن محتوای آب کم تر با سرعت بیش تری نسبت به گرمای ورودی پاسخ می دهند.
لوله ها و درام با قطر کوچک، سبب ایجاد تحمل فشار بالاتر در این نوع از دیگ های بخار شده است. (تا فشار 160بار در نیروگاه ها)
دیگ های بخار واترتیوب از تنوع سوختی بالایی برخوردارند و استفاده از سوخت های جامد نیز در این نوع از بویلرها امکان پذیر می باشد.
به دلیل انتقال سریع آب در لوله ها، نرخ انتقال حرارت افزایش یافته و در نتیجه بازدهی دیگ های بخار واترتیوب بالا می باشد.
معایب دیگ های بخار واترتیوب
ساختار و عملکرد این نوع از دیگ های بخار نسبت به دیگ های بخار فایرتیوب پیچیده تر بوده در نتیجه هزینه تولید و تعمیرات آن بیشتر می باشد.
استفاده از دیگ های بخار واترتیوب در صنایع متوسط و کوچک رایج نیست.

دسته بندی دیگ های بخار واترتیوب
دیگ های بخار واترتیوب می توانند بر اساس معیارهای مختلف به شرح جدول زیر دسته بندی شوند:
وضع قرارگیری درام: بعنوان مثال طولی یا متقابل
نوع گردش آب: بعنوان مثال طبیعی یا اجباری
تعداد درام: بعنوان مثال 2 یا 3 درام
ظرفیت (بعنوان مثال): 5000 kg/h to 180 000 kg/h

یکی از معروف ترین دسته بندی های دیگ های بخار واترتیوب، دسته بندی آن ها در سه گروه D-type, O-type, A-type می باشد. بزرگترین وجه تمایز این دسته بندی در این است که بویلرهای نوع D و O با فشار کاری 100بار و توانایی تولید بخار اشباع و سوپرهیت دارای 2 درام بوده در حالی که بویلرهای نوع A دارای3 درام هستند.
دیگ بخار واترتیوب از نوع D:
همانگونه که گفته شد این نوع از دیگهای بخار واترتیوب دارای 2 درام بوده که متشکل از یک درام آب، یک درام بخار و لوله های تولید بخار می باشند.
دیگ بخار واترتیوب از نوع A:
این نوع از دیگ های بخار واترتیوب با سه درام، علاوه بر لوله های انتقال آب و تولید بخار، دارای دو درام آب و یک درام بخار بوده و در مقایسه با دیگ های بخار واترتیوب نوع D کوچکتر بوده و برای سایت های با سایز کوچکتر مناسب هستند. اما ظرفیت خروجی بویلرهای D را نخواهند داشت.
دیگ بخار واترتیوب از نوع O:
دسته O از دیگ های بخار واترتیوب قادرند با خواسته و نیاز سایت منطبق شوند و فشار بخار 250 PSIG تا 1,500 PSIGرا تأمین کرده و بخار سوپرهیت تا دمای 550 درجه سانتی گراد تولید نمایند. این نوع از دیگ های بخار مانند دیگ های بخار واترتیوب نوع D، متشکل از یک درام بخار و یک درام آب بوده اما در مقایسه با بویلرهای نوع A و D کمی ساده تر می باشند و برای تولید بخار سریع با هزینه نگه داری کم کاربرد دارند.

دیگ های بخار ترکیبی

دیگ های بخار ترکیبی بصورت دیگ های بخار فایر تیوب با محفظه احتراق واتر تیوب می باشند که همچون دیگر دیگ های مرسوم دارای کوره ولوله های انتقال حرارت جابجایی در دومرحله بوده وبه جهت افزایش سطح انتقال حرارت در بخش خروجی از کوره وهمچنین کاهش دمای محصولات احتراق ورودی به لوله های جابجایی از لوله های فین دار استفاده شده است .

از ویژگی های خاص این طرح امکان نصب سوپر هیتر دراین محفظه احتراق اشاره کرد . بدین طریق دمای بخار حاصل شده افزایش چشمگیری پیدا خواهد کرد .همچنین کاهش زمان لازم جهت به ظرفیت رسیدن از دیگر ویژگیهای این طرح می باشد . ضمنا" بدلیل مجهز بودن این نوع بویلر به کوره های موج دار از تنش های وارده به دیگر اجزاء دیگ کاسته شده است .
225 psi / 15/5 bar gفشار کاری
دمای بخار خروجی با سوپر هیتر: 320 درجه سانتی گراد
ظرفیت: 15ton/hr

دیگ های سیکل ترکیبی HRSG

دیگ های بخارسیکل ترکیبی یا H.R.S.G (Heat Recovery Stem Generator) درواحدهای نیروگاهی جهت تولید برق ورسیدن به بازدهی بالاترازسوخت، استفاده می شوند که عمدتا" سوخت این نیروگاه ها گاز طبیعی می باشد. گاز داغ خروجی توربین های گازی که حدودا" 550 الی 560 درجه سانتیگراد دما دارند را ازداخل این تجهیزات عبور داده وهمانند دیگ های بخارواتر تیوب ، آب را تبدیل به بخار می نماید . بخار آب حاصله صرف چرخاندن توربین های بخار ونهایتا" تولید برق می گردد . این دیگ ها در دو نوع افقی وعمودی ( Vertical , Horizontal ) ساخته ومورد بهره برداری قرار می گیرند . هر کدام از این دونوع مزایا ومعایبی دارند که بنا به درخواست وشرایط مشتری در شرکت ماشین سازی اراک ساخته می شوند.

دیگ خانه و تجهیزات جانبی دیگ بخار

داشتن تجهیزات جانبی مناسب وطراحی اصولی خطوط وتجهیزات در یک دیگ خانه باعث افزایش عمر مفید دیگ خواهد شد . بهره برداری هرچه مفیدتر وبا راندمان بالا تر از تاسیسات موجود نیاز به آشنایی وانتخاب مناسب این تجهیزات دارد .
ماشین سازی اراک با سابقه طولانی در طراحی وساخت ونصب این قبیل تجهیزات آمادگی انجام مشاوره مهندسی در حین خرید وهمچنین طراحی وساخت ونصب وراه اندازی کل تجهیزات دیگ خانه را دارد .در این خصوص تولید مدارک مختلف مانند نقشه های P&ID ، نقشه های Piping و تهیه نقشه های مکانیکال سایر تجهیزات مانند دی ریتور ، منبع کندانس ، مخازن تزریق مواد شیمیایی ، منبع Blowdown برای هر سایتی و شرایط گوناگون بهره برداری امکان پذیر است .

حداقل تجهیزات مورد استفاده در دیگ خانه به شرح زیر است :
-سختی گیر : جهت حذف سختی های رسوب گذار در دیگ بخار
-دی ریتور : جهت حذف گازهای محلول در آب مانند اکسیژن ودی اکسید کربن
-منبع جمع آوری کندانس : به منظور جمع آوری کندانس بخار برگشتی وهدایت این کندانس به دی ریتور جهت اکسیژن زدایی
-پکیج تزریق مواد شیمیایی : به منظورتزریق مواد شیمیایی مناسب جهت حذف اکسیژن باقیمانده در آب وتزریق مواد معلق کننده -رسوب وتزریق مواد جهت نگهداشتن PH آب در حد مطلوب از آن استفاده می شود .
-تانک Blowdown جهت مهار کردن آب تخلیه شده از دیگ وخنک کردن این آب وهدایت آن به سیستم فاضلاب
-تجهیزات نمونه برداری : جهت نمونه برداری آب از دیگ وسایر قسمت های مورد نیاز وخنک کردن آن از این تجهیزات استفاده می شود .
- مخزن سوخت روزانه : جهت ذخیره سازی مقطعی سوخت وافزایش فشار در مکش پمپ سوخت از این مخزن استفاده می شود .
حجم مخازن ذکر شده و سایزنازلهای مربوطه وهمچنین طراحی مکانیکال این مخازن با طراحی Piping وشرایط سایت امکانپذیر بوده وماشین سازی توانایی تامین ونصب وراه اندازی موارد ذکر شده را بصورت پروژه های کلید در دست را دارد .
از لحاظ شرایط کنترلی واپراتوری مورد نیاز مشتری ، در هر سطحی که نیاز باشد امکانپذیر است . به نحوی که بنا به نیاز وخواست مشتری می توان شرایط زیر را ایجاد نمود :
-استفاده از سیستمهای رله کنتاکتوری که قابلیت بسیار بالا وسادگی اپراتوری رادارد وبرای سایت های کوچک با اپراتور در محل توصیه می شود . در ضمن تجهیزات آن بسیار مناسب وقابل دسترس می باشد ودر بازار داخل قابل تهیه است .
-استفاده از تجهیزات کنترلی میکروپرسسوری که کلیه اطلاعات مورد نیاز اپراتور مانند شرایط کارکرد مشعل ، مقدار بار بویلر ، میزان سطح آب ، مقدار TDS بویلر ، اشکالات احتمالی وسایر مشخصات را بصورت کامل در محل نشان داده وقابل انتقال به اتاق کنترل نیز می باشد . یعنی کلیه پارامترهای قابل اندازه گیری در اتاق کنترل هم قابل رویت است .
همچنین امکان تغییر سوخت گاز به گازوئیل ومازوت وبرعکس بدون خاموش کردن بویلر وحتی کاهش تولید بخار وجود دارد .
یا در شرایطی مانند به اشتراک گذاشتن چند بویلر بصورت اتوماتیک در این سیستم قابل دستیابی است . کنترل محصولات احتراق مانند O2 ، CO2 ، CO ، NOX در این سیستم درحد استاندارد جهانی قابل انجام است . ودارای تاییدیه جهانی NFPA ، CE ، UL نیز می باشد .
- استفاده از PLC در کنترل بویلر که قابلیت اجرای تمام شرایط گفته شده در فوق را دارد .
لذا بر هیچکس پوشیده نیست که ماشین سازی اراک پتانسیل ها ، تجارب وسابقه فراوانی در زمینه های طراحی ، تامین ، ساخت ونصب این گونه سیستمها را دارد . بنابر این توانمندی آن را داشته که هر سفارشی را بنابه سلیقه ومتناسب با نیاز مصرف بخار تاسیسات مشتری ، به انجام برساند