طراحی و محاسبه سیستم بخار

در این فایل آموزشی به طراحی و محاسبه سیستم بخار و کندانس و سپس الزامات موتورخانه بخار پرداخته شده است. سایزینگ لوله های بخار و کندانس بهمراه جداول، نمودارها و مثالهایی گام به گام آورده شده است. مبنای طراحی و محاسبات براساس استاندارد اشری و هندبوک های معتبر شرکتهای بزرگی همچون اسپیراکس سارکو، آرمسترانگ و CLEAVER BROOKS  است. 

تمام مراحل طراحی پس از محاسبات کامل، در نرم افزار اتوکد به همراه دتایلهای مربوطه انجام شده و فایل های کاری بهمراه تمامی نمودارها، جداول، هندبوک ها و فایل های اتوکد در اختیار کاربر محترم قرار خواهد گرفت.

کدام مخاطب به این آموزش نیاز دارد؟

• مهندسین مکانیک طراح و محاسب
• مهندسین ناظر
• مجریان محترم و پیمانکاران

پیش نیازها؟

• مقدماتی 3

زمان آموزش 

• 10 ساعت ویدیویی

فهرست آموزش طراحی و محاسبه سیستم بخار

 فصل اول 

• چرا سیستمهای بخار
• تفاوت انرژی محسوس و نهان در فرآیندها
• قابلیت حمل انرژی بالاتر
• سیکل توزیع بخار 1
• سیکل توزیع بخار 2
• سیکل توزیع بخار ترکیبی
• دیگ بخار
  • Fire Tube
  • Water Tube
• تانک کندانس
  • نقش و متعلقات آن
• دی اریتور
  • نقش و انواع آن
  • نحوه کار
• تانک بلودان
• بخار در کاربری های متفاوت

 فصل دوم 

• تانک بلوان در بویلرهای موازی
• محاسبات سیستم بلودان
• تقسیم بندی سیستم های بخار
• نکات مهم طراحی
• ایجاد اختلاف فشار
• سرعت مجاز در طراحی بخار
• ضربه قوچ در بخار
• تراپ قبل از شیرکنترلی
• تقسیم بندی لوله کشی
  • تک لوله ای
  • دو لوله ای
• سایز آبگیرها
• الزامات لوله کشی بخار
• اندازه گیری دبی بخار
• مثال مبدل حرارتی
• مثال منبع ذخیره آب گرم

 فصل سوم 

• الزامات سایز لوله بخار طبق اشری
• طول معادل در محاسبات بخار
• استفاده از منحنی سایز لوله بخار
• استفاده از جداول سایز لوله بخار
• بررسی مثال های نمونه
• الزام استفاده از شیرهای فشار شکن بخار
  • شیرهای پیلوت دار
  • شیرهای عملگر مستقیم
• دتایل لوله کشی بخار با شیر فشار شکن
• ایستگاه تقلیل فشار بخار
  • موازی
  • سری
• تعریف تن بخار
• تعیین ظرفیت دیگ بخار
• بررسی دتایل های رایج لوله کشی بخار

 فصل چهارم 

• تعیین مقدار مصرف بخار تجهیزات
• تعیین ظرفیت دیگ بخار
• دتایل کلکتور و آخرین لوله کشی
• الزامات لوله کشی کندانس
• تقسیم بندی لوله کشی کندانس
• بخار فلش و مثال نمونه
• تانک بخار فلش
• محاسبه مقدار کندانس
  • لوله های اصلی – شرایط راه اندازی
  • لوله های اصلی – شرایط کارکرد
  • تجهیز هواساز
  • تجهیز یونیت هیتر
  • خطوط انتهایی
• کار با نرم افزارهای آنلاین

 فصل پنجم 

• حل مثال نمونه
  • بررسی شماتیک پروژه
  • تعیین ظرفیت های مورد نیاز
  • تعیین مقدار بخار
  • تعیین فشار اولیه
  • تعیین افت فشار خط اصلی
  • ظرفیت دیگ بخار
  • سایز خطوط اصلی و انشعابات

 فصل ششم 

• الزامات سایز لوله کشی کندانس
• جداول و نمودارهای لوله کندانس
• ادامه مثال نمونه
  • محاسبه و جانمایی آبگیرها
  • محاسبه درصد بخار فلش
  • تعیین بخار فلش هرکدام از مصرف کننده ها
  • سایز لوله کشی کندانس انشعابات و لوله اصلی
  • سایز تانک کندانس
  • سایز پمپ های تانک کندانس

 فصل هفتم 

• الزامات تانک کندانس بسته و باز
• انواع پمپ های کندانس – مزایا و معایب
• اصول کارکرد و سایزینگ پمپ های مکانیکی PMP
• سایز تانک و پمپ کندانس
• اهمیت تله بخار
• مکان نصب تله بخار
• پارامترهای انتخاب تله بخار
• اجزای ست تله بخار
• روش های تست تله بخار
  • Spira-Tec
  • دما
  • صدا
  • چشمی
• انواع تله بخار

 فصل هشتم 

• تله بخار مکانیکی
  • مزایا و معایب
• تله بخار ترموستاتیکی
  • مزایا و معایب
• تله بخار ترمودینامیکی
  • مزایا و معایب
• ترکیب تله بخارها
• جدول انتخاب تله بخار
• دتایل اجرایی تله بخار در کاربری های متفاوت
• پارامترهای انتخاب تله بخار مناسب
• ادامه نقشه کشی در اتوکد

 فصل نهم 

• دتایلهای بخار در اتوکد
• شیرهای کنترل دما
• شیر فشار شکن
• شیر آب نما
• شیر تخلیه هوا
• شیر خلاء شکن
• مصرف بخار در
  • چیلر جذبی
  • مبدل حرارتی
  • منبع کویلی آبگرم بهداشتی

 فصل دهم 

• کار با نرم افزارهای آنلاین و موبایل
• محاسبه مشعل
• ظرفیت تانک و پمپ کندانس
• محاسبه دی اریتور
  • نوع کنترل
  • محاسبه مقدار بخار مصرفی در دی اریتور
  • پمپ دی اریتور
    • محاسبه دبی (سرانگشتی و دقیق)
    • محاسبه هد

 فصل یازدهم 

• محاسبه لوپ انبساطی در لوله کشی بخار
• کیفیت آب تغذیه
• سمپل کولر
• کنترل سطح آب بویلر
• بخار تمیز
• اکونومایزر دیگ بخار
• بررسی دتایل ها در نشریه 128

نکات مهم در طراحی محاسبات سیستم بخار

• در سیستم های بخار بر خلاف سیستم های آب گرم، اگر بویلر خاموش شود، همچنان در تمام لوله ها آب موجود است. اما در سیستم بخار، به محض خاموش شدن دیگ بخار، بخار موجود در لوله ها شروع به سرد شدن کرده و بصورت کندانس در خواهد آمد و توسط پمپ کندانس به سمت موتورخانه برمی گردد. در این حالت، جای بخار در لوله ها را، هوا خواهد گرفت (طراحی و محاسبه سیستم بخار).
• زمانی که آب داخل دیگ به بخار تبدیل می شود، نرخ انبساط سیال به اندازه 1657 برابر بیشتر می شود. بهمین دلیل است که در این سیستم ها، بخار باعث حرکت خود خواهد شد (مانند پمپ در سیستم آب گرم). اگر توجه داشته باشیم، در زمان های خیلی قدیم که برق وجود نداشت، از تولید و انتقال بخار، به جای آب گرم استفاده می کرده اند.
• این سیستم نیز به مانند سیستم های آبی، دارای رفت و برگشت هستند. لوله رفت همان لوله انتقال بخار است و لوله کندانس لوله برگشت سیستم است.
• بعضی از سیستم های بخار سیستم تک لوله ای هستند(خیلی رایج نیست) یعنی دارای لوله کندانس نمیباشند. در این سیستم ها، لوله انتقال بخار با شیب مشخصی اجرا می شود که بتواند مقدار مایع کندانس را به بویلر برگرداند.
• کویل بخار در مقایسه با کویل آبی، دارای LMTD بالاتری است (دمای بخار 225 درجه و دمای هوای ورودی 55 درجه) لذا طبق رابطه زیر سطح کویل برای بخار به مراتب کاهش پیدا می کند.

Q=AxLMTDxU

لذا در پروژه هایی که قبلا با سیستم بخار سایز شده اند، و حال بعد از چندین سال قصد داریم، لوله کشی و موتورخانه را به بویلر آبگرم، تغییر دهیم، بایستی توجه داشته باشیم که چون سطح کویل ها کوچک تر است، لذا ظرفیت کویل نیز پایین تر خواهد آمد (طراحی و محاسبه سیستم بخار). در سیستم های بخار، برای انتقال بخار از نقطه ای به نقطه دوم، بایستی اختلاف فشار ایجاد کنیم مانند اختلاف فشار در سیستم های آبی توسط پمپ. بهمین دلیل است که در موتورخانه، بخار فشار بالا داریم اما در مصرف کننده بخار فشار پایین.

سرعت سیال

• معمولا جداول و چارت هایی که توسط آنها عمل سایزینگ را برای سیستم های بخار انجام می دهیم، سرعت سیال را در رنج بین 5000-10,000 فوت بر ثانیه نشان می دهد. سرعت های بالای 5000 فوت بر ثانیه باعث ایجاد نویز می شوند و توصیه نمی گردد. اما برای نیروگاه ها سرعت های بالا قابل استفاده است با توجه به اینکه نویز مسئله مهمی نخواهد بود.

ضربه قوچ

•  به محض وارد شدن بخار به داخل لوله، چون سطح داخلی و خارجی لوله ها، سرد هستند، مقداری کندانس داخل لوله تشکیل می شود. با توجه به اینکه، سرعت بخار بسیار بالاست، این کندانس ایجاد شده را به صورت حجمی از آب با خود انتقال می دهد تا مادامی که به مانعی مانند کویل، اتصال و …. برخورد نماید. در اینجاست که ضربه قوچ ایجاد شده و صدمات جبران ناپذیری را به سیستم میزند.
  • به همین دلیل است که طبق توصیه استاندارها، بایستی نصب STEAM TRAP ها را در بخش هایی از سیستم لوله کشی داشته باشیم. توجه داریم که اگر این کندانس خارج نشود، از ظرفیت حرارتی بالای بخار در کویل نیز کاسته می شود. لذا همیشه به دنبال انتقال بخار خشک به کویل هستیم.
• یکی از مکان های مهم نصب STEAM TRAP قبل از شیرهای کنترلی و شیرهای PRV است، اما چرا ؟
  • تا مادامی که فضا به گرما نیاز دارد، شیر کنترلی توسط ترموستات مربوط به آن باز است. حال فرض کنیم که به دمای ست پوینت رسیده ایم. لذا ترموستات به بسته شدن شیر کنترلی فرمان خواهد داد. در این حالت بخار قبل از شیر قرار گرفته و به مرور زمان سرد شده و کندانس می گردد (مبحث محاسبات سیستم بخار).

برای سایزینگ لوله کشی بخار به پارامترهای زیر نیاز است:

•  فشار اولیه و تولیدی بویلر (psig)
•  حجم بخار انتقالی برحسب پوند بر ساعت یا کیلوگرم بر ساعت 
•  افت فشار سیستم برحسب PSI در هر 100 فوت
• بررسی سرعت بخار در طراحی

مدرس دوره آموزش طراحی و محاسبه سیستم بخار

• عضو تخصصی اشری
• دارنده PE نظام مهندسی آمریکا
• طراح و ناظر پروژه های تجاری در داخل و خارج از کشور

پشتیبانی محصولات آموزشی

• امکان ثبت تیکت از بخش تماس با ما
• ارتباط از طریق تلگرام، واتساپ و اینستاگرام با مدرس
• ارسال ایمیل