راهنمای جامع تجهیزات مولد گرما و سرما و دوفصلی

در این مقاله قصد داریم راهنمای جامعی از تجهیزات مولد گرما و سرما را توضیح دهیم. که امیدوارم تا پایان مقاله با ما همراه بوده و از مطالب این نوشته بهره مند شوید

در مجموع تجهیزات مولد به چند دسته تقسیم میشوند که در زیر به آنها اشاره خواهیم نمود

• مولد گرما: دیگ – کوره هوای گرم – پکیج -تجهیزات مکمل گرما
• مولد سرما: تبخیری – تراکمی – جذبی
• مولد دوفصلی: تبخیری – تراکمی – جذبی
• نیمه مولد مرکب دوفصلی: تبخیری – تراکمی

تجهیزات مولد گرما

تجهیزات مولد گرما، تولید کننده سیال های گرم کننده مانند بخار، آبگرم ، آب داغ و هوای گرم هستند.صرف نظر از دیگ ها کوره های هوای گرم و پکیج که در طبقه بندی اصلی “تجهیزات مولد گرما” قرار میگیرند، تجیزات مهم دیگری مانند مشعل ها، سیستم های سوخت رسانی، تجهیزات تولید آبگرم مصرفی و منابع انبساط نیز در سیستم های گرمایشی مطرح هستند که آنان را میتوان “تجهیزات مکمل سیستم گرمایشی” دانست.

دیگ

دیگ وسیله تولید سیال گرم در سیستم های گرمایش مرکزی آبی و بخاری است. دیگ ها را می توان از نظر عملکرد به سه گونه : دیگ های تولید آبگرم، دیگ های تولید آب داغ، دیگ های تولید بخار طبقه بندی نمود.همچنین از نظر جنس مواد دیگ ها به دو دسته : دیگ های چدنی و دیگ های فولادی تقسیم نمود.

دیگ چدنی

دیگ چدنی شامل قطعاتی مجزا به نام پره است، که با بوش یا بوشن های مخصوص به یکدیگر متصل میشوند که با اضافه کردن یا کاستن از پره ها میتوان ظرفیت دیگ را افزود یا کاهش داد. با کنار هم قرار گرفتن  پره ها فضایی خالی در میان دیگ به وجود می آید که محل احتراق و تشکیل شعله های آتش است.

دیگ های چدنی نسبتا عمر زیادی دارند، اما در مقابل ضربه فیزیکی شکننده اند، همچنین دیگ های چدنی به دلیل تحمل فشار کمتر نسبت به دیگ های فولادی در تاسیسات بزرگ چندان کاربردی ندارند و بیشتر در تاسیسات گرمایشی خانگی و کوچک و تحت فشار های کمتر از 5 اتمسفر مورد استفاده قرارمیگیرند.

موارد استفاده از دیگ های چدنی

الف) سیستم های آبگرم کم فشار مانند اماکن مسکونی، اداری، تجاری

ب)تامین گرمایش ساختمان های کم ارتفاع به نحوی که فشار وارده، بیش از 5 اتمسفر(ساختمان های با ارتفاع حداکثر50 متر) نباشد.

ج)مواردی که شامل شرایط الف و ب بوده و درعین حال برخی عوامل مانند نبود امکان حمل دیگ فولادی وجود داشته باشد.

د)مواردی که چند موتورخانه در طبقات مختلف یک ساختمان مرتفع در نظر گرفته شود که فشار سیستم آبگرم برای هر موتورخانه مجزا، بیش از 5 اتمسفر نباشد.

و) مواردی که قرار است در یک موتورخانه بزرگ مجهز به دیگ فولادی، گرمای لازم برای تهیه آبگرم مصرفی از طریق مولدهای جداگانه ای تامین شود.

ه) در برخی واحدهای گرمایشی یکپارچه(پکیج) زمینی.

ی) در تمام مواردی که دارای شرایط الف و ب باشد استفاده از دیگ چدنی نسبت به دیگ فولادی ارجحیت دارد.

دیگ های فولادی

دیگ های فولادی از نظر ساختار به دو دسته: دیگ هایی با لوله آتشخوار و دیگ هایی با لوله آب تقسیم می شوند، همچنین از نظر ساختار می توان دو دسته نیز برای آنها اطلاق کرد که عبارتند از دیگ های عمودی و دیگ های افقی. در هر صورت دیگ های فولادی دارای دو بخش اصلی پوسته ای و لوله ای هستند که جنس هر دو از فولاد است . بنا بر نوع دیگ یکی از جداره های لوله یا پوسته برای جریان آب یا سیال گرم و دیگری برای دود و گرمای ناشی از احتراق مورد استفاده قرار می گیرند.

از فواید دیگ های فولادی می توان به قابلیت تحمل فشار بالا و نیز برخورداری از ظرفیت های بالای آب گرم، آب داغ و بخار اشاره کرد، که کاربرد آنها در تاسیسات گرمایش مرکزی بزرگ را رایج کرده است، اما باید در کنار این مزایا به بزرگترین عیبشان که مقاومت کم در برابر خوردگی است نیز اشاره کرد.

دیگ های فولادی با لوله آتشخوار

نوعی از دیگ های فولادی است که در آن آتش و گرمای حاصل از احتراق از میان لوله هایی عبور میکند که در آن آب قرار گرفته اند و این موجب افزایش دمای آب و گرم شدن آن می شود. این دسته از دیگ ها دارای یک کوره اصلی و تعدادی لوله های موازی هستند. شعله در کوره اصلی دیگ تولید میگردد و دود و گرمای حاصل از آن در لوله هایی فولادی به سمت دهانه خروجی دیگ و نهایتا دودکش هدایت می شود. تبادل حرارت در فضای پوسته و میان سطح خارجی لوله و آب داخل پوسته صورت میگیرد.

خروج دود و گازهای گرم از داخل لوله ها می تواند در یک یا دو و یا سه مرحله صورت گیرد، که در این صورت دیگ را یک پاس، دو پاس، سه یا چهار پاس مینامند. در دیگ سه پاس شعله و دود یک بار مسیر اصلی کوره را طی نموده و بعد از برخورد با تیغه انتهایی دیگ تغییر مسیر می دهند و به موازات کوره اصلی از دودکش خارج می شوند، بنابراین در دیگ های فرد پاس سمت دودکش درسا خلاف سمت نصب مشعل است، در حالی که در دیگ های زوج پاس دودکش و مشعل در یک سمت مشترک قرار دارند.

در تاسیسات حرارت مرکزی، کمتر از دیگ های چهار پاس استفاده می شود، زیرا این دیگ گرانتر هستند. هر چه تعداد پاس یا گذر دیگ ها بیشتر باشد مقدار انتقال حرارت از شعله و گازهای داغ حاصل از احتراق، به آب نیز بیشتر و به طبع بازده دیگ  نیز بالاتر است.

استفاده از دیگ های لوله های آتشخوار در تاسیسات گرمایش مرکزی به مراتب بیشتر از دیگ های لوله های آب است، باید به این نکته توجه شود که دیگ های لوله های آتشخوار هم برای تهیه آب گرم و هم برای تهیه بخار مورد استفاده قرار میگیرند، در حالیکه دیگ های لوله های آب به طور معمول برای تولید بخار کاربرد دارند.

دیگ های فولادی با لوله های آب

نوعی از دیگ های فولادی هستند که در آنها آب داغ از داخل لوله ها عبور می کنند و گازهای گرم ناشی از احتراق، در اطراف لوله ها قرار میگیرند. این دسته از دیگ ها دارای دو مخزن اصلی اند که لوله های به موازات هم آنها را به یکدیگر وصل میکنند. آب مخزن زیرین به هنگام عبور از لوله های مرتبط، در تماس غیر مستقیم با شعله و گازهای گرم، تبدیل به بخار می شوند و در مخزن خروجی جمع آوری می شوند. آب گرم بخار نشده نیز مجددا از مخزن پایین به مخزن بالا جمع می شود و تماس با گرمای ناشی از احتراق، به طور پیوسته، موجبات تولید بخار را فراهم میکند.

موارد استفاده از دیگ های فولادی

کاربرد دیگ های فولادی به دلیل امکان تامین بارهای گرمایشی کم و یا زیاد و تحمل فشار های بالا و همچنین قابلیت تولید آبگرم، آب داغ و بخار، محدودیتی ندارند. اما چنانچه در شرایط مشابه بتوان از دیگ چدنی استفاده نمود، توجیه به کارگیری دیگ های فولادی به خاطر عمر کمتر و آسیب پذیری بیشتر در مقابل خوردگی، چندان آسان و قابل قبول نخواهد بود، مگر اینکه دلایلی مانند بازدهی دیگ و مصرف کمتر انرژی مطرح باشد، که به طور معمول چنین دلایلی شامل دیگ های فولادی یک پاس کم ظرفیت نمی شود.

انتخاب دیگ های فولادی

انتخاب دیگ های فولادی تابعی از شرایط کلی همه تاسیسات موتورخانه ها و تجهیزات مولد گرمایشی است و از آنجا که دیگ های فولادی بر عکس دیگ های چدنی به صورت یکپارچه حمل و نصب می شوند، طراح معماری ساختمان باید معابر مناسبی برای عبور دادن آنها در نظر بگیرد.