بلاگ

دیگ چگالشی

دیگ چگالشی

نویسنده: حامد مصلحی   |   دسته بندی: سیستم تهویه مطبوع   |   تاریخ انتشار: 06 آذر 1400

برای افزایش راندمان دیگ (بویلر)‌ها می‌توان از تجهیزی به نام اکونومایزر استفاده نمود. اکونومایزر (Economizer)  یک مبدل حرارتی است که آب ورودی به دیگ، از درون آن عبور کرده و از حرارت گازهای داغ خروجی برای افزایش دمای این آب (به عنوان پیش گرمایش) استفاده می‌شود. بدین ترتیب، آب ورودی با دمای بالاتری به درون دیگ فرستاده شده و انرژی کمتری برای تبخیر و یا گرمایش آب نیاز است. در صورت استفاده از دیگ دارای اکونومایزر می‌توان آب گرم بیشتری را با مقدار مشخصی از انرژی تولید نمود. در نتیجه با استفاده از این تجهیز راندمان دیگ افزایش خواهد یافت.

با جایگزین کردن دیگ‌های مدرن چگالشی بجای دیگ‌های فرسوده و قدیمی، مصرف گاز را در ساختمان‌های مسکونی تا 30% و در ساختمان‌های اداری تا 45% کاهش می یابد.

اکونومایزر (Economizer)

اکونومایزر بصورت یک مجموعه بازیافت حرارتی چگالشی مستقل براي بویلرهاي گازسوز، به منظور استفاده از انرژي نهان و محسوس نهفته در گازهاي احتراق، از طریق سرد کردن آن با آب برگشتی تا تبدیل آن به چگالیده (قطرات آب) طراحی شده است. سمت گازهاي احتراق نسبت به آب کاملاً بصورت آب بند از استیل ضد زنگ ساخته می شود و بخار آب چگالیده را بصورت ثقلی به کلکتور و مخزن زیر دستگاه منتقل می‌کند. این دستگاه به شکل یک فایرتیوب ایستاده طراحی شده و به توربولاتورهاي پیچشی جهت افزایش و نرخ انتقال حرارت از گازهاي محترق شده به آب برگشتی مجهز می‌باشد. توربولانس این مبدل حرارتی در سمت آب با داشتن دو عدد بافل، سه پاس حرکتی براي آب روي لوله‌ها ایجاد می‌کند که موجب توزیع مناسب جریان روي سطح تمامی کوله‌ها و افزایش میزان انتقال حرارت می‌گردد.لازم بذکر است که افزایش راندمان رابطه مستقیمی با دماي برگشت سیستم دارد.

کندانسینگ (Condensing)

 بخار آب یکی از گازهای داغ تولید شده در فرآیند احتراق است، که نتیجه ترکیب هیدروژن با اکسیژن می باشد. در دیگ های چگاشی (کندانسینگ)، حرارتی را که توسط خروج گازهایی داغ تلف می شود، جذب شده و بخار آب موجود با از دست دادن گرمای نهان تبخیر به آب مایع ( یا به اصطلاح به کندانس) تبدیل می شود و این گرمای نهان نیز به آب داده می شود که این عمل اضافی می تواند بازدهی را تا 10 تا 12 درصد افزایش دهد.

ویژگی کندانس تولید شده کمی اسیدی است (PH:3~5). بنابراین انتخاب مواد برای قسمت های در معرض خوردگی باید مناسب باشد. در دماهای بالا معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم و استیل ضد زنگ استفاده می شود. در قسمت هایی با دمای پایین تر از پلاستیک هایی همچون UPVC   و پلی پروپیلن استفاده می شود که باعث تاثیر در قیمت نهایی می شوند. کندانس تولید شده در مبدل چگالش گر باید به صورت غیرمستقیم در فاضلاب تخلیه شود. در حالت کلی برای نصب، این تنها تفاوتی است که بین دیگ های چگالشی و غیر چگالشی وجود دارد.

همانطور که گفته شد کندانس خروجی کمی حالت اسیدی دارد و برای رفع، تنها نیاز به یک تکه شیلنگ پلیمری و یک تله بخار دارد تا از ورود گازها به محیط جلوگیری کند. اما باید توجه داشت که کندانس ممکن است باعث خوردگی سیستم های فاضلاب چدنی قدیمی شود که در این حالت نیز تنها با نصب یک خنثی کننده می توان این مشکل را حل کرد. خنثی کننده یک مخزن پلاستیکی است که از دانه های سنگ آهک یا مرمر پر می شود و باعث بالا آوردن PH کندانس می شود و بعد به فاضلاب تخلیه می شود. 

به دلیل دمای پایین گازهای نهایی خروجی که ممکن است تا 38 درجه سانتی گراد ( در مقابل 200 درجه سانتی گراد در انواع غیر چگالشی) نیز برسد فن همیشه مورد نیاز می باشد. البته در بعضی از مدل های هرمتیک غیر چگالشی فعلی نیز فن یک جزء اساسی می باشد و همچنین بخاطر دمای پایین نیازی به دودکش های سنتی قدیمی یا داکت های گالوانیزه مخصوص نیست و تنها می توان با یک لوله PVC  (در کاربردهای خانگی) دود را به خارج هدایت کرد. استفاده از موادی که در مقابل خوردگی مقاومتی ندارند در ساخت دودکش ها ممنوع شده است.

دمای آب و کارکرد دیگ چگالشی

 بازدهی فرایند های کندانس متفاوت است و بستگی به دمای آب برگشتی به دیگ دارد. اما در شرایط  برابر همیشه بازدهی دیگ های چگالشی اگر بیشتر از دیگ های غیر چگالشی نباشد دست کم با آنها برابر است. در دیگ های چگالشی دمای آب برگشتی از سیستم حرارت مرکزی باید کمتر از 55 درجه سانتی گراد باشد و این امر بخاطر این است که تنها در این دما است که چگالش به بهترین نحو انجام می گیرد. دماهای بالاتر از عدد ذکر شده می توانند عملاً مبدل کندانس را از جریان خارج کنند و تنها به شکل دیگ های معمولی کار کنند.

 

 

هر چه که دمای برگشتی پایین تر باشد، عمل چگالش بیشتر انجام می گیرد. دمای پایین در سیستم هایی که در ذات دما پایین هستند مثل گرمایش از کف یا رادیاتورهای چدنی قدیمی بیشتر دیده می شود که این سیستم ها را بهترین گزینه برای داشتن یک سیستم حرارت مرکزی با دیگ های چگالشی می سازد. همانطور که مشخص است، تنها با تغییراتی در سیستم کنترلی می توان دیگ های غیر چگالشی را به دیگ های چگالشی تبدیل کرد. ولی باید این نکته را در نظر گرفت که کندانس تولید شده به سرعت قسمت هایی که دارای فولاد نرم و یا چدن هستند؛ را دچار خوردگی خواهد کرد و این همان دلیلی است که در مبدل دیگ ها چگالشی از فولاد ضد زنگ و یا آلیاژهای آلومینیوم و سیلیکون استفاده می کنند.

راندمان دیگ های چگالشی

 تولید کنندگان دیگ های چگالشی ادعا می کنند که به بازده حرارتی 98 درصدی می توان دست یافت که این در مقابل بازده 70 تا 80 درصدی دیگ ها با طراحی متداول می باشد.(البته بازدهی به ارزش حرارتی سوخت نیز بستگی دارد.) مدل های معمولی از دیگ های چگالشی راندمانی حددود 90% دارند که این موضوع بالاترین رتبه های درجه بندی را برای این گونه دیگ ها به همراه دارد. قیمت یک دیگ چگالشی نسبت به نوع معمولی آن حدود 50% گرانتر می باشد.

نمودار محاسباتی میزان افزایش راندمان نسبت به دماي برگشت آب در دماهاي دود مختلف بر اساس افزایش ۵ درجه‌ای در دماي ورودي و خروجی اکونومایزر

 

برچسب ها

  • دیگ چگالشی
  • Economizer
  • Condensing

دیدگاه کاربران

ارسال دیدگاه شما

برای ثبت دیدگاه لطفا وارد وبسایت شوید.