پایان نامه و پروژه پایانی مهندسی‎ ‎مكانیك گرایش جامدات با عنوان بازیافت حرارتی از دیگ های روغن داغ

چكیده

   هدف از انجام این تحقیق استفاده از انرژی گرمایی گازهای داغ حاصل از احتراق مشعل حرارتی دوگانه سوز جهت پیش گرم كردن آب و هوای ورودی به دیگ روغن داغ و در نهایت افزایش راندمان دیگ از طریق جلوگیری از اتلاف انرژی و پرت حرارتی است. برای این منظور با توجه به حرارت تولیدی در مشعل و میزان حرارت نقاط مختلف دیگ و اگزوز كه توسط تجهیزات مخصوص اندازه گیری شده اند به محاسبه انتقال حرارت با توجه به ظرفیت گرمایی كه بین گازها و كویل ها و سیالات درون آن ها وجود دارد پرداخته و در انتها با توجه به خصوصیات سیالات موجود كه توسط شركت های سازنده تعیین شده اند درجه حرارت نهایی سیالات را بدست می آوریم. حالت های مختلفی را برای استفاده هرچه بهتر از حرارت گازهای خروجی پیشنهاد می كنیم و هر مورد را توضیح می دهیم و برای نمونه چند گونه از آن ها ررا به تفضیل مورد محاسبه قرار می دهیم تا روش بهتر را انتخاب كرده و سیستم را بهینه كنیم. در جاهایی كه نیاز به توضیح بیشتر درباره مواردی كه نا آشنا به نظر می رسند به بیان تاریخچه مختصری از آن موضوع می پردازیم و تا انجایی كه در توان باشد با ارائه مدارك معتبر مطالب را پیش می بریم.

فهرست

فصل اول ............................................................................................................................  8  

1-1 تاریخچه دیگ ها ............................................................................................................ 9

1-2 انواع دیگ ها ............................................................................................................. 17

    1-2-1 دیگ بخار ........................................................................................................... 17

    1-2-2 دیگ روغن داغ ................................................................................................... 20

1-3 انواع دیگ بخار ........................................................................................................... 28

    1-3-1 دیگ های فایر تیوب .............................................................................................. 28

    1-3-2 دیگ های واتر تیوب .............................................................................................. 28

    1-3-3 دیگ های آكواتیوب ............................................................................................... 29

    1-3-4 دیگ مدولار ........................................................................................................ 32

    1-3-5 دیگ لوله آبی ...................................................................................................... 32

1-4 انواع اصلی دیگ آب گرم ............................................................................................... 36

1-5 مزایای بخار ...............................................................................................................  40

1-6 مزایای روغن ............................................................................................................  43

1-7 نكاتی در رابطه با انتخاب دیگ .......................................................................................  45

فصل دوم .......................................................................................................................... 48

2-1 مشعل چیست ............................................................................................................... 49

2-2 انواع مشعل ................................................................................................................ 49

2-3 مشعل های مخصوص گاز سوز ....................................................................................... 51

2-4 مشعل های مخصوص گاز سوز بی دمنده ........................................................................... 52

2-5 مشعل های گاز سوز دمنده دار ........................................................................................ 53

2-6 مشعل های با محفظه چرخشی ......................................................................................... 54

2-7 انواع مشعل های مایع سوز ............................................................................................ 57

2-8 نازل مشعل ................................................................................................................. 59

2-9 پمپ های گازوئیل ......................................................................................................... 61

2-10 دودكش ..................................................................................................................  61

فصل سوم.......................................................................................................................... 63

3-1 مبدل های حرارتی ........................................................................................................ 64

3-2 انواع مبدل های حرارتی ................................................................................................ 64

3-3 انتخاب مواد برای ساخت مبدل های حرارتی ....................................................................... 75

فصل چهارم........................................................................................................................ 79

مقدمه .............................................................................................................................. 80

4-1 سرمایه گذاری در بازیافت حرارتی ................................................................................... 84

   4-1-1 آیا اتلاف حرارتی دستگاه ها واقعا زیاد است ............................................................... 84

   4-1-2 مزایای بازیافت حرارتی برای یك كارخانه صنعتی .......................................................... 85

   4-1-3 سرمایه گذاری و سود ............................................................................................ 87

   4-1-4 شاخص های سرمایه گذاری بازیافت حرارتی  .............................................................. 89

   4-1-5 راه كار شركت  .. ............................................................................................. 89

   4-1-6 یك راه حل ساده اقتصادی ........................................................................................ 91

   4-1-7 سیستم بازیافت حرارتی به عنوان یك یونیت .................................................................  92

   4-1-8 آیا ارزش سرمایه گذاری را دارد .............................................................................. 93

   4-1-9 حمیت های اقتصادی عمومی .................................................................................... 94

   4-1-10 انجام محاسبات اجرایی اولیه .................................................................................  95

فصل پنجم........................................................................................................................... 96

مقدمه .............................................................................................................................. 97

5-1 سوخت رسانی به دیگ .................................................................................................. 97

5-2 احتراق .................................................................................................................... 101

5-3 گرمكن سوخت ..........................................................................................................  104

5-4 محاسبات مربوط به اگزوز دیگ ....................................................................................  106

5-5 بازیافت حرارتی از دیگ های روغن داغ ........................................................................  109

5-6 جریان عمود بر دسته لوله ها ......................................................................................  111

مراجع ........................................................................................................................... 119

جدول تبدیل واحدها ........................................................................................................... 120