سوپر هیتر
کویل هیتر
نوامبر 19, 2024سوپر هیتر چیست و چه کاربردی در صنعت بخار دارد؟
سوپر هیتر (Super heater) نوعی مبدل حرارتی و از محبوب‌ترین انتخاب‌های صنایع برای تولید بخارهای بسیار داغ یا تبدیل بخار مرطوب به بخار خشک است. این دستگاه، معمولاً در مسیر گاز دودکش دیگ بخار قرار دارد، جایی که توسط گازهای داغ این دودکش، گرم می‌شود. مهم‌ترین کاربردهای سوپرهیتر، در موتورهای بخار، برای انتقال بخار به فواصل زیاد، و در تولید بخار خشک است.
برای اطلاع دقیق از قیمت و مشاوره تخصصی در زمینه انتخاب مناسب ترین سوپر هیتر، با کارشناسان پارس المنت تماس بگیرید. همکاران ما با توجه به نیازهای خاص پروژه شما، شما را در انتخاب بهترین گزینه راهنمایی خواهند کرد.
قیمت و خرید سوپر هیتر
قیمت خرید سوپر هیتر با توجه به عوامل گوناگونی تعیین می‌شود که عبارتند از جنس مواد، ابعاد و اندازه، برند و کیفیت، پوشش های محافظ و … می‌شود. شرکت پارس المنت در زمینه تولید و عرضه انواع سوپر هیترها فعالیت می‌کند.
برای اطلاع دقیق از قیمت و مشاوره تخصصی در زمینه انتخاب مناسب ترین سوپر هیتر، با کارشناسان پارس المنت تماس بگیرید. همکاران ما با توجه به نیازهای خاص پروژه شما، شما را در انتخاب بهترین گزینه راهنمایی خواهند کرد.
مزایای سوپر هیتر
سوپرهیتری که در دیگ بخار استفاده می‌شود، دستگاهی است که دمای بخار تولید شده توسط دیگ را افزایش می‌دهد و آن را از بخار اشباع به بخار فوق‌گرم تبدیل می‌کند. بخار اشباع در نقطه جوش خود برای فشار مشخص وجود دارد، در حالی که بخار فوق‌گرم فراتر از نقطه جوش گرم شده است.
وظیفه اصلی سوپر هیتر، افزایش دمای بخار با استفاده از گرمای گازهای احتراق‌یافته است. این فرآیند ۳ مزیت اصلی ارائه می‌دهد، شامل:
- بهبود انتقال انرژی و حرارت: بخار بسیار داغ تولیدشده توسط سوپر هیتر، دارای انرژی حرارتی بیشتری نسبت به بخار اشباع است؛ این ویژگی، انتقال حرارت را در صنایع مختلف مؤثرتر می‌کند.
- افزایش راندمان توربین: این بخار بسیار داغ، همچنین، در توربین‌های بخار برای تولید برق استفاده می‌شود. دما و – طبیعتاً – انرژی بسیار بالای آن، باعث بهبود راندمان و تولید توان بیشتر در توربین می‌شود.
- کاهش رطوبت بخار آب: مزیت سوم بخار بسیار داغِ ایجادشده، رطوبت کمتر آن در مقایسه با بخار اشباع است که آن را برای صنایعی مانند سیستم‌های پردازش بخار، که نیاز به بخار خشک دارند، کاربردی می‌کند.
بیشتر بخوانید: تولید و ساخت المنت
سایر مزایای سوپرهیترها عبارت‌اند از:
- کاهش مصرف بخار
- کاهش فرسایش تیغه‌های توربین
- کاهش اتلاف تراکم در لوله‌های دیگ بخار
کاربردهای سوپر هیتر
سوپرهیترها در دستگاه‌ها و صنایع مختلفی مورداستفاده قرار می‌گیرند، که از رایج‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- دیگ‌های بخار
- موتورهای بخار
- نیروگاه‌های برق
- قطارها و لوکوموتیوها
- دمپر و شیر تغییر جهت
- دریچه‌های کنترلی در بخش‌های ابتدایی یک دستگاه
علاوه بر موارد بالا، هر جایی که نیاز به دو فرایند زیر باشد، سوپرهیترها نقش پررنگی دارند:
- تولید بخار خشک: هر زمان، در ماشین‌آلات، تنها بتوان از بخار خشک استفاده کرد و نیاز به تولید آن باشد، صنعت‌مردان به سراغ سوپر هیتر می‌روند. سوپرهیتر، با گرفتن روبط موجود در بخار آب، باعث کاهش فرسایش یا خوردگی ماشین‌آلات و افزایش طول عمر مفید آن‌ها می‌شود.
- انتقال بخار به فواصل دوردست: گاهی نیاز است بخار به مکان‌های دور منتقل شود. در حین این انتقال، شاهد افت دما در بخار خواهیم بود. سوپر هیتر، با دمای بسیار بالایی که ایجاد می‌کند، عملاً اثر این افت دما را کاهش می‌دهد و باعث حفظ دمای مطلوبی می‌شود.
اجزا و نحوه عملکرد سوپرهیتر
سوپرهیتر شامل دو بخش اصلی است:
- سوپرهیتر اولیه: اولین بخشی است که بخار پس از خروج از درام بخار، وارد آن می‌شود و گرما را دریافت می‌کند.
- سوپرهیتر ثانویه: بخار، پس از عبور از سوپرهیتر اولیه وارد این بخش شده و مجدداً اما این بار، بیشتر از قبل گرم می‌شود.
بخار تولید شده در سوپرهیتر ثانویه به بخار بسیار داغ تبدیل می‌شود و برای چرخاندن توربین فشار بالا استفاده می‌شود. سپس دما و فشار بخار کاهش می‌یابد.
بیشتر بخوانید: ساخت انواع سوپر هیتر
اجزای سوپرهیتر
- محفظه احتراق: فضایی است برای احتراق سوخت، به منظور گرم‌کردن بخار
- مشعل: ابزاری است که سوخت را در محفظه احتراق می‌سوزاند و حرارت ایجادشده از آن باعث افزایش دمای بخار در محفظه احتراق استفاده می‌شود.
- کویل بخار: کویل بخار، در واقع، همان لوله‌های بخار هستند که به شکل مارپیچ طراحی شده‌اند و وظیفه انتقال حرارت را دارند.
- ابزار اندازه‌گیری و پایش فرایند: ابزاری برای اندازه‌گیری پارامترهایی، مانند دمای احتراق، فشار و دمای ورودی و خروجی، در حین فرآیند تولید بخار. این ابزار برای اطمینان از دستیابی به شرایط مطلوب، تعبیه شده‌است.
فرآیند کلی و نحوه عملکرد سوپرهیتر
- بخار تنها زمانی می‌تواند بسیار داغ شود که دیگر آبی برای تبخیر باقی نمانده باشد.
- بدین منظور، بخار از خروجی دیگ بخار گرفته شده و وارد لوله‌های متصل به یک هدر می‌شود.
- در هدر، بخار به تعدادی لوله موازی توزیع می‌شود که در معرض کوره (در سوپرهیتر تابشی) یا گازهای خروجی، پس از عبور از کویل بخار، قرار می‌گیرند.
انواع اصلی سوپر هیتر
سوپرهیترها، به سه نوع اصلی تقسیم‌بندی می‌شوند:
- سوپر هیتر تابشی (Radiant): این نوع سوپرهیترها، در محفظه احتراق دیگ قرار دارند و مستقیماً در معرض حرارت تابشی شعله‌ها قرار می‌گیرند. سوپرهیترهای تابشی معمولاً برای گرم‌کردن بخار تا دماهای بسیار بالا استفاده می‌شوند (حدوداً ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد)
- سوپر هیتر همرفتی (Convective): این سوپرهیتر، در مسیر گاز دودکش دیگ قرار دارد و توسط این گازهای داغ، گرم می‌شوند. سوپرهیترهای همرفتی معمولاً برای گرم‌کردن بخار آب تا دماهای نسبتاً پایین‌تری در مقایسه با نوع تابشی به کار می‌روند (بین ۷۰۰ الی ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد)
- سوپر هیتر جداگانه (Separately fired): سوپرهیتر، جداگانه آنگونه که از اسمش برداشت می‌شود، بیرون از دیگ قرار دارد و دارای کوره مستقل خود است. این نوع از سوپر هیترها نیز، به‌مانندِ نوع تابشی برای گرم‌کردن بخار تا دماهای بسیار بالا استفاده می‌شوند (حدوداً ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد)
برای استعلام دقیق از قیمت و مشاوره رایگان تخصصی در زمینه انتخاب مناسب ترین سوپر هیتر، با کارشناسان پارس المنت تماس بگیرید. همکاران ما با توجه به نیازهای خاص پروژه شما، شما را در انتخاب بهترین گزینه راهنمایی خواهند کرد.
| جدول ۱٫ خلاصه‌ای از حداکثر توان افزایش دمای انواع مختلف سوپرهیتر | |
| نوع سوپرهیتر | حداکثر دمای بخار معمولی (درجه سانتی گراد، °C) |
| سوپرهیتر تابشی | ۱۰۰۰ |
| سوپرهیتر همرفتی | ۷۰۰ – ۸۰۰ |
| سوپرهیتر جداگانه | ۱۲۰۰ |
انتخاب بهترین مواد برای عملکرد بهینه سوپر هیتر دیگ بخار
مواد استفاده شده در ساخت سوپر هیتر ها، نقش مهمی در دوام و عملکرد آن‌ها تحت شرایط دمایی و فشاری شدید ایفا می‌کنند. بنابراین، انتخاب دقیق آن‌ها را باید جدی گرفت.
عوامل مؤثر بر انتخاب این مواد:
- دمای بخار: دمای بسیار بالایی که در سوپرهیتر ایجاد می‌شود، نیاز به موادی با تحمل بالا در تنش‌های حرارتی را ایجاب می‌کند.
- فشار: سوپرهیترها تحت فشارهای بالا کار می‌کنند؛ بنابراین، مواد استفاده‌شده در آن، باید توانایی بالایی در نگهداری فشار داشته باشند.
- مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی: محیط داخلی یک سوپرهیتر ممکن است به دلیل وجود گازهای قابل اشتعال و ناخالصی‌های بخار، باعث خوردگی شیمیایی شود. به همین دلیل، مواد انتخابی باید مقاومت کافی در برابر این خوردگی داشته باشند.
مواد رایج مورد استفاده:
- فولاد کربنی: برای دماهای پایین، فولاد کربنی گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه و با استحکامی مناسب است.
- فولاد آلیاژ پایین: در دمای متوسط، فولاد آلیاژ پایین، مقاومت بیشتری در برابر خزش و استحکام در مقایسه با فولاد کربنی به سوپر هیتر می‌دهد.
- فولاد آلیاژ بالا: آلیاژهای پیشرفته فولاد، مانند T91 و T23 برای دماها و فشارهای بالا طراحی شده‌اند و مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر اکسیداسیون دارند.
- فولاد ضدزنگ: فولادهای ضدزنگ، همچون TP304 وTP316 ، در محیط‌هایی با خورندگی شیمایی بالا، و همچنین برای بخار با خلوص بالا، استفاده می‌شوند.
بیشتر بدانید: کویل هیتر
جمع‌بندی
سوپر هیتر (Super heater)، با تبدیل بخار آب به بخاری خشک در دمایی بسیار بالا، یکی از پرکاربردترین دستگاه‌های مورداستفاده در موتورهای بخار، قطارها و لوکوموتیوها، دیگ‌های بخار، و نیروگاه‌های برق می‌باشند. این کاربردها به‌دلیل توانایی خاص سوپرهیتر در تولید بخار خشک و انتقال بخار به فواصل دوردست می‌باشد. از مهم‌ترین مزایای آن‌ها می‌توان به بهبود انتقال انرژی و حرارت، افزایش راندمان توربین، و کاهش رطوبت بخار آب (و در نتیجه، کاهش خوردگی سیستم) اشاره کرد. این مبدل‌های حرارتی، بسته به نوع‌شان، می‌توانند دمای بخار آب را تا ۷۰۰ الی ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد (C°) افزایش دهند. در نهایت، یکی از نکاتی که نیاز است هنگام تهیه و استفاده از آن‌ها رعایت کنید، انتخاب مواد سازنده آن‌هاست، که نقش مهمی در دوام و عملکرد آن‌ها تحت شرایط دمایی و فشاری شدید بازی می‌کند.
برای استعلام دقیق از قیمت و مشاوره رایگان تخصصی در زمینه انتخاب مناسب ترین محصول مورد نظرتان، با کارشناسان پارس المنت تماس بگیرید. همکاران ما با توجه به نیازهای خاص پروژه شما، شما را در انتخاب بهترین گزینه راهنمایی خواهند کرد.
