مهندسی نسوز و بهینه سازی مصرف انرژی در کوره های صنعتی
– ۱ مواد دیرگداز ) – Refractories )
واژه ی دیرگداز ) Refractory ( از واژه ی لاتین Refractarius مشتق شده است .این واژه به معنای آجر، مقاوم و یا جلوگیری کننده در برابر ذوب شدن است. محصولات دیرگداز، مواد سرامیکی غیرفلزی هستند که دیرگدازی )دمای مخروط زگری( بالاتر از ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد دارند. در عمل دمای مخروط زگر جز اینکه پایداری و دوام را در حرارت نشان می دهند، اهمیت زیادی ندارد، بنابراین با وجود اینکه برخی از محصولات در این تعریف نمی گنجند، اما به عنوان دیرگداز شناخته می شوند. بطورکلی می توان محصولاتی را که در دماهای بالا )بین ۶۰۰ تا ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد( در دستگاه ها، کوره ها و صنایع مختلف بکارگرفته می شوند را به عنوان دیرگداز توصیف کرد. مواد دیرگداز به موادی اتلاق می شود که در دماهای « : اما تعریف علمی و دقیق دیرگداز بدین صورت می باشد .» بالا، قادر به حفظ خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی خود بوده و یکپارچگی خود را حفظ می کنند ۲ – ۲ کوره ) – Furnace ) واژه کوره به اختصار به کوره های صنعتی تولید حرارت در پالایشگاه ها، برج های تقطیر، آهنگری ها، استخراج فلزات، کارخانجات سرامیک سازی و واحدهای شیمیایی به کار می رود. انرژی موردنیاز کوره گاهی به طور مستقیم از سوزاندن سوخت تامین می شود. در برخی از کوره ها نیز انرژی مورد نیاز برای تولید گرما با استفاده از انرژی الکتریکی، خواه به روش قوس الکتریکی و خواه به روش القای الکترومغناطیسی تامین می شود.
۲ – ۳ نقطه شبنم – نقطه شبنم محصولات احتراق دمائیست است که بخار آب موجود در مخلوط گازهای حاصل از احتراق شروع به میعان می کند. ۲ – ۴ دمای شعله –
اگر فرایند احتراق سوخت و هوا، آدیاباتیک فرض شود، به عبارت دیگر، تمام محصولات احتراق به محصولات واکنش منتقل گردد، دمای محصولات احتراق را دمای تئوری شعله مینامند.- ۵ هوای اضافی -مقدار هوایی که اضافه بر مقدار هوای استوکیومتری واکنش احتراق برای تکمیل احتراق در اختیار سوخت قرار می گیرد، هوای اضافی نامیده و عموماً برحسب درصد بیان می گردد. ۲ – ۶ بازده حرارتی – حاصل قسمت مقدار حرارت جذب شده در کوره به کل انرژی حرارتی تولید شده در کوره را اصطلاحاً بازده
حرارتی کوره می گویند که برحسب درصد نشان داده می شود. ۲ – ۷ ارزش حرارتی – ارزش حرارتی به دو شکل تعریف می شود. الف ارزش حرارتی بالایی یا ارزش حرارتی ناخالص یا – HHV عبارت است از میزان انرژی گرمایی حاصل از احتراق یک متر مکعب از یک سوخت در دمای صفر درجه سانتیگراد و فشار ۷۶۰ میلی متر جیوه، به شرطی که محصولات احتراق به دمای صفر درجه سانتیگراد آورده شوند. به عبارت دیگر بخار آب حاصل از احتراق در این فرایند باید مایع شود. ب ارزش حرارتی پایینی یا ارزش حرارتی خالص یا – LHV عبارت است از میزان انرژی گرمایی حاصل از احتراق یک متر مکعب از یک سوخت در دمای صفر درجه سانتیگراد و فشار ۷۶۰ میلی متر جیوه، و به شرطی که بخار آب حاصل از احتراق در این شرایط به آب تبدیل نگردد. در عمل و با فرض اینکه از انبساط سوخت و هوا صرفنظر گردد، ارزش حرارتی بالایی و پایینی در مورد سوخت های مایع و گاز دارای روابطی برای تبدیل به یکدیگر می باشند. درمورد گازها – n : تعداد مول های آب LHV = HHV −۱۰٫۹n در مورد مایعات – H: درصد وزنی هیدروژن در سوخت LHV = HHV − ۵۳H قدرت گرمایی را بصورت دیگری نیز تعریف کرده اند، اگر از سوختی به میزان واحد وزن سوزانده شود، گرمای حاصل را قدرت حرارتی یا ارزش حرارتی یا heating value آن می نامند. گرمای حاصل از احتراق یک پوند سوخت در ۶۰ درجه فارنهایت، در صورتیکه محصولات احتراق نیز تا ۶۰ درجه فارنهایت سرد شوند، گرمای احتراق خالص یا ارزش حرارتی خالص یا گرمای احتراق پایینی، net heating value یا low heating value می نامند. اگر علاوه بر دو شرط فوق بخار آب موجود در محصولات احتراق را نیز کندانس کنند، گرمای احتراق بالایی یا ناخالص Gross or high heating value بدست می آید. چون اکثراً بخارآبی که که در محصولات احتراق موجود است را کندانس نمی کنند، در عمل از گرمای خالص استفاده می شود.
قوانین ارسال دیدگاه