परिसंचरण प्रणाली चयन
बॉयलर ट्यूब सिस्टम डिज़ाइन में पहला निर्णय यह है कि पानी सर्किट के माध्यम से कैसे आगे बढ़ेगा। प्राकृतिक परिसंचरण डाउनकमर्स में ठंडे पानी और गर्म राइजर ट्यूबों में भाप पानी के मिश्रण के बीच घनत्व अंतर पर निर्भर करता है, और यह दबाव सीमा के भीतर ड्रम प्रकार के बॉयलरों के लिए सामान्य पसंद है। फोर्स्ड सर्कुलेशन पंपों का उपयोग डिज़ाइनों और इंस्टॉलेशन के माध्यम से एक बार में प्रवाह की गारंटी देने के लिए करता है जहां कम लोड पर या स्टार्टअप के दौरान प्राकृतिक ड्राइविंग हेड अपर्याप्त होता है।
चयन संपूर्ण लेआउट को निर्धारित करता है, क्योंकि डाउनकमर और रिसर व्यवस्था, ड्रम की स्थिति और भट्टी की दीवार का निर्माण सभी चुनी गई परिसंचरण अवधारणा पर निर्भर करते हैं।
परिसंचरण अनुपात, प्रवाह वितरण और हेडर डिज़ाइन
परिसंचरण अनुपात उत्पन्न भाप की प्रत्येक इकाई द्रव्यमान के लिए परिचालित भाप - पानी मिश्रण का द्रव्यमान है। एक उच्च परिसंचरण अनुपात ट्यूब की दीवारों को अच्छी तरह से गीला रखता है, ट्यूब आउटलेट पर भाप की गुणवत्ता को सीमित करता है और न्यूक्लियेट उबलने से प्रस्थान के जोखिम को कम करता है, लेकिन इसके लिए बड़े डाउनकमर और उच्च पंपिंग या ड्राइविंग हेड लॉस की आवश्यकता होती है। डिज़ाइन को समानांतर ट्यूबों के बीच प्रवाह को समान रूप से वितरित करना चाहिए, जो सावधानीपूर्वक हेडर ज्यामिति, जहां आवश्यक हो वहां इनलेट छिद्रों और स्थिर सर्किट से बचने के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।
ड्राइविंग हेड को सुरक्षित रखने के लिए डाउनकमर का आकार कम दबाव के नुकसान के लिए है।
रिसर और फर्नेस दीवार ट्यूबों की व्यवस्था की गई ताकि गर्मी अवशोषण और प्रवाह प्रतिरोध पूरे दर्रे में मेल खा सके।
हेडर नोजल रिक्ति और सुदृढीकरण को विस्तृत किया गया ताकि प्रवाह समान रूप से प्रवेश कर सके और हेडर शेल पर स्थानीय रूप से अधिक दबाव न पड़े।
प्रत्येक निम्न बिंदु और उच्च बिंदु पर जल निकासी और वेंटिंग प्रावधान, ताकि सर्किट को निरीक्षण के लिए सूखा जा सके और भरने और स्टार्टअप के दौरान वेंटिंग किया जा सके।
निरीक्षण पहुंच को डिज़ाइन किया गया है, क्योंकि हेडर कनेक्शन और ट्यूब इनलेट ऐसे स्थान हैं जहां जांच की सबसे अधिक आवश्यकता होती है।
थर्मल विस्तार और समर्थन व्यवस्था
बॉयलर टयूबिंग ठंड और परिचालन स्थिति के बीच महत्वपूर्ण रूप से विस्तारित होती है, और ट्यूब, हेडर या संलग्न संरचनाओं में अत्यधिक तनाव उत्पन्न किए बिना उस गति को अवशोषित किया जाना चाहिए।
सपोर्ट और हैंगर को इस तरह से तैनात किया गया है कि प्रत्येक ट्यूब रन अपने थर्मल विकास की दिशा में आगे बढ़ सके।
विस्तार लूप और ऑफसेट का उपयोग वहां किया जाता है जहां दो निश्चित बिंदुओं के बीच सीधा रन बहुत कठोर होता है।
निर्देशित समर्थन का उपयोग गति की दिशा को नियंत्रित करने और लंबे ऊर्ध्वाधर रनों की बकलिंग को रोकने के लिए किया जाता है।
कठोर हेडर या ड्रम के साथ इंटरफ़ेस पर लचीले कनेक्शन, जहां अंतर विस्तार सबसे बड़ा है।
बार-बार हिलने-डुलने से होने वाली यांत्रिक क्षति को रोकने के लिए समर्थन स्थानों पर पहनने के लिए पैड और स्लाइडिंग सतहें प्रदान की जाती हैं।
इस व्यवस्था से उत्पन्न तनाव को पाइप लचीलेपन विश्लेषण द्वारा सत्यापित किया जाता है, जिसमें कनेक्टेड स्टीम और फीडवाटर पाइपिंग के लिए एएसएमई बी31.1 से और बॉयलर दबाव भागों के लिए एएसएमई बीपीवीसी अनुभाग I से स्वीकृति सीमा ली जाती है।
सर्किट के लिए सामग्री का चयन
एक ही सर्किट के विभिन्न भागों में अलग-अलग स्थितियाँ दिखाई देती हैं, और सामग्री को पूरे बॉयलर के लिए एक ही विनिर्देश के बजाय स्थानीय डिज़ाइन धातु तापमान का पालन करना चाहिए। फर्नेस की दीवार और इकोनॉमाइज़र ट्यूब आमतौर पर कार्बन स्टील जैसे एएसटीएम ए192 या एएसटीएम ए210 होते हैं, तापमान बढ़ने पर सुपरहीटर और रीहीटर ट्यूब एएसटीएम ए213 टी11, टी22 या टी91 में चले जाते हैं, और कनेक्टिंग हेडर और उच्च तापमान वाली स्टीम पाइपिंग मिलान वाले एएसटीएम ए335 ग्रेड से बनाई जाती हैं। ट्यूब और हेडर ग्रेड को संगत रखने से वेल्डिंग प्रक्रियाएं भी सरल हो जाती हैं, क्योंकि असमान जोड़ों को अपनी योग्यता और अक्सर अपने स्वयं के ताप उपचार की आवश्यकता होती है।
निर्माण से पहले सत्यापन
डिज़ाइन सत्यापन में न्यूनतम लोड के साथ-साथ रेटेड आउटपुट पर भी सर्कुलेशन व्यवहार को शामिल किया जाना चाहिए, क्योंकि कम लोड केस अक्सर अपर्याप्त कूलिंग के जोखिम को नियंत्रित करता है। थर्मल विस्तार विश्लेषण में ठंड की शुरुआत से लेकर ऑपरेटिंग तापमान तक की पूरी श्रृंखला का उपयोग किया जाना चाहिए। प्रत्येक वेल्ड जॉइनिंग दबाव भागों को ASME BPVC धारा IX के लिए योग्य प्रक्रिया द्वारा कवर किया जाना चाहिए, और तैयार प्रणाली को सेवा में डालने से पहले ASME BPVC धारा I के तहत आवश्यक हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण द्वारा सिद्ध किया जाता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न: परिसंचरण तंत्र डिज़ाइन में प्रमुख कारक क्या हैं?
प्राकृतिक और मजबूर परिसंचरण के बीच चयन, सभी भारों पर दीवार को ठंडा करने के लिए पर्याप्त प्रवाह का प्रावधान, डाउनकमर और राइजर का सही आकार, परिसंचरण अनुपात की गणना, और स्टार्टअप के दौरान प्रवाह का आश्वासन।
प्रश्न: बॉयलर ट्यूब सिस्टम में थर्मल विस्तार को कैसे नियंत्रित किया जाता है?
समर्थन और हैंगर लगाकर ताकि प्रत्येक रन स्वतंत्र रूप से चल सके, विस्तार लूप और ऑफसेट का उपयोग करके, गाइड के साथ आंदोलन को नियंत्रित करना, और ASME B31.1 और बॉयलर निर्माण कोड के खिलाफ परिणामी तनाव को सत्यापित करना।
प्रश्न: हेडर डिज़ाइन में क्या शामिल होना चाहिए?
नोजल रिक्ति और सुदृढीकरण, जल निकासी और वेंटिंग के लिए प्रावधान, निरीक्षण के लिए पहुंच, और स्थानीय तापमान और कनेक्टेड ट्यूब ग्रेड के लिए उपयुक्त सामग्री का चयन।
प्रश्न: कम लोड ऑपरेशन अक्सर डिज़ाइन को नियंत्रित क्यों करता है?
क्योंकि प्राकृतिक परिसंचरण प्रणाली का ड्राइविंग हेड लोड कम होने पर गिर जाता है, इसलिए ट्यूब कूलिंग के लिए सबसे खराब स्थिति अक्सर न्यूनतम लोड पर होती है, रेटेड आउटपुट पर नहीं।
प्रश्न: क्या एक सर्किट में विभिन्न ट्यूब ग्रेड का उपयोग किया जा सकता है?
हाँ, और यह सामान्य अभ्यास है. ग्रेड स्थानीय डिजाइन धातु तापमान का पालन करता है, लेकिन विभिन्न ग्रेडों के बीच ट्यूब {{1} से - हेडर जोड़ों को अपनी स्वयं की वेल्डिंग प्रक्रिया योग्यता और उचित गर्मी उपचार की आवश्यकता होती है।
