متالورژی و مهندسی مواد و بازرسی فنی

احتراق لحظه اي:  زماني كه گرماي توليد شده در اثر اكسيداسيون مواد اكسيد شوند به محيط منتقل نشود ، دماي ماده اكسيد شونده به تدريج بالا رفته تا به دماي اشتعال مي رسد و ماده به همراه توليد شعله مي سوزد اين پديده را احتراق لحظه اي گويند.

احتراق ايده ال:  عبارت است از سوزاندن كامل سوخت با مقدار هواي نظري لازم

احتراق كامل:  عبارت است از سوزاندن كليه مواد تشكيل دهنده سوخت و تبديل آنها به دي اكسيد كربن و آب در مجاورت اكسيژن كافي.

احتراق ناقص: اين احتراق زماني روي مي دهد كه محصولات احتراق علاوه بر
دي اكسيد كربن و آب داراي مونواكسيدكربن ، هيدروژن و يا آلدئيدها باشند.

احتراق عادي: عبارت است از سوزاندن سوخت بدون تغيير سريع و زياد فشار در سطح احتراق

احتراق انفجاري:  انتشار سريع شوك فشاري ناشي از احتراق در محيط سوخت گازي

خواص مهم سوختها:

ارزش حرارتي

چگالي نسبي

گرانروي

فراريت

حدود اشتعال

نقطه ريزش

انواع سوختهاي گازي:

گازهاي طبيعي

گازهاي نفتي مايع شونده

گازهاي پالايشگاهي

نقطه شبنم محصولات احتراق:

دمايي است كه بخار آب موجود در گاز شروع به ميعان مي نمايد. دماي دودكش ، پيش گرم كن هوا و اجزاء مشعل بايد همواره بيش از نقطه شبنم اختيار شوند زيرا وجود آب بر روي اين تجهيزات باعث خوردگي شديد آنها مي گردد از لحاظ نظري ، نقطه شبنم دمايي است كه فشار بخار اشباع برابر فشار جزئي بخار آب در مخلوط گازهاي احتراق مي گردد.

معايب زيادي بودن هواي اضافي:

1-   از آنجايي كه مقداري از حرارت صرف گرم كردن هواي ورودي به كوره
مي شود ، افزايش هواي اضافي موجب بالا رفتن مصرف سوخت خواهد گرديد ، يعني شعله مشعلها بزرگتر از قبل خواهد شد كه گاهي مي تواند سبب برخورد آنها با لوله هاي كوره گردد.

2-     افزايش هواي اضافي باعث افزايش دماي دودكش و اتلاف حرارت مي شود.

3-   هر چه هواي اضافي بيشتر شود مقدار اكسيژن در گازهاي خروجي از كوره هم بيشتر مي شود كه در اكسيداسيون سطحي اجزاء فلزي داخل كوره مؤثر است.

كوره:

كوره دستگاهي است كه درون يك محفظه عايق ، حرارت ناشي از احتراق سوخت را به سيال فرآيند منتقل مي كند. سيال فرآيند در لوله هايي جريان دارد كه عموماً در امتداد جداره ها و سقف محفظه احتراق نصب شده اند. عامل اصلي انتقال حرارات مكانيزم تشعشع مي باشد.

كاربرد كوره ها در صنعت:

1-     ريبويلر ستونهاي تقطير

2-     پيش گرم كن خوراك ستون تقطير

3-     پيش گرم كن خوراك راكتورها

4-     تأمين حرارت محيطهاي واسطه اي

5-     كوره هاي گرم كننده سيالات ويسكوز

6-     راكتورهاي اشتعالي

ساختمان كوره ها:

1-     بدنه و چارچوب اصلي

2-     سطوح بازتابنده

3-     كويل لوله ها

4-     افزايش انتقال حرارت جابه جايي توسط سطوح

5-     محمل ها و هادي هاي لوله ها

مشعل BURNER :

مشعل ها از مهمترين اجزاء هركوره هستند كه ممكن است در زير كوره يا كنار آن نصب گردند.

انواع مشعل ها:

1-     مشعل هاي گازسوز

2-     مشعل هاي نفت كوره

3-     مشعل هاي تركيبي گاز ـ مايع

4-     مشعل هاي ديواره تابشي

5-     مشعل هاي دوار

6-     مشعل هاي با شدت زياد

7-     مشعل با احتراق مرحله اي

انواع دودكشها:

·       دودكشهاي دود (FLUE GAS STACKS)

·       دودكشهاي شعله گاه (FLARE STACKS)

·       دودكشهاي بلودان (BLOW DOWN STACKS)

دودكشهاي دود بر سه نوع هستند:

1-     دودكشهاي آجري

2-     دودكشهاي بتني

3-     دودكشهاي فلزي

كنترل عمليات كوره:

در كوره هاي مداوم دو هدف اصلي مد نظر مي باشد:

·       عمليات بي خطر و جلوگيري از پيش آمدهاي غير مترقبه

·       افزايش بازده حرارتي كوره جهت كاهش مخارج سوخت

متغيرهاي لازم در تنظيم راندمان كوره ها:

1-     ميزان جريان سيال فرآيند

2-     ميزان جريان سوخت

3-     دماي سيال فرآيند

4-     دماي گازهاي داغ

5-     توزيع مكش گازهاي داغ

6-     نمونه برداري از گازهاي داغ

7-     دماي جداره لوله ها

8-     كنترل شعله

فاكتورهاي مؤثر بر بازده كوره:

·       دماي خروجي گازهاي داغ

·       هواي اضافي براي احتراق

·       نوع سوخت

·       اتلاف حرارتي جداره كوره

مهمترين متغيرهاي عملياتي در كنترل لوله ها با پيش گرم كن هوا:

1-     سرعت جريان سوخت

2-     سرعت جريان هوا

3-     هواي اضافي

4-     سرعت سيال فرآيند

5-     دماي سيال فرآيند

6-     مكش كوره

7-     شرايط شعله