خانه / روغن حرارتی / مطالب آموزشی روغن حرارتی

مطالب آموزشی روغن حرارتی

سایزینگ تجهیزات سیستم روغن حرارتی (قسمت ۵ مخزن ذخیره روغن داغ)

جهیزات اصلی که در سیستم روغن داغ استاندارد استفاده می شوند به شرح ذیل می باشند :

  1. (Fired heater and waste heat recovery units from gas turbine generator (GTG
  2. Hot oil expansion vesselسایزینگ تجهیزات سیستم روغن حرارتی
  3. Hot oil circulation pump
  4. Hot oil filter
  5. Hot oil start-up pump
  6. Hot oil run down cooler
  7. (Heat exchangers (Consumers
  8. Hot oil storage tank
  9. Hot oil make up pump
  10. Hot oil drain drum and drain system
  11. Hot oil sump pump

در این قسمت و پست های بعدی در خصوص ملاحظات و چگونگی طراحی این تجهیزات ، مطالبی جهت استفاده  شما عزیزان قرار خواهد گرفت :

مخزن ذخیره روغن داغ : Hot oil Storage Tank

مخزن ذخیره روغن – که یکی از ارکان مهم چرخه روغن داغ می باشد – وظیفه نگهداری روغن حرارتی را دارد . در راه اندازی اولیه سیستم ، روغن حرارتی از این مخزن و به وسیله پمپ آن کل سیستم را پر می کند و پس از راه اندازی در صورتیکه به هر دلیل نیاز به خالی کردن چرخه روغن باشد؛ کل روغن داغ سیستم در این مخزن برگردانده می شود .

حجم این مخزن معادل حجم کل سیستم (حجم هیتر (تیوب ها) ، کلیه لوله های رفت و برگشت ، اتصالات و تجهیزات مصرف کننده ) به اضافه ۱۰ درصد بیشتر جهت نشتی های احتمالی سیستم خواهد بود .در جاهاییکه از چند ترین موازی استفاده می کنند ، برای جلوگیری از بالا رفتن حجم مخزن و هزینه های بعدی آن ، حجم مخزن برای خالی کردن یک ترین در نظرگرفته می شود مگر آنکه شرایط پروسسی الزام نماید که همه ترین ها می بایست با هم خالی شوند که در آن صورت حجم مخزن بابر با حجم کلیه ترین ها به اضافه ۱۰ درصد بیشتر خواهد بود .

حداقل سطح روغن در مخزن با توجه به NPSH پمپ مخزن در نظر گرفته می شود . نکته قابل توجه اینکه :در صورتیکه دمای محیطی از دمای حداقل لازم برای پمپاژ روغن حرارتی (pump-ability temperature) پایینتر بیاید ، نیاز به نصب یک هیتر در مخزن خواهد بود .برای جلوگیری از نشت رطوبت در سیستم بهتر است از هیترهای برقی استفاده شود .

همچنین از الزامات این مخزن ایجاد بلانکت نیتروژن یا Fuel Gas روی مخزن توسط نصب دو عدد شیر PCV جهت کنترل فشار گاز بلانکت و فشار مخزن می باشد .

 

 برگرفته شده از سایت :https://www.researchgate.net

سایزینگ تجهیزات سیستم روغن حرارتی (قسمت ۴ فیلتر روغن)

تجهیزات اصلی که در سیستم روغن داغ استاندارد استفاده می شوند به شرح ذیل می باشند :

  1. (Fired heater and waste heat recovery units from gas turbine generator (GTG
  2. Hot oil expansion vesselسایزینگ تجهیزات سیستم روغن حرارتی
  3. Hot oil circulation pump
  4. Hot oil filter
  5. Hot oil start-up pump
  6. Hot oil run down cooler
  7. (Heat exchangers (Consumers
  8. Hot oil storage tank
  9. Hot oil make up pump
  10. Hot oil drain drum and drain system
  11. Hot oil sump pump

در این قسمت و پست های بعدی در خصوص ملاحظات و چگونگی طراحی این تجهیزات ، مطالبی جهت استفاده  شما عزیزان قرار خواهد گرفت :

فیلتر روغن داغ : Hot oil Filter

معمولا پس از مدتی ساختار روغن های حرارتی ارگانیک  بر اثر اکسیداسیون و ترمال کراکینگ دی گرید می شود و تولید لجن و کک می نماید . همچنین پایپینگ چرخه روغن حرارتی دارای الودگیهایی نظیر خرده جوش ، گرد و غبار و …. می باشد که عمدتا در راه اندازی اولیه سیستم مقدار آن ببشتر است .قاعدتا این آلودگی ها می بایست از چرخه حذف شوند . بدین منظور ؛ بسته به سایز لوله ها در لوله های زیر ۲ ااینچ  از استرینر های Y Type و بالای ۲ اینچ از استرینرهای  Basket Type  در ورودی پمپ سیرکوله و یا به صورت Side Stream Bypass ( به تصویر دقت فرمایید) استفاده می شود .جنس کارتریج این استرینر ها از استنلس استیل با مش ۱۰۰ می باشد که وظیفه حفاظت از پمپ سیرکوله و فلومترهای موجود در چرخه را دارد .نصب فیلتر در چرخه دارای مزایای ذیل می باشد :فیلتر روغن داغ

  1. جمع آوری ذراتی که خود می تواند باعث دی گرید شدن روغن شود
  2. حفظ ویسکوزیته روغن با توجه به جمع آوری لجن های تولیدی
  3. حفظ بازده حرارتی سیستم برای مدت طولانی تر و کاهش مصرف انرژی
  4. ازدیاد عمر روغن حرارتی
  5. کاهش هزینه های نگهداری سیستم به وسیله حفاظت از پمپ سیرکوله و شیر الات

این فیلترها میبایست به صورت دوره ای جهت جلوگیری از ایجاد کاویتاسیون در پمپ و یا جلوگیری از خرابی احتمالی مکانیکال سیل پمپ سیرکوله ، تمیزکاری شوند .معمولا تعداد آن ۲ عدد است که یکی در حال کار و دیگری به صورت استند بای است (%۱۰۰*۱) و ظرفیت آن در حالت Side Stream Bypass از یک تا ده درصد دبی ماکزیمم روغن طراحی می شود .همچنین نصب differential pressure indicator در دوطرف فیلتر جهت آگاهی از زمان تمیزکاری آن ؛ از الزامات سیستم است .

همچنین می توانید جهت به دست آوردن اطلاعات بیشتر در زمینه طراحی این فیلتر به اینجا مراجعه نمایید .

 برگرفته شده از سایت :https://www.researchgate.net

سایزینگ تجهیزات سیستم روغن حرارتی (قسمت ۳ سایزینگ پمپ سیرکوله)

تجهیزات اصلی که در سیستم روغن داغ استاندارد استفاده می شوند به شرح ذیل می باشند :

  1. (Fired heater and waste heat recovery units from gas turbine generator (GTG
  2. Hot oil expansion vesselسایزینگ تجهیزات سیستم روغن حرارتی
  3. Hot oil circulation pump
  4. Hot oil filter
  5. Hot oil start-up pump
  6. Hot oil run down cooler
  7. (Heat exchangers (Consumers
  8. Hot oil storage tank
  9. Hot oil make up pump
  10. Hot oil drain drum and drain system
  11. Hot oil sump pump

در این قسمت و پست های بعدی در خصوص ملاحظات و چگونگی طراحی این تجهیزات ، مطالبی جهت استفاده  شما عزیزان قرار خواهد گرفت :

قسمت اول) سایزینگ پمپ سیرکوله روغن داغ : Hot oil Circulation Pump 

پمپ های سیرکوله مدار روغن های حرارتی معمولا از نوع سانتریفیوژ  افقی و تک مکشه هستند که وظیفه چرخاندن روغن حرارتی در لوپ روغن و انتقال حرارت روغن به تجهیزات مختلف را دارند. این پمپ ها براساس استاندارد DIN24255 طراحی و ساخته می شوند .

دبی این پمپ معادل مجموع دبی های مورد نیاز برای انتقال حرارت مورد نیاز در مصرف کننده های سیستم  (Heat Duty) می باشد که معمولا به آن ۱۰ درصد نیز اضافه می شود . در صورتیکه سیستم دارای فیلتر جانبی در Bypass پمپ باشد ، ۱۰ درصد دیگر نیز برای این جریان ، روی ظرفیت پمپ دیده می شود .چیدمان این پمپ به صورت %۱۰۰*۱ (یعنی یه پمپ در حال کار و یکی استند بای) و یا %۵۰*۳ (یعنی دو پمپ در حال کار و یکی استند بای) طراحی می شود که این کاملا به شرایط پروسسی سیستم ارتباط دارد . پمپ های استند بای روغن داغ می بایست همیشه در حالت پیش گرم آماده به استارت باشند تا از بروز شوک حرارتی در انها جلوگیری شود که برای این منظور یک سیستم بای پس با سایز پایین در کنار شیر یکطرفه خروجی پمپ تعبیه می شود و بدین وسیله همیشه جریان کمی از روغن داغ در آن جریان دارد.Hot oil Circulation Pump

فشار پمپ نیز مجموع فشار مخزن انبساط و افت فشار تمامی خطوط  ،شیر الات ، اتصالات و تجهیزات می باشد . نکته مهم در طراحی پمپ آن است که پمپ دارای توان کافی جهت چرخاندن روغن سرد در  ابتدای راه اندازی سیستم  (که روغن سرد با ویسکوزیته و چگالی بالا وجود دارد ) باشد .

 

برای تعیین NPSHa پمپ (که منجر به محاسبه ارتفاع elevation مخزن انبساط خواهد شد)  فرض می شود که فشار بخار روغن داغ برابر با فشار در مخزن انبساط در دمای نرمال عملیاتی است. در صورت لزوم، میتوان با افزایش ارتفاع مخزن انبساط از کافی بودن NPSHa اطمینان حاصل نمود . معمولا طراح ؛ حاشیه یک متری برای اطمینان در محاسبه  NPSHa، در نظر می گیرد . NPSHr که توسط سازنده پمپ مشخص شده است می بایست ۱ تا ۲ فوت کمتر از NPSHa باشد .

 

برگرفته شده از سایت :https://www.researchgate.net

 

سایزینگ تجهیزات سیستم روغن حرارتی (قسمت ۲ سایزینگ مخزن انبساط)

تجهیزات اصلی که در سیستم روغن داغ استاندارد استفاده می شوند به شرح ذیل می باشند :

  1. (Fired heater and waste heat recovery units from gas turbine generator (GTG
  2. Hot oil expansion vesselسایزینگ تجهیزات سیستم روغن حرارتی
  3. Hot oil circulation pump
  4. Hot oil filter
  5. Hot oil start-up pump
  6. Hot oil run down cooler
  7. (Heat exchangers (Consumers
  8. Hot oil storage tank
  9. Hot oil make up pump
  10. Hot oil drain drum and drain system
  11. Hot oil sump pump

در این قسمت و پست های بعدی در خصوص ملاحظات و چگونگی طراحی این تجهیزات ، مطالبی جهت استفاده  شما عزیزان قرار خواهد گرفت :

قسمت اول) سایزینگ مخزن انبساط :

Hot oil expansion vessel

همانطور که قبلا نیز گفته شد : مخزن انبساط که جهت انبساط حرارتی روغن داغ در سیستم روغن داغ تعبیه می شود ؛ یکی از تجهیزات مهم و حساس در این سیستم می باشد . از دیگر وظایف این مخزن ونت کردن اجزا فرار سیستم در حین کارکرد سیستم و پرج کردن بخار آب در حین راه اندازی اولیه دیگ می باشد .آنچه که در طراحی این مخزن باید مد نظر طراح باشد عبارتند از:

  1. مقدار انبساط روغن حرارتی از دمای مینیمم تا دمای ماکزیمم کاربری آن
  2. تامین NPSHr برای پمپ سیرکوله روغن داغ در مدار چرخش سیستم
  3. قابلیت ونت کردن تمامی بخارات اب موجود در سیستم در راه اندازی اولیه چرخه
  4. قابلیت پر کردن تجهیزات چرخه روغن داغ در راه اندازی اولیه و سپس پس از توقفات تعمیراتی سیستم

مخزن انبساط به هدر برگشت روغن داغ و در طرف مکش پمپ سیرکوله متصل می شود و محل نصب آن بالاتر از بالاترین تجهیز مصرف کننده روغن داغ می باشد تا NPSH مورد نیاز پمپ سیرکوله تامین شود .این مخزن در پالایشگاه ها به سیستم فلر متصل می شود و با گازنیتروژن و یا گاز طبیعی بلنکت می شود .(همانطور که قبلا نیز توضیح داده شده بود عدم استفاده از بلنکت گاز خطرات جبران ناپذیری را به همراه خواهد داشت ) فشار گاز بلنکت مخزن انبساط در دماهای بالا( به ویژه نزدیک  نقطه جوش روغن داغ و یا بیش از آن) حداقل ۱ تا ۲ بار بالاتر از فشار بخار روغن داغ (در این دما) باید باشد و در غیر این صورت فشار گاز بلنکت در محدوده ۲۰۰ تا ۳۰۰ میلیمتر آب (ستون آب) حفظ می شود.

طریقه محاسبه حجم مخزن انبساط :

       Piping volume = π(Dp/2)2 Lp where Dp = pipe ID, Lp = piping length according to plot plan As per P&ID and plot plan , total piping hold up volume: 65.5 m3

 (Total piping volume with 10% margin = (65.5 x 1.1) = 72 m3    (Margin can be increased up to 30% if major uncertainty persists in the plot plan

Equipment hold up volume = 15.1 m3 (this comprises of volume of heater coil and heat exchangers. Heat exchanger volumes are calculated as follows considering HTF flows in the tube side. Shell volumes need to be  considered otherwise for hold up calculation if HTF flows in shell side

 nπ (D/2) 2 L where Dt = tube ID, Lt = tube length n = number of tubes. So, Total system volume = (72 + 15.1) = 87.1 m3

با توجه به اطلاعات روغن مورد استفاده در سیستم که توسط سازنده ارائه می گردد ، خواهیم داشت :

 

Mass of total hold up (density at min op temp) = (87.1 x 973) = 84748.3 kg 84766.7 kg
Volume of oil required based on density at max op temp = (84748.3/868) = 97.6 m3 Expansion volume: (vol at max op temp – vol at min op temp) = (97.6 – ۸۷٫۱) = ۱۰٫۵ m3 With 20% margin on expansion volume = (10.5 x 1.2) = 12.6 m3

The check case is considered to see adequacy of the given margin. Volume of oil required based on density at min op temp = (84748.3/868) = 97.6 m3
Volume of oil required based on density at max op temp = (84748.3/854) = 99.2 m3 Expansion volume: (vol at max op temp – vol at min op temp) = (99.2 – 97.6) = 1.6 m3

Max expansion of volume including the process upset = (10.5+1.6) = 12.1 m3 can be accommodated within the 20% margin. So design is adequate

برگرفته شده از سایت :https://www.researchgate.net

 

 

 

سایزینگ تجهیزات سیستم روغن حرارتی (قسمت ۱ سایزینگ هیتر روغن حرارتی)

تجهیزات اصلی که در سیستم روغن داغ استاندارد استفاده می شوند به شرح ذیل می باشند :

  1. (Fired heater and waste heat recovery units from gas turbine generator (GTG
  2. Hot oil expansion vesselسایزینگ تجهیزات سیستم روغن حرارتی
  3. Hot oil circulation pump
  4. Hot oil filter
  5. Hot oil start-up pump
  6. Hot oil run down cooler
  7. (Heat exchangers (Consumers
  8. Hot oil storage tank
  9. Hot oil make up pump
  10. Hot oil drain drum and drain system
  11. Hot oil sump pump

در این قسمت و پست های بعدی در خصوص ملاحظات و چگونگی طراحی این تجهیزات ، مطالبی جهت استفاده  شما عزیزان قرار خواهد گرفت :

قسمت اول) سایزینگ هیتر روغن حرارتی :

 (Fired heater and waste heat recovery units from gas turbine generator (GTG

معمولا به به طور پیش فرض به عنوان منبع حرارتی در سیستم روغن داغ از هیترهای natural draft و یا (mechanical draft (induced or forced  استفاده می شود. اگر از هیتر تنها به عنوان یک منبع حرارتی در لوپ روغن حرارتی استفاده شود ، ظرفیت آن مجموع ظرفیت تمام مصرف کنندگان  با حاشیه طراحی ۱۰-۱۵٪  خواهد بود . همچنین بسته به نوع سوخت مصرفی (گاز یا گاروییل و یا مازوت ) و مشعل هیتر میبایست یک بازده ۸۰ تا ۸۵ درصدی برای هیتر قائل شد و آنرا در محاسبات در نظر گرفت . در برخی از پروسس ها از هیتر به عنوان استند بای استفاده می شود و در این زمان گرمای پروسس توسط کویل های بازیافت حرارت از دودکش واحد  GTG  تامین خواهد شد. معمولا گاز دودکش GTG دمایی در حدود ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد  دارد  و با کنترل این دما،می توان از ان به عنوان منبع تامین دمای لوپ روغن حرارتی استفاده کرد .
در چرخه روغن داغ. هنگامی که کویلهای WHRU منبع اصلی حرارت هستند، این کویل های بازیابی گرما بر اساس فلسفه عمل GTG ها طراحی می شوند وپیرو آن بار حرارتی هیتر روغن داغ طراحی و مشخص می شود .

طریقه محاسبه بار حرارتی هیتر روغن حرارتی:

در جدول ذیل به عنوان مثال بار حرارتی هر کدام از مصرف کنندگان به صورت دستی و یا نرم افزار های شبیه ساز مانند Hysys محاسبه شده است و همچنین میبایست جهت بارحرارتی طراحی (Design Heat Load)  ده درصد به انها اضافه شود ( مگر انکه در اسپک مربوطه چیز دیگری قید شده باشد)سایزینگ تجهیزات سیستم روغن حرارتی

 

جمع مقدار بارحرارتی ۶۶۰۷ کیلو وات است. انتخاب یک یا چند هیتر موازی ، کاملا وابسته به الزامات پروسس این سیستم و نظر طراح مربوطه خواهد بود

طریقه محاسبه مصرف گاز هیتر :

با در نظر گرفتن Lower heating value  سوخت مورد نظر و نیز بازده حرارتی ۸۵ درصدی هیتر ، میتوان مصرف آن سوخت را در هیتر محاسبه نمود :

با فرض اینکه سوخت گاز باشد و LHV= 44380 Kj/Kg  باشد ؛ خواهیم داشت :

   کیلوگرم در ساعت   ۶۳۰٫۵  = (۴۴۳۸۰*۰٫۸۵) / (۶۶۰۷*۳۶۰۰)

برگرفته شده از سایت :https://www.researchgate.net

 

 

 

انواع روغن های حرارتی

تقسیم بندی روغن های حرارتی :انواع روغن های حرارتی

روغن های انتقال حرارت با درجه حرارت بالا معمولا به سه دسته تقسیم بندی می شوند :
۱٫ Synthetics
۲٫ Hot Oils
۳٫  Other Including Silicons

Synthetics : 

روغن های Synthetics  که با عنوان “aromatics” نیز شناخته شده اند ، مایعات ساختاری هستند که مخصوص سیستمهای انتقال حرارت ساخته می شوند و ساختارها آنها برپایه بنزن و شامل مایعات دی فینیل اکسید / دی فینیل، دیفنیلتتان ها، دی بنزیلولتوئین ها و ترفنیل ها هستند.آنها از ترکیبات آلی و معدنی قلیایی تشکیل شده اند و در فرم رقیق شده با غلظت های ۳ تا ۱۰ درصد استفاده می شوند. روغن های Synthetics مزایای زیادی نسبت به دو نوع دیگر دارند .از این روغن می توان در دمای بالاتر (در رنج ۴۰۰ درجه سانتیگراد) و به طور ایمن تر ؛ سیستم را اپراتوری نمود، در حالی که روغن های غیر سینتتیک تنها  تا دما حداکثر ۳۰۰ درجه سانتیگراد پایدار هستند . اما قیمت این روغن نسبت به انواع دیگر بالاتر است . به طور کلی روغن های سنتتیک با دمای کاری  بیش از ۳۴۰ درجه سانتی گراد ؛ معمولا  دو تا سه برابر گران تر از روغن های حرارتی با درجه حرارت متوسط تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد است.

Hot Oils :

وقتی نفت خام از زمین استخراج می شود، طیف وسیعی ازمواد آلی را در خود دارد .ترکیبات نفت از هیدروکربن های بسیار سبک تا مولکول بسیار سنگین ؛ بازه گسترده ای دارند . در پالایشگاه ها، نفت خام تقطیر شده و محصولات مختلفی مانند : محصولات سبک (گاز و حلالهای سبک )، سوخت (نفت گاز)، برش روغنی و محصولات سنگین (نفت سنگین و آسفالت) را شامل می شود . روغن های داغ ، حاصل از برش های روغنی (Lube Cut) می باشند و پس از پالایش بیشتر آنها و تعیین ویسکوزیته به گرید های مختلفی تقسیم بندی شده و در بازار به فروش می رسند.

محدوده عملیاتی دمایی مایعات مبتنی بر نفت از -۲۰ درجه سانتیگراد تا بیش از ۳۰۰ درجه سانتیگراد متغیر می باشد . روغن های داغ ( Hot Oils ) مزایای قابل توجهی نسبت به Synthetics  در قیمت ،حمل و نقل و امحاء دارند . علاوه بر این، مایعات پایه نفتی پس از تجزیه (degradation)  تشکیل مواد زائد خطرناک و بوی تند و تلخی نداشته و بنابراین می توان به راحتی آنها را از بین برد. با این حال، روغن های داغ در دماهای بالا ؛ پایداری کمتری دارند.

 

Other Including Silicons :

مایعات مبتنی بر سیلیکون، و به طور عمده مایع هیبرید گلیکول،  الویت اول سیستمهایی است که انتخاب سیال حرارتی سازگار با محصول پروسسی ؛  اهمیت زیادی دارد .از معایب این دسته از روغن ها می توان با هزینه های بالا و بازدهی پایین نسبت به رنج وسیع دمایی در دو دسته دیگر روغن اشاره کرد .

در ادامه جهت کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه می توانید به این سایت مراجعه فرمایید .

 

 

طرح بندی های مدار چرخش روغن حرارتی (قسمت آخر)

Thermal Fluid System Layout :

روغن حرارتی مایع پس از گرم شدن در دیگ روغن داغ میبایست وارد چرخه فرآیند جهت گرم کردن تجهیزات و ادوات پروسسی یک پلنت شود .چرخش روغن در فرآیند ها دارای طرحهای (Layout) مختلفی است که وابسته به نوع فرایند و کیفیت کنترل حرارتی آن می باشد .در این قسمت یا انواع این سیستم ها که معمولا به ۴ روش دسته بندی می شوند آشنا خواهید شد :

طرح بندی های مدار چرخش روغن حرارتی

روش چهارم )

Heating  and Cooling of a Single User :

این سیستم دو منظوره جهت گرمایش و سرمایش یک تجهیز به کار می رود که دارای دو سیستم گردش مجزا برای یک مصرف کننده می باشد . کنترل دمای مصرف کننده توسط دو شیر کنترلی که به صورت split با یکدیگر کار می کنند ، صورت می پذیرد .در صورت بالا رفتن دمای خروجی مصرف کننده ؛ شیر کنترلی کولینگ باز شده و شیر کنترلی گرمایش بسته می شود و بالعکس . شیر کنترل فشار نیز برای برقراری دایمی مینیمم جریان در هیتر به کار می رود .

 

منبع :LIQUID PHASE SYSTEM DESIGN GUIDE  شرکت ” EASTMAN ” 

همچنین می توانید جهت مشاهده طرح بندی های مدار چرخش روغن حرارتی (قسمت سوم)  به اینجا مراجعه کنید .

طرح بندی های مدار چرخش روغن حرارتی (قسمت سوم)

Thermal Fluid System Layout :

روغن حرارتی مایع پس از گرم شدن در دیگ روغن داغ میبایست وارد چرخه فرآیند جهت گرم کردن تجهیزات و ادوات پروسسی یک پلنت شود .چرخش روغن در فرآیند ها دارای طرحهای (Layout) مختلفی است که وابسته به نوع فرایند و کیفیت کنترل حرارتی آن می باشد .در این قسمت یا انواع این سیستم ها که معمولا به ۴ روش دسته بندی می شوند آشنا خواهید شد :

روش سوم )

Heating several users at different temperatures :

در این سیستم چند مصرف کننده با دماهای متفاوتی به صورت همزمان در مدار قرار گرفته اند وTermal Fluid System Layout متشکل از چندین حلقه (مسیر سیرکولاسیون) می باشد . حلقه اصلی  همان مسیر سیرکولاسیون اصلی دیگ روغن است و حلقه داخلی که مسیر سیرکولاسیون روغن در مصرف کنندگان می باشد .

در هر منطقه دمایی ؛ چرخه ای وجود دارد که به وسیله پمپ سیرکولاسیون در ورودی مصرف کننده و نیز شیر کنترل دما در خروجی آن ؛ دمای  تجهیز کنترل می شود (حلقه داخلی) .در این چرخه ، ورودی و خروجی به وسیله یک مسیر کنار گذر (bypass) به یکدیگر متصل می شوند که با باز و بسته شدن شیر کنترل دما و مخلوط شدن روغن سرد و گرم و سیرکوله شدن در حلقه داخلی ؛ کنترل دمای تجهیز به خوبی صورت می پذیرد .معمولا این روش کنترل برای سیستمهایی که نرخ بالای سیرکولاسیون نیاز دارند ؛ استفاده می شود .

این طرح می تواند در روش اول نیز استفاده شود به شرطی که مصرف کننده ای با لود حرارتی پایین و حجم روغن زیاد داشته باشیم .

در این سیستم سایزینگ پمپ سیر کولاسیون اصلی (حلقه اصلی ) بر اساس مقدار بار حرارتی دیگ روغن صورت می پذیرد و نیز پمپ های سیرکولاسیون فرعی ( حلقه داخلی) بر اساس حجم بالای سیرکولاسیون بر اساس مخلوط شدن روغن سرد و گرم در حلقه داخلی صورت می گیرد .

از مزایای این طرح ، کنترل دقیق دمایی و جواب دهی سریع سیستم در مقابل تغییرات بار حرارتی می باشد .

منبع :LIQUID PHASE SYSTEM DESIGN GUIDE  شرکت ” EASTMAN ” 

همچنین می توانید جهت مشاهده طرح بندی های مدار چرخش روغن حرارتی (قسمت دوم) به اینجا مراجعه کنید .

عدم استفاده از بلنکت نیتروژن در سیستم روغن داغ (اشتباهات رایج در صنعت روغن داغ)

عدم استفاده از بلنکت نیتروژن در سیستم روغن داغ :Nitrogen Blanketing

دوستان گرامی “همانطور که قبلا نیز گفته شد” ، مخزن انبساط یکی از اجزای مهم سیستم روغنهای حرارتی می باشد که دو نقش مهم را ایفا می کند :

  1.  دمپ کردن تغییر حجم روغن ناشی از بالا رفتن دما روغن
  2. خارج کردن آب و هوا و گازهای غیر قابل کندانس در چرخه روغن در زمان راه اندازی اولیه

در سیستم های روغن حرارتی ، بلنکت نیتروژن در دو مخزن انبساط و نیز مخزن نگهداری اولیه روغن حرارتی از اهمیت بالایی برخوردار است . متاسفانه آنچه در اکثر صنایع کوچک  ایران مشاهده می شود  ؛به دلیل عدم وجود دانش و آگاهی لازم توسط طراحان سنتی در این بخش ؛ استفاده از بلنکت نیتروژن به فراموشی سپرده شده است  که این کار باعث بروز آتش سوزی در این سیستم خواهد شد .

اما به چه دلیل عدم استفاده از بلنکت نیتروژن باعث بروز آتش سوزی در سیستم روغن داغ می شود ؟

همانطور که قبلا نیز این موضوع گفته شد: بلنکت نیتروژن ، روغن های حرارتی را از مجاورت با اکسیژن هوا و اکسیداسیون محافظت می کند . روغن های معدنی  هنگامی که در مجاورت هوا در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد و بالاتر قرار می گیرند ، اکسید می شوند.(thermal degradation ) . این تغییر باعث می شود که  flash point و ignition point و auto-ignition temperatures روغن ؛ از مقادیر اولیه خود پایین تر بیاید و با نزدیک شدن دمای کاری روغن حرارتی به دمای auto-ignition  احتمال آتش سوزی افزایش یابد این یعنی عدم استفاده از بلنکت نیتروزن باعث نزدیک شدن نقطه اشتعال خود به خودی روغن به دمای کاری آن شده و با کوچکترین نشتی و یا داغ شدن منبع انبساط ، احتمال آتش سوزی به حداکثر خواهد رسید .

امید است دید علمی و مهندسی و آگاهی مهندسان و متخصصان دانشگاهی نسبت به مسائلی که با جان و مال افراد سر و کار دارد؛ بتواند در جلوگیری از بروز خسارات معنوی و مادی در صنعت جلوگیری نماید . انشالاء

 

طرح بندی های مدار چرخش روغن حرارتی (قسمت دوم)

Thermal Fluid System Layout :

روغن حرارتی مایع پس از گرم شدن در دیگ روغن داغ میبایست وارد چرخه فرآیند جهت گرم کردن تجهیزات و ادوات پروسسی یک پلنت شود .چرخش روغن در فرآیند ها دارای طرحهای (Layout) مختلفی است که وابسته به نوع فرایند و کیفیت کنترل حرارتی آن می باشد .در این قسمت یا انواع این سیستم ها که معمولا به ۴ روش دسته بندی می شوند آشنا خواهید شد :

روش دوم )

 Multiple User Double Drop Leg  :Termal Fluid System Layout

این سیستم  دقیقا مانند روش اول است با این تفاوت که تعداد مصرف کنندگان از یکی بیشتر است . کنترل دمایی هر کدام از مصرف کنندگان با یک شیر کنترلی و به صورت متناوب انجام می شود و یک شیر جهت برقراری مینیمم جریان (Minimum Flow) هدر رفت و برگشت را به یکدیگر متصل می کند .

منبع :LIQUID PHASE SYSTEM DESIGN GUIDE  شرکت ” EASTMAN ” 

همچنین می توانید جهت مشاهده طرح بندی های مدار چرخش روغن حرارتی (قسمت اول) به اینجا مراجعه کنید .