دیگ آب گرم یکی از اجزای ضروری سیستمهای گرمایش است. با این حال، مانند هر سیستم حرارتی-هیدرولیکی دیگر، همواره در معرض خوردگی قرار دارد و نیازمند مراقبت، رسیدگی و حفاظت دقیق است. در میان اقدامات متعددی که میتوان برای محافظت از اجزای دیگ انجام داد، استفاده از پمپ شانت (Shunt Pump) از مهمترین آنها میباشد.
دیگهای بخار و آبگرم در اندازههای گوناگونی وجود دارند؛ از اندازههای کوچک دیواری خانگی گرفته تا انواع بزرگ صنعتی. دیگها ممکن است برای کار با روغن، بخار یا آب طراحی شده باشند، این مقاله فقط به سیستمهای دیگ آبگرم غیرتراکمی میپردازد.
همه این سیستمها اجزای مشترک زیر را دارند:
- دیگ: شامل منبع حرارت (مشعل) و شبکهای از لولههاست که گرما (گازهای حاصل از احتراق) را در تماس نزدیک با آب در گردش قرار میدهد؛ آبی که نقش حامل حرارت را دارد و گرما را به نقاط مورد نیاز منتقل میکند.
- پمپ اصلی: آب گرم را در سراسر شبکه توزیع میکند.
- پمپ شانت: وظیفه دارد دمای آب برگشتی را در محدوده مناسب حفظ کند.
شکل 1 تصویر دیگ آبگرم روتین
مشکلات رایج در دیگهای آب گرم
خوردگی
گازهای حاصل از احتراق، حاوی ذرات اسیدی مانند گوگرد هستند که در حالت میعان میتوانند باعث خوردگی سطوح فولادی دیگ شوند. آسیب ناشی از خوردگی میتواند خطرآفرین باشد و دسته کم، منجر به نشت و کاهش بازدهی سیستم میگردد. در صورت بروز چنین آسیبهایی، لازم است کل دیگ از مدار خارج شود تا عملیات تعمیر و نگهداری انجام گیرد، که این امر هزینه اضافی برای بهرهبرداری به همراه دارد.
شکل 2 خوردگی ناشی از گوگرد
نقطه شبنم هیدروکربنی (HCDP) به دمایی گفته میشود که در آن گاز موجود در دودکش به حالت مایع تغییر فاز میدهد. محاسبه این دما فرآیندی پیچیده است و نیاز به اطلاعاتی درباره فشار گاز، درصد بخار آب و ترکیب شیمیایی آن دارد.
شوک حرارتی
خوردگی تنها پیامد جدی دمای آب برگشتی پایین در سیستمهای دیگ بخار غیرتراکمی نیست. زمانی که اختلاف دما بین لوله رفت و برگشت از ۳۰ کلوین (یا حدود ۳۰ درجه سلسیوس) فراتر رود، اثرات شوک حرارتی آغاز میشود. ورود ناگهانی آب سرد به دیگ داغ باعث انبساط و انقباض سریع اجزای سیستم میگردد. از آنجا که جنس قطعات معمولاً یکنواخت نیست، این تنش حرارتی میتواند منجر به مشکلاتی مانند نشتی لولهها یا حتی ترک خوردن بخشهایی از دیگها شود.
شکل 3 ترک خوردن بدنه دیگ ناشی از تنش حرارتی
عملکرد و پیکربندی پمپ شانت دیگ
وظیفه اصلی پمپ شانت دیگ این است که اختلاف دما بین بخش بالایی و پایینی دیگ بیش از حد زیاد نباشد. اختلاف دمای زیاد میتواند موجب ایجاد تنش در ساختار مواد شود و در نتیجه عمر مفید دیگ را کاهش دهد. پمپ شانت آب را از لوله رفت به سمت لوله برگشت یا مستقیماً به داخل دیگ باز میگرداند. حداکثر اختلاف دمای مجاز معمولاً حدود ۱۰ تا ۲۰ درجه سلسیوس است. برخی از سوختهای مصرفی در دیگها دمای شعله پایین و نزدیک به نقطه شبنم هیدروکربنی دارند که میتواند موجب خوردگی در بخش پایینی دیگ شود که در بخش قبل توضیح داده شد.
شکل 4 موقعیت قرارگیری پمپ شانت
سنسورها یا ترانسمیترهای دما با بازه ۰ تا ۱۵۰ درجه سلسیوس و خروجی ۴ تا ۲۰ میلیآمپر بهترتیب در لولههای رفت و برگشت نصب میشوند. سنسور دمای آب برگشتی در قسمت پایینی دیگ قرار دارد. به این ترتیب، هرگاه دمای دیگ از مقدار پیشنهادی ۶۰ درجه سلسیوس پایینتر بیاید، پمپ بلافاصله فعال میشود و با این کار خطر میعان گاز داخل دودکش کاهش مییابد. از سوی دیگر، هنگامی که دمای آب برگشتی بالاتر از ۶۰ درجه سلسیوس باشد، نیازی به کارکرد پمپ شانت وجود ندارد. پمپ زمانی که دما به ۶۵ درجه سلسیوس برسد متوقف میشود و هنگامی که دوباره دما به زیر ۶۰ درجه سلسیوس کاهش یابد، مجدداً شروع به کار میکند. به این روش، پمپ شانت و کل سیستم به صورت بهینه عمل میکند.
استفاده گسترده از دیگهای بخار و آبگرم در فرایندهای صنعتی و در گرمایش ساختمانها و مناطق، نشاندهنده سرمایهگذاری عظیم در بخش زیرساخت است. مصرف انرژی این سیستمها نیز یک هزینه مالی سنگین در طول سالهای متمادی به شمار میآید. با این حال، این سیستمهای گرمایشی بخش بسیار مهمی برای تأمین گرما به شکل کارآمد و مقرونبهصرفه هستند. پمپ شانت در این میان نقش اساسی دارد؛ زیرا منجر میشود دیگ مطابق با مشخصات طراحی عمل کند و در برابر خوردگی محافظت شود.
پمپهای سری UPS و TP گراندفوس، با عملکرد قابلاعتماد و بازدهی بالا، از بهترین گزینههای موجود برای بهبود گردش آب و افزایش بهرهوری سیستمهای تاسیساتی به خصوص دیگ آبگرم و بخار محسوب میشوند. واحد فنی و مهندسی شرکت آبتین تهویه آسیا با در اختیار داشتن نیروهای متخصص و تجربه گسترده در حوزه تاسیسات، آماده ارائه مشاوره، انتخاب تجهیزات و خدمات پس از فروش مورد نیاز به مشتریان است. جهت کسب اطلاعات و جزئیات بیشتر در مورد پمپ شانت با واحد فنی و مهندسی شرکت آبتین تهویه آسیا در ارتباط باشید.
