صافی های شنی تشکیل شده از یک محفظه فلزی یا فایبرگلاس مقاوم نسبت به فشار آب و دانه های شن ، یا همان سیلیس ، که در اندازه های مختلف چهارگوش به صورت لایه لایه در آن قرارگرفته است.لایه ها براساس اندازه دانه های شن از شن درشت تا شن ریز از پایین به بالا طبقه بندی می شود.معمولا در فیلترهای شنی ترتیب دانه بندی لایه ها از پایین به بالا به صورت زیر می باشد:
1. سیلیس نمره چهار از قطر8 میلی متر تا12 میلی متر_تقریبا به ارتفاع 5 س
2. سیلیس نمره سه از قطر4 میلی متر تا 6 میلی متر_تقریبا به ارتفاع15س
3. سیلیس نمره دو از قطر2 میلی متر تا 4 میلی متر _ تقریبا به ارتفاع55 س
4. سیلیس نمره یک از قطر0.5 میلی متر تا 1.5 میلی متر _ تقریبا به ارتفاع25 س
در مجموع ، کل ارتفاع تانک تصفیه 150 سانتیمتر بوده و با توجه به مطالب فوق کل ارتفاع دانه های سیلیس داخل تانک100 سانتیمتر خواهد شد و50 سانتیمتربالای تانک خالی است.این ارتفاع باعث می شود تا در هنگام شتشوی معکوس ، دانه سیلیس به خارج تانک منتقل نشود.
سیلیس در دیگ بخار با مشخصات لازم به صورت کیسه ای در بازار موجود است.
مراحل تصفیه در فیلترهای شنی به این صورت است که آب برگشتی استخر از بالا بر روی لایه های شن ریخته می شود وپس از عبور از لایه های مختلف شن ذرات معلق خود را باقی میگذارد و از انتهای مخزن خارج می گردد پس از مدتی کارکرد ، صافی کثیف می شود وفشار آب ورودی به صافیها افزایش می یابد لذا صافی باید تمییز گردد.بعبارت دیگر صافی ها پس از مدتی کارکرد ذرات معلق چربی داخل آب را به خود جذب می نمایند که این مسئله باعث می شود آب براحتی از صافی عبور نکند و در نهایت افت فشار در صافی زیاد شود.افزایش فشار در فشار سنج ورودی صافی و یا کاهش آب در ورودی های استخر نشانگر این مسئله است که صافی ها کثیف شده اند وباید تمییز گردند.
هرزمان که اختلاف فشار بین قسمت ورودی وخروجی صافی شنی حدود5/3 متر بیشتر از اختلاف فشار در حالت معمولی که صافی تمییز است گردد نشان دهنده آن است که صافی باید شستشو شود.
برای تمییز کردن صافی های شنی ، مسیر جریان آب پمپ را توسط تعدادی از شیرها که به همین منظور پیش بینی شده برعکس می کنند تا آب از پایین وارد صافی شود در نتیجه ذراتی که بر روی لایه های شن باقی مانده اند جدا شده واز بالای صافی تخلیه می گردند این عمل را اصطلاحا پس شویی یا (back wash) می گویند از طرفی گذر حجمی آب برای این کار دو تا چهار برابر دبی تصفیه آب استخر در حالت عادی است و همانطور که اشاره شد برای جلوگیری از هدر رفت ماده صافی در بالای سطح بستر شن ها باید یک فاصله آزاد50تا70 سانتی در نظر گرفت شود.
سرعت آب بر روی بستر صافیهای شنی برای تصفیه آب استخر از طرف سازنده دستگاه اعلام می شود ومعمولا در حالت معمولی حدود4(gpm) بر فوت مربع (10 مترمکعب در ساعت بر متر مربع) می باشد.
تصفیه آب استخر در صافی های شنی به دو عامل ، یکی سطح صافی و دیگری ارتفاع سیلیس ، بستگی دارد و برای بالا بردن راندمان دستگاه باید قبل از ورود آب به دستگاه و دیگ بخار، موادمنعقد کننده (زاج) زدتا تصفیه به نحو مطلوبتری صورت پذیرد.تعداد صافی شنی همیشه بیش از یک دستگاه طراحی وانتخاب می شود تا در هنگام پس شویی یک واحد بتوان از دیگری استفاده کرد.صافی های شنی به دو صورت عمودی وافقی ساخته می شود .
قابلیت تنظیم سرعت خط تولید دستگاه لیوان کاغذی
فول اتوماتیک ( کنترل دستگاه لیوان کاغذی به صورت کاملا اتوماتیک انجام می گیرد )
چسباندن لبه های بدنه لیوان با استفاده از خمیر کاغذ و سیستم حرارتی
امکان تعویض قالبهای دستگاه لیوان کاغذی
کاربری آسان:
هزینه اولیه کم در مقابل سود دهی بالا
هزینه نگهداری پایین دستگاه
عدم نیاز به دستگاه کمپرسور هوا
کاربرد لیوان کاغذی:
لیوان های کاغذی را میتوان در هیات های مذهبی، رستوران ها و فست فود ها، بیمارستان ها، ادارات دولتی و خصوصی،
شرکت های تولید چای و نوشیدنی های سرد و گرم و همینطور برای استفاده عادی در منزل با طرح های متناسب و تبلیغاتی به کار برد با توجه به کاربرد گسترده لیوان کاغذی صنایع زیادی به سمت تولید لیوان کاغذی و دستگاه لیوان کاغذی روی آورده اند .
فرایند تولید لیوان کاغذی شامل چندین مرحله است :
روکش کاغذ به وسیله ماده پلی اتیلن
برش کاغذ در ابعاد سفارشی
چاپ روی کاغذ
تبدیل کاغذ آماده شده به لیوان کاغذی توسط دستگاه لیوان کاغذی
1) شیر تخلیه هوا
2)فشار سنج در دیگ بخار
3)ورود اب به دستگاه
4)خروج اب از دستگاه
5)شیر چند راهه
6)شیر اب نمک
7)رزین
8)اب پخش کن
9 )صفحه اب پخش کن
10)لوله شست و شو معکوس
11)شیر تخلیه اب
12)پایه ها
13)اب نمک در دیگ بخار
14)مخزن نمک
15)دریچه بازدید
راندمان واقعی حرارتی بویلر و دیگ بخاربا تفاضل کل تلفات حرارتی از کل انرژی سوخت حاصل می شود.
کل تلفات حرارتی – 100 = درصد راندمان واقعی حرارتی بویلر
کل تلفات حرارتی برابر مجموع تلفات ذیل است:
- تلفات حرارتی محسوس گازهای خروجی از دودکش
- تلفات حرارتی ناشی از هیدروژن و رطوبت
- تلفات ناشی از احتراق ناقص
- تلفات ناشی از مواد قابل احتراق موجود در دوده
- تلفات حرارتی تابشی و کنوکسیونی از بدنه واجزاء بویلر
بنابراین برای تعیین راندمان واقعی حرارتی بویلر، می باید کلیه تلفات حرارتی فوق الذکر به تفکیک محاسبه و در نهایت مجموع این تلفات از 100 کسر شود.
- تعیین تلفات حرارتی دودکش توسط نمودار
بمنظور سهولت و کاربردی نمودن تعیین تلفات حرارتی دودکش، نمودارهایی تهیه گردیده که پیچیدگی های محاسباتی را نداشته و اطلاعات براحتی از آنها قابل برداشت است .
نمودارهای ذیل بر اساس ارزش حرارتی ناخالص سوخت ارائه شده و کل تلفات حرارتی از آن قابل استخراج می باشد.
لازم به توضیح است که این نمودارها در دیگ بخار شامل تلفات گاز محترق نشده نمی باشد و فرض بر آن است
که گاز co در گازهای خروجی دودکش وجود ندارد و احتراق به صورت کامل انجام پذیرفته است.
جهت محاسبه راندمان حرارتی واقعی بویلر و دیگ بخار، تعیین پارامترهای ذیل ضروری می باشد.
- تلفات حرارتی محسوس گازهای خروجی از دودکش
- تلفات حرارتی ناشی از هیدروژن و رطوبت
- تلفات ناشی از احتراق ناقص
- تلفات ناشی از مواد قابل احتراق موجود در دوده
- تلفات حرارتی تابشی و کنوکسیونی از بدنه و اجزاء بویلر
جهت محاسبه راندمان حرارتی واقعی بویلر، تعیین پارامترهای ذیل ضروری می باشد.
همانطور که پیش از این نیز اشاره شد، دمای دودکش همان دمای گازهای حاصل از احتراق (خشک و بخار آب) می باشد که از بویلر خارج می شود. طراحی بویلر باید به گونه ای صورت گیرد که بیشترین استفاده از حرارت ناشی از گازهای حاصل از احتراق امکان پذیر گردد. استاندارد بریتانیا BS 845 جهت تعیین میزان تلفات حرارتی دودکش روش محاسبه را در دو قسمت به شرح ذیل ارائه نموده است.
الف- تلفات حرارتی محسوس گازهای خروجی از دودکش
ب- تلفات حرارتی ناشی از هیدروژن و رطوبت که در اثر سوختن هیدروژن در پروسه احتراق ، بخار آب تولید می شود. این بخار آب دربرگیرنده گرمای نهان تبخیر است که آب در پروسه تغییر فاز به بخار این مقدار انرژی گرمایی را دریافت نموده است .
لازم به توضیح است که ارزش حرارتی سوخت می تواند به دو صورت ارائه گردد.
- ارزش حرارتی ناخالص که نمایانگر کل حرارتی است که دراثر احتراق سوخت آزاد می شود.
(Gross Calorific Value)
(GCV)
- ارزش حرارتی خالص که برابر ارزش حرارتی ناخالص منهای گرمای تبخیر است.
(Net Calorific Value)
(NCV)
لذا محاسبات راندمان بویلر بر مبنای ارزش حرارتی خالص منجربه ارائه راندمان بالا می گردد. از اینرو هنگامیکه راندمان عملکرد بویلر از سوی فروشندگان بویلر ذکر می شود ، خریدار می باید بر این موضوع وقوف کامل داشته باشد که فروشندگان بعلت تمایل به ارائه راندمان بالا، مبنای محاسبات را بر پایه ارزش حرارتی خالص قرار می دهند که این نوع محاسبه گمراه کننده است و به کرات نیز توسط فروشندگان استفاده می شود، در صورتیکه راندمان واقعی بویلر می باید بر پایه ارزش حرارتی ناخالص محاسبه گردد.
الف- تلفات حرارتی محسوس گازهای خروجی از دودکش
بمنظور فائق آمدن بر پیچیدگی های محاسباتی پایه که وزن گازهای خروجی که از دودکش عبور می کنند تقسیم بر نسبت هیدروژن به کربن سوخت را مد نظر قرار می دهد . استاندارد بریتانیایی BS 845 استفاده از ضرایب را برای سوخت های متداول در صنایع مجاز شمرده است.
تلفات حرارتی محسوس ناشی از هوای اضافی و ارتباط آن با نسبت دی اکسید کربن در گازهای خروجی می باید مشخص گردد. میزان تلفات حرارتی محسوس توسط فرمول Siegert که در استاندارد BS 845 نیز بدان اشاره شده است تعیین می گردد. این فرمول بر پایه ارزش حرارتی خالص که به دمای گاز و نسبت دی اکسیدکربن مرتبط است، بنا شده است.
درصد تلفات محسوس حرارتی در گاز خروجی = gf
ضریب وابسته به نوع سوخت = K1
سوخت مایع 56/0 = K1
گاز طبیعی 38/0 = K1
دمای هوای محیط ورودی به بویلر = ta
دمای گازهای خروجی از بویلر = tg
درصد نسبت CO2 در گازهای خروجی= CO2 %
در فرمول فوق تلفات محسوس حرارتی qf به صورت درصدی از انرژی حرارتی خالص محاسبه می گردد.
برای ارائه تلفات نسبت به ارزش حرارتی ناخالص، میزان qf محاسبه شده در فرمول فوق می باید در ضریب نسبت ارزش حرارتی خالص به ارزش حرارتی ناخالص ضرب شود.
نسبت گاز دی اکسید کربن با نوع سوخت متغیر است. میزان واقعی دی اکسید کربن در گازهای خروجی می باید توسط روش های آنالیز گاز اندازه گیری گردد. یکی از روش های قابل اطمینان که برای آنالیز گازهای خروجی دودکش کاربرد دارد استفاده از دستگاه اکسیژن آنالایزر می باشد، دو نوع از این تجهیزات در حال حاضر کاربرد دارد:
1- دستگاهی که میزان اکسیژن را در دودکش اندازه گیری می کند و نمونه گاز، مرطوب و دارای بخار آب می باشد.
2- دستگاهی که میزان اکسیژن را در نمونه های برداشت شده از دودکش اندازه گیری می کند و نمونه ها گاز خشک بوده و آب نمونه نیز متراکم شده است.
بیشتر ارزیابی هایی که از راندمان احتراق صورت گرفته بر پایه نمونه های گاز خشک ارائه شده است. اگر بجای درصد دی اکسید کربن ارائه شده در فرمول Siegert ، درصد اکسیژن جایگزین شود ضریب تصحیح نسبت ارزش حرارتی خالص به ارزش حرارتی ناخالص می باید مورد استفاده قرارگیرد. مقادیر ثابت جدید از نسبت های ارزش های حرارتی فوق الذکر بدست می آید.
ارتباط بین درصد دی اکسید کربن و درصد اکسیژن به صورت ذیل بیان می شود.
ماکزیمم درصد co2 در حالتی است که هیچگونه هوای اضافی وجود نداشته باشد. این مقدار برای سوخت مایع 6/15% و برای گاز طبیعی 9/11% می باشد. این فرمول برای سوخت های مختلف می تواند به صورت های ذیل ارائه شود.
سوخت مایع (20/9-%O2) 74/0 = CO2 %
گاز طبیعی (20/9-%O2) 57/0 = CO2 %
از ادغام ضرایب واستفاده از ارزشهای o2 ، تلفات محسوس حرارتی بر پایه ارزش حرارتی ناخالص سوخت با استفاده از مقادیر k1 طبق محاسبات ذیل انجام پذیر است.
سوخت مایع 711/0 = K1
گاز طبیعی 615/0 = K1
دمای هوای محیط ورودی به بویلر = ta
دمای گازهای خروجی از بویلر = tg
%LOSS=K1(tg-ta) ( 9/20 - %O2)
ب- تلفات حرارتی ناشی از هیدروژن و رطوبت
تلفات حرارتی در دیگ بخار دیگری که می باید به تلفات حرارتی محسوس اضافه گردد تلفات ناشی از هیدروژن سوخت می باشد که در پروسه تغییر فاز آب به بخار ایجاد می شود. استاندارد بریتانیایی BS 845 ، محاسبات این مقادیر را بشرح ذیل ارائه نموده است.
تلفات ناشی از هیدروژن و رطوبت در سوخت بر پایه ارزش حرارتی ناخالص سوخت برابر است با :
(H2O ) درصد وزنی آب موجود در سوخت = a
(H2)درصد وزنی هیدروژن موجود در سوخت = b
دمای محیط (ºc) = ta
دمای گاز خروجی (ºc) = tg
ارزش حرارتی ناخالص سوخت (Kj / Kg ) = GCV
فرمول فوق می تواند به صورت مختصر و ساده تری بیان شود.
k2 = 0.0051 سوخت مایع
k2 = 0.0083 گاز طبیعی
دمای گاز خروجی ºC = tg
دمای محیط ºC = ta
درصد تلفات ناشی از هیدروژن و رطوبت=k2=[1121/4 + (tg-ta)]
از ادغام فرمول های مربوط به دو نوع تلفات حرارتی اشاره شده ، فرمول ذیل قابل دستیابی است.
درصد تلفات حرارتی ناشی از هیدروژن و رطوبت + درصد تلفات محسوس حرارتی = درصد تلفات دودکش
= + k2=[1121/4 + (tg-ta)]
دمای گازهای خروجی ºc = tg
دمای محیط ºc = ta
ضریب ثابت تلفات محسوس حرارتی = k1
ضریب ثابت تلفات حرارتی ناشی از هیدروژن و رطوبت = k2