مقدمه
لزوم استفاده از آبگرم در اکثر صنایع از جمله غذایی و بهداشتی به عنوان یکی از مهمترین نیاز های آن صنعت می باشد به طوریکه در صورت عدم برطرف کردن این نیاز، آن صنعت مختل شده و ادامه کارکرد آن با مشکلات عدیده ای ربرو خواهد شد ، امروزه تولید آبگرم بهداشتی از یک طرف و هزینه تعمیرات و نگهداری سیستم تولید آن از طرف دیگر باعث شده است که صاحبان صنایع رو به تجهیزات و سیستم های تولید آبگرم پکیج گونه آورند تا جاهایی که دیگر استفاده از موتورخانه به آن معنای که یاد آور یک اتاق پر از مخزن ، بویلر و پمپ و لولهای پیچ در پیچ است را به دست فراموشی سپرده و به دنبال جایگزین وسلیه ای با هزینه کم ، بدون اشغال فضای زیاد و استفاده راحت از آن باشد ،در این مقاله به بررسی تولید آبگرم بهداشتی فراوان در مدت زمان کوتاه و هزینه پایین با استفاده از وسلیه ای به آبگرمن های صنعتی خواهیم پرداخت که به شدت در نزد صاحبان صنایع محبوب و پر استفاده می باشد
ساختار فیزکی و شرح ظاهری آبگرمکن صنعتی
آبگرمکن صنعتی یک مبدل حرارتی مستقیم گاز به آب می باشد که این نوع مبدل در صنعت تاسیسات جز پر راندمان ترین سیستم ها و مبدل های حرارتی آبگرم می باشند ، این وسیله بر غلاف نامش برای انواع کاربردهای خانگی ، تجاری و صنعتی به کار می رود که از دو قسمت مهم کوره و مخزن تشکیل شده است ،کوره به عنوان محل گذر گاز یا محصولات احتراق ناشی از کارکرد مشعل بوده و مخزن نیز محل ذخیره و نگه داشتن آب در کناره کوره جهت استفاده از حرارت آن برای گرم کردن آب می باشد، این سیکل ساده ترین روش گرمایش آب در دنیا بوده که بدون هیچ گونه پیچیدگی محاسباتی از آن استفاده می باشد.
آبگرمکن های صنعتی جز سیستم های شعله مستقیم بوده که برای آن نام های دیگری بنام دیگ کارواشی یا آبگرمکن های کارواشی یا آبگرمکن مشعل خور بر گزیده اند ، این سیستم ها علی رغم اینکه ابداع نوعی نیست ولی به دلیل عدم تبلیغات صحیح و شرح مزایای آن نسبت به سیستم های موتور خانه کمی محجور مانده ولی به سرعت به عنوان عصای دست صنعتگران غذایی و بهداشتی معرفی می شوند.
بررسی فنی و و یژگی های منحصر آبگرمکن صنعتی
- آبگرمکن صنعتی همانطور که در بالا اشاره شد از یک مخزن و یک کوره تشکیل می شود ،و مشعل به عنوان تجهیز نهایی به آن اضافه می گردد ، مخزن آبگرمکن های صنعتی یک مخزن تحت فشار بوده که دائما باید تحت فشار شبکه آب شهری قرار گیرد و به هیچ عنوان این فشار قطع نشود
- جنس مخزن یا بدنه این مدل دیگ های آبگرم کارواشی یا آبگرمکن های صنعتی از جنس ورق فولادی گالوانیزه با حداقل ضخامت 4 میلیمتر می باشد که براساس ظرفیت دستگاه برحسب لیتر ضخامت آن نیز تغیر می کند
- کوره یا محفظه احتراق این مدل از مبدل ها های حرارتی از جنس آتشخوار مانیسمان بدون درز با حداقل ضخامت جدار لوله 6.5 میلمتر باشد با قطر حداقل 8 سانت باشد
- به طور کلی کوره آبگرمکن صنعتی به دو صورت تک پاس (یک پاس عبور محصولات احتراق ) و دو پاس (کوره دوبل U شکل ) قابل طراحی می باشد ولی دو دو پاس از ظرفیت 4000 لیتر به بالا قابلیت ساخت دارد
- پایین قطر کوره به منزله کاهش محفظه احتراق بوده و باعث عدم حرکت مناسب و تشکیل پروفیل نامنظم شعله مشعل شده که نتیجه آن تماس شعله با بدنه کوره و نهایتا سوختگی کوره آبگرمکن را به دنبال دارد ،
- این نوع آبگرمکن ها در دو مدل خوابیده و ایستاده طراحی وساخته می شوند که در ظرفیت های بالا به دلیل افزایش فشار و تنش روی عدسی پایین پیشنهاد می شود از نوع خوابیده استفاده فرمایید
- همچنین به دلیل حرکت بهتر شعله در نوع خوابیده و عدم استفاده از زانویی 90 درجه در محفظه احتراق آن ، عمر دستگاه و کوره به دلیل تماس کمتر شعله بالاتر می باشد
- حداکثر ظرفیت مشعل قابل نصب روی این آبگرمکن های کارواشی ، مشعل های تا ظرفیت 120 هزار کیلوکالری می باشد
- نصب تجهیزات کنترلی دما و فشار همانند دیگر مخازن تحت فشار روی این مدل از مبدل های حرارتی نیز الزامی است
- از مهمترین مزایای استفاده از این آبگرمکن های شعله مستقیم ، تولید ابگرم فراوان در مدت زمان کم با حداقل زمان پیش راندازی می باشد
مقایسه استفاده از موتورخانه آبگرم با آبگرمکن صنعتی
حال در بخش دوم ااین مقاله قصد مقایسه هزینه های تولید 2000 لیتر آبگرم با استفاده سیستم موتورخانه و آبگرمکن صنعتی را داریم
اگر بخواهیم برای تولید 2000 لیتر آبگرم در نیمه دوم سال 1402 از یک موتورخانه کوچک استفاده کنیم حداقل ظرفیت های آن شامل مقادیر زیر می شود
- دیگ فولادی یا ظرفیت 85000 کیلوکالری در حدود 16 میلیون تومان
- مشعل گازی 1 تا 3 با ظرفیت 88000 کیلوکالری در حدود هفت میلیون پانصد هزار تومان
- مخزن کویل دار 2000 لیتری در حدود 55 میلیون تومان (منبع دوجداره در حدود 35 میلیون تومان )
- یک عدد پمپ سیرکولاتور خطی معادل 5 میلیون تومان
- یک دستگاه منبع انبساط باز 2 میلیون
- هزینه جمع کردن موتورخانه بماند
ملاحظه می شود بدون در نظر گرفتن دستمزد موتور خانه در حدود 85 میلیون تولید 2000 لیتر آبگرم هزینه دارد
حال اگر بخواهیم برای تولید 2000 لیتر آبگرم در نیمه دوم سال 1402 از یک آبگرمکن صنعتی 2000 لیتری با ضخامت بدنه 6 میلیمتر و در دریچه آدمرو جهت افزایش طول عمر مخزن استفاده کنیم خواهیم داشت
- آبگرمکن صنعتی 2000 لیتری ورق 6 از جنس گالوانیزه با کوره فولادی 10 اینچ مانیسمان بدون درز در حدود 38 میلیون تومان
- مشعل گازی با ظرفیت 88000 کیلوکالری در حدود 7 میلیون پانصد هزارتومان
- دستمزد نصب ور ه اندازی 2 میلیون تومان
- تجهیزات کنترلی شمال ترمومتر و مانومتر و ترموستات در حدود 700 هزار تومان
- هزینه حمل یک میلیون 500 هزار تومان
ملاحظه می شود با در نظر گرفتن دستمزد نصب و هزینه حمل در حدود 50 میلیون تومان هزینه دارد
مدت زمان لازم برای تولید ابگرم توسط آبگرمکن های صنعتی
- حداکثر درجه حرارت آبگرم توسط این مبدل های حرارتی 90 تا 95 درجه می باشد درجه است ، به دلیل اینکه مخزن تحت فشار است تا مادمی که هیچ برداشتی از آن صورت نگرفته است ، دمای آب درون مخزن می تواند تا 95 درجه برسد ، ولی به محض اینکه اولین برداشت آبگرم آغاز و به دنبال آن فشار داخل مخزن پایین می آید دمای نیز به دلیل کاهش فشار افت می کند ، وقتی این افت از مقدار دمای ست شده روی ترموستات کمتر شد ، مشعل دوباره شروع به کار می کند
- تقریبا به طور سرانگشتی هر آبگرمکن 1000 لیتری برای رسیدن به دمای 60 درجه تقربیا 1 ساعت زمان نیاز دارد که در این فرایند در حدود 60000 کیلوکالری انرژی مصرف می شود
- برای گرم کردن برای مثال 3000 لیتر که معادل سه متر مکعب می باشد در صورت رسیدن دمای 60 درجه که حداکثر دمای مورد نیاز آبگرم مصرفی صنایع می باشد تقریبا دو ساعت با 82000 کیلوکالری انرژی نیازمندیم1000*6