परिचय
फायर ट्यूब बॉयलर, जिसे स्मोक ट्यूब बॉयलर के नाम से भी जाना जाता है, आज के समय में सबसे सामान्य प्रकार के औद्योगिक बॉयलर हैं। वाटर ट्यूब बॉयलर की तुलना में, ये छोटे प्लांट अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं क्योंकि ये अचानक उच्च मांग स्टीम में उतार-चढ़ाव को बेहतर तरीके से संभाल सकते हैं।
दहन एक भट्टी के भीतर होता है जिसमें निकास गैसें (फ्लू-गैस) बॉयलर ट्यूबों की एक श्रृंखला से गुजरती हैं, इससे पहले कि वे एक चिमनी के माध्यम से बाहर निकलती हैं। क्योंकि निकास गैसें पानी में डूबी हुई ट्यूबों से गुजरती हैं, बॉयलर को 'फायर/स्मोक ट्यूब बॉयलर' कहा जाता है। वाटर ट्यूब बॉयलर में पानी से भरी ट्यूबें होती हैं जो निकास गैस से घिरी होती हैं, यानी फायर ट्यूब बॉयलर कॉन्फ़िगरेशन के विपरीत।
फायर ट्यूब बॉयलर
बॉयलर के भाग और कार्य
शेल
फायर ट्यूब बॉयलर के कई भाग एक लंबे बेलनाकार शेल के भीतर स्थित होते हैं जो एक दबाव पोत के रूप में कार्य करता है। शेल पानी से भरा होता है और भाप के मुक्त होने के लिए शीर्ष पर जगह होती है।
शेल
ट्यूब
ट्यूब शेल के एक छोर से दूसरे छोर तक जाती हैं; यह एक बार या कई बार हो सकता है। शेल और ट्यूबों को वर्टिकल या हॉरिजॉन्टल ओरिएंटेशन में स्थापित किया जा सकता है, हालांकि वर्टिकल ओरिएंटेशन कम सामान्य है।
कई ट्यूबों का व्यास मानक ट्यूबों की तुलना में मोटा हो सकता है, इन ट्यूबों को 'स्टे ट्यूब' कहा जाता है। स्टे ट्यूब बॉयलर के दबाव में आने पर ट्यूब शीट्स पर पड़ने वाले यांत्रिक तनाव को कम करते हैं; स्टे बार भी इस उद्देश्य के लिए उपयोग किए जा सकते हैं।
ट्यूब
भट्टी
भट्टी वह जगह है जहाँ दहन होता है; यह वह स्थान है जहाँ बॉयलर के भीतर सबसे अधिक तापमान प्राप्त होता है। भट्टियाँ आमतौर पर अपनी यांत्रिक शक्ति बढ़ाने के लिए लहरदार होती हैं, हालांकि गैर-लहरदार भट्टियाँ भी असामान्य नहीं हैं।
भट्टी, ट्यूब और शेल
ट्यूब शीट
ट्यूब शीट शेल के दोनों सिरों को सील करने और ट्यूबों के माउंटिंग के लिए जगह प्रदान करने के लिए उपयोग की जाती हैं। ट्यूब शीट्स आमतौर पर स्टे बार के माध्यम से शेल से जुड़ी होती हैं।
फायर ट्यूब बॉयलर ट्यूब शीट्स
बर्नर
ईंधन, हवा और गर्मी, दहन प्राप्त करने के लिए भट्टी में आपूर्ति की जानी चाहिए। ईंधन और हवा को बर्नर द्वारा भट्टी में खिलाया जाता है। एक इग्नाइटर (एक इलेक्ट्रोड जो एक विद्युत चाप बनाता है, स्पार्क प्लग के समान लेकिन बड़ा) द्वारा प्रज्वलन का स्रोत प्रदान किया जाता है। सामान्य ईंधन में लाइट फ्यूल ऑयल (LFO) और मीथेन गैस शामिल हैं, हालांकि अन्य भी उपलब्ध हैं। बॉयलर का 'सामने' वह जगह है जहाँ बर्नर लगाया जाता है।
बॉयलर पर लगे बर्नर
रिवर्सल चैंबर
एक या एक से अधिक रिवर्सल चैंबर हो सकते हैं। रिवर्सल चैंबर निकास गैसों की दिशा बदलते हैं जब वे एक पास से बाहर निकलते हैं और दूसरे में निर्देशित होते हैं। बर्नर से दूर स्थित रिवर्सल चैंबर 'रियर रिवर्सल चैंबर' होते हैं जबकि बर्नर के सबसे करीब वाले 'फ्रंट रिवर्सल चैंबर' होते हैं।
रिवर्सल चैंबर
स्मोकबॉक्स
स्मोकबॉक्स बॉयलर का अंतिम भाग है जिससे निकास गैस चिमनी में निकलने से पहले गुजरती है।
स्मोकबॉक्स और चिमनी
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फायर ट्यूब बॉयलर डिज़ाइन
बॉयलर डिज़ाइन को कई तरीकों से भिन्न करना संभव है:
- वेट बैक - भट्टी का पिछला हिस्सा एक जल जैकेट से घिरा होता है।
- ड्राई बैक - भट्टी का पिछला हिस्सा केवल शीट मेटल से घिरा होता है।
- स्टीम डोम - भाप के मुक्त होने में सहायता के लिए बॉयलर शेल के शीर्ष पर लगा एक गुंबद।
- भट्टियों की संख्या - एक बॉयलर में एक से तीन भट्टियाँ हो सकती हैं (सामान्य नियम)।
- भट्टी डिज़ाइन - लहरदार या गैर-लहरदार। नीचे दी गई छवि एक लहरदार भट्टी दिखाती है यानी भट्टी एक सीधी बेलनाकार नहीं है।
लहरदार भट्टी संकेतित
- पास की संख्या - प्रत्येक बार जब निकास गैस बॉयलर से गुजरती है, तो इसे एक पास कहा जाता है। फायर ट्यूब बॉयलर में आमतौर पर तीन या चार पास होते हैं, हालांकि एक और दो पास बॉयलर भी उपयोग में हैं।
बॉयलर 1st पास
फायर ट्यूब बॉयलर कैसे काम करते हैं?
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हवा और ईंधन (आमतौर पर लाइट फ्यूल ऑयल (LFO) या मीथेन गैस) बर्नर द्वारा भट्टी में खिलाया जाता है। हवा/ईंधन मिश्रण को एक इग्नाइटर द्वारा प्रज्वलित किया जाता है और दहन शुरू होता है।
दहन से उत्पन्न गर्मी तुरंत भट्टी की दीवार और आसपास के पानी में स्थानांतरित हो जाती है। बॉयलर में उत्पन्न सभी गर्मी का 40-60% भट्टी से पानी में स्थानांतरित हो जाएगा, शेष ट्यूबों के माध्यम से पानी में स्थानांतरित हो जाएगा। भट्टी बॉयलर के माध्यम से 1st पास का प्रतिनिधित्व करती है।
दहन से निकास गैसें फिर पहले रिवर्सल चैंबर में जाती हैं। गैसें रिवर्सल चैंबर से बाहर निकलती हैं और फिर 2nd ट्यूब पास, दूसरे रिवर्सल चैंबर, 3rd ट्यूब पास, स्मोकबॉक्स और अंत में चिमनी में प्रवेश करती हैं।
दहन और परिणामी निकास गैसों से गर्मी द्वारा पानी गर्म होता है। जैसे ही शेल में पानी गर्म होता है, भाप बॉयलर शेल के शीर्ष पर मुक्त होती है। भाप तब तक जमा होती रहती है जब तक कि वांछित दबाव और तापमान प्राप्त नहीं हो जाता।
3D मॉडल घटक
यह 3D मॉडल एक विशिष्ट तीन पास फायर ट्यूब बॉयलर से जुड़े सभी प्रमुख घटकों को दिखाता है, इनमें शामिल हैं:
- शेल – फायर किया गया दबाव पोत।
- बर्नर – दहन के लिए उपयोग किया जाता है।
- लहरदार भट्टी – जहाँ दहन होता है।
- ट्यूब – शेल के माध्यम से निकास गैसों को निर्देशित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- ट्यूब शीट्स – ट्यूबों को स्थिति में रखने के लिए उपयोग किया जाता है।
- रिवर्सल चैंबर – गैसों को इस स्थान में उलट दिया जाता है और विपरीत दिशा में भेजा जाता है।
- कवर – इन्सुलेशन को बनाए रखता है जो बॉयलर की थर्मल दक्षता बढ़ाता है।
- स्मोकबॉक्स – अंतिम ट्यूब पास से निकास गैसें यहाँ से बाहर निकलती हैं, लेकिन चिमनी से पहले।
- सुरक्षा वाल्व - ओवर-प्रेशर की स्थिति में सिस्टम दबाव को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- गेज - तापमान, दबाव और प्रवाह की निगरानी के लिए स्थानीय और रिमोट गेज।
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अतिरिक्त संसाधन
https://en.wikipedia.org/wiki/Fire-tube_boiler
https://www.elprocus.com/fire-tube-boiler-working-principle-types-of-fire-tube-boilers
https://en.zozen.com/products/wns-series-gas-oil-fired-steam-hot-water-boiler.html