مقدمه
مجموعه حاضر حاصل تلاش و تجربه متخصصان و دانشآموختگان، در زمینه صنعت و الکتریسیته میباشد که با گردآوری مطالب و اندک آموختههای این حقیر تهیه و تنظیم گردیده است. حال آنکه در تهیه این مجموعه سعی شده تا با حفظ تسلسل موضوعات، مفاهیم کار بردی که نتیجه سالها تجربه کارشناسان در صنایع بزرگ کشور است را در فهم خود ارائه دهم.
این مجموعه از کار در تأسیسات بیمارستان شهدای ایذه به منظور ارائه طرح کارآموزی تنظیم شده است. تأسیسات این بیمارستان شامل سه قسمت است که یک قسمت آن به ترانسفورماتورها، ژنراتور، کابلها و تابلوهای برقی مربوط میباشد و قسمت دیگر شامل موتورخانه و تجهیزات آن از جمله چیلر، برجکها، بویلر پمپهای فن کوئل، پمپهای هواسازها، پمپ برگشت آب گرم و پمپ برجها و لولههای آب گرم و سرد، چاله کندانس و منابع انبساط میباشد. قسمت سوم شامل دستگاههای اکسیژن ساز و سانترال اکسیژن و لولههای اکسیژن به بخشها میباشد.
این تحقیق به سه فصل تقسیم شده است. فصل اول به آشنایی با مکان بیمارستان، تاریخچه و نمودار تشکیلات آن اختصاص داده شده است. فصل دوم شامل ارزشیابی بخش های مرتبط با رشته عملی بر ق و مخابرات می باشد. فصل سوم شامل چهار بخش است . بخش اول : آشنایی با سیستم تولید بخار
بخش دوم: تجهیزات فرآیندی بخش سوم: تجهیزات بهبود سازی آب بخش چهارم : راهنمایی ، راه اندازی و نگهداری دیگ های بخار فایر تیوپ و در آخر به نتیجهگیری و پیشنهادات و منابع پرداخته ام.
امید است که توانسته باشم نقل و قول کننده خوبی در صحبت و مطالب اساتید خود بخصوص استاد ارجمند مهندس شیخیان باشم.
فصل اول
آشنایی کامل با بیمارستان شهدای
تاریخچه بیمارستان شهدای ایذه
بیمارستان تخصصی ایذه تنها بیمارستان این شهر میباشد که در انتهای خیابان حر قرار دارد. زمین این بیمارستان توسط فرد خیری به نام حاج عبدالرحیم مرادی در مساحت 6/5 هکتار واگذار و در سال 1381 افتتاح گردید. این بیمارستان شامل 10 بخش میباشد:
بخش ها و واحدهای بیمارستان :
بخش دیالیز: مربوط به بیماران کلیوی.
بخش اورژانسی: که مربوط به بیماران اورژانسی از قبیل صدمه دیدگان تصادفی و دیگر بیماران اورژانسی میباشد.
بخش لیبر (زایشگاه).
اتاق عمل: که درآن ارتوپدی و دیگر عملها انجام میشوند.
5 و 6- بخشهای جراحی مردان- زنان: که بیماران بعد از اتاق عمل به بخش جراحی مردان- زنان برحسب جنسیت انتقال داده میشوند.
7- C.C.U : در این بخش از مبتلایان به بیماریهای قلبی پرستاری میشود.
8- بخش اطفال- کودکان بیمار.
9- نوزادان: از نوزادانی که بعد از تولد دچار بیماریهایی از جمله زردی و نارسی میشوند در این بخش نگهداری و مداوا میشود.
10- داخلی: بیماران ریوی، داخلی، تنفسی و . . . جهت مداوا به این بخش برده میشوند.
همچنین واحدهای پاراکلینیکی این بیمارستان شامل : ا- آزمایشگاه 2- رادیولوژی (عکسبرداری) 3- اکو کار دیوگرافی4- سی تی اسکن 5- ماموگرافی، میباشند.
واحدهای خدماتی این بیمارستان عبارتند از: 1- تأسیسات 2- نگهبانی 3- نظافتکاران بخشها و محوطه 4- نقلیه ...
در این بیمارستان 80 تخت خواب جهت پذیرش بیماران موجود است. و نمودار تشکیلات کلی در زیر آمده است.
نمودار تشکیلات :
انواع محصولات خدماتی یا تولیدی : ندارد
شرح مختصر از فرآیندهای تولیدی یا خدماتی : ندارد
فصل دوم
ارزشیابی بخشهای مرتبط با رشته عملی برق مخابرات
موقعیت رشته برق مخابرات در محل کار:
رشته برق مخابرات کارآیی زیادی در سیستم خنک کننده ، گرمایشی و مخابرات بیمارستان شهدای ایذه دارد که به طور اختصار و مفید به طریقه راهاندازی دستگاهها توسط برق شهر و برق متناوب میپردازیم.
بررسی شرح وظایف رشته برق:
برق33KV از طریق یکی از دو عدد ترانسفورماتور کاهندهای که در اتاق برق قرار دارند به 220v-400v تبدیل میشود و ترانسفورماتور دیگر به عنوان ذخیره و بدون استفاده در اتاق برق نگهداری میشود.
برق خروجی از ترانس شماره1 به کلید800 آمپر داده شده و سپس به کلید ورودی ژنراتور داده میشود که آمپراژ آن 600A میباشد. خروجی از کلید 600A وارد برق تابلوی ژنراتور میگردد. از تابلوی ژنراتور دو عدد کلید600A اتوماتیک قرار دارد که سمت چپ در هنگام وصل، برق شهر را به بیمارستان میفرستد و دومین کلید، برق ژنراتور را به بیمارستان میرساند. نحوه قطع و وصل این دو کلید به صورت زیر است. برق شهر ورودی به صورت موازی وارد دو کلید میگردد که در نقشه با و نامگذاری شدهاند. در زیر این دو کلید هر کدام سه بیرون آمده که برق اصلی به تابلو برق برای رادیولوژی، تأسیسات، سی تی اسکن و بخش دیگر بیمارستان هدایت میکند. نحوه عملکرد این دو کلید طوریست که در حالت عادی از زمانی که برق شهر وصل است و میباشد و در لحظهای که برق شهر قطع گردد به طور اتوماتیک و میگردد که باعث شده تا ژنراتور استارت خورده و اتوماتیک وارد مدار گردد. برقی که از اتاق ترانس و ژنراتور وارد تأسیسات میگردد تقسیم شده و برای استفاده از چیلرها، بویلرها و پمپهای موجود در موتورخانه و راهاندازی آنها به کار میرود.
نحوه راهاندازی دستگاه چیلر توسط برق شهر:
در کمپرسور چیلر دو دسته سیم پیچ به کار رفته که هر دو دسته سیم پیچ به صورت ستاره بسته شدهاند و بر روی کلم کمپرسور شش ترمینال وجود دارد که مربوط به ته سیم پیچهای موجود میباشد. که توسط مدار فرمان و قدرتی که برای آنها توسط سیستمهای الکترونیکی و قطعات الکترونیکی طراحی شده راهاندازی میگردد.
قسمت مکانیکی چیلر
هر چیلر موجود در تأسیسات بیمارستان 4 عدد کمپرسور که جفت جفت با هم روشن میشوند و هر جفت کمپرسور دارای یک کندانسور میباشند و یک آواپراتور.
کندانسور: قسمتی از چیلر میباشد که دارای لولههایی است که از درون این لولهها آب خنکی عبور میکند و اطراف این لولهها گاز فریون قرار دارد که درون محفظه بدون نشتی در خاصی توسط لوله از آواپراتور به سمت کندانسور در حال حرکت است و کندانسور به خنک کننده گاز معروف است.
آواپراتور: قسمتی از چیلر است که مثل کندانسور دارای لولههایی برای عبور آب است و اطراف این لولهها گاز فرئون که بعد از عملیات به صورت پودر و با سرعتی زیاد و بیشتر از کندانسور در حال حرکت است. این گاز سرد باعث سرد شدن آب میشود و این آب برای استفاده فن کویلهای موجود که دارای رادیاتور و فن هستند ارسال شده و باعث خنک شدن محیط داخل بیمارستان میگردند.
در بخش بعد به طور کامل به ساختمان و طریقه کارکرد دستگاه بویلر (دیگ بخار) خواهیم پرداخت.
ترانسفورماتور کاهنده: دستگاهی است که انرژی الکتریکی را با مقدار بسیار زیاد گرفته و آن را به مقدار مورد نیاز پس میدهد.
ژنراتور: دستگاهی است که انرژی مکانیکی را با الکتریکی تبدیل میکند. که دارای دو قسمت میباشد:
قسمت الکتریکی: شامل تابلو برقی ورودی و خروجی میباشد.
قسمت مکانیکی: شامل یک موتور گازوئیلی که توسط دو باطری 24v در هنگام قطع برق روشن میگردد.
سنسورها
تعریف سنسور: سنسورها دستگاههای حساسی هستند که بر اساس نوع حساسیت هر یک عملی را انجام میدهند.
انواع سنسورهای موجود در تأسیسات بیمارستان شهدای ایذه:
سنسورهای حرارتی: در لولههای آب ورود و خروج چیلرها و بویلرها بهکار رفتهاند.
سنسورهای فشار: در قسمت سانترال اکسیژن و در دستگاه اکسیژنساز بهکار رفتهاند.
سنسورهای میکرو مکانیکی: در تابلو برق و در کلیدهای اتوماتیک قطع و وصل برق بهکار رفتهاند.
سنسورهای میدان مغناطیسی: در تابلو برق ژنراتور به کار رفتهاند.
تایمر ساعتی: که در سردخانههای موجود به کار رفتهاند.
سنسور نوری: که در دستگاه اکسیژنساز این بیمارستان موجود میباشد.
شیر سولنوئیدی: که بر روی لولههای بخار دیگ بخار نصب شده است.
نقشه (شماره 1) مدار فرمان ژنراتور
نقشه (شماره 2) مدار قدرت ژنراتور
امور جاری در دست اقدام : ندارد
برنامه های آینده و تاکتیک هایی که توسط کارآموز در محل کارآموزی استفاده می شود :
با توجه با هوای بیمارستان که توسط فن کوئلها و هواسازها در تابستان خنک و در تابستان گرم میگردد و دربهای هر ورودی به بخشها و راهروها برای ورود مراجعه کنندگان همیشه باز هستند و هوا از طریق دربهای ورودی هدر میرود، اگر در بالای دربهای ورودی به بخشها و راهروها سنسورهای نوری قرار دهیم، دربها بهطور اتوماتیک با ورود و خروج فرد باز و بسته شوند. با این کارتا حد زیادی از هدر رفتن انرژی و هوای بیمارستان صرفه جویی کردهایم.
فصل سوم
آزمون آموخته ها و نتایج
بخش اول : آشنایی با سیستم تولید بخار(STEAM GENERATION )
نیاز روزافزون به انرژی، اهمیت بخار و نقشآن برای انتقال انرژی را محرز ساخته است. افزایش اخیر قیمت مواد نفتی و تهدید همیشگی نسبت به کمبود این مواد، موجب تأکید به استفاده بهتر از بخار و بالا بردن کارائی آن در هر زمان شده است. از این رو پیشرفت مستمر در طراحی دیگهای مولد بخار و بالا بردن عملکرد خوب وسایل و تجهیزات فرعی و کمکی مدنظر قرار گرفته است. از اینرو بازیافت گرمای تلف شده و جمعآوری آب مقطر برگشتی بهعنوان گامی مهم در بالا بردن راندمان تولید مورد نظر میباشد.
بهبود سازی اولیه آب، پاک و تمیز نگاهداشتن آب مقطر و آب، تغذیه به دیگ بخار و استفاده صحیح و اصولی از مواد شیمیایی، باعث کارایی بهتر دیگ بخار شده و دستیابی به موارد فوق را تحقق میبخشد.
انواع دیگ بخار:
دیگهای بخاری که امروزه در صنعت مورد استفاده قرار گرفته و با تکنولوژی جدید ساخته میشوند، به دو دسته تقسیم میگردند:
الف- دیگهای بخار فایر تیوب (fire tube )
ب- دیگهای بخار واتر تیوب (water tube )
ظرفیت کاری و فشار عملیاتی هر گروه زیاد و متنوع است. دیگ بخار فایر تیوب برای تولید حداکثر20000 پوند در ساعت بخار اشباع با فشار حداکثر200 پوند بر اینج مربع میباشد، ولی دیگهای بخار واتر تیوب بهطور عموم به گونهای هستند که قابلیت تولید به میزان چند میلیون پوند در ساعت و تا درجه حرارت 1050 درجه فارنهایت و فشار بسیار بالا را دارند.
الف- دیگهای بخار فایر تیوب (fire tube )
در دیگهای بخار فایر تیوب گازهای داغ حاصل از احتراق از درون لولههایی که توسط آب محاصره شدهاند عبور میکند تبادل حرارت از طریق لوله صورت میگیرد. کورهها ممکن است در داخل و یا بیرون از دیگ بخار قرار داشته باشند. طراحی دیگهای فایر تیوب در ابتدا دارای کوره خارجی با لولههای افقی برگشتی بودند. این نوع دیگها دارای یک مخزن استوانهای جهت نگهداری آب و لولههای حاوی گاز داغ در سراسر این استوانه قرار دارند. کوره در زیر این استوانه قرار گرفته است.
گازهای داغ و حرارت تابشی ناشی از شعلهها استوانه را گرم و گازهای حاصل از احتراق از درون لولهها عبور مینماید تا سطح حرارتی مضاعف را تأمین نماید. جهت اصلاح طراحی اولیه دستههای اضافی از لولههای سری دوم و سوم نیز به فضای داخل استوانه اضافه شدهاند. این لولههای اضافی تماس بیشتری را جهت انتقال بهوجود میآورند. در ادامه اصلاح این نوع از دیگهای بخار نوع اسکاتلندی آنکه کوره در داخل قرار دارد به بازار عرضه گردیده است.
احتراق در این دستگاه در درون کوره استوانهای شکل داخل دیگ بخار صورت میگیرد. لولههای حاوی گاز داغ در بالا و اطراف این استوانه در فضای آب قرار دارد. گازهای حاصل از احتراق از پشت دیگ بخار خارج و در درون لولهها در چند نوبت رفت و برگشت نموده و سپس از طریق دودکش به اتمسفر فرستاده میشوند. اکثر دیگهای بخار فایر تیوب در کارخانه طراحی و ساخته شده و قبل از انتقال به محل نصب آزمایش میشوند. خریدار این نوع از دیگهای بخار را بهصورت ساخته شده و کامل جهت نصب در محل تحویل میگیرد. در دیگهای بخار فایر تیوب از نوع اسکاتلندی، احتراق در کورهای که دیوارههای کنگرهدار است صورت میگیرد. محفظه عایقدار عقبی مسیر گاز را برگردانده و گازها را درون لوله هدایت مینماید. این
گازها از طریق اطاقک دود به بیرون میرود.
مشعلها، وسایل اندازهگیری و دیگر تجهیزات کمکی عموماً توسط سازنده به خریدار تحویل داده میشود. اندازه استوانه محتوی آب نسبت به تعداد لولههای عبور گاز متغیر است، بهطور نمونه 2، 3 ،4 ردیف لوله میتوانند نصب شوند. به منظور سرعت بخشیدن به عبور گاز در درون لولهها تعداد و قطر لولهها در ردیفهای بعدی کمتر و کوچکتر میشوند. دیگهای بخار فایر تیوب بر اساس حجم تولید بخار، درجه حرارت و فشار تقسیمبندی میگردند. دیگهای بخار فایر تیوب نسبت به خوردگی و رسوب روی سطوح داخلی استوانه بسیار حساس میباشند.
اجزای اصلی دیگهای بخار فایر تیوب(fire tube )
اجزای مهم یک سیستم تولید بخار فایر تیوب(fire tube ) و عملکرد هر کدام از آنها عبارتند از:
شکل شماره (1)
1- بدنه اصلی بویلر 2- کوره بویلر 3- لولههای دود پاس اول 4- لولههای دود پاس دوم
5- محفظه احتراق 6- اتاق دود 7- اتاق دود پشتی 8- شاسی
9- پوسته 10- مشعل 11- پمپ تغذیه 12- تغذیه آب ورودی
13- شیر خروج بخار 14- سوپاپ اطمینان 15- ولو کنترل 16- شیر تک ضرب تخلیه
17- مجموعه ابزار دقیق 18- پرشر سوئیچ 19- مانومتر
شرح کلی اجزای دیگ بخار(fire tube ) :
دیگ بخار شامل سه مرحله عبور گاز (گاز گرم حاصل از اشتعال سوخت) است. مرحله نخست از قسمت جلو کوره تا انتهای آن است (شماره2) و طوری ساخته شده که در مقابل گرمای حاصله از احتراق و سوخت و جذب حرارت از بدنه کوره و انقباض حاصله از آن مقاومت میکند و حالت ارتجاعی دارد. مرحله دوم و سوم عبور گاز شامل عبور گاز حاصل از اشتعال سوخت در دو سری لوله (شماره3 و4 ) میباشد. محفظه احتراق نصب شده در انتهای کوره (شماره5) حرارت حاصله از احتراق سوخت را بهصورت تشعشعی به سطح آب داخل دیگ منتقل میسازد.
لایه سیمانی نسوزی در دریچه عقبی دیگ بهکار رفته است. این دریچه به اندازه کافی بزرگ و مخصوص ورود افراد به منظور بازرسی مجرای خروجی گاز یا دود (دودکش اصلی دیگ) که بر حسب شرایط محل نصب میتوان در بالا و یا در پشت دیگ نصب نمود.
بدنه دیگ بخار با یک لایه عایق پشم شیشه مرغوب به ضخامت 50 میلی متر پوشیده شده و روی آن بهوسیله ورق نرم و نازک فولادی روکش کاری شده است. اتصالات بدنه و دیگ جوشکاری شده و تمامی جوشها بهوسیله اشعه x تست و سپس تنش زدایی میشود. سوخت مایع و گاز سوخت مناسب این دیگها هستند و میتوان از مشعلهای گازسوز یا مایعسوز یا از مشعلهای مخلوط دو سوخت گاز و مایع استفاده نمود.