ٹیوب ٹائپ ہیٹنگ فرنیس کی ساخت اور استعمال ہونے والے مزاحمتی مواد

Thread Content

ایک بند خانے میں، جس کے اندر پرت موجود ہے، بڑی تعداد میں ایک دوسرے سے جڑے ہوئے اعلیٰ معیار کے یا مرکب سے بنے بغیر سوراخ والے پائپ نصب ہیں۔ حرارت پیدا کرنے والا مادہ ان بغیر سوراخ والے پائپوں کے ذریعے بہت تیز رفتار سے بہتا ہے۔ ایندرونی خانے میں ایندھن جل کر اعلیٰ درجہ حرارت کا دھواں پیدا ہوتا ہے، اور یہ اعلیٰ درجہ حرارت کا دھواں تابکاری، کنویکشن اور ہدایت کے ذریعے حرارت کو حرارت پیدا کرنے والے مادے تک پہنچاتا ہے، جس سے وہ مطلوبہ درجہ حرارت تک گرم ہو جاتا ہے، یا کسی خاص کیمیائی ردِعمل کے لئے مناسب حالت میں آ جاتا ہے۔； اس قسم کے آلات کو مجموعی طور پر “ٹیوب ہیٹنگ فرنز” کہا جاتا ہے۔ آج ہم جس ٹیوب والے حرارتی بھٹی کے بارے میں بات کر رہے ہیں، وہ تیل کی صفائی اور تیل سے متعلق کیمیائی پروڈکشن عملوں میں استعمال ہونے والی حرارتی بھٹی ہے؛ اسے مختصراً “کیمیائی پروسیسنگ حرارتی بھٹی” کہا جاتا ہے۔ http://www.znhcl.com/uedits/c029a71236c5454cabf957f3dc755142.jpg پیٹرولیم کیمیکلز کی صنعت میں استعمال ہونے والے ہیٹنگ فرنز، ریڈیئیشن چیمبر، کنورجنس چیمبر، اضافی حرارت کو دوبارہ استعمال کرنے والے آلات، برنر، ہوا فراہم کرنے والے نظام، اور دھواں خارج کرنے والے نظام جیسے حصوں سے مل کر بنتے ہیں۔ ریڈییشن چیمبر، دراصل وہ حصہ ہے جو ہیٹنگ فرنیس میں ریڈییشن کے ذریعہ حرارت کی منتقلی کے عمل میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ چونکہ یہ وہ جگہ ہے جہاں آگ براہِ راست موجود ہے، اس لیے یہ حصہ ہیٹنگ فرنیس کا سب سے زیادہ گرم حصہ ہے۔ اس لیے اس جگہ استعمال ہونے والے مواد کی خصوصیات، مضبوطی، موٹائی، اور مکانیکی ساخت کو بہت احتیاط کے ساتھ مدِ نظر رکھنا ضروری ہے۔ علاوہ ازیں، پوری فرنیس کے حرارتی بوجھ کا 70 سے 80 فیصد حصہ ریڈیئیشن چیمبر میں ہی جذب ہوتا ہے۔ ان بھٹیوں میں، جہاں مائعات میں ردِعمل یا تقسیم کے عمل واقع ہوتے ہیں، یہ تمام عمل عموماً ریڈیئیشن چیمبر کے اندر ہی انجام پاتے ہیں۔ لہٰذا یہ کہنا بے جا نہیں کہ ریڈییشن چیمبر کی کارکردگی ہی حرارتی بھٹی کی کارکردگی کا تعین کرتی ہے۔ کنویکشن چیمبر، حرارتی بھٹی میں حرارت کی منتقلی کے عمل میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ کنویکشن چیمبر میں بہت زیادہ تعداد میں پائپس موجود ہوتے ہیں؛ اس ڈھانچے کی وجہ سے دھواں پائپوں کے ذریعے تیز رفتار سے گزرتا ہے، جس سے مؤثر طریقے سے حرارت کی منتقلی ہوتی ہے۔ عام طور پر، کنویکشن چیمبر، پورے بھٹی کے حرارتی بوجھ کا 20 سے 30 فیصد حرارت جذب کرتا ہے۔ کنورکشن چیمبر کو ریڈیئیشن چیمبر کے اوپر والے حصے میں نصب کیا ج ； اسے زمین پر بھی نصب کیا جا سکتا ہے، اور اسے چمنی کے ذریعے بوائلر سے جوڑا جا سکتا ہے؛ لیکن بنیادی طور پر اس کا طریقہ کار وہی رہتا ہے۔ کنویکشن چیمبر میں نیل پرنٹڈ ٹیوبز یا فن لیڈ ٹیوبز استعمال کی جاسکتی ہیں۔ 3. باقی رہنے والی حرارت کو واپس لینے والے آلات: یہ وہ آلات ہیں جو کنورکشن چیمبر سے نکلنے والی گرم ہوا کو واپس حاصل کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں؛ یا پھر جب کوئی کنورکشن چیمبر موجود نہ ہو، تو یہ آلات ریڈییشن چیمبر سے نکلنے والی گرم ہوا سے حرارت حاصل کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ فی الحال، ملکی اور بین الاقوامی سطح پر استعمال ہونے والے حرارت کی بحالی کے طریقوں میں درج ذیل اقسام شامل ہیں: الف۔ عملیاتی عمل اور آلات کے مجموعی توازن کو مدِ نظر رکھتے ہوئے، ٹھنڈے مواد کو گرم تیل/ہوا کے ذریعہ پہلے گرم کیا جاتا ہے۔ ب۔ چکردار نظام کو بہتر بنانے اور آسان بنانے کے لحاظ سے، حرارتی واسطے کے ذریعے ہوا کو پہلے گرم کیا جاتا ہے – یعنی گرم تیل کے ذریعے ہوا کو گرم کیا جاتا ہے۔ اس میں کھلے اور بند سرکٹوں میں حرارتی مواد کا چکر شامل ہے۔ ج۔ ضمنی واپسی کے آلات کو بڑھانے کے لحاظ سے، ① سٹیل کے پائپ والے آلات موجود ہیں۔ ； ②شیشے کی ٹیوب والا ； ③گھومنے والا ； ④لوہے کی پائپ ساخت ； ⑤ٹربولینٹ طرز ； ⑥ہیٹ ٹیوب طرز ； ⑦پلیٹ فارم ٹائپ ایر پری ہیٹر وغیرہ۔ د۔ دیگر آلات کے ساتھ مل کر توانائی کی بچت کے لحاظ سے، یہاں ① زائد حرارت سے کام کرنے والے بوائلر موجود ہیں۔ ； ②تھرمو الیکٹرک پاور جنریشن۔ 4. برنر، ہیٹنگ فرنس کے اہم جزوؤں میں سے ایک ہے۔ اس کی تکنیکی خصوصیات کی کارکردگی، اور یہ کہ آیا یہ ہیٹنگ فرنس کے عملی تقاضوں، فرنس کی ساخت، اور حرارت منتقل کرنے کے عمل سے ہم آہنگ ہے یا نہیں، یہ تمام عوامل ہیٹنگ فرنس کی کارکردگی، انرجی کی کھپت، اور ماحولیاتی تحفظ پر براہِ راست اثر ڈالتے ہیں۔ ان حالات میں، ایسے برنرز کا انتخاب ضروری ہے جن کی تکنیکی خصوصیات، ہیٹنگ فرنیس کے عملی تقاضوں، فرنیس کی ساخت، اور حرارت منتقل کرنے کی خصوصیات سے ہم آہنگ ہوں؛ تاکہ ہیٹنگ فرنیس مؤثر طریقے سے، اور “طویل عرصے تک، محفوظ، مستحکم اور پوری کارکردگی کے ساتھ” کام کر سکے۔ 5. وینٹیلیشن سسٹم: وینٹیلیشن سسٹم کا کام، جلنے کے لئے درکار ہوا کو اندر لانا، اور ساتھ ہی دھویں کو بھٹی سے باہر نکالنا ہے۔ اس کی دو قسمیں ہیں: قدرتی وینٹیلیشن اور مصنوعی وینٹیلیشن۔ پہلی قسم، چمنی کی ہوا کے بہاؤ پر انحصار کرتی ہ ； دوسرے طریقے میں، وینٹیلیشن فنکشن کا استعمال کیا جاتا ہے، تاکہ دھواں باہر نکالا عام طور پر، جب بھٹی کے اندر دباؤ کم ہوتا ہے، تو قدرتی ہوا کے بہاؤ کے لئے چمنیوں کا استعمال کیا جاتا ہے۔ چمنیاں بھٹی کے اوپری حصے میں نصب کی جاتی ہیں، اور یہ بھٹی کا ہی حصہ ہوتی ہیں۔ چمنیوں کی اونچائی اس طرح منتخب کی جاتی ہے کہ بھٹی کے اندر کا دباؤ کم ہو سکے، اور مناسب ہوا کا بہاؤ برقرار رہ سکے۔ حرارت پیدا کرنے والے بھٹوں کی ساخت پیچیدہ ہوتی ہے؛ ان بھٹوں میں جہاں دباؤ کا فرق زیادہ ہوتا ہے، یا جہاں فضلہ حرارت کو دوبارہ استعمال کرنے کے لئے خصوصی آلات موجود ہوتے ہیں، وہاں عموماً قوی ہوا کے بہاؤ کے لئے وینٹیلیشن سسٹم نصب کیا جاتا ہے۔ 6. بوائلر ٹیوبس اور کرنٹرز: بوائلر ٹیوبس اور کرنٹرز، ٹیوب ہیٹنگ فرنز میں سب سے اہم حصے ہیں؛ یہ ٹیوب ہیٹنگ فرنز کے کُل اسٹیل کے استعمال کا 40 فیصد، جبکہ کُل سرمایہ کاری کا 60 فیصد پر مشتمل ہیں۔ چونکہ برتن کو دباؤ، زنگ لگنے، اور آگ کی براہِ راست حرارت کا مقابلہ کرنا پڑتا ہے، اس لیے عملیاتی مقاصد اور پیداواری سلامتی کو یقینی بنانے کے لیے برتنوں کو درج ذیل معیارات کے مطابق ڈیزائن کیا جاتا ہے۔ برتنوں کی لمبائی اور کُل تعداد، ٹیوب فارم ہیٹنگ فرنیچر کے حرارتی بوجھ، حرارتی کارکردگی، اور فرنیچر کی ساخت کے مطابق طے کی جاتی ہے۔ پائپ کا قطر اور پائپوں کی تعداد، بہاؤ کی رفتار، مجاز دباؤ کے نقصان، اور مواد کے رکنے کے وقت کے حساب سے طے کی جاتی ہے۔ دیوار کی موٹائی، اندرونی دباؤ، حرارتی تناؤ، ساکن بوجھ، پائپ کی دیوار کا درجہ حرارت، مواد کی مضبوطی (جس میں اعلی درجہ حرارت پر ہونے والی تغیرات اور کمزوریاں شامل ہیں)، اور زنگ لگنے کے خطرات جیسے عوامل سے طے ہوتی ہے۔ مواد کی خصوصیات، اس کے برداشت کی حد، اعلی درجہ حرارت پر مضبوطی (جس میں کریپ شدت بھی شامل ہے)، حرارت کے خلاف مزاحمت، زنگ لگنے کی صلاحیت، اور ٹوٹنے کی خصوصیات جیسے عوامل سے طے ہوتی ہیں۔ جب بھٹی کے ٹیوب کا درجہ حرارت 500°C سے کم ہوتا ہے، تو اس صورت میں کاربن اسٹیل سے بنے ٹیوب استع ； جب بھٹی کے ٹیوبوں کا درجہ حرارت 500℃ سے 700℃ کے درمیان ہوتا ہے، تو کم مرکب والے اسٹیل سے بنے ٹیوب استعمال کئے جاتے ہیں (T9–T22)۔ ； جب بھٹی کے ٹیوبوں کا درجہ حرارت 700℃ سے 800℃ کے درمیان ہوتا ہے، تو اس صورت میں اسٹینلیس اسٹیل کے ٹیوب استعمال کئے جاتے ہیں (304، 316)۔ ； جب بھٹی کے ٹیوب کا درجہ حرارت 800℃ سے 900℃ کے درمیان ہوتا ہے، تو اس صورت میں 309 نمبر کے ٹیوب استعمال کئے جاتے ہیں۔ ； جب بھٹی کے ٹیوبوں کا درجہ حرارت 900°C سے زیادہ ہوتا ہے، تو اس صورت میں اعلیٰ معیار کے الائےڈ اسٹیل سے بنے ٹیوب استعمال کئے جاتے ہیں (HK-40)۔ ٹیوب ہیٹنگ فرنز میں، ریڈیئیشن فرنٹ کے لئے روشنی سے بنے ٹیوب استعمال کئے جاتے ہیں، جبکہ کنورلیشن چیمبر کے لئے ناخن نما ٹیوب یا پنکھدار ٹیوب است بھٹی کی ٹیوبوں کو موڑنے کے لئے دو طریقے استعمال کئے جاتے ہیں: ویلڈنگ اور اسپریسنگ۔ ویلڈنگ کے دوران، موڑ والے حصے بھٹی کے ٹیوبوں سے بنائے جاتے ہیں؛ ان میں 180° کا زاویہ رکھنے والے موڑ والے حصے عام ہیں، جبکہ ڈھال کر بنائے گئے موڑ والے حصے بہت کم استعمال ہوتے ہیں۔ جب پھیلاؤ کا طریقہ استعمال کیا جاتا ہے، تو بند شدہ ڈھانچے والے کاسٹڈ ریورس کنکشنز استعمال کئے جاتے ہیں؛ بند شدہ حصے کو ہٹانے کے بعد، پائپ کے اندر مشینوں کی مدد سے گندگی صاف کی جاسکتی ہے۔ اس طریقے کا نقصان یہ ہے کہ اس کی لاگت زیادہ ہوتی ہے، اور اس کے لئے استعم اگر گرم کیے جانے والے تیل کی کثافت کم ہو، تو بھٹی کی نالیوں میں جماؤ پیدا ہونے کا امکان کم ہوتا ہے؛ ایسی صورت میں، آن لائن جماؤ صاف کرنے والی ٹیکنالوجی استعمال کرنے والی بھٹیوں میں مکمل طور پر ٹیڑھے سرے والے حصے استعمال کیے جاسکتے ہیں۔ لیکن اگر گرم کیے جانے والے تیل کی کثافت زیادہ ہو، تو بھٹی کی نالیوں میں جماؤ پیدا ہونے کا امکان زیادہ ہوتا ہے؛ ایسی صورت میں، آن لائن جماؤ صاف کرنے والی ٹیکنالوجی استعمال نہ کرنے والی بھٹیوں میں ریڈییشن روم کے حصوں میں ڈھالے گئے 7. سپورٹ ریکس اور گائیڈ ریکس، بھٹی کے اندر موجود حرارت پیدا کرنے والی ٹیوبوں کا وزن برداشت کرتے ہیں، اور اس وزن کو حرارت پیدا کرنے والی بھٹی کے فریم تک منتقل کرتے ہیں۔ ٹیوب سپورٹ کے لئے ضروری خصوصیات یہ ہیں: بہترین اینٹی آکسیڈیٹیو اور کوروزیو پروف خصوصیات، اعلی درجہ حرارت پر بھی مضبوطی، اور حرارت کی وجہ سے ٹیوب کے درجہ حرارت میں تبدیلی کے باوجود، ٹیوب سپورٹ کی ساخت ایسی ہونی چاہیے کہ وہ آزادانہ طور پر سکڑ سکے۔ ٹیوب سپورٹس کے لئے استعمال ہونے والے مواد کے طور پر، ریڈییشن چیمبر اور کنوکشن چیمبر کے نچلے حصوں میں 25Cr–12Ni اسٹیل یا 25Cr–20Ni اسٹیل استعمال کیا جاتا ہے۔ کنویکشن چیمبر کے اوپری حصے میں مضبوط لوہے کا استعمال کیا گیا ہے، جسے “HR” کہا جاتا ہے، نیز 5Cr الائےڈ اسٹیل بھی استعمال کیا گیا ہے۔ اعلیٰ کروم والے اسٹیل کے استعمال سے پیدا ہونے والے مسائل میں اعلیٰ درجہ حرارت پر کمزوری، اور ایندھن میں موجود وینیڈیم اور سلفر کی وجہ سے ہونے والی خوردگی شامل ہیں۔ اس طرح کے مواقع پر، سپورٹس کو ایسی ساخت میں ڈیزائن کیا جانا چاہیے کہ اسے تبدیل کیا جا سکے۔ اعلی درجہ حرارت کی وجہ سے پیدا ہونے والی کمزوری کو روکنے کے لئے فیریٹ کا استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ وینیڈیم کی خوردگی کو روکنے کے لئے ڈائنگ پروٹیکشن لیئر کا استعمال کیا جاتا ہے۔ عام طور پر ریڈییشن چیمبرز میں چاقو کی شکل کے ٹیوب سپورٹس استعمال کئے جاتے ہیں، جبکہ کنویکشن چیمبرز میں سوراخ والے ٹیوب سپورٹس استعمال کئے جاتے ہیں؛ ٹیوب سپورٹس کا کام صرف ٹیوبوں کو درست سمت میں رکھنا ہے۔ 8۔ آگ سے مزاحم مواد: آگ سے مزاحم مواد، حرارت پیدا کرنے والے بھٹوں کے لئے ضروری مواد ہیں۔ انہیں عموماً دو قسموں میں تقسیم کیا جاتا ہے: ٹھوس شکل کے مواد، اور غیر ٹھوس شکل کے مواد۔ الف۔ شکل دار مزاحمتی مواد: شکل دار مزاحمتی مواد سے مراد بھاری مزاحمتی اینٹیں، ہلکی مزاحمتی اینٹیں، اور حرارت کو روکنے والی اینٹیں وغیرہ ہیں۔ بھاری مزاحمتی اینٹوں کی خصوصیت ان کی زیادہ مزاحمتی صلاحیت ہے؛ انہیں برنرز کے جلنے والے حصوں، اور اعلی درجہ حرارت والے بھٹوں کی دیواروں کی تعمیر میں استعمال کیا جاتا ہے۔ ہلکی وزنی، آگ سے محفوظ اینٹیں، جن میں آگ سے بچنے کی خصوصیات کے ساتھ ہی حرارت کو برقرار رکھنے کی صلاحیت بھی ہوتی ہے؛ انہیں عموماً بھٹیوں کی دی حرارت مزاحم تائلوں کی حرارت برداشت کرنے کی صلاحیت بہت کم ہوتی ہے، انہیں عموماً بھٹی کی تہہ اور دیواروں کی اندرونی سطحوں پر استعمال کیا جاتا ہے، اور ان کا استعمال بہت جن لوگوں کو آگ سے بچنے والی اینٹوں اور دیگر متعلقہ مواد کی ضرورت ہے، وہ http://www.znhcl.com پر جاکر معلومات حاصل کر سکتے ہیں۔ یہاں ملک بھر کے صنعتکار براہِ راست سامان فراہم کرتے ہیں، الیپے کے ذریعے بھی لین دین ممکن ہے، اور سامان فوری طور پر، نقد رقم کے عوض دستیاب ہے۔ ب. غیرمنظم حرارت مزاحم مواد، عموماً ایسے مواد کو کہا جاتا ہے جو بجری اور سیمنٹ کو پانی کے ساتھ ملا کر تیار کیے جاتے ہیں، اور انہیں کنکریٹ کی طرح استعمال کیا جاتا ہے؛ انہیں مختصراً “ڈائلڈ مواد” کہا جاتا ہے۔ اسے دو قسموں میں تقسیم کیا جاتا ہے: ایک وہ جو آگ سے بچنے کی خصوصیت رکھتا ہے، اور ساتھ ہی کسی حد تک حرارت کو برقرار رکھنے کی صلاحیت بھی رکھتا ہے؛ یہ “بھاری قسم کا مواد” ہے۔ دوسری قسم وہ ہے جو صرف حرارت کو برقرار رکھنے کی خصوصیت رکھتا ہے؛ یہ “ہلکی قسم کا مواد” ہے۔ اس کی تنصیب کے لئے تین طریقے استعمال کئے جاتے ہیں: ڈ ٹیوب ٹائپ ہیٹنگ فرنز کے لئے، ایسے مواد کا استعمال ضروری ہے جو آگ سے محفوظ رہ سکیں، اور ساتھ ہی اچھی حد تک حرارت کو برقرار رکھنے کی صلاحیت بھی رکھتے ہوں؛ ایسے مواد کو فرن کی چھت، دیواروں اور نیچے والے حصوں میں استعمال کیا جاتا ہ چمنیوں اور دھواں نکالنے والے راستوں کی دیواروں کی اندرونی سطحوں پر، حرارت کو برقرار رکھنے والے پلاسٹکی مواد کا استعمال کیا جاتا ہے۔ سیرامک فائبر بلاکس، راک وول فلیس، اور سیرامک فائبر سپرے بھی غیرمنظم قسم کے مزاحمتی مواد ہیں۔ ۹- بھٹی کا فریم، اس کی دیواریں، اور پلیٹ فارم، یہ سب وہ اسٹیل کے ڈھانچے ہیں جو بھٹی کے تمام بوجھ کو برداشت کرتے ہیں۔ ان کی تیاری میں عام کاربن اسٹیل استعمال کیا جاتا ہے؛ اکثر ٹرینڈ اسٹیل اور آئی بیم اسٹیل کا استعمال کیا جاتا ہے۔ سائیڈ پلیٹس، دراصل بھٹی کی دیواروں کی بیرونی سطح پر موجود اسٹیل کی پلیٹیں ہیں۔ ان کا کام بارش اور گرد و غبار سے بچانا، نیز بھٹی کے اندر غیر ضروری ہوا کے داخل ہونے کو روکنا ہے۔ اپنے کام کے لحاظ سے، انہیں دو قسموں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: ایک وہ جو ساختی بوجھ کو بانٹنے میں مدد کرتی ہیں، اور دوسری وہ جو صرف ڈھکنے کا کام کرتی ہیں۔ پلیٹ فارم اور سیڑھیاں، آپریشن اور مرمت کے لئے بنائی گئی ہیں؛ تاکہ روزمرہ کے آپریشن، مرمت اور معائنے کے کام ان کے ذریعے انجام دئے جاسکیں۔