دیگ بخار یا بویلر بخار دستگاهی است كه بخار را به آب تبدیل می كنند. این دستگاهها انـرژی لازم برای تبدیل فاز آب به بخار را از انواع سوخت های فسیلی، تشعشعی و یا الكتریكی فراهم می كنند.
با توجه به دما و فشاری كه بخارات تولید میشوند، انواع متفاوت و كاربردهای مختلفی دارند. به مجموعه ای كه دیگ بخار جزئی از آن میباشد مولد بخار گویند، اكثـر مولـدهای بخـار امـروزی بخار داغ با فشار بالا 3500 Pisa تا 2400،240bar تا 165bar تولید می كنند، باستثناء مولدهای بخـار هسته ای كه به علـت اسـتفاده از آب فـشرده بخـار اشـباع، بـا فـشار پـایین (70bar،Pisa (1000 تولید می نمایند.
مولدهای بخار به عنوان بزرگترین منبع انرژی برای صنعت در جهان امروزی بـه شـمار مـی رونـد. برای ایجاد حرارت در دیگهای بخار از سوختهایی مانند ذغال سـنگ پـودر شـده یـا سـوخت مـایع (مشتقات نفتی) و یا گاز طبیعی استفاده می كننـد.
نفـت بـه عنـوان سـوخت تـدریجاً كنـار گذاشـته میشود و جای خود را به گاز طبیعی كه دارای احتراق تمیز و آلودگی نسبتاً پایینی است. میدهند حتی در بعضی مواقع ممكن است از های برقی و یا حرارت اتلافـی حاصـل از فرآینـدهای صنعتی به عنوان منبع حرارتی استفاده كرد.
انواع دیگ بخار
-
دیگ های بخار دو پاس
ایـن دیگ بخـار دارای كـوره دوگـذر بـوده و سـطوح انتقـال حـرارت نظیـر لولـههای آبـی، SuperHeater های دمای بالا در پـاس اول و SuperHeater هـای دمـای پـایین و Deheater هـا و اكونومایزر در پاس دوم خواهند بود.
-
دیگ بخار برنجی
در دیگ بخار برجی تمام تجهیـزات انتقـال حـرارت نظیـر دیوارهـای آبـی، SuperHeater هـای و اكونومایزر، همگی در یك پاس و پشت سر هم از پایین به بالا نصب میشوند
-
دیگ های بخار جعبه ای
دیگ بخار بزرگ فولادی از این نوع میباشند، تمام تجهیـزات انتقـال حرارتـی درون سـاختمانی شبیه یك جعبه سازماندهی شده اند.
انواع دیگ بخار از نظر ظرفیت
منظور از ظرفیت در طبقه بندی دیگ بخار این است كه به عنوان مثال دیگ بخـار قطـاعی بـا ظرفیتهای پایین آب گرم برای مصارف خانگی تولید می كنند و بویلر بخار پوسته ای با ظرفیت های متوسط در كارگاهها و كارخانجاتی كه مصرف بخار در آنها كم میباشد مورد استفاده قرار می گیرند و در نهایت دیگ های بخار لوله ای بـا ظرفیت هـای بـالا در مجتمـع پتروشـیمی یـا نیروگاهها اسـتفاده میشوند
-
بویلر بخار لوله آبی
این دیگ بخار از ظروفی Drums با قطرهای نسبتاً كوچك ساخته شده اند كه توسط لولـههای به یكدیگر متصل شده تا در فشار های بالا كارایی داشته باشند. آب در این دیگ ها به این صورت جریان دارد كه از Drum بخار بالایی از طریق Comer Down كه از قسمت سرد دیگ بخار عبور كـرده بـه Drum آب واقـع در قـسمت پـائین بویلر بخـار هـدایت میشود.
قطعاتی به نام رایزر در قـسمت داغ دیـگ بخـار چرخـه آب را از Drum آب بـه Drum بخار فراهم می كنند. حباب های بخار بالای رایزر موجب مكش آب به درون لولهها میشود و آب پس از رسیدن به Drum بخار و جدا شدن بخار، مجدداً فوق چرخه را طی می كند. ظرفیت این دیگ بخار از 5200KW تا مقادیر مـورد نیـاز نیروگاههـا 2000MW میباشد. بـرای بدست آوردن این محدوده وسیع از ظرفیت، 2 لازم است از 4 تا Drum بـا لولـههای مـستقیم یـا خمیده استفاده شود.
-
دیگ بخار لوله آتشی
در دیگ بخار لوله آتشی، آتش و گاز حاصل از احتراق از درون لولهها جریان می یابند و باعـث جوشش سیال انرژی گیرنده (آب) در خارج محیط لوله می گردند. انواع متنوعی از دیگ بخار آتش تیوب برای تولید بخار در صنعت استفاده میشود كه قدمت آن به حدود 80 سال مـی رسـد.
دیگ بخارهای آتش تیوب هنوز در صنایعی كه تولید بخار اشباع می كنند و فـشارشان در حـدود و بالاتر از 250psig و دبـی hr/m 500001b میباشد بـه كـار مـی رونـد. گرچـه در ایـن صـورت اندازه شان افزایش می یابد ولی طرح عمومیشان در طی 25 سال گذشته تغییر نكرده است.
دیگ بخار آتش تیوب حالت ویژه ای از پوسته لوله با مخزنی حاوی آب میباشد. پوسـته كـه بخش تحتانی بویلر بخار است توسط گازهای حاصل از احتراق حرارت میباشد.
انواع دیگ بخار آتش لوله
- Fire-Box
- The Scotch Martine
در Boiler Fire – Box، كوره یا Box-Fire و Tube-Fireها در پوسته قرار دارند. در صورتی كـه در Martine Scotch كوره معمولاً در زیر پوسته قرار دارد و گازها حاصل از احتراق از انتهـای عقبـی محفظه خارج شده و از میان Tube-Fire ها گذشته، سپس به دودكش می روند.
-
بویلر بخار پوسته ای
آب در داخل پوسته استوانه ای این دیگ بخار جریـان دارد، كـوره و همچنـین لولـههای حامـل گازهای حاصل از احتراق كه از میان آب می گذرند در داخل پوسته واقع شده انـد. قطر لولههای حامل گاز بر روی راندمان و اندازه فیزیكی بویلر بخار تأثیر گـذار اسـت. بنـابراین در اكثر مواقع ترجیح داده میشود كه از تعداد زیادی لوله با قطر كم استفاده شود تا راندمان دیگ بخار بالا بماند. این نوع بویلر بخار در دو دسته افقی و عمودی قرار می گیرد.
دیگ بخار پوسته افقی معمـولاً بـه صورت یك واحد كامل ساخته میشوند و تمامی تجهیزات لازم از جمله پمـپ خوراك، شیرهای مختلف اتصالات، سیستم الكتریكی و… را به همراه دارند.
نوع عمودی دیگ بخار پوسته ای نیز وجود دارد كه در مقایسه با بویلر بخـار افقـی از ظرفیـت كمتری برخوردار بوده و جای كمتری نیز نیاز دارند.
در دیگ ها ی بخار آتش لوله كه اكنون ساخته میشوند گازهای داغ، به جای بخار از میان لولـهها عبور می كند و باعث افزایش انتقال حرارت در دیگ بخار میشود. با توجـه بـه كاربردشـان آتش لوله به صورت افقی، عمودی و یا مایل قرارمی گیرند.
-
دیگ بخار قطاعی
این دیگ بخار آب داغ با فشار پایین برای سیستم های مركزی تولید مـی كننـد. تعـداد قطاع هـای آنها با توجه به ظرفیت مورد نیاز می تواند از 30KW تا 750 KW تغییر كند. شعله حاصل از مشعل این دیگ بخار در میان قطاعها و جریان آب از حفرهای واقع در دیواره قطاعها عبور می كند.
انواع بویلر بخار از نظر سیکل
-
دیگهای بخار با سیكل طبیعی
در این دیگ بخار نیروی ایجاد شده جهت چرخش سیال عامل از اختلاف دانسیته سیالات+ قبـل و بعد از انتقال حرارت حاصل میشود.
-
بویلرهای بخار با سیكل اجباری
در این دیگ بخار عامل حركت سیال، مولـدهای خـارجی خواهنـد بـود. در ایـن سیركولاسـیون محدودیت فشار برای سیال منتفی میشود، در ایـن بویلر بخـار مولـد حركـت سـیال پمپ هـایPump Circulating Boiler میباشند.
-
دیگ های بخار با سیكل مختلط
ایــن دیگ بخــار معمــولاً بــرای تولیــد بخــار داغ در دو حــوزه فــشار بــالا و پــایین كــار می كنند به طوری كه در فشارهای پایین، نیـروی حاصـل از اخـتلاف دانـسیته بـرای سیركولاسـیون كافیطبیعی بوده ولی در فشار بالا سیركولاسیون اجباری است
کاربردهای دیگ بخار
- پالایشگاهها
- کارخانجات تولید قطعات صنعتی
- کارخانجات خودروسازی
- تولید بتن
- رنگرزی نخ فرش و پارچه
- تولید رب گوجهفرنگی
- صنایع شیر و فرآوردههای لبنی
- تولید نبات، آب نبات و شکلات
- تولید کیک، کلوچه و نان
- کیورتینگ بتن
- صنایع سلولزی و تولید کاغذ
- مرغداری و دامداریها
- سالنهای پرورش قارچ
- صنایع لاستیکسازی
- صنعت شستشو از جمله کارواشها، معابر شهری، ناوگان ترابری عمومی (هواپیما، قطار، مترو، اتوبوس و…)
جهت نگهداری بهینه از این دستگاه و کل دستگاههایی که ممکن هست یونهای کلسیم و منیزیم (سختی آب) ممکن است در طول دوران بهره برداری از دستگاه باعث گرفته شدن لولههای دستگاه و به طبع آن پایین آمدن راندمان دستگاه میشود توصیه این مجموعه استفاده از دستگاه سختی گیر میباشد.
لازم به ذکر است دیگ آبگرم نیز جز محصولات تولیدی شرکت ساز آب میباشد