دیگ بخار صنعتی - بویلر صنعتی ( آب، بخار، روغن)

 دیگ بخار یا بویلر صنعتی

بویلر یک مخزن سر بسته است که میتواند انواع مختلفی از مایعات را با حرارت به بخار تبدیل کند. بویلر‌های صنعتی در دماهای بسیار بالا کار میکنند به همین روی از فرایند کاری آن‌ها به عنوان سوپر بخار یا سوپر هیت یاد میشود. امروزه بویلر تبدیل شده است به یکی از نیاز‌های اساسی صنایع. بیشتر صنایع اساس کارشان بر اساس آب داغ است. این آب داغ باید با سرعت و حجم بالا سریعا در اختیارشان قرار بگیرد. بویلر‌ها بر ساس حجم و نوع سوخت به دسته‌های مختلفی تقسیم میشود.

انواع مختفی از دیگ‌های بخار صنعتی یا همان بویلر موجود است. برای خرید یگ بویلر میتواند بر اساس یکی از سه فاکتور زیر صورت پذیرد:

• عملکرد
• فناوری
• منبع حرارت

اساسی ترین پارامتر برای خری بویلر این است که چه عملکردی از آن میخواهید. آیا آن را برای تولید آب داغ میخواهید و یا تولید بخار؟ بویلر‌های صنعتی یا دیگ‌های بخار یک مخزن استوانه ای شکل با حجم بسیار زیاد هستند که با استفاده از حرارت و سوخت آب داخل مخزن را به سرعت گرم میکند. هر دیگ بخار بسته به نوعی که دارد در یک فشار استاندارد کار میکنند. بویلر‌های مورد استفاده در صنعت میتوانند در هر  فشاری از کم تا زیاد بدون مشکل کار کنند. بالاترین فشار قابل تحمل برای بویلر‌ها 2000 کیلو پاسکال است.  بویلر‌ها به سه نوع بویلر آب گرم، بخار و بویلر روغن داغ تقسیم بندی میشوند. دیگ‌های بخار بر اساس موقعیت آب و گاز داغ به دو نوع فایرتیوب و واترتیوب تقسیم بندی میشوند. همچنین بویلر‌ها را میتوان از نظر عمودی یا افقی بودن نیز دسته بندی کرد.

طبقه بندی دیگری که میتوان برای بویلر‌های در نظر گرفت بر اساس نوع احتراق آن‌هاست. دیگ‌های بخار 2 نوع احتراق داخلی و خارجی دارند. 

دیگ بخار یا بویلر فایرتیوب

فایرتیوب به معنای آتش درون لوله است. دلیل نامگذاری آن‌ها به نام آتش در لوله بخاطر نوع کار آن‌هاست. بویلر‌های فایرتیول لوله‌های بلندی دارند که در آن‌ها گاز بسیار داغی از درون این لوله‌ها عبور میکند. دور این لوله‌ها آبی که باید بخار و یا داغ شود جریان دارد. این بویلر‌ها میتوانند در مقیاس پاینن از صد کیلو گرم تا مقیاس بالا مانند 30 تن بخار در ساعت تولید کنند. برای تولید آب داغ نیز میتوانند از ساعتی صد هزار کیلو کالری تا 16 میلیون کیلو کالری از آن‌ها استفاده کرد. بویلر‌های فایر تیوب به صورت استوانه ای ساخته میشوند. این استوانه‌ها دارای دیواره ی نازکی هستند و توان تحمل فشار 30 اتمسفر را دارند. اگر نیاز به فشار بالاتری دارید باید از بویلر‌های واترتیوب استفاده نمایید.

بویلر‌ها یک مفهموی دارند به نام پاس. پاس در واقع تعداد دفعاتیت که گاز داغ از درون بویلر عبور میکند. راجترین بویلر‌ها دارای 3 پاس میباشند. از مزایای بویلر فایرتیوب میتوان به طرز کار آسان و حمل نقل بی درد سر اشاره کرد. همچنین هزینه تعمیر و نگهداری دیگ بخار فایر تیوب به صرفه تر از واترتیوب است. بویلر‌های فایرتیوب یکسری محدودیت‌ها نیز دارند. یکی از این محدودیت‌ها مشکل در استفاده از سوخت‌های جامد است. ضریب انتقال گرما در بویلر فایرتیوب بخاطر استفاده از گاز درون لوله پایین تر از بویلر‌های واتر تیوب است. اگر قصد تولید بخار سوپر هیت دارید بویلر‌های واترتیوب گزینه مناسب تری است. البته در بویلر‌های فایرتیوب هم امکان نصب سوپرهیت وجو دارد اما بخاطر فضای محدود برای نصب سوپر هیت‌ها فقط میتوان آن‌ها را بین پاس‌های لوله‌های آتش خوار نصب کرد. در این شرایط یا دما خیلی بالاست و یا خیلی پایین و سوپرهیت ایده آل مورد نظر را نمیتوان به دست اورد.

دیگ بخار یا بویلر واترتیوب

دیگ بخار واترتیوب توان تولید آب بسیار داغ و بخار فوق اشباع را برای مصارف صنعتی تامین میکند. ساختار بویلر‌های واترتیوب پیچیده تر از بویلر‌های فایرتیوب است. این دیگ‌های بخار از محفظه احتراق، لوله‌های پاینن رونده، لوله‌های بالا رونده و خیلی تجهیزات دیگر تشکیل شده اند. تفاوت عمره واترتیوب با فایرتیوب این است که دقیقا بر عکس فایر تیوب‌ها کار میکنند. یعنی در بویلر‌های فایرتیوب بخار یا آتش درون لوله بود و آب به دور لوله جریان داشت. اما دربویلر‌های واترتیوب آب درون لوله قرار دارد و آتش از بیرون به لوله‌های برخورد میکند. از بویلر‌های واترتیوب برای کار‌های سنگین استفاده میشود. لوله‌های مورد استفاده در واترتیوب میتوانند خمیده یا صاف باشند. از برتری‌های بویلر واترتیوب به بویلر فایرتیوب میتوان به این اشاره کرد که قطر لوله‌های بخار و آب آن‌ها کمتر است و این باعث میشود که تنش‌های حرارتی کمتری به لوله‌ها وارد شود. بازده بویلر‌های واترتیوب معمولا 15 الی 25 درصد بیشتر از بویلر‌های فایرتیوب است.

سوپرهیت چیست؟

آب در دمای 100 درجه به جوش می‌آید و تبدیل به بخار میشود. حالت بخار بسته به فشار و دما میتواند انواع گوناگونی داشته باشد. به بخاری که در دمایی بالاتر از نقط جوش آن در همان فشاری که در آن درجه حرارت اندازه گیری شده است بخار فوق گرم یا همان بخار سوپر هیت میگویند. به عبارتی دیگر هنگامی‌که افزایش دمای اشباع شده از مایع تخیر بالاتر باشد بخار حاصله را سوپر هیت مینامند. بخار اشتباع شده بخاری است که در زمان تعادل با آب گرم، در همان فشار بماند یعنی فشارش از دمای نقطه جوش بالاتر نرود. بخار سوپر هیت مصارف بسیاری دارد. یکی از استفاده‌های بخار سوپر هیت، چرخاندن توربین‌های نیرو گاه‌های برق به شمار می‌رود.

نام دیگر بخار سوپر هیت، بخار خشک است. بخار خشک در واقع بخار اشباعی است که کمی‌گرم تر شده است. البته این افزایش دما بسیار کم است و به گونه ای نیست که انرژی درونی بخار به مقدار قابل توجهی تغییر کند. مزیت استفاده از بخار سوپر هیت بر استفاده از بخار مرطوب این است که بخار مرطوب پس از برخورد به پره‌های توربین، تبدیل به قطرات آب میشود. این قطرات آب باعث پوسیدگی، زنگ زدگی و پارگی پره‌ها میشود.

اجزای دیگ بخار صنعتی

دیگ بخار صنعتی یکی از اجزای اصلی در سیستم‌های تولید بخار برای استفاده در صنایع مختلف است. این دیگ‌ها شامل اجزای مختلفی هستند که هر کدام نقش وظیفه‌ای خاص در تولید بخار دارند. برخی از اجزای اصلی یک دیگ بخار صنعتی عبارتند از:

بشکه

بشکه یا بدنه دیگ بخار صنعتی، بخش اصلی دیگ است که در آن تبدیل آب به بخار انجام می‌شود. این بدنه معمولاً از فولاد ضد زنگ یا فولاد کربنی ساخته می‌شود.

دودکش

دودکش برای خروج گازهای دودی و احتراقی از دیگ به جو خارجی استفاده می‌شود. این اجزا برای ایمنی و بهداشت محیطی بسیار حائز اهمیت هستند.

سوخت‌دهنده

سوخت‌دهنده برای ایجاد احتراق و تولید حرارت برای تبدیل آب به بخار در دیگ استفاده می‌شود. این اجزا معمولاً از گاز، نفت یا ذغال سنگ برای تولید حرارت استفاده می‌کنند.

لوله‌های بخار

لوله‌های بخار برای انتقال بخار از دیگ به سایر بخش‌های سیستم استفاده می‌شوند. این لوله‌ها باید از جنس مقاوم و مناسب برای فشار بالا باشند.

سیستم کنترل

این سیستم شامل کنترلرها، سنسورها و تجهیزات کنترلی دیگر است که برای کنترل و نظارت بر فشار، دما و سایر پارامترهای مربوط به عملکرد دیگ بخار استفاده می‌شود.

مبدل حرارتی

مبدل حرارتی برای انتقال حرارت از دودهای گرم به آب و تبدیل آن به بخار استفاده می‌شود.

انواع بویلر صنعتی

در صنایع مختلف، انواع مختلفی از بویلرهای صنعتی برای تولید بخار و انتقال حرارت استفاده می‌شوند. برخی از انواع معمول بویلرهای صنعتی عبارتند از:

بویلر‌ آبی

در این نوع بویلر، آب در لوله‌های داخلی بویلر جریان دارد و گرمای تولید شده توسط سوخت‌دهنده به آب منتقل می‌شود. این بویلرها برای تولید بخار با فشار بالا و برای صنایعی که نیاز به بخار با فشار بالا دارند، مناسب هستند.

بویلر‌ دودی

در این نوع بویلر، دود از سوخت‌دهنده از لوله‌های خارجی بویلر عبور می‌کند و حرارت خود را به آب منتقل می‌کند. این بویلرها برای کاربردهای کم فشارتر و تولید بخار با فشار پایین مناسب هستند.

بویلر‌ توپی

این نوع بویلرها دارای بدنه گرد و توپی هستند و برای تولید بخار با فشار متوسط و بالا استفاده می‌شوند.

بویلر‌ الکتریکی

این بویلرها برای تولید بخار با استفاده از برق به جای سوخت سوخت‌دهنده استفاده می‌شوند. این نوع بویلرها برای کاربردهایی که نیاز به بخار با فشار پایین و محیط‌هایی که استفاده از سوخت ممنوع است، مناسب هستند.

بویلر‌ گازی

این بویلرها برای تولید بخار با استفاده از گازهای طبیعی یا گازهای مایع مانند نفت استفاده می‌شوند.