دیگبخار یا بویلر عبارت است از یک مخزن بسته که در آن بخار آب جهت استفاده در خارج از آن توسط گرمای ناشی از احتراق سوخت تولید میشود. داخل دیگبخار شامل دو بخش طرف آتش و طرف آب است. سطح گرمایی دیگبخار به مجموع کلیه سطوح در طرف آتش دیگبخار گفته میشود.
اصول کلی عملکرد دیگ بخار
اساساً يک بویلر بخار با دريافت انرژی حاصل از سوخت در قسمت كوره يا محفظه احتراق و انتقال آن به سيال درون پوسته، باعث افزايش تدريجی دما و انرژی داخلی سيال مورد نظر میشود. ولی باید به این نکته توجه کرد كه در برخی از بویلرهای بخار از جمله بويلرهای نيروگاهی، ساختار فنی كمی متفاوت است و پوسته تنها در قسمتهای معینی مانند درامها، موجود است و همچنين ديگر بویلرها مانند (بويلر فولادی – بويلر آبگرم) و ديگهای روغن داغ نيز از شکل ويژهای برخوردارند.
جداره یا پوسته در بويلرهای ساده همانند دیگ بخار و بویلر روغن داغ از اهميت ويژهای برخوردار است؛ چرا كه اصولاً باید از قدرت تحمل فشارهای داخلی برخوردار باشد. در اكثر بويلرهای گرمايشی، سوخت را به وسیله تجهيزات احتراقی دستگاه در محیط احتراق يا كوره ديگ میسوزانند و گرمای حاصل از آن به نحوی به قسمت جذب كننده منتقل میشود. اين عمل تحت عنوان يک سيكل دائمی در درون بويلر تا زمان خاموشی ادامه میيابد.
دیگ بخار چیست؟
به طور کلی عملکرد و تبدیل انرژی حرارتی و آب به بخار توسط مخازن تحت فشار و مشعل صورت میگیرد. به این صورت که انرژی حرارتی توسط مشعل تولید میشود. سپس انرژی حرارتی باعث بالا رفت دمای آب میشود و این عمل تا زمانی که آب به نقطه جوش برسد ادامه دارد. با رسیدن آب به نقطه جوش بخار به وجود میآید.
برای درک بهتر از عملکرد بویلر بخار باید از جزئیات تبدیل شدن آب به بخار اطلاع کامل داشته باشید تا بتوانید در هنگام کار با این دستگاه حداقل خطا را داشته باشید. ابتدا باید شرایط آب ورودی را سنجید؛ زیرا اگر آب ورودی دارای سختی زیاد باشد سبب خوردگی و رسوب گرفتی میشود. این دو مورد از عوامل اصلی انفجار دیگ بخار به حساب میآیند. برای جلوگیری از این اتفاق باید شرایط آب مناسب برای ورود به بویلر را مهیا کرد.
برای جلوگیری از رسوب و خوردگی میتوان از دستگاه دی اریتور یا هوا زدای دیگ بخار استفاده کرد. استفاده از دی اریتور گازهای اکسیژن و دی اکسید کربن را از آب حذف میکند. اگر باز هم کمی اکسیژن در آب بویلر باقی بماند، آن را به روشهای شیمیایی و استفاده از مواد شیمیایی تصفیه آب از بین میبرند. پس از تکمیل فرآیند هوا زدایی، آب ورودی بویلر آب توسط پمپ به مخزن بخار تزریق میشود. در بعضی از بویلرها آب اول به اکونومـایزر وارد میشود. سپس آب به درام بخار بویلر صنعتی وارد میشود.
چگونگی تولید بخار در بویلر
با ورود آب به مخزن بخار از طریق لوله که قسمتهای گوناگون کوره را میسازد و از آنجایی که مشعل در محفظه احتراق قرار دارد، باعث بالا رفتن دمای لولهها میشود و آب داخل لوله را به بخار تبدیل میکند. پس از این مرحله مجدداً آب و بخار تولیدی توسط لولهها به مخزن دیگ بخار جاری میشود و در مخزن به وسیله جداکننده، آب و بخار از یکدیگر جدا میشوند. بخار جدا شده از آب، مجدد به وسیله جدا کننده، ذرات کوچکی از آب که در بخار تولیدی وجود دارد را از بین میبرد.
سپس آب وارد لولهها میشود و این پروسه ادامه پیدا میکند به این ترتیب بخار اشباع تولید میشود. سپس بخار اشباع توسط سوپر هیترها و بخار خشک تولید میشود. سوپر هیتر موجب حذف رطوبت بخار میشود و دمای بخار تولیدی را بالا میبرد. هدف اصلی ما در بویلر بخار رسیدن به بخاری است که هیچگونه رطوبتی نداشته باشد که به آن سوپرهیت گفته میشود. بسته به نیاز هر صنعت از انواع بخار (بخار اشباع، بخار مرطوب، بخار خشک و بخار سوپرهیت تولید شده توسط دیگ بخار) استفاده میشود.
بخار سوپرهیت معمولاً بین لولههای موازی بویلر قرار میگیرد که این لولهها در مجاورت کوره هستند. در لولههای موازی که مجاور کوره قرار دارد، دمای بخار با جذب حرارت افزایش پیدا میکند. از طرفی نرخ انتقال حرارت به اندازه مقدار اولیه بازده زیادی ندارد. سرعت انتقال حرارت در این قسمت بسیار بالا است؛ بنابراین لولهها خیلی گرمتر از حالت اولیه است، موادی که در ساخت لولههای سوپرهیت در دیگ بخار استفاده میکنند، تحمل حرارت بسیار بالا را دارند.
انواع دیگ بخار
انواع بویلرهای بخار که در بازار موجود است، توسط تولیدکنندگان مختلفی طراحی و تولید میشوند که هر کدام طراحی ساخت متفاوتی با دیگری دارند. آنها از فولاد، چدن و آلومینیوم ساخته شدهاند و قادر به نگهداری انسجام خود در برابر افزایش دما و فشار هستند. انواع دیگ بخار را میتوان در کاربردهای مختلف استفاده کرد. با گذشت زمان، نمونههای کارآمدتری از انواع دیگ بخار جدید وارد بازار شد که موجب ناکارآمدی دستگاههای قدیمیتر شده و جایگزین خوبی برای آنها شدند.
اندازه، نوع سوخت و ابعاد دیگ بخار بر اساس کاری که برای انجام آن طراحی شده و صنعتی که در آن استفاده میشود، تغییر میکند. با توجه به نحوه تولید و استفاده از تجهیزات میتوان انواع دیگ بخار را از لحاظ ظاهری به سه دسته افقی، عمودی و کاوردار طراحی و تولید کرد. بویلرها عمدتاً براساس لولههای درونشان و نوع دیگهای بخار دسته بندی میشوند.
تجهیزات جانبی دیگهای بخار
تجهیزات جانبی که در دیگهای بخار مورد استفاده قرار میگیرند، به شرح زیر هستند:
- سختی گیر: جهت حذف رنجهای رسوب گذار در بویلر بخار
- دی اریتور: جهت حذف گازهای محلول در آب مانند اکسیژن و دی اکسید کربن
- مخزن سوخت روزانه: برای ذخیره کردن موقت سوخت و بیشتر کردن فشار در مکش کردن پمپ
- کندانس: جهت گردآوری کندانس بخار برگشتی و هدایت این کندانس به دی اریتور جهت اکسیژن زدایی
- امکانات و تجهیزات نمونه برداری: جهت نمونه برداری آب از دیگ و سایر بخشهای مورد نیاز و خنک کردن آن
- تانک Blowdown: جهت مهار کردن آب تخلیه شده از بویلر بخار و خنک کردن این آب و هدایت آن به سیستم فاضلاب
- پکیج تزریق مواد شیمیایی: به منظور تزریق مواد شیمیایی مطلوب جهت از بین بردن اکسیژن باقی مانده در آب و تزریق مواد رسوب زدا و تزریق مواد جهت نگهداشتن pH آب در توان مناسب
برای اطلاعات بیشتر در مورد نصب و راه اندازی، سرویس و تعویض لوله های آتش خوار میتوانید با شماره 02177066544 با مشاوران “آی تاسیسات” در ارتباط باشید.
