دیگ بخار

دیگ بخار steam boiler

دیگ بخار(steam boiler) یا همان بویلر بخار یک مخزن فلزی تحت فشار است که در آن آب به وسیله گرمای مشعل گرم شده ، جوشیده و به بخار تبدیل می شود.

نوع بخار تولید شده در دیگ بخار بستگی به فشار طراحی و کاری بویلر بخار دارد.

دیگ بخار می تواند با سوخت مشعل های گازی، گازوئیلی دوگانه سوز، مازوت سوز و یا بدون مشعل و به صورت برقی کار کند.

انواع دیگ بخار از ظرفیت 17 کیلووات تا 30 مگاوات تولید می شوند. 

طبقه بندی دیگ بخار

دیگ بخار را می توان بر اساس ظرفیت محل حرکت آب و آتش ( فایرتیوپ یا واترتیوپ )، عمودی یا افقی بودن، فشار کاری، نوع سوخت مصرفی، تعداد گذر محصولات احتراق و بک یا درای بک بودن آن تقسیم بندی نمود.

اکثر انواع دیگ بخار به کار گرفته شده در صنعت تا ظرفیت حدوداً 20 مگاوات از نوع فایرتیوب (آتش در لوله) هستند.

اساس کار این نوع دیگ بدین صورت است که آتش و محصولات احتراق پس از عبور از محفظه احتراق به داخل لوله های پاس های بعدی رفته و در نهایت از دیگ بخار خارج می شوند.

در این نوع دیگ بخار، آب و بخار ،اطراف لوله های آتش زا را احاطه کرده اند .

در ظرفیت های بالاتر از 20 مگاوات از انواع بویلر بخار واترتیوب استفاده می شود. در این نوع دیگ بخار ،آتش لوله های آب را احاطه کرده است و سبب گرمایش آب و تبخیر آب داخل لوله ها می شود؛ بخار حاصله در محفظه بالایی در نظر گرفته شده جمع شده و به مصرف می رسد.

بویلر بخار فایرتیوب که نوع معمول دیگ بخار است در دو نوع عمودی و افقی تولید می شود .نوع عمودی دیگ بخار یا اصطلاحاً ایستاده از ظرفیت 50 تا 500دکیلو گرم با فشار کاری 1 تا 10 بار جهت استفاده در سیستم های کوچکتر مانند سونای بخار، خشکشویی، اتوکلاوهای بیمارستانی و... استفاده می شود.

دیگ بخار ایستاده معمولاً به صورت سه پاس تولید می شود.

نوع افقی دیگ بخار فایرتیوپ از ظرفیت 250 کیلوگرم تا ظرفیت 30 تن توان تولید بخار در ساعت با فشار کاری از 1 تا ۳۰ بار  تولید می شود. در تولید دیگ بخار افقی معمولاً از کوره های حرارتی (combustion chamber) 

لوپ دار یا کروگیت استفاده می شود که این امر سبب افزایش سطح حرارت و مقاومت بالاتر نسبت به تنش حرارتی و انبساط طول خواهد شد.

محصولات احتراق پس از عبور از کوره وارد پاس های بعدی شده و پس از تبادل حرارت از دیگ بخار خارج می شوند.

در تولید دیگ بخار از ورق های فولادی با آلیاژ معمولاً 17MN4 جهت ساخت بدنه و صفحات مهار لوله های آتش خوار به عنوان  تیوب شیت ها استفاده می شود .

درب عقب و جلوی دیگ  فایرتیوب افقی را معمولاً با سیمان نسوز با قابلیت تحمل دما تا 1700 درجه سانتی گراد کاور می کنند.در داخل لوله های آتش خوار دیگ بخار معمولاً به خاطر افزایش راندمان از توربولاتور استفاده می شود.

تعداد گذر محصولات احتراق در دیگ بخار رابطه مستقیم با راندمان دیگ دارد.

دیگ بخار معمولاًدر  دو نوع  سه پاس و کوره برگشتی تولید می شود.

 دیگ بخار به دو نوع وت بک و درای بک تقسیم می شوند ؛ در نوع درای بک شعله مشعل در انتهای دیگ به بدنه خارجی دیگ برخورد می کند و سپس به پاس بعدی هدایت می شود .

بدنه دیگ در این قسمت دارای دمای بالایی است و توسط سیمان نسوز پوشش داده می شود .

در نوع وت بک محل برخورد آتش به قسمت انتهای کوره احتراق به وسیله آب احاطه شده است در واقع آتش  مستقیماً به بدنه خارجی دیگ بخار برخوردی ندارد و در این قسمت انتقال حرارت به آب وجود دارد. 

تجهیزات مورد نیاز کارکرد دیگ بخار

یک دیگ بخار برای کارکرد صحیح باید متعلقاتی از جمله پمپ تامین آب متناسب با ظرفیت و فشار کاری دیگ بخار، لول کنترل جهت تنظیم سطح آب داخل بویلر بخار، شیشه آب نما، پرشر سوئیچ جهت فرمان به مشعل، مانومتر یا فشار سنج برای رویت فشار کاری دیگ، ترمومتر برای رویت دمای بخار خروجی، شیر اطمینان، شیر تخلیه (بلودان) شیر تغذیه آب، شیر خروج بخار، شیر دیسکی یا شیر ربع گرد مربوط به تست لول کنترل ها را داشته باشد.