بویلر یا دیگ بخار مجموعه‌ای از لوله‌ها است که از آن‌ها برای انتقال گرمای تولیدی توسط فرایند احتراق به سیال استفاده می‌شود و در نهایت آب داغ یا بخار آب تولید می‌شود. در مرحله بعد، بخار یا آب داغ تولید شده، فشرده می‌شوند و برای کاربردهایی مانند گرمایش و تولید توان از آن استفاده می‌شود. بویلرها کاربرد بسیار زیادی در نیروگاه‌ها دارند.
بویلر یا دیگ بخار چیست؟
همانطور که اشاره شد، بویلر، مجموعه‌ای از لوله‌ها است که در آن به آب و یا سایر سیالات گرما داده می‌شود و در نهایت بخار یا بخار آب تولید می‌شود. این فرایند نیاز به انرژی و حرارت دارد که این حرارت می‌تواند از طریق احتراق سوخت‌ها، انرژی برق و یا انرژی هسته‌ای تامین شود. همچنین بویلر یکی از اجزای اصلی نیروگاه بخار است و در کنار توربین، پمپ و سایر توربوماشین‌ها، نقش اساسی را برای تولید توان در نیروگاه ایفا میکند.
به صورت کلی میتوان گفت که یک سیستم بویلر از سه بخش تشکیل شده است. بخش اول، سیستم آب تغذیه را نشان می‌دهد، بخش دوم سیستم بخار و بخش سوم نیز سیستم سوخت است.
به صورت جزئی‌تر میتوان اجزای اصلی سیستم بویلر را شامل، «گرم کننده آب تغذیه» (Feedwater Heater)، «دی اریتر» (Deaerator)، «پمپ تغذیه» (Feed Pump)، «اکونومایزر» (Economizer)، «سوپرهیتر» (Superheater) و «کندانسور» (Condenser) دانست. شکل زیر به صورت کلی و در حالت عمومی، شیوه قرار گرفتن اجزای مختلف یک مجموعه دیگ بخار را به تصویر کشیده است.
یکی از اجزایی که در شکل بالا نشان داده شده، «مخزن زیر آب» (Blowdown Tank) است. شیر این مخزن، توسط اپراتور بویلر باز می‌شود و مقداری از آب پر از املاح از انتهای بویلر تخلیه می‌شود. در واقع هدف از اینکار این است که درصد املاح موجود در آب درون بویلر به اندازه‌ای که بویلر بر اساس آن طراحی شده، تنظیم شود تا وقتی تبخیر آب صورت میگیرد این املاح در بویلر ته نشین و باعث خرابی قسمت‌های مختلف آن نشود. در نهایت مقدار آب کاهش یافته توسط مخزن زیر آب، توسط آب ورودی که املاح کمتری دارد، تامین میگردد.
علاوه بر مواردی که در بالا بیان شد، تعداد زیادی از کنترل کننده‌ها در مسیر جریان دیگ بخار حضور دارند که وظیفه نمایش جریان آب و بخار، جریان سوخت و درصد ترکیب شیمیایی سوخت و هوا را بر عهده دارند. توجه شود که سیستم آب تغذیه از دو منبع تشکیل شده است. این دو منبع، آب را به سمت دیگ بخار هدایت می‌کنند تا به بخار تبدیل شود.
دیگ آبگرم (Hot Water Boiler) یا همان بویلر آب گرم یک منبع تحت فشار است که در آن سیال عامل تحت فشار تا حداکثر دمای 90 درجه سانتیگراد گرم گردیده و بکار گرفته می شود. آب بعنوان سیال عامل بیشتر دیگ های بخار توان نگهداری انرژی مورد نیاز با ظرفیت حرارتی بالا را داراست.
کاربرد دیگ آبگرم در سامانه های گرمایشی می باشد که با راه اندازی آن در موتورخانه آپارتمان با گردش آب گرم به مبدل های حرارتی از قبیل یونیت هیتر و رادیاتورها با منتقل کردن حرارت می شود گرمایش فضا را محیا کرد. دیگ آبگرم نیز مانند دیگ روغن داغ از گونه های دیگر بویلرها میباشد که در فشارهای فراتر آب بالای 100 درجه سانتی گراد ایجاد می‌نماید.
دیگ‌های بخار با دقت به فرآورده آلیاژ بکار رفته به 3 مدل چدنی و فولادی و چگالشی تقسیم می شوند:
این نوع دیگ از پره‌های چدنی ساخته شده است. معمولا این نوع پره‌ها در کارخانه دیگ بخار تولید شده و پس از انتقال در محل مونتاژ می شوند. امروزه کاربرد دیگ‌های چدنی کمتر رایج می باشند و محدود به پروژه های کوچک شده‌اند و حمل و نقل این مدل دیگ نیز راحت می باشد.
از مزیت های دیگ آبگرم چدنی می توان به: مقاومت این دیگ در برابر زنگ زدگی و خوردگی، قیمت پایین تر نسبت به سایر دیگ ها، قابلیت تعویض پره های آن اشاره کرد.
نوع فولادی دیگ آبگرم ساختار معمولی دارد و از ورق و لوله‌های آلیاژی آتشخوار یکپارچه ایجاد می شوند. دیگ‌های فولادی راندمان بالاتری دارند و همینطور به نسبت دیگ‌های چدنی طول عمر بالاتری را نیز دارا می باشند.
این دیگ های فولادی معمولا به دو دسته فایر تیوب و واتر تیوب تقسیم می شوند که از فایر تیوب معمولا در کارخانجات و مجتمع های مسکونی مورد استفاده قرار میگیرد، از واتر تیوب به دلیل فشار بالای تولیدی در نیروگاه ها مورد استفاده قرار میگیرد.
از مزیت های دیگ فولادی می توان به: تحمل فشار بالا، طول عمر بالا، بازده حرارتی بالاتر نسبت به دیگ های دیگر اشاره کرد.
در دیگ های چگالشی به خاطر بازيافت حرارت نهان و کم کردن تلفات مسير دودكش، يک مبدل حرارتی چگالشی در راستای دودكش موتورخانه آماده سازی و نصب می شود و با بهره گیری از مواد مقاوم به خوردگی، مانند فولاد ضد زنگ در مسير خروجی دود، اين انرژی به آب انتقال پیدا کرده و به این شیوه دمای دود را تا كمتر از 60 درجه سانتی گراد كاهش می دهد كه بررسی های عملی نشان می دهد که حدود 12 درصد انرژی نهان تنها ناشی از چگالش بازيافت می گردد.
طرز عمل بویلر صنعتی آب داغ به این صورت است که یک مشعل داخل کوره موجود بوده و لوله ها را گرم می نماید به همین ترتیب آب داخل لوله گرم می شود. آب گرم شده با به کارگیری از یک پمپ معمولی و لوله کشی گردشی به فرآیند تحویل داده می شود و به دیگ آبگرم بازگردانده می‌شود تا مجدد گرم شود.
برای پرهیز از خوردگی و از بین رفتن دیگ آبگرم آب محل ورود به بویلر می بایست تصفیه شود. که می توان از دستگاه های تصفیه آب و مواد شیمیایی تصفیه آب بهره مند شد. مخزن فشار دیگ آب گرم معمولا یک لوله استوانه ای افقی و بسته می باشد که بوسیله مواد عایق احاطه شده است. معمول ترین دیگ های آب گرم صنعتی دو یا سه پاس می باشد. هر گذرگاه مجموعه ای متعدد از لوله هایی می باشد که گاز از طریق دودکش از آن عبور می‌نماید.
علاوه بر نکاتی که درباره نحوه عمل و پایه عمل دیگ آبگرم گفته شد این مدل بویلرها شعله معکوس می باشند که در آن مشعل به کوره ای آتش می‌زند و گازهای احتراق در درون همان محیط به درون خود باز می‌شوند تا از احتراق بدون نقص اطمینان حاصل شود. این کار باعث می شود تا این گونه بویلر فضای کمتری را نیاز داشته باشد.
دیگ روغن داغ چیست؟
دیگ روغن داغ جایگزین آب و بخار برای تولید دمای بالا می باشد. بدین صورت که در اکثر سیستم های گرمایشی برای ایجاد گرما از آب و بخار استفاده می کنند. اما برای افزایش دما به آب و بخار در فشار بالا نیاز است. بالا بردن فشار باعث کاهش ضریب ایمنی می شود. و ممکن است که خطرات جبران ناپذیر بوجود آید. بهمین دلیل در دما های بالا از دیگ روغن داغ یا بویلر روغن داغ استفاده می شود. مکانیزم عملکرد این نوع دیگ ها بدین صورت است که حرارت را از روغن های مخصوص حرارتی به گاز های داغ حاصل از احتراق مشعل منتقل می کند.
بطور کلی دیگ روغن داغ گرمای حاصل از انواع مشعل را به روغن های حرارتی در حال گردش منتقل میکند. این عمل باعث افزایش دما میگردد. در ادامه با ساخت این نوع دیگ، کاربرد، اجزای تشکیل دهنده، برتری این نوع دیگ نسبت به دیگ آب و بخار را بطور کامل بررسی می کنیم.
اجزای دیگ روغن داغ عبارتند از مشعل، پمپ، الکتروپمپ، پرشر سوئیچ، ترموتر، صافی، لرزه گیر، ترموستات، مانومتر می باشد. هرکدام از این اجزا دارای وظایف خاص و انواع مختلف است که در ادامه مورد بررسی قرار میدهیم.
مشعل: مشعل ها دارای انواع مختلف و سوخت های متفاوت است. مشعل گاز سوز، مشعل گازئیل و… نوع مشعل به دلخواه مشتری است. بدین صورت که مشتری اگر امکان تهیه گازئیل را داشته باشد میتوان برای بویلر روغن داغ او مشعل گازئیل تعبیه کرد.
پمپ: پمپ نیز مانند مشعل دارای انواع مختلفی میباشد. برای این نوع دیگ ها از پمپ های سانتریفیوژ استفاده می شود. وظیفه پمپ بچرخش در آوردن روغن در دیگ است. پمپ های سانتریفوژ از نشت روغن جلوگیری میکند و درای عملکرد بسیار خوبی است.
الکتروپمپ: نوع الکتروپمپ در دیگ روغن داغ از نوع دنده ای می باشد و وظیفه آن تزریق روغن مخصوص است.
پرشرسوئیچ: بطور کلی پرشر سوئیچ برای تنظیم فشار در انواع دیگ بخار بویلر صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. در این نوع دیگ نیز برای تنظیم فشار روغن استفاده می شود.
ترموتر : برای بویلر روغن داغ از ترموتر استیل اروپایی استفاده می شود و وظیفه آن بررسی حرارت رفت و برگشتی روغن است.
صافی: محل قرار گیری صافی در زمان برگشت روغن داغ می باشد.
لرزه گیر: برای جوگیری از تنش در پمپ سانتریفیوژ روغن داغ است.
ترموستات : نوع ترموستات بکاررفته در این نوع دیگ ها از نوع دیجیتالی است. وظیفه ترموستات در دیگ روغن داغ تنظیم حرارت است.
مانومتر: برای بررسی فشار رفت وبرگشتی روغ استفاده می شود.
جهت ساخت دیگ روغن داغ باید حداقل از سه پاس حرارتی برای انتقال حرارت از روغن به گاز های مشعل دیگ بخار استفاده شود. عدم ترین دلیل استفاده و ساخت این نوع دیگ ها بهرگیری از انرژی بیشتر در عین حال کاهش مصرف سوخت است که این امر باعث کاهش هزینه ها می شود. برای کاهش مصرف سوخت باید سطح انتقال حرارت را افزایش داد. این عمل باعث بهرگیری بیشتر از انرژی می شود.
برای انتقال حرارت از روغن به گاز های مشعل دیگ باید در تمامی مراحل یکسان باشد. یکسان نبودن حرارت باعث متوقف شدن روغن داغ در مسیر می شود. که این امر باعث بوجود آمدن خطرات می شود. در هنگاه ساخت و کار کرد با دیگ روغن داغ باید دقت داشته باشید و تمامی دستورالعل های مربوط را انجام دهید تامشکلی در حین کار نداشته باشید. در ادامه نکات ایمنی در هنگام استفاده از دیگ روغن داغ را بیان میکنیم.
انتهای رپرتاژ آگهی/
