دیگ بخار (Boiler) به محفظه بسته ای گفته می شود که در آن بخار آب با فشار بیش از فشار هوا خارج تولید می شود. اساس کار دیگ بخار مبتنی بر ویژگی های مخازن تحت فشار است. در داخل این مخازن با استفاده از حرارت ناشی از احتراق سوخت، آب در داخل مخزن گرم می شود و در نهایت به بخار آب با فشار بالا تبدیل می شود.
گروه صنعتی آب سازه مفتخر است به عنوان تولید کننده دیگ بخار با طراحی و ساخت بویلر صنعتی توسط نیروهای مهندسی حرفه و مطابق با استانداردها و متناسب با شرایط و نیاز کارفرمایان محترم، این نیاز را در انواع پروژه های صنعتی و شهری را مرتفع نماید. دیگ بخار صنعتی شرکت آب سازه دارای طبقه بندی و انواع مختلفی بوده که بر حسب کاربردشان در صنعت انتخاب می شوند.
دیگ بخار صنعتی چیست؟
دیگ بخار صنعتی وسیله ای می باشد که با استفاده از انرژی حرارتی آب را به بخار تبدیل می کند. این دیگ های بخار از صفحات فولادی محکم ساخته می شوند تا بتوانند در برابر گرما و فشار بالا مقاومت کنند. برای افزایش مقاومت، این صفحات را نیز به هم جوش می دهند. بویلر یا مولد بخار صنعتی یک محفظه استوانه ای به صورت عمودی یا افقی است که با یک راه اندازی ساده، آب و گرما را برای تولید بخار تحت فشار تامین می کند. دیگ صنعتی به هر وسیله ای گفته می شود که برای انتقال حرارت به سیال تا نقطه جوش و تبخیر برای تولید بخار، می گویند.
بیشتر بخوانید: دی اریتور دیگ بخار چیست؟
انواع دیگ بخار در صنعت
دیگ های بخار در انواع مختلف در بازار موجود می باشد و هر کدام طراحی ساخت متفاوتی دارند. با توجه به نوع طراحی مولد بخار، کاربرد مخصوص به خود را دارد. دیگ های بخار به دو دسته کلی fire tube و watertube تقسیم می شوند. در ذیل به کاربردها و مزایای انواع دیگ های بخار صنعتی می پردازیم:
- بویلر لوله آبی water tube boiler
- بویلر لوله آتشی fire tube boiler
دیگ بخار لوله آتشی (Fire Tube)
این نوع دیگ بخار دارای لوله های آتشخوار می باشد و از نام های دیگر آن می توان به بویلر دود (smoke) یا دیگ های دارای محفظه و لوله اشاره کرد. این دیگ های بخار حاوی لوله های فولادی طولانی است. از طریق این لوله ها گازهای گرم از کوره عبور می کنند و باعث گرم شدن و بخار شدن آب اطراف آن می شود. این نوع دیگ بخار به طور معمول دارای هزینه اولیه پایین تر و مصرف سوخت کارآمدتر و راحت تر می باشد. ظزفیت آنها حداکثر 25 تن و حجم بخار آنها 17.5 کیلوگرم در سانتی متر است.
محفظه احتراق و لوله‌های بویلر داخل یک محفظه نسبتاً بزرگ استوانه ای با قطر زیاد قرار دارند. دیگ های بخار لوله آتشی بدلیل اینکه از یک مخزن بزرگ آب تحت فشار تشکیل شده از نظر فشار و ظرفیت محدودیت دارند. معمولاً مناسب فشارهای پایین مانند 6 آتمسفر و كمتر و نهایت تا 10 الی 12 آتمسفر طراحی می شوند.
کاربرد دیگ بخار آتشخوار در صنایع مختلف
دیگهای لوله آتشی در صنایع مختلف برای مقاصد گرمایش بصورت دیگ ثابت و دیگ های قابل حمل تولید و بکار می روند.از کاربردهای مولد صنعتی آتشخوار می توان به استفاده در صنایع غذایی، بیمارستان ها، صنایع قند، صنایع لاستیک و غیره اشاره کرد. لوله آتشخوار به دلیل ویژگیهای منحصر به فرد خود همچنان در صنایع مختلف بدون جایگزین میباشد و امروزه از آن برای انتقال مایعات و گازهای دارای دما و فشار بسیار بالا استفاده میشود. مهم‌ترین صنایعی که از این نوع لوله‌ها در آنها به وفور استفاده میشود:
- صنایع کشتی‌سازی
- صنایع ساختمان‌سازی
- صنایع تولید محصولات شیمیایی
- صنعت نفت و گاز و صنایع مرتبط با آنها
- صنعت ساخت و تولید موتورهای دیزلی
- صنایع تولید و مونتاژ سیستم‌ها و مبدل‌های حرارتی
- صنایع تولید فولاد و صنعت فرآوری لبنیات
بیشتر بخوانید: “کاربرد انواع دیگ صنعتی“
انواع دیگ بخار آتشخوار بر اساس شکل انتهای کوره
دیگ بخار لوله آتشی بر اساس نوع انتهای کوره به دسته بندی زیر تقسیم می شوند.
- بویلر لوله آتشی عقب تر (Wet back)
- بویلر لوله آتشی عقب خشک (Dry back)
دیگ بخار لوله آتشی عقب تر
گاز های داغ حاصل شده از مشعل در بویلر های لوله آتشی عقب تر پس از طی مسیر، در فضای پشت کوره در یک محفظه با قطر بزرگتر قرار گرفته و علاوه بر انتقال حرارت با آن قسمت از محفظه که با آب در تماس است وارد پاس دوم لوله می شود. در این حالت به دلیل چرخش گاز ها در فضایی که با آب در تماس است راندمان افزایش می یابد. همچنین به دلیل وجود آب در محفظه تنش حرارتی کمتری به لوله ها وارد شده که عمر مفید دیگ بخار را افزایش می دهد.
دیگ بخار لوله آتشی عقب خشک
از سوی دیگر در بویلر عقب خشک، انتهای کوره در خارج از درام قرار گرفته و گاز با درجه حرارت بالا تری وارد لوله های پس بعدی می شود. این روش به دلیل تماس کمتر آب با قسمت های گرم از راندمان پایین تری برخوردار است. همچنین به دلیل قرار نگرفتن در آب تنش حرارتی در آن کنترل نشده و ممکن است به لوله های آسیب وارد شود. لذا برای اطمینان از بالا رفتن طول عمر لوله ها تعمیر نگهداری از این سیستم ها به مراتب مهم تر و همچنین در فاصله زمانی نزدیک تر باید انجام شود.
دیگ بخار لوله آبی (water tube)
در این دیگ بخار صنعتی، آب به درون لوله های رابط در جریان است و با جذب انرژی حرارتی ناشی از احتراق سوخت و تشعشع کوره و جابه جایی در سایر قسمت های بویلر صنعتی، آب به بخار تبدیل می شود. از کاربردهای این مولد بخار در ابعاد کوچکتر می توان استفاده از آنها در نیروگاهها و پالایشگاه ها اشاره کرد. ظرفیت این دیگ بخار صنعتی را می توان افزایش داد که این یک برتری برای این نوع بویلر بخار می باشد. دیگ لوله آبی با ظرفیت نیم تن در ثانیه می تواند بخار با فشار 160 اتمسفر و دمای 55 درجه سانتی گراد ایجاد کند.
بویلر water tube از ظروفی به نام درام تشکیل شده اند که به وسیله لوله به یکدیگر متصل می شوند. گاز داغ در اطراف لوله ها در جریان است و آب درون لوله ها جاری است. در نتیجه آب داخل لوله ها در مجاورت با هوای داغ اطراف لوله، بخار آب تشکیل می شود.
مزایا بویلر واترتیوب
- بازدهی بالا
- کیفیت بالای بخار
- دستیابی به فشار بالا
- تنوع در طراحی و ساخت
- تنوع در استفاده از سوخت
- امکان تولید بخار فوق اشباع
- سرعت بالا تولید بخار از زمان تغذیه آب به سیستم تا تبدیل شدن به بخار
- امکان دسترسی به همه قسمت های دیگ جهت انجام تعمیرات و تغییر در سیستم
بیشتر بخوانید: منبع کویل دار
انواع دیگ بخار آبی (Water Tube)
دیگ بخار کورنیش Cornish
این نوع بویلر اولین مدل از انواع دیگ بخار است و دارای لوله هایی با فشار بالا هستند. این نوع شامل سیلندر افقی طولانی با یک دودکش بزرگ با آتش است. سوخت آنها در ناحیه رطوبتی اضافه شده است که در آن برای تولید گازهای گرم تولید می شود. گازهای داغ گرما را به آب انتقال می دهند این مرحله بارها و بارها تکرار میشود. آب گرم می شود و بعد از مدتی که نقطه جوش آب شروع شد، به تولید بخار می کند.
گازهای داغ پس از رسیدن به انتهای لوله آتش، به دو قسمت تقسیم می شوند و به یکی از دو سوپاپ جانبی که آنها را دوباره در قسمت جلو بویلر حرکت میکنند. در نهایت از دودکش اصلی این گازها را از بویلر بخار به فضای آزاد خارج می کند. حداکثر انتقال گرما دربخش لوله آتشخوار و بخش پوسته رخ میدهد و در انتهای دودکش قرار می گیرد.
دیگ بخار لنکاشیر Lancashire
دیگ لنکاشیر شبیه کورنیش است، اما دارای دو مخزن بزرگ دارای آتش است. محدوده فشار دیگ بخار حدود ۷/۰ تا ۲ مگاپاسکال و کارایی آن بین ۶۵ تا ۷۰ درصد است. سوخت در این نوع بویلر صنعتی به گریت اضافه می شود که گازها را گرم می کند. گازهای داغ وارد قسمت جلویی دیگ بخار میشوند و بویلر بخار را از پشت احاطه میکند و سپس وارد دودکش پایین میشوند و شروع به حرکت در قسمت جلویی بویلر صنعتی میشوند. در قسمت جلو گازهای داغ، دودکش پایین را ترک می کنند و در سمت چپ قرار می گیرند و دوباره به سمت پشت دیگ حرکت می کنند و به خروجی اصلی وارد می شوند. ۸۵٪ گرما زمانی که گازهای گرم در لوله آتش قرار می گیرند، در حالی که ۱۵٪ در آنها در پایین و سمت دود قرار می گیرند منتقل می شود.
اجزاء اصلی این دیگ بخار:
- کوره های دو جداره
- بشکه دیگ بخارافقی استوانه ای ” که حاوی تعداد زیادی لوله دودکش کوچک است.
- جعبه دودکش با خروجی مخصوص برای گازهای خروجی.
بیشتر بخوانید: برج خنک کننده یا کولینگ تاور چیست؟
انواع بویلر براساس نوع ساخت
بر اساس ساخت این بویلر از انواع دیگ بخار می توان از دیگهای خنک کننده و دیگهای بخارخشک استفاده کرد.
دیگ بخار اتاق معکوس
این مدل، در اصل قسمت تحتانی از محفظه احتراق است که از طریق آن گازهای دودکش از اولین پاس (کوره) به لوله های دوم منتقل میشود.
دیگ بخار مرطوب
همانطور که از اسم این نوع بویلر پیداست، قسمت تحتانی دیگ بخار مرطوب بوده و اتاق باز موجود در بویلر به طور کامل توسط آب احاطه شده است. محفظه احتراق توسط آب احاطه شده است و بنابراین گرما در گازهای دودکش به طور مطلوب استفاده می شود. در این نمونه، ضایعات رادیویی کاهش می یابد، به این دلیل است که هیچ یک از بخش های اتاق احتراق به فضای باز انتقال پیدا نمیکنند بلکه به وسیله آب احاطه شده اند. این بدان معنی است که تلفات کمتر و مصرف سوخت کمتر است. بیشترین و کارآمدترین بویلرهای مدرن، از نوع بخار مرطوب یا wetback boiler هستند.
دیگ بخار خشک یا سوپر هیت
در ساخت این نوع بویلر، با محفظه معکوس در دیگهای عقب خشک با آب کاملا محاصره نمیشود. بخش تحتانی در معرض جو قرار دارد. این کار به افزایش تلفات پرتو منجر می شود، زیرا گرمای تابشی به جای انتقال به آب به دیگهای عقب منتقل میشود و بخار مرطوب به جو تبدیل می شود. انواع دیگ بخار های نسل قبلی قابلیت این را دارند که تبدیل به نوع خشک شوند
دیگ بخار با دو پاس حرارتی
همانطور که از اسم این نوع بویلر پیداست عملیات تولید آبگرم و بخار در دو مرحله انجام میشود و گازهای احتراق دو بار در دیگ بخار حرکت می کنند. باید قبل از ورود گازهای احتراق به اتاق معکوس خنک شوند. دمای بیش از حد باعث برهم خوردن و ترک خوردن لوله شود. نرخ انتقال حرارت حداکثر در مرحله اول میتواند انجام شود، این میزان با افزایش گذرگاه ها و پاس های حرارتی کاهش می یابد.
دیگ بخار با سه پاس حرارتی
طراحی دیگ بخار سه پاس، سه امکان برای انتقال حرارت فراهم می کند. دمای پشته سه پاس حرارتی کمتر از نمونه مشابه با دو پاس حرارتی است و با همان طراحی دارای فشارعملیاتی بالاتری خواهد بود. کارایی و راندمان سه پاس نیز بیش از دو پاس حرارتی است. هر گذر یا هر پاس در دیگ بخار باید با سطح مقطعی طراحی شده باید مناسب با سرعت گاز دودکش باشد و از آن بتوان سرعت گاز مطلوب را استخراج کرد، که به نوبه خود انتقال حرارت را به حداکثر می رساند در حالی که کاهش راندمان عملکرد در داخل لوله ها را کاهش می دهد.
انواع دیگ بخار مدل درام
دیگ بخار متقابل
درام در این نوع بویلر، در جلوی کوره گرمایی قرار می گیرد. دمای بدست آمده در این نوع، دارای ترتیب یکنواخت تر است. هنگامی که فشار و بار خروجی بخار بالا است، لوله های فوقانی می توانند خشک شوند که موجب شکست آنها می شود. طرح لوله ها به گونه ای ساخته شده است که تعداد زیادی لوله در دسترس کاربر قرار می گیرد. حجم بخار خروجی درام متقابل از ۷۰۰ کیلوگرم در ساعت تا ۲۴۰۰۰۰ کیلوگرم در ساعت است
دیگ بخار استرلینگ
یک دیگ بخار استرلند در نزدیکی لوله های عمودی جای گرفته است که تقریبا مستقیم و صاف طراحی شده است که بین تعدادی درام و مخزن آب قرار دارد. این نوع معمولا در چهار طرح و با درام سه بانده لوله گذاری شده است. آب تغذیه وارد درام بالایی شده واز جایی که آن را به پایین سرریز کرده اند به درام دیگر انتقال پیدا میکند. آب در لوله ها و دو درام گرم می شود، بخار تولید شده در درام بالا از جایی که آب به بخار تبدیل میشود به قسمت خروجی انتقال پیدا میکند.
دیگ بخار درام طولی
منبع آب موجود یا مخزن آب درون درام استو درام بالای منبع گرما جای می گیرد. آب سرد به لوله های شیب دار سرازیر می شود و در نهایت آب در لوله های داغ گرم می شود. همانطور که وقتی آب میجوشد، چگالی آن کاهش می یابد، گردش آب گرم باعث گردش بخارمرطوب میشود. بخار از آب داخل درام جدا می شود و از دستگاه بویلر خارج می شود. حجم بخار خروجی دیگ درام طولی بین ۲۲۵۰ کیلوگرم / ساعت تا ۳۶۰۰ کیلوگرم در ساعت است.
بیشتر بخوانید: مخازن تحت فشار
دیگ بخار کم حجم توربو
این بویلر نیاز به کارکرد همزمان بخار و لوله مخصوص آب، سیستم تامین سوخت و اتصالات برقی دارد. همچنین ساخت این بویلر ملزم به داشتن سیستم کنترل برقی است تا بتوان آن را بصورت حرفه ساخت. دیگ های بخار کم حجم توربو به طور کلی دارای یک پوسته و کاور فلزی با طراحی لوله آتشخوار هستند تا میزان انتقال حرارت بالا را تولید کنند.
دیگ بخار توربو بصورت کامپکت طراحی شده است و به همین دلیل آن را به عنوان یک بسته کامل نام گذاری میکنند. هنگامی که از این نوع بویلر میخواهید استفاده کنید کلیه سیستم های برقی و کنترلی فعال میشود و شما میتوانید از دو نوع بخار همزمان خشک و مرطوب استفاده کنید. دیگهای بخار توربو کیفیت بالایی در حجم تولید بخار خروجی دارند و با اشغال فضای کمتر و ابعاد کمتر، میتوان خروجی بخار مطلوب و ایده آل را برای کار ایجاد کرد.
ویژگیهای دیگ بخار توربو
- فضای احتراق کوچک و نرخ آزاد شدن حرارت بالا که باعث تبخیر سریع تر می شود.
- تعداد زیادی از لوله های قطر کوچک که منجر به انتقال گرمای کانونی خوب می شود.
- سیستم پیشنهادی اجباری یا القا شده که منجر به راندمان احتراق خوب می شود.
- تعداد پاسهای بالا که در نتیجه انتقال گرما را بهتر انجام میدهد.
- میزان بازدهی حرارتی بالاتر نسبت به دیگر انواع دیگ بخار دارد.
افزایش راندمان دیگ بخار (بویلر)
بویلر صنعتی که دارای نشان استاندارد باشد از کیفیت بسیار بالای برخودار است. بدلیل اینکه شرکت ارائه دهنده باید کیفیت بویلر و قطعات و تجهیزات را به حدی بالا ببرد تا سازمان استاندارد را مجاب به دادن نشان استاندارد کند. مواد مورد استفاده در دیگ استاندارد از نظر ایمنی و کیفیت قابل قیاس با محصولات مشابه غیر استاندارد نیستند.
برای بالا بردن راندمان دیگ بخار و راندمان حرارتی آن می توان به نصب پیش گرم‌کن، نصب اکونومایزر و نصب توربولاتور در ورودی اشاره کرد.
روش های بالا بردن طول عمر دستگاه
جهت بالا بردن طول عمر دستگاه باید تست بارزسی دوره ای انجام دهید. همچنین باید نکاتی که اپراتور یا نصاب در اختیارتان قرار میدهند را بطور دقیق اجرا کنید. همیشه از کیفیت آب مصرفی اطلاع داشته باشید تا بویلر شما دوچار رسوب و خوردگی نشود. مقوله بعدی برای بالا برذن طول عمر دیگ بخار اجرای دستورالعمل های ارائه شده توسط شرکت سازنده می باشد.
تعیین قیمت دیگ بخار صنعتی
قیمت دیگ بخار نسبت به ظرفیت مخزن آب آنها متفاوت است همچنین کیفیت ساخت نیز در قیمت بویلر تأثیرگذار است. به عبارتی اگر سیستم بخار دارای استانداردهای داخلی و خارجی باشد. قیمت بویلر صنعتی به مسائل بسیار زیادی بستگی دارد. یکی از مهم‌ترین آن کیفیت بویلر صنعتی و نشان استاندارد میباشد. هرچه کیفیت بیشتر باشد به‌تبع راندمان و بخاردهی بویلر صنعتی نیز بیشتر میشود.
موارد دیگری که در تعیین قیمت بویلر بخار مؤثر است عبارت‌اند از: ظرفیت، قطعات و تجهیزات نصب‌شده روی آن، نوع دیگ بخار (چدنی، فولادی | واترتیوب فایرتیوب) نوع خدمات پس از فروش، بیمه و ضریب ایمنی میباشد.
نکته مهم دیگر، ارائه تجهیزات اضافی و خدمات پس از فروش است که می تواند بسیار کاربردی باشد و سطح رضایت مشتری را افزایش دهد. تجهیزات جانبی مانند صدا خفه کن، لجن گیر دیگهای بخار و شیرهای آن و هزاران وسیله جانبی دیگر برای افزایش ایمنی در استفاده از بویلر و سهولت کاربرد آن بسیار مهم است.
خرید دیگ بخار صنعتی
در هنگام خرید دیگ بخار باید دقت داشته باشید که شرکت ارائه کننده دارای نشان استاندارد باشد. همچنین مقوله بعدی در هنگام خرید بویلر صنعتی دقت به تجهیزات نصب شده روی آن میباشد. که در بخش های قبلی انواع تجهیزات دیگ بخار را معرفی کردیم. نکته بعدی که باید در هنگام خرید توجه داشته باشید این است که به توضیحات و مسائل ایمنی که نصب کننده یا اپراتور در هنگام نصب در اختیار شما قرار میدهد را بطور کامل اجرا کنید. همچنین باید قبل از خرید نوع آب منطقه ای که میخواهید بویلر صنعتی را در آن نصب کنید اطلاعات کامل داشته باشید و آن را به شرکت ارائه دهند انتقال دهید تا بتوان قبل از ورود آب به بویلر برنامه ریزی داشته باشند.
عکس انواع بویلر بخار صنعتی
