دیگ بخار چیست؟ ظرفیت و کاربرد دیگ بخار

دیگ بخار چیست

دیگ‌ بخار یا بویلر (Boiler) چیست و چه نقشی در فرآیند‌های تبرید و تهویه ایفا می‌کند؟ به نوعی می‌توان گفت دیگ بخار قلب یک کارخانه است و بخار اصلی‌ترین نیروی محرکه کارخانه هاست. چرا که انرژی لازم برای گرمایش، حرکت، پخت و پز و… را در صنایع مختلف با ظرفیت های مختلف، تأمین می‌کند و روشی مناسب برای این کار است. اساس کار دیگ بخار در حقیقت تولید بخار آب با فشار بالا است که با عبور هوای داغ از کنار آب تولید می‌شود.

فرایند تولید بخار آب، در یک مخزن بسته تحت عنوان بویلر یا همان دیگ بخار انجام می‌شود. از بویلر می‌توان در صنایع مختلفی همچون کاغذسازی، تولید قارچ، نساجی و همچنین در کارواش‌ها و هتل ها استفاده کرد. در ادامه به معرفی اجزا، اساس کار، انواع آن و کاربرد دیگ بخار می‌پردازیم.

معرفی دیگ بخار

دیگ بخار یا بویلر، یک مخزن بسته و تحت فشار است که آب درون آن گرم می‌شود و به بخار آب فشار بالا تبدیل می‌شود. حرارتی که این آب را گرم می‌کند ناشی از سوخت مصرفی است.

اجزای دیگ بخار

ساختمان و اجزا دیگ بخار

ساختمان Boiler فلزی است و شامل اجزای زیر می‌شود:

  • بدنه: بدنه مخزن به شکل استوانه و از جنس فولاد است که ضخامتی متناسب با فشار دیگ دارد.
  • کوره: کوره استوانه‌ای فولادی است که درون بدنه و موازی با آن قرار دارد.
  • صفحات لوله‌ها: در دو طرف استوانه، صفحاتی برای عبور لوله‌های کوره و دود نصب شده است.
  • لوله‌های عبور دود: لوله‌های عبور دود برای عبور دود و آتش طراحی شده است که در داخل بدنه به صورت موازی با کوره دیگ بخار نصب شده است. این لوله‌ها از جنس فولاد آلیاژی هستند.
  • اجزاء نصب و نگهداری: این اجزاء شامل شاسی، پایه و اتصالات است که نصب تجهیزات روی بویلر و نگه داشتن آن است.

موارد فنی دیگ بخار

بویلر یا دیگ بخار یک مخزن تولید آب فشار بالا بوده که اساس کار آن مبتنی بر ظرفیت‌های حرارتی و فشار بخار آب است. در ادامه به توضیح تعدادی از موارد فنی مرتبط با اساس کار بویلر می‌پردازیم.

  1. سطح حرارتی: منظور از سطح گرمایی، همان سطوح داخلی آن است که یک طرف آن با آب و یک طرف با آتش در ارتباط است.
  2. ظرفیت حرارتی: ظرفیت گرمایی همان توان حرارتی مخزن است که با انرژی گرمایی بخار خارج شده به دست می‌آید.
  3. فشار کاری بویلر: فشار عملی فشاری است که یک دیگ بخار در حالت کار خود، توان تحمل آن را دارد.
  4. فشار طراحی بویلر: فشار نظری بویلر ۱. ۱ برابر فشار کاری است که طراح بویلر در نظر می‌گیرد.
  5. فشار تست هیدروستاتیک: بیشترین فشاری که مخزن فولادی بویلر هنگام تست باید تحمل کند که ۱. ۵ برابر فشار نظری است.
  6. پاس حرارتی: دیگ‌های بخار معمولاً به صورت دو پاس یا سه پاس ساخته می‌شوند و مراحل عبور حرارت از کوره و لوله‌ها را شامل می‌شود.
  7. وت بک/درای بک: انتهای بعضی کوره‌های دیگ بخار داخل آب است که به آن وت بک می‌گویند. در غیر این صورت دارای طراحی درای بک است.

کاربرد دیگ بخار

کاربرد دیگ بخار چیست؟

در این بخش برای اینکه درک مناسبی از عملکرد دیگ بخار داشته باشیم، می‌خواهیم بررسی کنیم که هدف استفاده از بویلر چیست؟ همچنین صنایع از این دستگاه به چه منظوری استفاده می‌کنند؟

دیگ بخار از مهم‌ترین و اصلی‌ترین تجهیزات صنعتی است که در کارخانجات مختلف صنایع غذایی، نفت، نساجی، شیمیایی، بتن‌سازی، یونولیت، کاغذ، پتروشیمی، تولید قارچ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

صنایع برای ایجاد گرمایش، به حرکت درآوردن، پخت مواد اولیه و ذوب مواد به گرما، حرارت و انرژی نیاز دارند. در صنعت برای انجام این عملیات از شیوه‌های حرارت دهی مستقیم و غیر مستقیم استفاده می‌کنند که روش غیر مستقیم به دیگر روش برتری دارد. به طوری که حرارت مورد نیاز را از طریق سیالاتی همچون آب، روغن و گاز به دست می‌آورند. استفاده از Boiler نیز، یک روش غیر مستقیم ایجاد حرارت است که مزیت‌های زیادی دارد.

گرمایش و تولید برق

بخار آب سیال گازی است که حرارت نسبت به آب داغ بسیار بیشتر است و انرژی جنبشی بسیار بالایی دارد. صنایعی که برای پخت و پز و حرارت دهی به گرمایش احتیاج دارند از انرژی گرمایی بالای دیگ بخار استفاده می‌کنند. همچنین از انرژی جنبشی بخار آب در کارخانه‌ها جهت به حرکت درآوردن توربین‌ها و تولید برق استفاده می‌شود.

تمیزکننده بخار

یکی از کاربرد‌های دیگ بخار استفاده از این دستگاه به عنوان دستگاه تمیز‌کننده بخار است که کاربرد‌های مختلفی دارد. از دستگاه تمیز‌کننده بخار، در کارواش‌ها، اماکن عمومی، رستوران‌ها، هتل‌ها، فروشگاه‌ها و کارخانه جات استفاده می‌شود و کاربرد آن پاکسازی و چربی زدایی است.

 

» انواع دیگ بخار

انواع دیگ بخار در دو نوع واتر تیوب یا لوله آبی و فایر تیوب یا لوله آتشی ساخته می‌شود.

دیگ بخار واتر تیوب

دیگ بخار لوله آبی دارای ظروفی است که درام نام دارند و توسط لوله به هم وصل می‌شوند. آب درون لوله‌ها جریان دارد و هوای داغی که در اطراف لوله است، بخار آب ایجاد می‌کند. یکی از مزیت‌های دیگ بخار لوله آبی این است که ظرفیت این دیگ‌ها را می‌توان افزایش داد.

به طور معمول، دیگ واتر تیوب دارای ظرفیت نیم تن در ثانیه است که توان تولید بخار با فشاری برابر با ۱۶۰ اتمسفر و دمایی در حدود ۵۵۰ درجه سانتی‌گراد را دارد. دیگ‌های لوله آبی برای استفاده از پتروشیمی و صنعت نفت، در ابعاد کوچکتری هم ساخته می‌شود.

دیگ بخار لوله آتشی یا فایر تیوب

در دیگ بخار فایرتیوب، لوله‌ها و محفظه احتراق داخل یک مخزن استوانه‌ای بزرگ که قطر زیاد دارد قرار می‌گیرد. ساختمان این دیگ به صورتی است که گاز داغ حاصل از احتراق در داخل لوله‌ها عبور می‌کند (برخلاف Boiler لوله آبی که گاز اطراف لوله‌ها عبور می‌کند و آب در داخل لوله قرار دارد). در دیگ بخار فایر تیوب، آب در خارج لوله‌ها قرار دارد و با حرارت داخل لوله‌ها گرم و تبدیل به بخار آب می‌شود.

دیگ بخار فایر تیوب در صنایع به منظور مصارف گرمایشی به صورت دیگ‌های ثابت یا قابل حمل تولید می‌شوند و کاربرد دارند. این دستگاه در ظرفیت‌های مختلفی ساخته می‌شوند که حداکثر ۲۵ تن در ساعت می‌تواند باشد.

دیگ لوله آتشی یک مخرن بزرگ و بسته آب تحت فشار است. یکی از تفاوت‌های عملکردی این دیگ با لوله آبی این است که دیگ لوله آتشی از لحاظ ظرفیت و فشار دارای محدودیت است و برای فشار‌های پایین کمتر از ۶ اتمسفر تا نهایت ۱۲ اتمسفر ساخته می‌شود.

اگر چه با افزایش دادن ضخامت دیواره مخزن می‌توان تا حدودی این مشکل را برطرف کرد. اگرچه این مورد هم از نظر اقتصادی هزینه بر است.

راندمان دیگ بخار

افزایش راندمان دیگ بخار

حال می‌خواهیم بدانیم که یک دیگ بخار در چه صورتی بهترین عملکرد و بیشترین بازدهی را دارد. یکی از مزیت‌ها و ملزومات دیگ بخار این است که باید نشان استاندارد داشته باشد.

برای اینکه دیگ بخار بهترین عملکرد را داشته باشد لازم است از مواد اولیه باکیفیت و مرغوب در تولید آن استفاده شود. چرا که اساس کار یک بویلر استاندارد مورد استفاده در صنایع مبتنی بر کیفیت ساختاری بالای دستگاه است. علاوه بر کیفیت، دیگ بخار‌های استاندارد از لحاظ ایمنی هم نسبت به دیگ‌های غیر استاندارد برتری دارد.

یک دیگ بخار علاوه بر کیفیت استاندارد و ایمنی لازم، باید راندمان حرارتی بالایی داشته باشد. در غیر این صورت انرژی هدر رفته و مصرف سوخت بالا می‌رود.

امروزه از تجهیزات مختلفی برای افزایش راندمان دیگ بخار استفاده می‌شود. بعضی از این تجهیزات عبارت هستند از توربولاتور، اکونومایزر و تجهیزات گرمایشی مربوط به هوای ورودی مشعل.

کاربرد دیگ بخار در پرورش قارچ

دیگ بخار، یکی از مهم‌ترین تجهیزات سالن‌های پرورش قارچ است. بویلر‌ها نقش مهمی در مراحل مختلف رشد قارچ، بسته‌بندی و فروش آن دارد. این دستگاه در سالن پرورش قارچ، حرارت مورد نیاز بخش‌های مختلف مانند تأمین بخار آب، استریلیزه کیسه‌های بسته‌بندی و ایجاد یک محیط مناسب برای از بین بردن عوامل بیماری‌زا قارچ‌ها را تأمین می‌کند.

کاربرد دیگ بخار در کاغذ‌سازی

بویلر در صنعت کاغذسازی کاربرد زیادی دارد. بخاری که توسط دستگاه در فرایند تولید کاغذ تولید می‌شود، برای پخت ورقه‌های چوبی و پخت مواد شیمایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بخار تولید شده در بویلر، تراشه‌های چوب مورد نیاز برای تولید خمیر کاغذ را نرم می‌کند. علاوه بر آن با گرم کردن درام‌های گردان خشک کن، رطوبت خمیر را می‌گیرد.

در واقع بخار به محفظه خشک کن فرستاده می‌شود تا رطوبت ورقه‌های جذب شود. چرا که دستگاه‌های پرس کاغذ و وکیوم نمی‌توانند ورقه‌ها را خشک کنند. همچنین از بخار تولید شده در تریسینگ لوله‌ها و مبدل‌های حرارتی استفاده می‌شود. دیگ بخار، بخار لازم برای سیستم‌های پردازش و قدرت را تأمین می‌کند و همچنین با کمک توربین‌های بخار، نیروی الکتریکی مورد نیاز این صنعت تأمین می‌شود.

بویلر مناسب برای هتل

یکی از مهم‌ترین اقدامات پس از راه‌اندازی هتل، انتخاب بهترین سیستم سرمایش، گرمایش و نظافت است. انتخاب یک بویلر مناسب برای هتل بسیار ضرورت دارد. دیگ بخار برای گرم کردن آب در اتاق‌ها، حمام، آشپزخانه، لباسشویی و اتو شویی و… کاربرد دارد.

علاوه بر این همانطور که گفتیم از این دستگاه به عنوان تمیز‌کننده استفاده می‌شود و نسبت به مواد شوینده‌ها و ضدعفونی کننده‌ها برتری دارد. هم استفاده از مواد شیمیایی مضر را کاهش می‌دهد و یک فضای سالم و تمیز را ایجاد می‌کند و هم باعث صرفه‌جویی در وقت و هزینه می‌شود.

در آخر

بویلر یا دیگ بخار یکی از مهم‌ترین تجهیزات مورد نیاز کارخانه‌ها و صنایع مختلف است که مزایا و کاربردهای بسیاری دارد. در این دستگاه بخار آب با فشار و حرارت بسیار بالا تولید می‌شود و گرمای مورد نیاز عملیات مختلف در واحدهای تولیدی را تأمین می‌کند و به عنوان تمیزکننده نیز کاربرد دارد.

۴.۵/۵ - (۲ امتیاز)

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

9 − پنج =