ایرنابازار- دیگ‌های بخار به‌عنوان یکی از تجهیزات حیاتی در صنایع مختلف با دما، فشار و کاربردهای گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف ما این است که به‌سوالاتی مانند، دیگ بخار استاندارد چیست؟ چگونه کار می‌کند؟ انواع آن کدام است؟ همچنین اجزا مختلف و مزایای به‌کارگیری آن‌ها چیست پاسخ دهیم. بنابراین، در این مقاله با ما همراه باشید.
انواع دیگ بخار
تولیدکننده‌ها انواع بویلرهای بخار را با طراحی‌ها و ساختارهای متفاوتی در بازار عرضه می‌کنند. این دستگاه‌ها از جنس‌های مختلفی مانند فولاد، چدن و آلومینیوم ساخته شده‌اند و توانایی مقاومت در برابر فشار و دما را دارند. انواع بویلرهای بخار می‌توانند در کاربردهای متنوعی مورد استفاده قرار گیرند و نمونه‌های بهبود یافته‌تری از آن‌ها به بازار عرضه شده که از کارایی بالاتری برخوردارند و دستگاه‌های قدیمی را جایگزین کرده‌اند.
ابعاد و نوع سوخت بویلر بخار، بسته به کاربرد و صنعتی که در آن به‌کار برده می‌شود، متغیر است. انواع دیگ بخار می‌تواند براساس نحوه تولید و استفاده به‌دسته‌های افقی، عمودی و کاوردار تقسیم شود. بویلرها به‌طور عمده براساس لوله‌های درونی و نوع ساختار بویلر بخار دسته‌بندی می‌شوند.
انواع دیگ بخار بر اساس عبور آب و گاز داغ
این دستگاه شامل یک محفظه احتراق بسته است که مایعات در آن تحت‌فشار و دما قرار گرفته و به بخار با فشار قوی تبدیل می‌شوند. به‌طور کلی، تولید بویلر بخار در 2 نوع لوله آبی و لوله آتشی صورت می‌گیرد.
لوله آتشی (فایر تیوپ)
دیگ‌های بخاری که دارای لوله‌های آتشخوار هستند، با نام دیگ‌های دود Smoke یا دیگ‌های محفظه‌دار و لوله‌دار هم شناخته می‌شوند. این دیگ‌ها دارای لوله‌های فولادی طولانی هستند که گازهای گرم از کوره را به خود جذب کرده و آب را به بخار تبدیل می‌کنند.
دیگ‌های بخاری نوع Fire Tube، هزینه تولید پایین‌تری دارند و مصرف سوخت آن‌ها کارآمدتر و ساده‌تر است. ظرفیت این دیگ‌ها تا 25 تن و حجم بخار تولیدی آن‌ها 17.5 کیلوگرم در سانتی‌متر می‌رسد. دیگ بخار آتشخوار در 2 نوع کورنیش و لنکاشیر تولید و عرضه می‌شوند.
دیگ کورنیش
اولین نسخه از دیگ‌های بخار، دارای لوله‌های با فشار بالا است. این دیگ شامل یک سیلندر افقی طولانی با یک دودکش بزرگ بوده که آتش می‌گیرد. سوخت در ناحیه رطوبتی قرار گرفته و گازهای گرم تولید می‌شوند. این گازها گرما را به آب منتقل و بخار تولید می‌کنند.
گازهای داغ به 2 قسمت تقسیم شده و به 2 سوپاپ جانبی هدایت می‌شوند. دودکش اصلی این گازها را از بویلر بخار به فضای آزاد خارج می‌کند و انتقال گرما در بخش‌های مختلف دیگ اتفاق می‌افتد. برای بهره‌وری بالاتر، دیگ بخار استاندارد معمولا در یک اتاق آجری قرار می‌گیرد.
دیگ لنکاشیر
دیگ لنکاشیر مانند کورنیش دارای 2 مخزن آتش بزرگ است. با فشار بخار حدود 2 مگاپاسکال تا 7/0 مگاپاسکال، این دیگ کارایی بالایی دارد که بین 65 تا 70 درصد هستند. با اضافه‌کردن سوخت به گریت، گازها گرم می‌شوند.
گازهای داغ وارد بخش جلویی دیگ شده و سپس پشت دیگ را احاطه می‌کنند و به دودکش پایین سرازیر می‌شوند. این گازها سپس به سمت جلوی دیگ حرکت کرده و در آنجا دودکش پایین را ترک می‌دهند، دقیقا قبل‌از اینکه به سمت چپ بروند و دوباره به سمت پشت دیگ حرکت کنند! 85 درصد از گرما هنگامی که گازهای گرم در لوله آتش قرار گرفته منتقل می‌شود، درحالی‌که 15 درصد دیگر در سمت پایین و دود قرار می‌گیرند.
لوله آبی (واتر تیوپ)
در دیگ‌های بخار واتر تیوب، گاز داغ به دور لوله‌ها می‌پیچد و آب داخل لوله‌ها گرم می‌شود. با استفاده از تعداد بیشتر لوله‌های آبی، سطح گرمای بیشتری ایجاد خواهد شد. علاوه‌بر این، با جریان حرارتی، حرکت آب سریع‌تر از دیگ‌های فایر تیوب است که منجر به انتقال حرارت بیشتر و بازدهی بالاتر می‌شود. در دیگ‌های واتر تیوب، می‌توان فشار بسیار بالا تا kg/cm2140 را به‌دست آورد.
انواع دیگ بخار بر اساس تماس انتهای محفظه احتراق
در بازار، بویلر بخارهای مختلفی تولید می‌شوند که هریک طراحی منحصربه‌فردی دارند. این دیگ‌ها را می‌توان برای کاربردهای متنوعی استفاده کرد. با گذشت زمان، نمونه‌های کارآمدتری از بویلر بخارهای جدید وارد بازار شده که باعث بهبود عملکرد دستگاه‌های قدیمی و جایگزین مناسبی برای آن‌ها شده‌اند. بویلرها به‌طور گسترده با توجه به لوله‌های درونی و نوع دیگ بخار آن‌ها دسته‌بندی می‌شوند.
دیگ بخار مرطوب
همان‌طور که از اسم آن پیدا است، بویلرهای wetback دارای بخش تحتانی بویلر بخار مرطوب هستند که تمامی اتاق باز بویلر توسط آب احاطه شده‌اند. محفظه احتراق نیز توسط آب اطراف آن محافظت می‌شود. بنابراین، گرمای تولید شده در گازهای دودکش به‌بهترین شکل ممکن به‌کار گرفته می‌شود.
در این نوع بویلر، ضایعات کم‌تری تولید می‌شود، زیرا هیچ بخشی از اتاق احتراق به فضای خارجی منتقل نمی‌شود و به وسیله آب احاطه شده است. این به این معناست که تلفات کمتر و مصرف سوخت پایین‌تری دارد. بویلرهای مدرن و کارآمدتر، از نوع بویلر wetback هستند.
دیگ بخار خشک
در این نوع بویلر، محفظه معکوس در دیگ‌های عقب خشک شده و با آب، کاملا محاصره نمی‌شود و بخش تحتانی در تماس با جو قرار دارد. این روش باعث افزایش تلفات پرتو خواهد شد، زیرا گرمای تابشی به‌جای انتقال به آب، به دیگ‌های عقب منتقل شده و بخار مرطوب به جو تبدیل می‌شود. بویلر بخارهای نسل قبلی امکان تبدیل به نوع خشک را دارند و این باعث کاهش خسارات تابشی و صرفه‌جویی در مصرف سوخت بوده است.
انواع دیگ بخار بر اساس پاس حرارتی
یکی از ابزارهای حیاتی در صنایع، بویلر بخار شناخته شده که مسئول تولید بخار برای مصارف مختلف صنعتی و سیستم‌های تاسیساتی هستند. بویلر بخار یک سامانه تبدیل و انتقال انرژی موجود در سوخت‌های فسیلی مانند گاز، گازوئیل یا مازوت به انرژی حرارتی است.
دیگ بخار دو پاس حرارتی
همان‌طور که از نام این نوع بویلر پیداست، فرایند تولید آب گرم و بخار به 2 مرحله تقسیم می‌شود و گازهای احتراق در بویلر بخار دوبار حرکت می‌کنند.
قبل‌از ورود به اتاق معکوس، گازهای احتراق باید خنک شوند تا از برهم‌خوردن و ترک‌خوردن لوله‌ها جلوگیری شود. انتقال حرارت در مرحله اول به حداکثر میزان خود می‌رسد و با افزایش گذرگاه‌ها و پاس‌های حرارتی، کاهش می‌یابد.
دیگ بخار سه پاس حرارتی
طراحی بویلر بخار 3 پاس، امکانات بیشتری برای انتقال حرارت فراهم می‌کند. دمای پشته 3 پاس حرارتی کمتر از نمونه‌های 2 پاس حرارتی است و با همان طراحی، فشار عملیاتی بالاتری دارد. همچنین، کارایی و راندمان 3 پاس بیشتر از 2 پاس است.
هر پاس در دیگ بخار استاندارد باید با سطح مقطعی مناسبی طراحی شود تا سرعت گاز دودکش بهینه باشد و انتقال حرارت به‌حداکثر خود برسد، درحالی‌که کاهش راندمان در داخل لوله‌ها را کاهش می‌دهد.
دیگ بخار اتاق معکوس
این نوع ساختار که به آن «سیستم اصلاحیه دود» یا «توربوکمپرسور» نیز گفته می‌شود، یک اصلاحیه از بخش زیرین محفظه احتراق است که برای افزایش کارایی و کاهش آلاینده‌های محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این سیستم، گازهای دودی از پره اول (فرن) به لوله‌های دوم منتقل شده و ازطریق یک دستگاه توربین به سمت جلو حرکت کرده و سپس به سمت عقب دوباره منتقل می‌شوند.
این اقدام باعث افزایش فشار و دما در داخل توربین شده و در نتیجه باعث افزایش کارایی موتور و کاهش مصرف سوخت و آلاینده‌ها خواهد شد. این سیستم به‌طور گسترده‌ای در خودروها، هواپیماها و کشتی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دیگ بخار چگونه کار می کند؟
اکنون که با انواع مختلف بویلر بخار آشنا شدیم، بهتر است به این مسئله پرداخته شود که چگونه دیگ بخار استاندارد عمل می‌کند؟ با توجه به توضیحات داده شده، باید بدانید که پمپ موجود آب ازطریق لوله‌ها به‌سمت شعله‌ها هدایت می‌شود. در این مرحله، شعله حرارت مورد نیاز برای افزایش دمای آب را ایجاد کرده و به این ترتیب آب تبخیر می‌شود.
بخار آب حاصل ازطریق لوله‌ها به یک مخزن خاص ارسال می‌شود. این مخزن اصولا دارای استحکام بسیار خوبی است و در برابر فشار مقاومت می‌کند. اما اگر فشار در این مخازن از حد مجاز بیشتر شود، شیر اطمینان کمی از بخار موجود را به‌سمت خارج از مخزن بویلر بخار هدایت می‌کند تا به این ترتیب تعادل به سیستم بازگردد.
ظرفیت دیگ بخار چیست؟
در انتخاب بهترین بویلر، شناخت ظرفیت و حجم بویلر بخار اهمیت بسیاری دارد. این اطلاعات به شما کمک می‌کنند تا تصمیم درستی بگیرید. ظرفیت بویلر بخار به معنای تعیین مقدار بخار مورد نیاز شما است. بسیاری از افراد در این مورد به مشاوره نیاز دارند، زیرا محاسبه ظرفیت بویلر بخار زمان‌بر و پیچیده است.
هر تن بخار معادل 500 تا 600 هزار کیلو کالری قدرت تولید می‌کند. بنابراین، شما باید نیاز خود به حجم بخار را محاسبه کنید، البته با توجه به گرمایش تولیدی، اتلاف حرارتی و طراحی خطوط انتقال. همچنین، باید فشار کار دستگاه را هم در نظر بگیرید، چراکه بخار در فشارهای مختلف دمای متفاوتی دارد. اگر نیاز به راهنمایی دارید، بهتر است از افراد متخصص و مشاوران دیگ بخار کمک بگیرید.
دیگ بخار در چه صنایعی کاربرد دارد؟
دیگ‌های بخار صنعتی، توانایی تحمل فشارهای بسیار بیشتری را نسبت به سایر دیگ‌ها دارند. این دیگ‌ها از صفحات فولادی ضخیم ساخته شده‌اند و قادرند فشارهای بسیار زیاد را ایجاد کنند.
برای ایجاد مقاومت لازم در برابر فشار، این دیگ‌ها باید بسیار قوی باشند، زیرا در غیر این صورت به نیروهای نزدیک به انفجار بمب تبدیل می‌شوند! به‌طور خلاصه، بویلر بخار در صنایع مختلف به‌عنوان یک ابزار اساسی برای تامین حرارت و انرژی استفاده می‌شود. استفاده از دیگ بخار در صنایع گوناگون به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد آن، بسیار گسترده است. در ادامه، شما را با کاربری‌های مختلف این دیگ آشنا کرده‌ایم:
- در صنایع غذایی، از بویلر بخار برای پخت و بسته‌بندی مواد غذایی استفاده می‌شود.
- در صنعت چاپ، از دمای بالا و کنترل دما برای فرآیندهای مختلف کمک گرفته می‌شود.
- در صنعت ساختمانی، به‌کار بردن بویلر بخار برای آماده‌سازی قیر اساسی است.
- در صنعت نوشیدنی، بویلر بخار برای تنظیم گرما و نظافت به‌کار برده می‌شود.
- در صنایع شیمیایی و داروسازی، بویلر بخار جهت تولید حرارت به‌کار گرفته می‌شود.
- در صنعت فرآورده‌های شیر، دیگ بخار برای استریلیزاسیون و فرآیندهای دیگر مورد استفاده است.
- در صنایع مختلفی مانند دریانوردی و نیروگاه‌ها، بویلر بخار برای تولید حرارت ضروری است.
- در صنایع پتروشیمی، بویلر بخار برای تامین حرارت در فرآیندهای تولیدی به‌کار می‌رود.
- در صنایع تولید پلاستیک، بویلر بخار برای تولید گرما و شکل‌دهی به‌کار برده می‌شود.
- در صنایع خشک‌شویی و بافت، بویلر بخار برای رنگ‌آمیزی و شستشو استفاده می‌شود.
- در صنایع چوب و الوار، بویلر به‌منظور تامین انرژی برای تولید محصولات چوب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تجهیزات جانبی دیگ بخار
برای داشتن عملکرد بهتر، وسایل و تجهیزات یک بویلر بخار باید از کیفیت بالا و مرغوبی برخوردار باشند. اجزای اساسی این دستگاه شامل کوره، لوله‌ها، بدنه، مشعل، سوئیچ‌های فشار، کنترل‌کننده هوا و سوخت و محفظه شناور هستند. برای اطمینان از استاندارد بودن یک دیگ بخار، نقشه‌های فنی، بررسی و بازبینی می‌شوند و مواد اولیه از قبیل ورق‌ها و لوله‌ها با دقت بررسی و آزمون خواهند شد. این تجهیزات باید مطابق با استانداردهای ملی باشند.
قیمت دیگ بخار
قیمت بویلر بخار به عوامل مختلفی وابسته شده که ازجمله مهم‌ترین آن‌ها، کیفیت بویلر و استانداردهای آن هستند. هرچه کیفیت بویلر بهتر باشد، راندمان و تولید بخار آن نیز بیشتر خواهد بود. عوامل دیگری که در تعیین قیمت بویلر بخار تاثیرگذار هستند، شامل جنس بدنه، ظرفیت، نوع استفاده، قطعات نصب‌شده، نوع بویلر بخار و خدمات پس‌از فروش می‌شود.
برای تعیین قیمت دقیق و فروش دیگ بخار استاندارد، اطلاعات کاملی دراین‌زمینه لازم است. درصورتی‌که قیمت بسیار بالا یا پایین بود، حتما به این موارد توجه کرده تا بتوانید بویلر صنعتی باکیفیت و موثری را تهیه کنید.
راهنمای خرید دیگ بخار
همیشه با دقت ابعاد و اندازه مناسب بویلر بخار را محاسبه کنیم تا برنامه خود را به‌خوبی طراحی کنیم. اندازه‌گیری ضایعات گرما برای یک برنامه کامل ضروری است و اندازه دقیق بویلر بخار را به‌سادگی نباید نادیده بگیریم.
ابعاد و اندازه دیگ بخار با توجه به فوت مربع تعیین می‌شود و کیفیت بخار و حجم آن به ابعاد و اندازه بویلر صنعتی بستگی دارد. همچنین تعداد خروجی کارواش بخار نیز به ظرفیت بویلر بخار وابسته است. برای انجام این کار، باید ظرفیت و حجم بخار خروجی را اندازه‌گیری کنیم.
برای اطلاعات بیشتر و تخمین ظرفیت بخار مورد نیاز، به کتابچه راهنمای خرید بویلر بخار مراجعه کنید. یک نکته مهم دیگر در خرید دیگ بخار، ارائه تجهیزات جانبی و خدمات پس‌از فروش است که می‌تواند بسیار مفید باشد و رضایت مشتریان را افزایش دهد. تجهیزات جانبی مانند صدا خفه‌کن، رسوب‌گیر، لنس‌ها و شیرآلات مخصوص بویلر بخار و دیگر تجهیزات جانبی مهمی نیز وجود دارند که توسط سازنده بویلر صنعتی ارائه می‌شوند و رضایت مشتری‌ها را در پی دارند.
جمع‌بندی
تمامی دستگاه‌های ساخته شده درزمینه تولید بخار باید با استاندارد 3 پاس مطابقت داشته باشند. نوع و مدل جوشکاری دستگاه‌ها نیز باید توسط استانداردها بررسی شده و هر دستگاه با هر ظرفیتی، فرایند حرارتی به‌صورت 3 پاس انجام و توسط گروه کنترل کیفیت اداره استاندارد تصویب شود.
استفاده از قطعات ایتالیایی و رعایت استاندارد 3 پاس، باعث می‌شود که بازرس نظارت بر فرایند ساخت و تولید دستگاه‌های دیگ بخار را، به‌صورت دوره‌ای انجام دهد. این نظارت می‌تواند بهبود عملکرد و کارایی دستگاه‌های تولید بخار را تضمین کند و امری حیاتی برای صنعت تولید بخار باشد.
*** محتوای این مطلب تبلیغاتی و از سوی سفارش دهنده تهیه شده است و ایرنا مسئولیتی درباره آن ندارد.