نقش بویلرها و بخارها در چرخه صنعت-بخش دوم

تولید بخار صنعتی

امروزه از بخار برای گرداندن توربین بخار در تولید برق، حرکت کمپرسور و پمپ، گرمایش ساختمان‌ها و همچنین گرمایش سیالات در فرآیندهای مختلف در صنایع استفاده می‌شود.

دستگاه‌ های تولید بخار به دو دسته تقسیم می‌شوند:

در دسته اول که به دیگ بخار (BOILER) معروفند از انرژی حاصل از احتراق یک سوخت جامد، مایع یا گاز برای تولید بخار استفاده می‌شود.

در دسته دوم که به مولد بخار یا (STEAM GENERATOR) معروف هستند حرارت لازم برای تبخیر آب از سیال داغی که خود از یک منبع دیگری کسب انرژی می‌کند، دریافت می‌شود.

منبع اولیه انرژی ممکن است نتیجه واکنش‌های هسته‌ای در یک رآکتور هسته‌ای یا انرژی اضافی حاصل از واکنش شیمیایی گرمازا در درجه حرارت بالا مانند واکنش‌هایی که در تولید آمونیاک و متانول صورت می‌گیرد، باشد. به مولدهای بخاری که از واکنش اخیر استفاده می‌کنند به اصطلاح دیگ بخار ضایعات حرارتی (WASTE HEAT BOILER) ) گفته می‌شود.

انواع دیگ‌های بخار

بیش از۵۰ درصد دیگ‌های بخاری که در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند از نوع لوله پوسته‌ای (SHELL & TUBE) هستند. دلیل عمده آن نیز تحمل فشارها و درجه حرارت‌های بالاست. این نوع مبدل‌ها از سال ۱۹۷۸م میلادی شناخته و معرفی شدند. دیگ‌های بخار که به‌ طور مستقیم از احتراق سوخت‌ ها در آنها استفاده می‌شود. دو دسته هستند:

دیگ‌ های بخار آب در لوله (WATER TUBE BOILER S) که در آنها آب در داخل لوله و گازهای داغ احتراقی در اطراف آن جریان دارند و دیگ‌ های بخار گاز در لوله (FIRE TUBE BOILER S) که در آنها گاز در داخل لوله‌ها و آب در اطراف آنها جریان‌ دارند.
اما در هر دو صورت گردش آب به‌ وسیله پمپ یا به‌ صورت طبیعی تامین می‌شود.

البته دیگ‌ های بخار گاز در لوله یا (FIRE TUBE) هم به ۳ روش ساخته می‌شوند:

دیگ‌ های DRY BACK یا عقب خشک، دیگ‌ های WET BACK یا عقب مرطوب و نیز دیگ‌ های SEMI WET BACK یا عقب نیمه مرطوب.
دلیل اسم‌گذاری این ۳ دسته در واقع به خاطر شکل جریان گازهای داغ عبوری است.

اصطلاحات دیگ‌های بخار

دیگ‌ های بخار در حوزه صنایع سنگین هستند و نزد سازندگان و کارشناسان خود دارای اصطلاحات فنی ویژه‌ای هستند که در اینجا شما را با برخی از این اصطلاحات آشنا می‌کنیم.

کوره (FURNACE)

استوانه‌ای است ازجنس فلز آتشخوار که در یک سر آن مشعل قرار می‌گیرد و جریان آتش در داخل آن عبور می‌کند. میزان سطح حرارتی کوره به‌ طول و قطر آن بستگی دارد.

پوسته (SHELL)

پوسته یک مخزن استوانه‌ای شکل از جنس فلز آتشخوار است و لوله کنترل، شیر و شیشه آبنما، کلکتور، سوپاپ اطمینان، فلنج خروجی بخار، پمپ آب تغذیه، لوله تخلیه، مشعل و دریچه‌های آدم رو (MAN HOL) و دست رو ( HAND HOLE) روی آن تعبیه می‌شوند و مجموعه کوره‌ها، لوله‌ها و شبکه‌ها در داخل آن قرار می‌گیرند.

شبکه (TOBE SHEET)

اصطلاح شبکه نیز صفحه‌ای دایره‌ای از جنس ورق‌های آتشخوار است (مقاوم در برابر حرارت‌های بالا) که لوله‌ها و کوره‌ها به آنها وصل می‌شوند.

لوله‌های آتشخوار (FIRE TUBE S)

لوله‌هایی هستند که در داخل آنها جریان گازهای احتراقی و در اطراف آنها آب وجود دارد. دو سر این لوله‌ها به شبکه‌ها وصل می‌شود.

اتاق دود (FIRE BOX)

فضایی است که در داخل آن گازهای عبوری مسیر خود را عوض می‌کنند.

پاس برگردان (BAFLE)

صفحه‌ای آتشخوار است که در اتاق دود نصب می‌شود تا از اختلاط گازهای احتراقی پاس‌ های گوناگون جلوگیری کند و گازهای احتراقی مسیر درست را پیدا کرده و در داخل لوله‌های آتشخوار جریان یابند.

شیر و شیشه آبنما

لوله شیشه به‌ همراه ۳ شیر که وظیفه آن نمایش میزان آب داخل دیگ است.

کلکتور (COLLECTOR)

کلکتور که اصطلاحی آشنا برای عموم است استوانه‌ای کوچک است که بالای دیگ نصب شده و روی آن یک شیر، گیج فشار و دو پرشرسوئیچ قرار می‌گیرند.

شیر سوپاپ اطمینان

این نیز یک اصطلاح آشنا برای عموم است که از یک شیر اطمینان که وقتی فشار دیگ به بیش از ۱۰ اتمسفر افزایش یابد، باز می‌شود و با خارج کردن مقداری از بخار دیگ باعث کنترل و بازگشت فشار دیگ به مقدار طبیعی می‌شود.

فلنج خروجی بخار

این قطعه از دیگ نیز از یک لوله و فلنج که از آن بخار خارج می‌شود، تشکیل می‌شود و به این لحاظ بخار دستگاه را از طریق این لوله وارد خطوط کارخانه‌ها می‌کنند.

پمپ آب تغذیه (FEED WATER PUMP)

این قطعه نیز وظیفه پمپ کردن آب به‌ داخل دیگ را دارد.

لوله تخلیه (DRAIN TUBE)

لوله‌ای است که در زیر دیگ نصب می‌شود که به‌ وسیله آن می‌توان آب دیگ را تخلیه کرد.

مشعل (BURNER)

مشعل اصطلاحی آشنا برای عموم است که در دیگ‌ های بخار دستگاهی است که در آن احتراق صورت گرفته و آتش را به‌ داخل کوره می‌فرستد. مشعل‌ های مورد استفاده به‌ طور معمول از نوع گازوئیل سوز هستند.

دریچه آدم رو (MAN HOLE)

همان طور که از اسم آن پیداست این قسمت از دیگ بخار دریچه‌ای است که در بالای دیگ تعبیه می‌شود و اندازه آن به‌گونه‌ای است که یک نفر بتواند از آن عبور کرده و وارد دیگ شود.
دلیل وجود این دریچه به خاطر مسائل تعمیرات است که شخص تعمیرکار می‌تواند وارد دیگ شود و لوله‌ها را تعویض کند یا داخل دیگ را بازبینی و بررسی کند.

دریچه دست رو (HAND HOLE)

این قطعه نیز همان‌طور که از اسمش پیداست دریچه‌ای کوچک است که روی بدنه دیگ در نظر گرفته می‌شود و یک دست به راحتی می‌تواند داخل آن برود.
دلیل وجود این دریچه به‌ خاطر آن است که به راحتی بتوان داخل دیگ را تمیز یا بررسی کرد.

ضرورت استفاده از دیگ‌های بخار استاندارد

مهم‌ترین تفاوت‌های موجود در تولید دیگ بخار توسط یک تولیدکننده مجاز و معتبر با یک سازنده غیرمجاز در این موضوع است که سازنده‌ های غیرمجاز دیگ‌ های بخار هیچ‌ گونه ضمانتی برای محصول خود نمی‌ دهند.

انجام فرآیندهای رایج توسط یک تولیدکننده معتبر دیگ بخار (دارای پروانه استاندارد با شماره ردیابی) عبارتند از:

وجود یک نقشه فنی بررسی شده که توسط شرکت بازرسی مورد تایید سازمان استاندارد قابل تایید و بررسی است.

کنترل صحت مواد اولیه دیگ بخار شامل ورق‌ها، لوله‌ها و مقاومت توسط بازرس از روی گواهی مواد یا نتایج آزمایشگاه

انجام آزمون‌های غیرمخرب اجباری خواسته شده در استاندارد ملی۴۲۳۱ و نظارت بر تست هیدرولیکی با فشار ۱/۵ برابر فشار طراحی توسط تیم شرکت بازرسی

ارائه گواهی و پلاک توسط بازرس

 

مطالب مرتبط :

فرآيند بازرسی ديگ بخار مطابق استاندارد ملي ايران به شماره ۴۲۳۱

 تشخیص بويلر بخار استاندارد از غیر استاندارد

فرآيند بازرسی ديگ بخار مطابق استاندارد ملي

نحوه نظارت استاندارد بر توليد ديگ بخار و آبگرم؟

طراحی و ساخت دیگ های بخار و آب داغ از نوع پوسته ای با ساختمان جوش شده