بویلر چیست؟
دیگ یا بویلر چیست و چگونه کار می کند؟
قبل از شروع تمام کاربردهای دیگ بخار، بیایید تعریف این جمله را بیابیم.
دیگ بخار یک ظرف بسته است که در آن آب یا مایع مناسب دیگری برای تولید بخار گرم می شود. سپس بخار خارج می شود و برای اهداف مختلفی مانند گرمایش (گرمایش آب، گرمایش مرکزی)، تولید برق مبتنی بر دیگ بخار استفاده می شود. حتی برای پخت و پز و سایر مقاصد که می تواند خانگی یا صنعتی باشد.
بویلر اساساً از مفهوم زودپز پیروی می کند اما به شکلی بزرگتر. مفهوم دیگ بخار در مکان های مختلف از مصارف خانگی گرفته تا فعالیت های صنعتی استفاده می شود. سیال به طور کلی در یک سیستم گنجانده می شود و برای تامین بخار از طریق اتصال محصولات احتراق و آب کار می کند.
دیگ ها بر اساس کاربردشان انواع مختلفی دارند. در حالی که دیگ های داخلی کوچک هستند و برای کارهای روزمره خانه استفاده می شوند، دیگ های صنعتی امروزه نقش بزرگی در فرآیند تولید دارند.
دیگ های صنعتی نیز می توانند دوستدار محیط زیست باشند اگر سوخت مورد استفاده گاز طبیعی یا انواع دیگر سوخت های غیر مضر باشد. آنها نه تنها عملکرد مطلوب را ارائه می دهند، بلکه به صنایع کمک می کنند تا انتشارات سمی را که به بدترین شکل ممکن به محیط زیست آسیب می زند، بررسی کنند.
در اینجا کلیپی کوتاه از نحوه ساخت دیگ بخار فولادی را مشاهده می فرمایید:
قرن هاست که ما از دیگ ها به اشکال مختلف برای گرم کردن آب یا تولید بخار استفاده می کنیم. دیگ های بخار خانگی و صنعتی اگر چه اهداف متفاوتی دارند، اما جنبه عملیاتی آن مشابه است. بویلرهای صنعتی خوب به دلیل بهره وری انرژی و تولید گرمای انبوه خود که توانایی اجرای فرآیندهای تولید شما را دارند، شناخته شده اند. از لوکوموتیوهای بخار گرفته تا موتورهای احتراق خارجی تا نیروگاه ها برای مصارف مختلف از دیگ های صنعتی استفاده می شود.
گرما برای زندگی حیاتی است. بدون آن، ما نمی توانیم ادامه دهیم. از پخت و پز گرفته تا حالت دادن به موهایتان، تقریباً برای همه چیز به گرما نیاز داریم. زودپزهای ما می توانند مفهوم اساسی دیگ های بخار را توضیح دهند که در آن بخار تحت فشار قرار می گیرد و برای پخت و پز استفاده می شود. انرژی گرمایی همچنین وابستگی به سوختهای فسیلی مانند بنزین، گازوئیل و غیره را کاهش میدهد.
آیا تا به حال به افزایش راندمان تولید خود بدون هدر دادن پول برای انرژی الکتریکی فکر کرده اید؟
آیا می دانستید بویلرهای صنعتی انرژی بسیاری از صنایع را تامین می کنند؟
آیا می دانید دیگ های صنعتی انواع مختلفی دارند و کاربردهای مختلفی دارند؟
اگر نه، در اینجا همه چیزهایی است که باید در مورد بویلرهای صنعتی بدانید.
اهمیت بویلرهای صنعتی برای شرکت های تولیدی ناشناخته نیست. آنها از دیگ های صنعتی برای مزایای بسیاری استفاده می کنند. یکی از آنها صرفه جویی در هزینه استفاده از انرژی الکتریکی برای کل فرآیند است.
برق در صورت استفاده در مقیاس بزرگ بسیار گران می شود، اما بویلرهای صنعتی به کنترل هزینه اضافی کمک می کنند. بویلرها حداکثر بازده و حداقل خطر را مانند دردسرهای کمتر در حمل و نقل و بسته به انرژی الکتریکی ارائه می دهند.
در عصر امروز، تکنولوژی دیگ بخار کارآمد بسیار مهم تر از قبل شده است. انرژی گرمایی نیز کارایی تجهیزات را بهبود می بخشد. در حال حاضر بسیاری از صنایع از بخار تحت فشار برای راه اندازی ماشین آلات استفاده می کنند. این نه تنها در افزایش تولید شما کارآمد است، بلکه از بسیاری جهات سازگار با محیط زیست است.
بر اساس مقاله ای که در سال 2015 منتشر شد، ابتدا شرکت ها را از استفاده گالن های انرژی الکتریکی که گران و مضر است، نجات می دهد. صنایع سه میلیارد واحد برق را هدر دادند. تصور کنید مقدار انرژی مصرف شده چقدر خواهد بود! مخوف! اینطور نیست؟
سوخت مورد استفاده برای بویلرها اغلب گازهای طبیعی و سوخت های فسیلی مختلف، زغال سنگ و غیره است. بنابراین، بسیار مهم است که دیگ بخار مناسبی را انتخاب کنید که گرمای تولید شده را هدر ندهد و از تحویل بیشتر نسبت به سایر منابع انرژی اطمینان حاصل کند.
به عنوان مثال، برخی از بهترین تولیدکنندگان دیگ بخار، راه حل های بازیابی گرمای زباله را نیز ارائه می دهند. این تضمین می کند که تمام گرمایی که معمولاً به عنوان گاز اگزوز از دست می رود تا حداکثر پتانسیل خود استفاده می شود. طراحی های پیشرفته و نوآوری های مداوم به بیرون آوردن بهترین دیگ ها کمک می کند.
قطعات مورد نیاز دیگ صنعتی
قطعات بویلر صنعتی
مشعل: مشعل شروع کننده واکنش احتراق داخل دیگ است. مکانیزمی وجود دارد که پیام شروع فرآیند تولید گرما را می فرستد. یک نازل در مشعل که سوخت پمپ شده از منبع سوخت را می چرخاند، آن را مشتعل می کند تا احتراق ایجاد شود.
محفظه احتراق: محفظه های احتراق از چدن ساخته شده اند و می توانند در عرض چند دقیقه دمای چند صد درجه داشته باشند. سوخت را می سوزاند و گرما تولید می کند که به مبدل حرارتی منتقل می شود.
مبدل حرارتی: که به آن اکونومایزر نیز می گویند، وظیفه افزایش راندمان دیگ را بر عهده دارد. مبدل حرارتی قبل از بخاری هوا در مسیر گاز سوخت قرار می گیرد.
درام بخار و درام گل: درام بخار بخار را جمعآوری میکند در حالی که درام گل زیر درام بخار قرار میگیرد و مواد جامد را جمعآوری میکند که به صورت دورهای خارج میشود.
وظیفه درام بویلر جداسازی آب و بخار از یکدیگر می باشد. تجهیزاتی که توسط شرکت های مختلف برای جداسازی بخار به کار می رود متفاوت بوده ولی اساس کار آنها یکی است. در کلیه این تجهیزات مخلوط آب و بخار وارد جداکننده آب و بخار شده و با حرکت چرخشی که به سیال (آب و بخار) داده می شود به دلیل نیروی گریز از مرکز که ایجاد می شود و قطرات آب به علت سنگینی وزن از بخار جدا می گردند.
سپس بخار پس از عبور از صفحات خشک کننده آخرین قطرات آب خود را نیز از دست داده و به سمت لوله های سوپرهیتر هدایت می شود و آب بدون ذرات بخار توسط لوله های پایین آورنده به سمت لوله های دیواره ای هدایت می شوند.
دومین وظیفه درام عمل نمودن به عنوان یک مخزن و ذخیره ای برای بویلر است. درام بویلر می تواند با ذخیره آب یا بخار در خود در شرایط بحرانی بهره برداری از بویلر مقداری از نیازهای آب یا بخار را تامین نماید.
در درام دیگ بخار تقسیم یکنواخت آب ورودی از اکونومایزر و تزریق بعضی از محلول های شیمیایی به بویلر انجام می گیرد. از آنجایی که فشار داخل درام زیاد است لذا آن را به شکل استوانه ای که از قوانین مخازن تحت فشار جدار ضخیم تبعیت می کند، طراحی می نمایند.
اجزای درام بخار
درام بخار از اجزاء مختلفی تشکیل شده است که به دو قسمت داخلی و خارجی تقسیم می شوند. از آنجایی که شرح وظایف هر یک از اجزا درام بسیار گسترده است لذا فقط به اسامی اجزای اصلی آن اشاره می شود:
1-جداکننده آب و بخار
2- خشک کننده آب و بخار
3- رطوبت گیر
4- لوله های داخلی
منابع سوخت مورد استفاده در بویلرها
از زغال سنگ، نفت سفید گرفته تا گازهای طبیعی، سوخت می تواند انواع مختلفی داشته باشد.
بویلر صنعتی چگونه کار می کند؟
بویلرهای صنعتی مخازن حاوی آب هستند که با کمک منبع سوخت گرما تولید می کنند. سپس به لوله های مختلف متصل به تجهیزات صنعتی مختلف منتقل می شود. انرژی بخار برای راه اندازی ماشین آلات استفاده می شود و به صنایع روشی مقرون به صرفه برای تامین انرژی تولیدشان می دهد.
عملکرد پایه دیگ های صنعتی
نحوه کار دیگ ها آنقدرها که تصور می شود پیچیده نیست. این ترکیبی از علوم پایه و آخرین نوآوری ها است. بخش های جداگانه ای از سیستم در نقاط مختلف قرار می گیرند. منبع گرما و مخازن آب در محفظه های مختلف قرار می گیرند. میله های فلزی که به ظرف آب متصل می شوند و سپس گرما به تولید بخار کمک می کند. سپس بخار در یک گنبد جمع آوری می شود تا قبل از خروج از دیگ متراکم شود. این فشار را افزایش می دهد و انرژی تولید شده به تقویت فرآیندهای تولید شما کمک می کند.
اغلب برای اهداف ایمنی، بویلرها دارای یک شیر اطمینان هستند تا به دلیل افزایش فشار، از صفر شدن حوادث ناگوار اطمینان حاصل کنند. دیگ ها انواع مختلفی دارند، بسته به هدف استفاده. همانطور که در مقاله پیش می رویم به جزئیات طبقه بندی ها خواهیم پرداخت.
مراقبت از بویلر برای طول عمر و عملکرد بهتر
در اینجا چند نکته وجود دارد که برای افزایش طول عمر دیگ ها باید همیشه به آنها توجه کرد.
- بررسی های ایمنی عمومی در فواصل زمانی منظم برای نگهداری دیگ ها بسیار مهم است.
- دمای دیگ باید عالی باشد زیرا گرمای بیش از حد می تواند علت خرابی دیگ باشد.
- با توجه به سطوح سوخت، گردش و فشار، از ناکارآمدی جلوگیری کنید.
- یک دیگ همیشه باید دارای آشکارسازهای دود و آلارم برای سوخت و فشار کم باشد تا عملکرد ایمن تر داشته باشد.
- دودکش ها، دریچه ها و خروجی ها باید برای بهره وری بهتر دیگ ها تمیز شوند.
انواع بویلر
نوع دیگ بخار مورد نیاز شما به نیازهای تولید شما بستگی دارد. انواع مختلف دیگ ها اهداف مختلفی را انجام می دهند. طبقه بندی ها بر اساس میزان فشاری که می تواند ایجاد کند، ظرفیت نگهداری سوخت و آب و نوع سوخت مورد استفاده است.
طبقه بندی دیگ بخار
دیگ فایر تیوب
بویلرهای فایر تیوب در صنایع کوچک و متوسط کاربرد فراوانی دارند. آنها در کارخانه ساخته شده اند و با پمپ ها و سیستم های کنترلی عرضه می شوند که همگی به محض اتصال به منبع سوخت و آب شروع به کار می کنند.
آنها اغلب دیگ های بسته بندی شده نامیده می شوند. این نوع دیگ های بخار برای نیازهای بخار فشار کم تا متوسط مناسب هستند. در اینجا گازهای حاصل از احتراق در خارج از لوله های آب جریان دارند. آنها همچنین ظرفیت تولید بخار با فشار حداکثر 2200 اسب بخار را دارند اما خطر انفجار شدیدی را به همراه دارند. ممکن است برای شرکت هایی که همیشه به انرژی بخار نیاز ندارند کمی گران باشد.
دیگ لوله آب واتر تیوب
دیگ لوله آب چند وجهی است. آنها به طور قابل توجهی با دیگ های بخار لوله آتش متفاوت هستند. این دو نوع در نحوه عملکرد آنها متفاوت است. دیگهای واتر تیوب معمولاً در کارخانههای بزرگ تولیدی که نیاز به فشار بالا وجود دارد، استفاده میشوند. گردش آب بین گل و درام بخار وجود دارد که کنترل بیشتری را بر روی گردش با اختلاف چگالی تضمین می کند. اگر اغلب نیاز به تغییر مقدار بخار به دلیل محتوای آب کمتری دارید، عالی هستند. دیگ های لوله آب اغلب در محل ساخته می شوند و معمولاً در واحد بسته بندی شده موجود نیستند.
دیگ برقی
محبوب ترین نوع دیگ بخار، دیگ بخار برقی است که فوق العاده کارآمد و سازگار با محیط زیست است زیرا به هیچ نوع سوخت فسیلی نیاز ندارد و از این رو ردپای کربن کمتری بر جای می گذارد. بهترین قسمت برخلاف دیگر دیگ های بخار است.
هیچ دود اگزوز وجود ندارد کاربران روستایی به طور گسترده از آنها استفاده می کنند زیرا هزینه نصب کمتر، سر و صدای کمتری دارد و به فضای کمتری نیز نسبت به سایرین نیاز دارد. اگرچه به نظر می رسد سودمندترین است، اما معایب خود را نیز دارد. با برق کار می کند و مصرف برق سنگینی را به همراه دارد. انرژی الکتریکی اصلا مقرون به صرفه نیست.
دیگ چگالشی
دیگ های چگالشی متفاوت هستند و عملکرد متفاوتی دارند. آنها از گازهای طبیعی و دو مبدل حرارتی استفاده می کنند که آن را به کارآمدترین دیگ تبدیل می کند. آنها گرما را از اگزوز یا گازهای زائد استخراج می کنند.
این به کاهش ضایعات کمک می کند. آنها قادر به دستیابی به راندمان حرارتی 98٪ هستند و اکنون جایگزین دیگر دیگ های بخار برای گرمایش مرکزی هستند. بسیاری از کارشناسان تهویه مطبوع بر این عقیده هستند که این بویلر پایدارترین دیگ است زیرا دو مبدل حرارتی آن به کاهش هدررفت و هزینه کمک می کند.
دیگ روغن
راندمان بویلرهای نفتی معمولاً 86 درصد است در حالی که بویلرهای چگالشی روغن دارای 90 درصد یا بیشتر راندمان هستند. سوخت مورد استفاده در اینجا گاز طبیعی نیست بلکه نفت است. روغن در محفظه احتراق مشتعل می شود و سپس مبدل حرارتی آب سرد را گرم می کند. معمولاً در خانه برای دریافت آب گرم در دوش، شیر آب یا رادیاتور استفاده می شود.
دیگ گاز طبیعی
دیگ های گاز طبیعی همانطور که از نامشان پیداست از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده می کنند. دماسنج آن را تنظیم می کند و از یک دستگاه ترموالکتریک برای کاهش هدر رفت سوخت استفاده می شود. گاز پیلوت را روشن می کند که کویل های دیگ بخار را گرم می کند.
درک نیازهای شما ضروری است و این طبقه بندی می تواند کمک کننده باشد. همیشه توصیه می شود که با متخصصان تولیدکنندگان دیگ بخار یا سایرین بحث مفصلی داشته باشید. این اطمینان حاصل می کند که پول خود را پس انداز کرده و پول مناسب را دریافت خواهید کرد. خیلی کوچک یا خیلی بزرگ، قبل از تصمیم گیری برای خرید، همیشه باید ابتدا به چه نوع سوخت و اطلاعات بیشتری دست پیدا کنید.
در این جا به طور خلاصه بویلر را بررسی می کنیم.
بویلر چیست؟
بویلر (Boiler) یك كلمه انگلیسی به معنای مرسوم آن انجام عمل جوشاندن و یا جوشاننده می باشد و این كلمه مرتبط با عمل بویلینگ (Boiling) كه به معنای رساندن دمای یك سیال به نقطه جوش آن می باشد. در صنایع گرمایشی، عموماً بویلرها یک مخزن دربسته تحت فشار محسوب می شوند كه فرآیند جوش آوردن یا گرم كردن یك سیال را بر عهده دارد.
در زبان فارسی معمولا در صنایع مختلف به جای اصطلاح بویلر از كلمات دیگ و كوره استفاده می گردد كه بیانگر دستگاهی با همان كارآیی صنعتی می باشد. بویلرها از نظر نوع گرمایش و سیال گرم شونده به گونه های مختلفی تقسیم می گردند كه برخی از انواع معروف و پركاربرد آنها شامل:
بویلرها از نظر نوع جنس به دو دسته چدنی و فولادی تقسیم بندی می شوند، اما امروزه بویلرهای چدنی به دلیل هزینه نصب بالا و راندمان پایین کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. به همین دلیل، صنایع دما بخار مشهد تمامی بویلرهای خود را از نوع فولادی طراحی و تولید می کند.
بویلرها، بر اساس ساختار به دو نوع لوله آبی (water tube) و لوله آتشی (fire tube) طراحی و تولید می شوند. دیگ بخار واتر تیوب -لوله آبی(water tube): در این نوع بویلر، آب درون لوله ها در جریان است و آتش از بیرون به لوله ها برخورد می کند و سبب گرم شدن آب می شود.
در واقع آتش تولید شده توسط مشعل در کوره یک جریان گاز داغ را ایجاد کرده که تمامی لوله ها را احاطه می کند. بویلر واترتیوب برای فشار کارهای بسیار بالا مورد استفاده قرار می گیرد. دیگ بخار لوله آتشین -فایر تیوب(fire tube): این نوع بویلر، شامل لوله فولای بلندی است که گازهای داغ تولید شده در کوره، از درون این لوله ها عبور می کند و آبی که باید گرم و یا بخار شود، در اطراف آن ها جریان داشته و سیرکوله می شود.
از حیث ساختار فنی و اینكه یك دیگ چگونه كار می كند، بر طبق اصول اولیه می توان چنین تشریح كرد كه در اكثر بویلرها احتراق داخلی حاصل از انواع سوخت های فسیلی در بخش كوره انجام شده و این حرارت بنابر پیش بینی انجام شده در طراحی، به اجزای دیگر منتقل می گردد. در برخی موارد خاص هم یك بویلر می تواند به عنوان دستگاه طراحی شده در جهت بازیافت حرارت حاصله در نیروگاه های بزرگ (هیت ریكاوری بویلرها ) مورد استفاده قرار گیرد.
ولیكن از حیث كلیات در اكثر موارد یك دیگ دارای اجزای ذیل می باشد:
اجزای اصلی تشکیل دهنده بویلر
- پوسته (Shell) جهت نگهداری مواد گرم شونده داخل دستگاه
- كوره (Furnace) یا محفظه احتراق جهت انجام مراحل ایجاد واكنش شیمیایی سوختن مواد و تولید گازهای داغ
- مشعل دیگ بخار (Burner) بر اساس نوع سوخت مصرفی تقسیم بندی می شود
- اتصالات و نازل ها كه جهت ورود و خروج و نصب تجهیزات بر روی بویلر مورد استفاده قرار می گیرند.
- شاسی یا پایه كه جهت نگهداری و تحمل وزن دستگاه می باشند
مهم ترین تجهیزات جانبی بویلر
- پمپ دیگ بخار
- شیر اطمینان دیگ بخار
- شیرخروجی، تخلیه و تغذیه
- پرشر سوئیچ جهت کنترل فشار دیگ
- تابلو و مدار فرمان
مهم ترین نکته حائز اهمیت در انتخاب بویلر و دیگ، در نظر گرفتن پلاک استاندارد بازرسی دیگ بخار و گواهی استاندارد از شرکت های بازرسی معتبر می باشد. به دلیل اینکه بویلرها جزو مخازن تحت فشار محسوب می شوند، استفاده از مواد ساخت با کیفیت و تجهیزات جانبی استاندارد از اهمیت بالایی برخوردار است.
متاسفانه در دهه گذشته به دلیل ساخت و تولید دیگ های غیراستاندارد از سوی برخی از شرکت های سودجو، حوادث تلخی از قبیل انفجار رخ داده است که سبب ایجاد خسارت های جانی و مالی فراوانی شده است.
صنایع دما بخار مشهد، با بیش از ده سال سابقه فعالیت در زمینه تولید انواع دیگ بخار، دیگ آبگرم و دیگ روغن داغ و دیگر تجهیزات جانبی بویلرها، موفق به کسب پلاک بازرسی دیگ بخار استاندارد از معتبرترین شرکت بازرسی کشور ISQI شده است.
صنایع دما بخار مشهد، با در نظر گرفتن تمامی اصول فنی و مهندسی و با رعایت تمامی استانداردها مطابق استاندارد ملی 4231، محصولات بویلری خود را طراحی و تولید می گرداند و آماده خدمت رسانی به تمامی مردم عزیز در سراسر کشور می باشد.
برای کسب اطلاعات بیشتر از انواع دیگ و ساختار آن، مقالات مربوطه را مطالعه فرمایید:
برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره با کارشناسان ما ارتباط حاصل فرمایید: