دیگ بخار یا بویلر چیست؟

بویلر چیست؟

بویلرها تجهیزات بسیار پرکاربرد و حیاتی در صنایع گوناگون هستند که تقریبا برای واحد تولیدی در صنایع غذایی٬ دارویی و نفت گاز وپتروشیمی و …مورد نیاز هستند. با توجه به اهمیت این تجهیزات ما تلاش کردیم تا مقاله ای را تحت عنوان بویلر چیست که در آن ابعاد مختلفی از این تجهیزات از جمله انواع بویلر، تجهیزات مورد نیاز بویلرها، شیر تخلیه دیگ بخار و کاربردهای آنها را مورد بررسی قرار دادیم تا شما بتوانید با آگاهی بیشتری این محصولات را خریداری کنید.

نحوه ساخت بویلرهای صنعتی چگونه است؟

بویلرهای صنعتی اغلب با جوش دادن صفحات فولادی ضخیم به یکدیگر ساخته می‌شوند که امکان ایجاد فشارهای بسیار بالا را فراهم می‌کند. برای مقابله با فشار بالا باید بسیار قوی ساخته شوند.

کاربرد بویلرها چیست؟

در بررسی موضوع اینکه کار بویلر چیست و اساسا این تجهیز چه کار مهمی را انجام می دهد که کاربرد بسیار گسترده ای در صنایع دارد باید بگوییم که وظیفه بویلر تولید آب داغ و یا بخار است که بویلرهای آب داغ برای مصارف domestic، گرمایش تجاری و یا تامین آب داغ، آب را داغ می‌کنند.

کاربردهای مختلفی برای بویلرها وجود دارد. به عنوان مثال در صنایع غذایی و دیگر تولیدات که برای انجام پروسه تولید نیاز به گرمایش توسط بویلر دارند. برای تولید نیرو و دیگر کاربردهای گرمایشی در صنعت، بویلرهای بخار مورد استفاده قرار می‌گیرند و بخار را تولید می‌کنند. بویلرها گرما و نیرو را برای طیف گسترده‌ای از سیستم‌ها و کاربردها، از جمله بخاردهی خاک کشاورزی، توربین‌ها (تقویت برق)، تولید سیمان، سرامیک، پالایش و کوره‌ها (گرمایش) و غیره تامین می‌کنند.

بویلرها بخار تولید می‌کنند تا توربین‌ها را برای تولید برق و سایر کاربردهای گرمایش صنعتی به قدرت برسانند. برای تجسم اثرات تولید بخار با استفاده از بویلر، به بخاری فکر کنید که انرژی یک توربین را تامین می‌کند. هنگامی که بخار از میان پره‌های یک توربین عبور می‌کند، نیرو پره‌ها را می‌چرخاند و توربین را شتاب می‌بخشد.

زمانی که بخار از توربین عبور می‌کند، نیرو موجب حرکت توربین می‌شود. به این ترتیب، انرژی تولید شده و در نتیجه سوخت جوشاندن آب تولید می‌شود. بخار حاوی مقدار زیادی انرژی است، بنابراین توربین را بسیار کارآمد می‌کند. برحسب سوختی که برای جوشاندن آب استفاده می‌شود، انرژی بسیار کارآمدی نیز دارد.

با گرم شدن آب و بالارفتن دما، فشار آن به واسطه انبساط افزایش پبدا کرده و بخار تولید می‌شود. این بخار به عنوان انرژی مولد در فرآیندها به کار می‌رود. برای اینکه دیگ بخار بتواند بخار تولید و شرایط آن را کنترل کند نیاز به تجهیزات ابزاردقیق دارد. به طور کلی گیج فشار، گیج دما و شیر کنترلی برای کنترل سیال فرآیند آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نحوه عملکرد بویلر

برای کار بویلر نیاز به منبع سوخت داریم. این منبع موجب گرمایش آب درون مخزن می‌شود و آن را به جوش می‌رساند. در نتیجه آن بخار تولید شده و این بخار مورد نیاز فرآیندهای تولیدی صنعتی می‌باشد. انواع مختلفی از بویلرها برای کاربردهای متعددی وجود دارند. در ادامه می‌بینیم که هر کدام به چه شکل گرما را تولید می‌کنند.

بویلرها با توجه به گازهای داغ، موقعیت دیگ، فشار، روش گردش و کوره دسته‌بندی می‌شوند و با توجه به موقعیت آب به دو دسته فایر تیوب و لوله‌ای آب تقسیم می‌شوند.

انواع بویلر

بویلرها براساس نوع کاربرد و محل مورد استفاده، انواع گوناگونی دارند. در ادامه به بررسی ۴ مدل اصلی آنها می‌پردازیم:

• بویلر‌ فایر تیوب
• بویلر لوله ای آب
• بویلر‌ گازی
• بویلر برقی

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:

۱-جداکننده آب و بخار

۲- خشک کننده آب و بخار

۳- رطوبت گیر

۴- 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.