قبل از پرداختن به این موضوع که دیگ‌های بخار چگونه کار می‌کنند لازم است تا آشنایی کوچکی با دیگ بخار و موارد استفاده آن داشته باشیم. سپس چگونگی عملکرد بویلرها را مورد بررسی قرا می‌دهیم. ساده‌ترین معرفی دیگ بخار به این صورت است که دیگ بخار نوعی مخزن میباشد، که با سیستم تبادل گرما که از طریق احتراق سوخت، آب را بخار تبدیل میکند. دیگ بخار برای تبدیل آب به بخار از یک مخزن تحت فشار و مشعل حرارتی تشکیل شده است.
موارد استفاده از دیگ بخار
با توجه به انواع تقسیم بندی بویلرها در کل میتوان موارد مصرف دیگ بخار را در دو گروه صنایع بزرگ و صنایع کوچک تقسیم بندی کرد. در صنایع بزرگ که نیاز به تامین بخار به مقدار بسیار زیاد است مانند: صنایع نیروگاهی، صنایع پالایشگاهی، صنایع پتروشیمی و… از بویلرهای واترتیوب استفاده میشود. در صنایع کوچک بر خلاف صنایع بزرگ احتیاج به تامین بخار به مقدار زیاد نیست مانند: صنایع غذایی، صنعت چرم سازی، نساجی و… از دیگ های بخار فایرتیوب استفاده میشود.
بخار آب چگونه تشکیل میشود؟
دیگ بخار برای تبدیل آب به بخار دارای یک مخزن تحت فشار و مشعل میباشد. انرژی گرمایی لازم برای تبدیل آب به بخار توسط این مشعل تامین میشود، در انواع مختلف بویلرها نوع تامین انرژی حرارتی متفاوت است.
در ابتدا آب تصفیه وارد مخزن بویلر میشود، سپس از طربق لوله ها به قسمت های مختلف کوره منتقل میشود. زمانی که مشعل روشن میشود، کم کم دمای لوله‌هایی که آب در آنها قرا دارد بالا می‌رود. آب داخل لوله تبدیل به بخار میشود. سپس آب و بخار داخل لوله به دیگ بخار منتقل شده و و از یکدیگر جدا می‌شوند. روند جداسازی بخار از آب تا زمانی ادامه پیدا میکند که بخار خشک تولید شود. دمای بخار خشک بسیار بیشتر از دمای بخار مرطوب است. البته با توجه به نوع بویلر و صنعتی که مورد استفاده قرار می‌گیرد، میتوان انواع بخارهای مختلف از جمله خشک، سوپرهیت و مرطوب را تولید کرد.
انواع دیگ بخار براساس نحوه تولید بخار آب:
طراحی دیگ بخار بر اساس نوع کارکرد به دو دسته تقسیم میشود: لوله آبی یا water tube ، لوله آتشی یا fire tube
دیگ بخار واترتیوب یا لوله آبی:
این دیگها از ظروفی به نام درام تشکیل شده‌اند، این درام‌ها به وسیله لوله‌هایی به یکدیگر متصل هستند. گاز داغ در اطراف این لوله‌ها در جریان است که این امر سبب میشود تا با عبور آب از داخل این لوله‌ها بخار تشکیل شود. یکی از مهمترین مزیت‌های دیگ‌های بخار آبی ظرفیت آنها میباشد، که میتوان ظرفیت آنها را افزایش داد.البته ذکر این نکته هم ضروری است که این دیگ‌های بخار در انواع ظرفیت‌ها و با توجه به صنایع مختلف تولید می‌شوند. و این خود یکی ار عوامل برتری این دسته از دیگ‌های بخار است. به عنوان مثال یک دیگ بخار با ظرفیت نیم تن در ثانیه میتواند بخار آب با فشار 165 اتمسفر و دمای 570 درجه سانتیگراد تولید کند.
دیگ بخار فایر تیوب یا لوله آتشی:
طراحی این دیگها به گونه‌ای است که محفظه احتراق و لوله‌ها داخل یک محفظه بزرگ استوانه‌ای شکل قرار دارند. گازهای داغ ناشی از احتراق از لوله‌ها عبور می‌کنند، آبی که در اطراف این لوله‌ها وجود دارد را تبدیل به بخار میکند. دیگ‌های بخار فایر تیوب از یک مخزن آب بزرگ تحت فشار استفاده می‌کنند و دارای محدودیت در افزایش ظرفیت هستند. این دیگها معمولا برای تولید فشارهای پایین مانند 6 اتمسفر و یا نهایتا تا 10 الی 12 اتمسفر مورد استفاده قرا می‌گیرند. این دیگها به دو صورت ثابت و همچنین قابل حمل تولید می‌شوند.
نکات مهم استفاده از دیگ های بخار
حتما آب ورودی به مخزن را تصفیه کنید و یا از سختی آن کم کنید. زیرا اگر آب تصفیه نشود باعث انفجار مخزن دیگ بخار میشود.
فیدار بویلر
دستگاه را حتما به صورت دوره‌ای رسوب زدایی کنید. معمولا برای پیشگیری از رسوب گیری، آب زنی بودان بویلر صنعتی مورد استفاده قرا می‌گیرد. این دستگاه گازهای اکسیژن و دی اکسید کربن داخل آب ورودی را از بین می‌برند و آب تصفیه شده را برای دیگ بخار مهیا می‌کنند. اما اگر در این شرایط باز هم اکسیژن داخل آب باقی ماند، در آخر از روش‌های شیمیایی برای تصفیه آب استفاده می‌کنند. بعد از اتمام فرایند تصفیه، آب از طریق پمپ به داخل مخزن دیگ بخار تزریق میشود.
سوالات متداول درباره نحوه کارکرد دیگ بخار
لوله آتشی و لوله آبی که در اصطلاح به آن فایرتیوب و واترتیوب گفته میشود. در مقاله به صورت مفصل روش تولید بخار در این دیگها توضیح داده شده است.
به صورت خلاصه و در یک جمله “باعث انفجار در دیگ بخار آب میشود.“سعی کنید همواره از آب با درجه سختی پایین استفاده کنید و علاوه برا آن مخزن و شیرها به صورت دوره‌ای رسوب زدایی شوند.
