دیگ بخار چیست؟
دیگ بخار در اصطلاح انگلیسی بویلر نام دارد. انواع دیگ بخار به شکل محفظه‌ای استوانه‌ای در دو حالت افقی و عمودی طراحی می‌شوند. کارکرد دیگ بخار بسیار ساده بوده. و برای تولید بخار از آن استفاده می‌شود. آب و حرارت در دیگ بخار طی عملکردی ترکیبی با یکدیگر ادغام شده و تحت فشاری مشخص برای مصارف مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. تولیدکنندگان دیگ بخار از تکنولوژی روز برای ساخت تجهیزات مقرون‌به‌صرفه اقتصادی و سازگار با محیط‌زیست بهره می‌گیرند.
دیگ بخار چه کاربردهایی دارد؟
شما احتمالاً با عملکرد سنتی و رایج دیگ بخار در محیط‌های صنعتی و مسکونی آشنا هستید. دیگهای بخار از تجهیزات ضروری در مکان‌های مختلف مسکونی، تجاری و صنعتی هستند. تولید گرما در ساختمان‌های مسکونی از رایج‌ترین کاربردهای دیگ بخار است. در واقع انواع دیگ بخار چه از نوع صنعتی یا مسکونی، به عنوان مکانیزم گرمایش مرکزی برای یک خانه، تأسیسات تجاری، بیمارستان، مجتمع‌های بزرگ و… عمل می‌کند. دیگهای بخار با عملکرد ساده خود، فرایند احتراق مهارکننده و تولید حرارت ایجاد می‌کنند.
یکی دیگر از کاربردهای دیگ بخار، تولید انرژی است. به طور کلی در ساختار هر فعالیت و مکانی که نحوه کارکرد آن به بخار و انرژی مرتبط باشد. از دیگ بخار برای دست‌یابی به نتیجه بهتر استفاده می‌شود. به عنوان مثال در مراکزی مانند مرغداری یا مکان‌های مربوط به پرورش قارچ از تولید بخار برای ایجاد رطوبت استفاده می‌شود. همچنین برای فعالیت‌هایی که حرارت نباید به صورت مستقیم اعمال شود. استفاده از دیگ بخار بهترین گزینه است.
اجزای اصلی تشکیل‌دهنده دیگ بخار
هر دستگاه خانگی و صنعتی با هر نوع کاربردی از اجزای کوچک و بزرگی تشکیل شده. که مجموعه آن‌ها، عملکرد کلی دستگاه را تعیین می‌کند. انواع دیگ بخار نیز به همین ترتیب است و ما در این محتوا به سه بخش اصلی تشکیل‌دهنده آن می‌پردازیم.
سیستم آب تغذیه
یکی از مواد لازم برای فرایند تولید بخار در دیگ بخار، آب است که توسط سیستم آب تغذیه تأمین می‌شود. گرمایش اولیه‌ای که توسط این سیستم ایجاد می‌شود، با کاهش انرژی، میزان بازده دستگاه را افزایش می‌دهد. اکونومایزر یکی از بخش‌های سیستم آب تغذیه است که در افزایش راندمان دیگ بخار نقش دارد. اکونومایزر گرمای مورد نیاز خود را از گاز خروجی دریافت کرده و به گرم شدن بخار کمک می‌کند.
سیستم سوخت
در انواع دیگ بخار تجهیزاتی وجود دارد که بستر مناسبی برای سوخت فراهم می‌کند تا انرژی لازم برای عملکرد بهتر دیگ بخار تأمین شود. تجهیزاتی که در سیستم سوخت استفاده می‌شود به نوع سوخت کاربردی در انواع دیگ بخار بستگی دارد.
سیستم بخار
سیستم بخار همان‌طور که از نام آن پیداست، وظیفه حرارت دادن به آب را برعهده دارد. در واقع با جریان حرارت دهی به آب بخار لازم از سیستم آب تغذیه تولید می‌شود. بخاری که در انواع دیگ بخار تولید می‌شود باید به شکلی اصولی و منظم کنترل شود که این عمل نیز توسط سیستم بخار انجام می‌شود.
دیگ بخار و روش‌های تولید بخار
دیگ بخار، گرما و حرارت را از منابع سوخت مانند روغن، گاز طبیعی، پروپان، گازوئیل و زغال سنگ به بخار انتقال می‌دهد. این بخار تولید شده نیز برای تولید تجهیزات مختلف و مصارف متنوعی که در این محتوا ذکر کردیم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دیگ بخار لوله آبی یا واتر تیوب
ضرورت استفاده از دیگ بخار لوله آبی به زمانی برمی‌گردد که قطر زیاد انواع دیگ بخار منجر به بروز حوادث مختلفی مانند انفجارهای عظیم می‌گردید. دیگهای بخاری که با فشار بالایی کار می‌کردند نیاز به دیواره‌ای اصولی داشتند تا از کنش‌ها و انبساط داخل دیگ بخار ناشی از فشار جلوگیری شود. تنها راه‌حل برای این مشکل، کاهش قطر محفظه بود که در نهایت منجر به ساخت دیگ بخار لوله آبی یا واتر تیوب شد.
دیگ بخار لوله آتشی یا فایر تیوب
در این دیگ بخار نیز تعدادی لوله مشاهده می‌کنیم که برخلاف روش لوله آبی، درون این لوله‌ها گاز جریان دارد. آبی که در اطراف این لوله‌ها وجود دارد توسط جریان گاز گرم شده و در نهایت به بخار تبدیل می‌شود. در هر دو دستگاه و کارکرد انواع دیگ بخار باید به تعداد لوله‌ها توجه داشته باشیم. تعداد اصولی و استاندارد لوله‌ها باعث می‌شود تا فرایند تولید بخار به درستی انجام شده و دستگاه بازده بهتری داشته باشد.
دیگ بخار فایر تیوب برای مصارف مختلف گرمایشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فشار بخار در دیگ بخار فایر تیوب حدود 20 تا 30 بار است که این مقدار در دیگ بخار واتر تیوب بیشتر است. همچنین گزینه‌های متفاوتی برای سفارشی کردن عملکرد دیگ بخار، افزایش ایمنی و تخصصی کردن آن با توجه به کاربرد نیز امکان‌پذیر است.
دیگ بخار لوله آتشی یا فایر تیوب
در این محتوا به دو دیگ بخار واتر تیوب و فایر تیوب اشاره کردیم و در مورد عملکرد، مزایا و معایب هر کدام توضیحاتی ارائه دادیم. دیگ بخار لوله آتشی خود به مدل‌های مختلفی تقسیم می‌شود که در ادامه با آن‌ها آشنا می‌شویم.
دیگ بخار لَنکاشیر
این دیگ بخار از انواع دیگ بخار فایر تیوب دارای دو مخزن بزرگ است که عملیات درون این دو محفظه انجام می‌شود. ابتدا جریان گاز داغ از بخش جلویی دیگ بخار حرکت کرده و مسیر خود را به سمت دودکشی که در قسمت پایینی قرار دارد، ادامه می‌دهد.
در مرحله بعد گاز از دودکش خارج شده و با قرار گرفتن در سمت چپ محفظه به سمت بخش پشتی دیگ تغییر مسیر می‌دهد. در نهایت از مسیر اصلی خارج می‌شود. محدوده فشاری که برای این نوع دیگ بخار تخمین زده شده، بین 0/7 تا 2 مگاپاسکال است.
دیگ بخار کورنیش
دیگ بخار کورنیش به لوله‌هایی با محدودیت بالای تحمل فشار، مجهز شده است. در طراحی این دیگ بخار یک دودکش بزرگ و یک سیلندر مشاهده می‌شود که سیلندر به شکل افقی تعبیه شده است. در ساختار دیگ بخار کورنیش با تکرار فرایند تبدیل گاز داغ به آب، بخار تولید می‌شود.
جریان گاز داغ در این دستگاه به محض رسیدن به انتهای دودکش به دو بخش منتهی به دو سوپاپ تقسیم می‌شود. در این فرایند جریان گاز به سمت دودکش اصلی حرکت کرده و در نهایت از دیگ بخار خارج می‌شود.