دیگ بخار

دیگ بخار

دیگ بخار استاندارد یک محفظه بسته است. آب در آن توسط حرارت ناشی از احتراق سوخت مشعل گرم می شود و به بخار تبدیل می شود. وصریحا برای تولید بخار تحت فشار مورد استفاده قرار می گیرد. دیگ های بخار از نظر جنس به دو دسته فولادی و چدنی تقسیم می شوند.

دیگ بخار چدنی

برای مصارفی که فشار بخار کمی نیاز دارند مناسب است زیرا از نظر فشار و دمای کاری دارای محدودیت هستند.هرچند برخی سازندگان ادعا می‌کنند که دیگ‌های تولیدی آنها فشار بیشتر از ۵ بار را تحمل خواهد کرد. اما در حالت معمولی، از دیگ بخار چدنی برای فشارهای پایین و حداکثر در فشار کاری ۵ بار استفاده می شوند. به همین دلیل برای مصارف خانگی و صنایع کوچک کاربرد دارند.

در صورت استفاده در فشار بالاتر ممکن است در پره های آن ترک خوردگی بوجود بیاید.دیگ های چدنی از چدن خاکستری. رنگ ساخته می شوند. به عبارتی دیگر برای تولید بدنه دیگ بخار چدنی از متریال چدن خاکستری به کار می رود. از جمله مزایای دیگ های چدنی وزن کم ، تحمل حرارت بالا و مقاومت بالای آنها در برابر اکسید شدن می باشد . از معایب دیگ های چدنی می توان به بازدهی حرارتی کمتر. نسبت به دیگ های فولادی و همچنین مشکلاتی از قبیل ترک برداشتن. جداره پره ها در اثر تنش حرارتی اشاره کرد.

انواع بویلر بخار چدنی

دیگ بخار چدنی در ابعاد و ظرفیتهای مختلف تولید و برای مصارف گوناگونی طراحی میشود. دیگ ها به صورت یکپارچه و یک تکه، یا قطعاتی (پره ای) و به روش ریخته گری ساخته می شود.

یک تکه: بویلر بخار چدنی یک تکه برای تولید آب گرم و بخار فشار ضعیف کاربرد دارد و تولید آنها در کشورمان ایران بسیار محدود است و شرکتهای کمی به تولید این نوع بویلر صنعتی گرویده اند.

پره ای: این دیگها براساس ظرفیت حرارتی آنها از تعدادی پره چدنی تشکیل می شوند. این پره ها می تواند به صورت افقی و یا عمودی ساخته شود که در فضای وسط پره ها شعله مشعل قرار می گیرد و جهت افزایش راندمان و بازدهی در دیگ بخار چدنی پره ای و همچنین حداکثر استفاده از انرژی حرارتی سوخت، در محیط پره ها مجراهای خاصی در نظر گرفته شده اند. که گازهای داغ حاصل از احتراق از آنها عبور میکنند. و انرژی خود را به آب داخل داخل دیگ بخار منتقل می کنند.

دیگ بخار فولادی

دیگ های فولادی همانطور که از نام آن پیداست جنس آن از فولاد است و اکثر دیگ ها از این نوع هستند.این نوع دیگ ها از ورق ها و لوله های فولاد آلیاژی در دو نوع واتر تیوب و فایر تیوب ساخته می شوند.

فولاد آلیاژی به فولادی گفته می شود که برای افزایش و تامین خواص مورد نظر با فلزاتی مانند کروم ، نیکل ، منگنز ، مولیبدن ، کبالت ، وانادیم ، ولفرام و … آلیاژ می شود. چنانچه مجموع درصد وزنی عناصر موجود در فولاد آلیاژی از 5 درصد کمتر باشد آن را فولاد  کم آلیاژ و چنانچه از 5 درصد بیشتر باشد، فولاد پر آلیاژ می نامند.

دیگ بخار

 دیگ فولادی steel boiler دارای ضخامت های متنوعی است. و به گونه ای طراحی شده اند. که در برابر فشار داخلی در دیگ های بخار و شیرها، بسیار مقاوم است. باتوجه به متریال ساخت این نوع دیگ های دارای راندمان بیشتری نسبت به دیگ های دیگر دارد. بدنه دیگ های فولادی شل است.

جنس لوله های که در بویلر فولادی استفاده می شود باید آتشخوار بدون درز باشد. هرچه کیفیت فولاد بیشتر باشد به تبع راندمان نیز بیشتر می شود. ساخت انواع دیگ های و بویلر های صنعتی باتوجه به درخواست مشتری صورت می گیرد. اگر مشتری نیاز به فشار بالای بخار نداشته باشد میتواند از دیگ چدنی استفاده کند. از همین رو قبل از خرید انواع مختلف بویلر صنعتی باید اطلاعات کافی در مورد آن داشته باشید سپس اقدام به خرید دیگ بخار کنید. برای این منظور میتوانید از مشاوره رایگان کارشناسان ما بهرمند شوید.

مقاله :  خرید دیگ بخار
مزایا و معایب بویلر فولادی

از جمله مزایای دیگ های بخار فولادی ، راندمان حرارتی بالا ، طول عمر بالا ، امکان ساخت در ظرفیت های بالا و متناسب با انواع پروژه ها(به دلیل تنوع در ضخامت)،حمل و نقل آسان و قابلیت تحمل شوک های حرارتی بالا می باشد. همچنین انواع سوخت ها را میتوان برای احتراق این نوع دیگ در نظر گرفت.از معایب دیگ های بخار فولادی می توانیم به گران بودن آن ، عدم امکان تغییر در ظرفیت و گران بودن هزینه تعمیر و نگهداری این نوع بویلر اشاره کنیم

دیگ های بخار فولادی شامل بدنه اصلی، صفحه ، لوله های جلو و عقب ، کوره و محفظه برگشت می باشد. شعله توسط مشعل درون کوره ایجاد می شود. و مواد حاصل از احتراق با عبور از لوله ها از طریق جذب انرژی گرمایی حاصل از احتراق سوخت به بیشترین درجه حرارت ممکن می رسد. و تغییر فاز می دهد و به بخار تبدیل می شود . این روند آنقدر ادامه می یابد تا فشار بخار به حد مورد نظر برسد و مدار فرمان ، دستور قطع مشعل و پمپ را صادر کند.

تاریخچه دیگ بخار

اولین تغییر مهم وات که در سال ۱۷۶۹ به ثبت رساند اضافه کردن یک محفظه جداگانه تراکم بخار بود. او همچنین با عایق‌بندی، سیلندر بخار را مجزا کرد و در سال ۱۷۸۲ ماشین دوطرفه را اختراع نمود. تمام این‌ها همراه با چند فقره تغییرات و اصلاحات کوچک‌تر به کارایی بیشتر ماشین‌های بخار منتج شد. این ازدیاد کارایی عملاً به معنای تفاوت بین یک ابزار ماهرانه ولی نه چندان قابل استفاده با وسیله‌ای با توان صنعتی فراوان بود. وات در سال ۱۷۸۱ با اختراع یک سری چرخ‌دنده حرکت تناوبی موتور را به حرکت دورانی تبدیل کرد.

تاریخچه بویلر بخار

با استفاده از این ابزار بر موارد استفاده از موتور بخار به شکل چشمگیری افزوده شد. وات که خود فاقد استعداد لازم در کارهای تجاری بود، در سال ۱۷۷۵ به اتفاق ماتیو بولتون که مهندسی چیره‌دست و معامله‌گری توانا بود شرکتی تأسیس کرد، طی ۲۵ سال بعد شرکت وات – بولتون تعداد زیادی موتورهای بخاری تولید و به بازار عرضه کرد که در نتیجه ثروت سرشاری نصیب آن دو گردید.

در باب اهمیت ماشین بخار مبالغه و گزافه‌گویی نمی‌شود. درست است که بسیاری از اختراعات دیگر در انقلاب صنعتی نقش داشته‌اند؛ ولی هیچ‌یک از آنها به‌تنهایی نمی‌توانستند برای انقلاب صنعتی حیاتی باشند. قبل از آن اگر چه از نیروی آب و باد برای به گردش درآوردن چرخ آسیاب‌ها استفاده می‌شود ولی منبع اصلی نیرو همواره عضلات انسان بود. استفاده از این عامل ظرفیت تولید صنعتی را به کلی محدود می‌کرد. با اختراع ماشین بخار این محدودیت بر طرف شد. پس از آن انرژی بسیار زیادی برای تولید در دسترس بود و مرتباً نیز به میزان آن افزوده می‌شد.

تاریخچه بویلر بخار

اولین دیگ بخارمتشکل از پوسته ای ساده با یک لوله تغذیه و یک خروجی بخار بود که روی آن با آجر پوشیده می شد، سوخت در داخل پوشش دیگ سوزانده می شد و گرمای آزاد شده  از روی سطح پایینی پوسته  که شبیه کتری بود عبور داده می شد.

تحقیقات صورت گرفته نشان داد که گرم کردن یک منبع بزرگ آب بازده کمی دارد. پس این بار محصولات داغ احتراق را از میان لوله هایی که در پوسته دیگ قرار داشتند و آب آنها را احاطه کرده بود عبور دادند که نه تنها سطح تماس آب با گرما را افزایش داد،بلکه کمک کرد تا تشکیل بخار از آب توزیع یکنواخت تری پیدا کند. سپس دیگ هایی طراحی شد که در آنها آب از درون لوله ها و آتش از بیرون آنها عبور می کرد.هر چه تعداد این لوله ها بیشتر و اندازه آنها کوچکترمی بود بازده بیشتری داشتند .

مقاله :  کنترل دمای سوپر هیت
تاریخچه بویلر بخار

دیگ های بخار ماشین سازی بخار شعله خراسان از ظرفیت 60 کیلو گرم تا 500 کیلو گرم در ساعت. به صورت عمودی و از ظرفیت  300کیلو گرم تا ظرفیت 15 تن در ساعت. به صورت افقی سه پاس wet back ، افقی سه پاس Dry Back  و دو پاس  کوره برگشتی تولید می گردد.

 دیگ های بخار در این واحد تولیدی بر مبنای. استاندارد بین المللی BS2790  و استاندارد ملی  isiri 4231  توسط متخصصین. فنی طراحی و تحت نظارت مهندسین واحد نظارت بر ساخت محصولات. با بالاترین دقت و با بهره گیری از بهترین متریال تولید می شوند.که با در نظر گرفتن ماکزیمم سطح حرارتی در طراحی و ایزولاسیون مناسب و استاندارد ، دارای بالاترین راندمان حرارتی می باشند.

انواع دیگ بخار

  • دیگ بخار عمودی Vertical : بویلر بخار عمودی در مکان ها که مقدار فضای کمتری در اختیار دارند و همچنین به بخار کمی نیاز است مورد استفاده قرار میگیرد . برای استعلام دیگ های بخار عمودی ساخت شرکت ماشین سازی بخار شعله خراسان به مقاله بویلر بخار عمودی مراجعه کنید.
  • دیگ بخار افقی Horizontal :در بویلر بخار افقی احتمال ارتباط بین حرارت مستقیم آتش و سطوح داخلی بخار صفر است این مزیت از نظر ایمنی دستگاه بسیار اهمیت دارد.بالا بودن راندمان این نوع دیگ ها مصرف سوخت را کم میکند. همچنین این دیگ ها برای فشار بالا مورد استفاده قرار میگیرد . برای مطالعه کامل این دیگ ها به مقاله دیگ های بخار افقی ساخت ماشین سازی بخار شعله خراسان مراجعه کنید.

طرز کار دیگ بخار

به طور کلی طرز کار دیگ بخار بدین صورت است. که آب در مخزن دیگ بخار ذخیره شده و سپس توسط گاز طبیعی، پروپان، گازوئیل، زغال سنگ و یا یک عنصر الکتریکی گرم میشود. و وقتی آب به بخار تبدیل شد در یک مخزن خالی گنبدی شکل جمع میگردد. بخار بطور مستمر در گنبد و سطح فشار در ارتفاع بالا و بالاتر جمع شده و زمانی که به سطح مورد نظر رسید بخار از طریق دریچه آزاد میگردد. تا بدین ترتیب از طریق لوله ها و اطراف خانه حرکت نماید. بخار مادامی که مشعل روشن باشد از طریق یک سری رادیاتور حرکت میکند تا زمانی که انرژی به اندازه کافی مصرف گردد سپس بعد از خاموشی مشعل دوباره به آب تبدیل میگردد و مجددا به بویلر بخار برمیگردد.

کاربرد دیگ بخار:

دیگ بخار ، بخار تمیز تولید می کند در هر صنعتی که نیاز به بخار تمیز باشد دیگ بخار کارایی دارد. برای نمونه :

  • صنعت چاپ و کاغذ: در کارهای چاپی بخار برای فرایندهایی که به دما تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد و کنترل  دمای بخار بصورت ساده مورد نیاز است، مناسب است . در این حالت گرمایش توسط دیگ بخار انجام می شود.
  • صنعت نوشیدنی: در تولید انواع نوشیدنی ها از گرما استفاده می شود و این حرارت باید قابل تنظیم و بالا باشد . بهترین راه حل ایجاد دمای مورد نیاز استفاده از دیگ بخار است .
  • صنعت آماده سازی قیر : برای آماده سازی قیر باید مخازن ذخیره سازی آن گرم شود . دمای قیر باید به اندازه کافی در دمای بالا ثابت باشد بعنوان مثال دمای درجه سانتیگراد لازم است تا حالت مایع بودن آن حفظ شود و قابلیت پمپاژ داشته باشد. اگر حرارت قیر پایین بیاید پمپاژ آن دشوار یا غیر ممکن می شود و بنابراین برای استفاده از آن باید از یک منبع حرارت دقیق و قابل اطمینان مثل دیگ بخار استفاده نمود.
  • صنایع شیمیایی و داروسازی :این صنعت نیاز به بخار خالص و درجه حرارت بالا برای استرلیزه کردن و خشک کردن دارد. در این صنعت برای آماده­ سازی قرص ها، کپسول ها، پودرها، آمپول ها، پمادها و غیره از بخار استفاده می­ شود.
  • ضدعفونی خاک و کشاورزی
  • صنایع دریانوردی: در صنعت دریانوردی اغلب به دنبال یافتن راه حل های نوآورانه برای تولید گرما و حرارت مورد نیاز در بخش های مختلف همانند موتورخانه می باشند. دیگ بخار برای تامین حرارت مورد نیاز در این بخش ها مورد استفاده قرار می گیرد.
  • صنعت بسته بندی سخت و پلاستیک سازی
  • صنایع پارچه، بافت و خشکشویی
  • صنعت کارواش بخار
مقاله :  دیگ بخار صنعتی

استاندارد دیگ بخار

دیگ های بخار فولادی مطابق استاندارد بین المللی BS2790  و استاندارد ملی isiri4231 ساخته می شوند این استاندارد از بخش های زیر تشکیل شده است :

  1.  کلیات
  2. مواد
  3. طراحی
  4. عملیات حین ساخت به غیر از جوشکاری
  5. مهارت و ساخت در جوشکاری
  6. بازرسی و آزمایش فشار
  7. ارائه مدارک و نشانه گذاری

با توجه به بندهای این استاندارد شرکت های بازرسی مورد تایید اداره استاندارد بایستی در مراحل مختلفی از ساخت ، دیگ را مورد بازرسی قرار دهند.

  1. بررسی نقشه ساخت و تایید بر اساس حدود استاندارد
  2. کنترل مواد اولیه شامل ورق و لوله
  3. تایید مونتاژ اولیه دیگ
  4. انجام تست و آزمون های غیر مخرب. (UT , VT , MT , RT) جهت تایید جوشکاری انجام شده. بر روی دیگ
  5. آزمایش هیدرواستاتیک تا 1/5 برابر فشار طراحی
  6. صدور گواهی و پلاک بازرسی

تجهیزات دیگ بخار

  • مشعل : وظیفه اصلی مشعل تبدیل سوخت های مصرفی ( گاز ، گازوئیل و مازوت ) به انرژی حرارتی می باشد.
  • پمپ آب : پمپ آب وظیفه تامین و تزریق آب مورد نیاز به دیگ را دارد. پمپ باید به گونه ای انتخاب شود. که بتواند مقدار آبی که در دیگ به بخار تبدیل شده. را جبران کند. و مانع کاهش سطح آب گردد . پمپ تغذیه دیگ های بخار معمولی از نوع طبقاتی و استلنس استیل می باشد.
  • کنترل کننده سطح آب : کنترل کننده سطح یا لول کنترل (Level Control)  موظف است. سطح آب درون بویلر را کنترل کند در ظرفیت های بالاب 140 کیلو گرم. در ساعت تعداد کنترل کننده های سطح 2 عدد خواهد بود. این کنترل کننده ها به گونه ای طراحی شده اند که در صورت نیاز فرمان قطع و یا وصل کردن پمپ تغذیه ، مشعل. و اخطار سطح پایین آب را می دهند.
  • آبنما : آبنما یا نشان دهنده سطح (Level Indicator) وظیفه نشان دادن. سطح آب درون دیگ را بر عهده دارد که با توجه به ظرفیت. دیگ تعداد آن می تواند یک و یا دو عدد باشد. آبنما به دو صورت مغناطیسی و یا شیشه ای تولید می شود.
  • پرشر سوئیچ ( Pressure Switch) : تنظیم و کنترل فشار دیگ بر اساس فشار طراحی دیگ و متناسب. با نیاز مصرف کننده توسط پرشر سوئیچ انجام می شود. هرگاه فشار دیگ از حد تنظیم شده بالاتر رود. ، فرمان خاموش شدن مشعل و هرگاه فشار پایین تر بیاید فرمان. روشن شدن مشعل را صادر می کند.
  • مانومتر ( گیج فشار ) : نشان دهنده فشار بخار دیگ.
  • شیر اطمینان (Safety Volve) : وظیفه شیر اطمینان کم کردن فشار دیگ می باشد. که متناسب با ظرفیت دیگ ، یک و یا دو عدد شیر اطمینان بر روی دیگ نصب می شود. جهت اطمینان از عملکرد صحیح شیر اطمینان بهتر است هفته ای یک بار کنترل شود.
  • کنترل کننده دما : کنترل کننده های دمای آب و اگزوز به صورت ترموکوپل و ترموستات دیجیتال بوده و بوسیله آن دما کنترل می شود. ترموستات بر روی یک دمای معین تنظیم می گردد. زمانیکه دما از عدد تعیین شده بالاتر میرود. فرمان قطع مشعل صادر میگردد.
  • شیر اصلی خروج بخار : در بویلر های بخار این شیر به عنوان شیر اصلی خروج بخار. در قسمت بالای دیگ جهت قطع و وصل کردن جریان خروجی بخار نصب می گردد. که اندازه این شیر متناسب با ظرفیت دیگ بخار می باشد.
  • تابلو برق : کلیه فرمان های دیگ بخار و هماهنگی بین تمامی تجهیزات الکتریکی بویلر توسط تابلو برق انجام می شود .

جهت مشاوره با تیم فنی بخار شعله خراسان تماس بگیرید

09128978600

09152073141

05135415050

منابع

  • مرجع کاربردی بویلر های آب گرم و بخار صنعتی The Boiler Book By Cleaver-Brooks
  • Boiler Operators handbook
  • By: Kenneth E.heselton
14 پاسخ

تعقیب

  1. […] اکثر دیگ های بخار گرمای مورد نیاز خود را از سوختن سوخت دیگ بخار بدست می آورند. لوازمی برای احتراق وجود دارند که مشعل نامیده می شوند مثل سوخت انداز (stoker) ولی همه آنها سوخت و هوا را ترکیب می کنند تا مخلوط قابل احتراق تولید شود. […]

  2. […] با اصول طراحی آن آشنا باشیم. انواع مختلف بویلر (Boiler) (دیگ بخار) در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند که بیشتر آنها […]

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.