دیگ بخار چیست؟

دیگ بخار دستگاهیست که برای تولید بخار از آن استفاده می شود.این بخار می تواند برای چرخاندن توربین یا گرم کردن برخی کوره ها استفاده شود.در دیگهای بخاری که در نیروگاهها کار میکنند به دلیل نیاز به فشار بالاتر بخار به صورت سوپرهیت(مافوق گرم) است.آب در دیگهای بخار از لوله هایی که در میان شعله های مشعل محصور شده اند عبور میکند اما در دیگهای بخار کوچکتر بخار به صورت اشباع خواهد بود و در این مشعل ها شعله در داخل لوله و آب در اطراف لوله قرار دارد.

دیگ بخاریک دیگ بخار از قسمت‌های مختلفی تشکیل شده که توضیح مختصری در مورد آنها خواهید دید:

1. مشعلهای دوگانه سوز
2. شیشه آب نما: سطح آب داخل دیگ را نشان می‌دهد
3. مانومتر: فشار دیگ را نشان می‌دهد
4. تابلو و تجهیزات برقی
5. هشدار دهنده: در صورت بالا رفتن فشار داخل دیگ هنگامی که قسمتی به درستی کار نکند
6. پمپ: در این دیگها از پمپ با دبی بالا و هد متوسط از نوع حلزونی طبقاتی استفاده می‌کنند که دارای یک الکترو موتور به عنوان محرک است...
7. دودکش: برای خروج گازهای سوخته شده در فرایند احتراق
8. زیر آب زن: خروجی از ته دیگ برای خروج رسوبات ته‌نشین شده در ته دیگ
9. سنسور حرارتی: از آنجایی که بخار تولیدی در حالت اشباع است و دما و فشار همواره متناسبند به‌جای استفاده از فشارسنج که در فشارهای بالا مشکل است از سنسورهای حرارتی استفاده میکنند با استفاده از این اصل که هر دما فشار معینی را نشان می‌دهد.
10. سوپاپ اطمینان: اگر در موارد نادر تمام ایستگاههای ایمنی و همچنین هشدار دهنده‌ها به علت نقص درست کار نکنند در صورت تجاوز فشار از محدوده قانونی خود سوپاپ باز شده و فشار را با خارج کردن قسمتی از بخار داخل دیگ کاهش می‌دهد.اجزای قطعات دیگ بخار
11. تراپ: واحدیست که بخار کندانس شده را جمع‌آوری کرده و به آن تله آب نیز می‌گویند.

 

 

کاربرد های دیگ بخار

امروزه از دیگ های بخار در صنایع غذایی سیستم های گرمایشی و نیروگاه ها استفاده می گردد و آنچه مشخص میباشد این است که استفاده از دیگ های بخار از اوایل قرن هجدهم میلادی با پیدایش ماشین های بخار در صنعت طراحی گردیده است دیگ های اولیه از ظرف سر بسته ای از ورق های آهنی  که که بر روی هم برگردانده شده و پرچ شده بودند در اشکال کروی ساده تا انواع پیچیده تر نظیر دیگ های واگن وات که شبیه واگن سرپوشیده ای بود ساخته می شدند .

این ظروف بر روی دیواره ای از آجر بر روی آتش قرار داشتند و برای رساندن حرارت به نقاطی از ظرف که  مقابل آتش نبودن از کانال های آجری استفاده می شود را بیرون سوز می نامند و بزرگترین اشکال آن ها و در پایین ترین یعنی بالای سطح داغ آتش بود  که سبب جلوگیری  تماس فلز و آب نشاط که نتیجه آن بالا رفتن درجه حرارت فلز(حدود 500 درجه سلسیوس) و تغییر شکل و در نهایت سخنان بود و هرچند فشار کاری دیگ های آن زمان در حدود فشار اتمسفر بود ولیکن این مشکل باعث خراب شدن و یا موارد ترکیدن دیگ می‌شد.

با افزایش تقاضا برای تولید  دیگ های با فشار بالاتر، ساخت دیگ بخار که درون سوز بودن آغاز شد که از استوانه‌های فلزی ساخته می‌شدند  و کوره نیز به شکل استوانه در درون مخزن استوانه ای قرار می گرفت و محصولات احتراق که در آن زمان بیشتر به صورت جامد( زغال سنگ) بودند از روی صفحه مشبک به درون کوره انتقال میافتن و درون کور می سوختند.

  در این دیگ های بخار اولیه برای بهره‌برداری از دمای گاز های خروجی دودکش از طریق انتقال آنها از کوره به کانال های تعبیه شده در زیر مخزن استوانه‌ای و در نهایت هدایت به سمت دودکش خروجی دیگ بخار اقدام به بالا بردن راندمان می‌نمودند ولیکن با توجه به اینکه فلز مخزن زیر کوره که به دلیل جمع شدن گل و لای حاصل از آب و کاهش تماس آن با آب مخزن دارای دمای بیشتری می شد، همان مشکل تغییر خاصیت فلز تا حدودی وجود داشت هر چند دمای گازهای کانال خیلی کمتر از قبل بود. در ادامه فرایند پیشرفت تولید دیگ های  بخار صنعتی، دیگه های معروف به لوله آتشی عقب خشک (Fire Tube& (DryBack طراحی و ساخته شدن که در این دیگ ها با قرار دادن لوله های متعدد داخل مخزن دیگ بخار، گازهای داغ انتهای کوره را از داخل آن ها عبور داده در نهایت از قسمت دودکش دیگ بخار خارج می‌شدند یکی از مشکلات این دیگ ها وجود سطح عایقکاری شده در انتهای کوره بود که علاوه بر اتلاف انرژی حرارتی، کار و یا انتقال در اثر لرزش و ضربه های ایجاد شده در کوره باعث صدمه دیدن عایقکاری و در نتیجه سوختن فلز انتهای کوره می گردید  که این مشکل در نسل بعدی دیگ های بخار صنعتی با قرار دادن انتهای کوره در داخل آب تا حدود زیادی مرتفع گردید و سطح حرارتی دیگ افزایش یافت در این طرح به نام طرح لوله آتشی و عقب تر(Fire Tube&(WetBack  معروف می باشند به طور معمول بسته به ظرفیت دیگ بخار لحاظ انرژی حرارتی ورودی،به دو صورت:دو پاس و سه پاس،طراحی و ساخته میشوند  راندمان حرارتی در دیگ های جدید با اعمال سطح حرارتی قابل قبول و عایق کاری مناسب در حدود ۸۵ درصد قابل دستیابی می باشد.