دیگ بخار یا بویلر بخار ((steam boiler دستگاهی است که آب را به بخار تبدیل می کند ، این کار در دیگ های بخار برقی توسط المنت های برقی و در دیگ های بخار معمولی توسط مشعل گازی یا گازوئیلی صورت می گیرد ؛ که در آن آب توسط گرمای شعله مشعل تبخیر می‌شود. داخل بویلر بخار شامل دو بخش طرف آتش و طرف آب است. سطح گرمایی بویلر بخار به مجموع کلیه سطوح درطرف آتش دیگ اطلاق می‌شود. تمام بخشهای داخلی و تحت فشار یک بویلر بخار از آلیاژهای آهنی ساخته می‌شود. دیگ‌های بخار از نظر نوع جنس به دودسته چدنی و فولادی تقسیم می‌شوند. دیگ های بخار چدنی برای تولید بخار کم فشار ساخته می‌شوند و اصولا در کشورمان کاربرد ندارد و می‌توان گفت تمامی دیگ‌های بخار موجود در ایران از نوع فولادی هستند . عایق‌بندی و روکش کاری دیگ های بخار به صورت استاندارد است. برای ایزولاسیون دیگ از پشم سنگ فشرده و به ضخامت‌های استاندارد و رعایت اصول فنی بطوریکه شیب اختلاف درجه حرارت داخل بویلر و محیط به سمت صفر شدن تلفات حرارتی سوق یابد، پوشش داده می‌شود.
چرا دیگ بخار؟
در بسیاری از پروسه های صنعتی یا تهویه مطبوع نیاز به دمای بیش از 100 درجه سانتی گراد می باشد اما دست یابی به این دما توسط دیگ آبگرم فولادی یا چدنی سخت یا غیر ممکن می باشد. دیگ آب داغ هم برای این دما نیاز به فشار بالا دارد . دیگ روغن داغ نیز نیازمند تجهیزات گران قیمت و نگهداری بسیار پرهزینه تری دارد.
دیگ بخار کوچک برای تولید بخار در ظرفیت‌های کم طراحی و تولید می شوند و به صورت افقی و عمودی با سوخت فسیلی و برقی وجود دارد نوع برقی در اندازه کمی بزرگتر از یک کیس کامپیوتر (case pc) می باشد و حجم ذخیره ندارد .
دیگ های بخار کوچک با سوخت فسیلی ( گاز،گازوئیل و ...) به دو صورت عمودی و افقی وجود دارند و برای مصارف با فشار کم در محدوده ( 0 – 5 بار ) یا0 – 75 psi طراحی شده اند.
دیگ بخار کوچک ایستاده (عمودی) در ظرفیت‌های 30 و 50 و 80 و 100 و 150 و 200 کیلوگرم در ساعت بخار موجود می باشد.از جمله موارد مصرف این دیگ‌ها می توان به استفاده در سونای بخار در استخرها،خشکشوییها،صنایع غذایی کوچک،تولید قارچ خوراکی،آشپزخانه صنعتی و ... می باشد.
دیگ بخار کوچک دارای تجهیزات ایمنی و کارکرد تمام اتوماتیک بوده و مجهز به تجهیزات ایمنی و کنترلی مثل شیر اطمینان حساس به فشار،شیشه آب نما،کنترل سطح ( Level control)،پرشر سوئیچ کنترل حدی،شیربرقی خروجی و ... بنا به نیاز می باشند.در صورتی که ظرفیت مورد نیاز بخار بیشتر از 200 کیلوگرم در ساعت باشد باید از نوع افقی استفاده کرد که ظرفیت بیشتری دارند.
مشعل متصل به این نوع دیگ‌های بخار کوچک و اصطلاحا سایز ۱ تا ۳ است.
دیگ بخار صنعتی یا از نوع فایرتیوپ برای ظرفیت‌های کمتر یا نوع واترتیوپ برای ظرفیت‌های بالا یا از نوع ترکیبی هستند .
این دیگ بخارصنعتی ترکیبی از دیگ‌های فایرتیوپ با محفظه احتراق واترتیوپ هستند و انتقال حرارت در دومرحله باعث افزایش راندمان این دیگ‌ها می شود.دیگ‌های بخار سیکل ترکیبی H.R.S.G (Heat Recovery stem generator) در واحدهای نیروگاهی برای چرخاندن توربین‌های بخار مورد استفاده قرار می گیرند و برای تولید برق استفاده می شوند.
دیگ بخار که بیشتر در صنایع متوسط و کوچک رایج است به دو صورت wet back ( پشت تر) و Dry back ( پشت خشک) می باشند.این نوع دیگ‌ها از ظرفیت 1000 پوند بر ساعت بخار تا ظرفیت 120000 پوند بر ساعت بخار بنا به درخواست مشتری ساخته می شوند و به صورت 2 پاس و 3 پاس طراحی می شوند که باعث افزایش راندمان آنها و تولید بخار سوپرهیت می شود.
برخی از مصارف دیگ بخار صنعتی در صنایع به شرح زیر می باشد.
صنایع غذایی،اتوکلاوها،بیمارستان‌ها،هتل‌ها،صنایع داروسازی،خشکشوییها،صنایع نفت و گاز،نیروگاه‌های حرارتی و سیکل ترکیبی،صنایع کاغذ سازی،صنایع چرم،صنایع نساجی و لاستیک سازی و صنایع بسته بندی و تولید و عمل آوری بتن و ... که بسیار گسترده می باشد.
از بخار برای رطوبت زنی در دامداری و مرغداری‌ها،برای خشک کردن در صنایع غذایی و برای گرم کردن در صنایع ذوب مواد و ... استفاده می شود.یعنی از تمام خواص بخار که شامل حرارت بالا،رطوبت،گرمای نهان ویژه و گرمای محسوس در صنایع بنا به نیاز استفاده می شود.
گرمای حاصل از احتراق مشعل در کوره دیگ و لوله ها گرمای خود را به آب درون دیگ خواهد داد و باعث افزایش و در نهایت تبخیر آب می شود. بطور کلی هر دیگ بر اساس نوع آن طرز کار متفاوتی دارد ، به عنوان مثال در دیگ های بخار واتر تیوپ که دارای دو منبع یا درام هستند ؛ نوع تبخیر ، کیفیت بخار خروجی و کنترل کننده ها با دیگ های بخار فایرتیوپ متفاوت می باشد . در توضیحات هر دو مدل دیگ سعی بر تشریح نوع عملکرد شده است.
دیگ های بخار دارای انواع و دسته بندی های مختلف هستند و بر اساس کاربرد ، طرز قرارگیری ، نوع سوخت مصرفی ، نوع لوله ها ، عبور آتش و آب و... به چند گروه تقسیم می شوند،مهمترین انواع آن عبارت است از :
-
دیگ بخار ایستاده یا افقی
-
دیگ بخار فایرتیوپ (fire tube)
-
دیگ بخار واترتیوپ (water tube)
-
دیگ بخار برقی
-
دیگ بخار گازی یا گازوئیلی
شاید برخی از این گروه ها جزو دسته بندی های اصلی و مهم دیگ های بخار نباشند اما جزو دیگ های بخار پرکاربرد می باشند.
دیگ بخار فایر تیوب(FIRE TUBE) چیست؟
دیگ های بخار فایر تیوب پر کاربردترین نوع دیگ های بخار در ایران هستند. در این دیگ ها آتش و شعله حاصل از مشعل در داخل لوله بوده، آب و بخار در اطراف این لوله ها در مخزن اصلی دیگ می باشد. حجم آب در داخل بویلر بخار در حدود 3/4 دیگ میباشد کاهش یا افزایش این میزان که معمولا توسط شرکت سازنده تعیین می شود راندمان و قدرت تولید بخار دیگ را تغییر میدهد. دیگ های بخار فایرتیوب قادر به تولید بخار مرطوب با فشار کمتر و با کیفیت پایین تر از دیگ های واتر تیوپ می باشند. ولی با نصب تجهیزات جانبی و اضافه می توان این نواقض را تا حدی زیادی برطرف نمود. هرچند که در اکثر شاخه های صنعت و بخصوص صنعت تهویه مطبوع نیازی به نصب این تجهیزات احساس نمی شود.
دیگ بخار فایر تیوب از نظر حالت استقرار به دو دسته تقسیم می شود:
- دیگ بخار ایستاده
- دیگ فایرتیوب افقی
در دسته بندی بعدی دیگ های فایر تیوب افقی به انواع وت بک و درای بک Wet Back – Dry Back تقسیم می شوند.
همچنین دسته بندی دیگری مربوط به دیگ های بخار افقی واتر تیوب است که به دو نوع ثقلی و تزریق با پمپاژ می باشد.
دیگ بخار ایستاده
دیگ‌های بخار ایستاده همانطور که از اسم آنها پیداست دارای ارتفاع بزرگتر از قطر دیگ هستند. بویلر بخار ایستاده برای تولید بخار در فضاهای کوچک مانند سونا بخار، تولید قارچ، آشپزخانه‌های صنعتی کوچک،صنایع غذایی کوچک سایر جاهایی که محدودیت فضا وجود دارد استفاده می‌شوند.
طرز کار این دیگ به صورتی است که مشعل، که در پایین دیگ قرار می‌گیرد آتش را وارد کوره دیگ می‌کنند و آتش از طریق پاس لوله‌های درون آن به بالای دیگ و دودکش هدایت می‌شود. از این طریق آب درون دیگ، دور لوله‌ها و کوره، گرم شده و به بخار تبدیل شده و از خروج بخار در بالای آن خارج می‌شود. این دیگ ها برای تولید بخار در فشارها و ظرفیت‌های کم است. که معمولا برای استفاده در استخرها، خشکشوییها، برای ضد عفونی وسایل بیمارستانی (اتوکلاو)، در صنایع غذایی، صنایع چرم، بتن‌گیری و ...استفاده می‌شود. این نوع دیگ‌های بخار از ظرفیت 100 کیلوگرم بخار در ساعت تا 500 کیلوگرم بخار در ساعت تولید می‌شوند.
دیگ بخار فایرتیوب افقی
این نوع دیگ‌های بخار معمولا، شامل بدنه اصلی، صفحه – لوله‌های جلو و عقب، کوره و اطاقک برگشت میباشد که پس از مونتاژ و جوشکاری ابتدا کامل مورد آزمایش‌های غیر مخرب (پرتونگاری، اولتراسونیک، مایع نافذ و ...) قرار گرفته و سپس عملیات تنش‌گیری آنها در کوره مخصوص انجام می‌گیرد.
دیگ‌های فوق دارای دو پاس لوله‌اند که همراه کوره، جمعا دارای سه پاس حرارتی می‌باشند. پاس اول شامل کوره میباشد که به صفحه – لوله جلو دیگ و جلو محفظه برگشت جوشکاری شده است. پاس دوم شامل لوله‌هایی که از اطاقک برگشت به صفحه –لوله جلو دیگ و پاس سوم شامل لوله‌هایی از صفحه – لوله جلو به صفحه – لوله عقب میباشد. شعله در کوره تشکیل میگردد و مواد حاصل از احتراق با عبور از لوله‌های پاس 2و3 و جعبه دودهای جلو عقب، از طریق دودکش خارج می‌شود و در طی این مسیر، آب در اثر جذب انرژی گرمایی حاصل از احتراق سوخت، به بیشترین درجه حرارت ممکن می‌رسد.
در بدنه دیگ‌های بخار دریچه‌های دست رو((Hand hole، آدم رو(Man hole) و لایروبی وجود دارند که هر کدام دارای یک درب متحرک بوده و توسط واشر گرافیکی آب‌بندی می‌گردند. جعبه دودهای جلو و عقب دیگ برای تعمیر، تعویض یا تمیز کاری لوله‌ها پیش‌بینی شده‌اند. لوله‌های پاس 2و3 با روش گشادکردن انتهای لوله‌ها (والسن زدن)، آب بندی می‌گردند و سپس دیگ را تحت آزمایش هیدرواستاتیک تا 1/5 برابر فشار طراحی قرار می‌دهند. پس از نصب دیگ روی شاسی و مونتاژ جعبه دودها، کلیه سطوح خارجی پس از سند بلاست با لایه‌ای از ضد زنگ نسوز پوشش داده می‌شود و سپس عایق کاری آن توسط پشم سنگ با ضخامتی حداقل برابر 30 میلی‌متر با لایه‌ای از ورق محافظ صورت می‌پذیرد.
پس از پایان این مراحل، بخشهای مختلف توسط واحدهای کنترل کیفی مورد بازرسی دقیق قرار می‌گیرند و تأییدیه لازم را دریافت می‌نمایند. در مراحل بعد،نصب شیرها، مشعل، سیستم برق و کنترل دیگ انجام میگردد و پس از آزمایش بخار (تست گرم) و تنظیم نهایی، دیگ رنگ‌امیزی می‌شود. نگهداری و تعمیرات دیگ به ویژه در قسمتهای که به آن اشاره خواهد شد دارای حساسیتی خاص بوده و لازم است در مراحل مختلف دقت لازم معمول گردد.
دیگ های بخار بر اساس مدل و نوع آنها دارای تجهیزات و اجزای مختلفی می باشند ، اما دیگ های بخار فایرتیوپ که کاربرد بسیار گسترده ای در صنایع دارند به طور کلی دارای اجزای زیر می باشند :
- بدنه یا مخزن اصلی
- درپوش لوله ها
- کنترل فشار
- کنترل فشار حد
- گیج فشار (مانومتر)
- کنترل کننده سطح یک ( LEVEL CONTROL )
- کنترل کننده سطح دو ( کنترل سطح حد )
- تابلو کنترل
- شیر قطع و وصل اصلی ( STOP VALVE )
- شیر اطمینان
- سایت گلاس
- دودکش
- شیر بلودان یا زیرآب زنی
- پمپ تغذیه ( FEED PUMP )
- شاسی اصلی
- مشعل
دیگ بخار واترتیوب (WATER TUBE)
در این مدل از دیگ های بخار، آب و بخار در داخل لوله‌ها بوده و شعله حاصل از کار مشعل در اطراف آنها تشکیل می‌شود. دیگ های بخار واترتیوب قادر به تولید بخار با فشار بالا و همچنین بخار سوپرهیت می‌باشند. این نوع بویلر بخار بیشتر کاربرد صنعتی داشته و در تهویه مطبوع و مصارف عمومی کاربرد ندارد. دیگ های بخار واترتیوب بیشتر در ظرفیت‌های بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
دیگ بخار استاندارد تولید شرکت های معتبر است که ناظر استاندارد پس از انجام تست و بازدید در محل کارخانه و یا محل نصب پلاک و مجوز استاندارد را صادر می کند.
برخی از شرکت های تولیدی، بویلر بخار بدون مجوز و بدون استاندارد تولید می کنند و مشاهده شده که همان دستگاه ها را بعنوان دیگ های بخار استاندارد با پلاک جعلی به فروش می رسانند.
دیگ های بخار بر حسب ظرفیت تولید بخار در ساعت و فشار بخار مورد نیاز سیستم محاسبه، انتخاب و تولید می شوند.
مهمترین نکته در انتخاب دیگ بخار تعیین کاربری دستگاه است مانند استفاده در موتورخانه ، تهویه مطبوع و گرمایش ، خشک شویی ، سونا بخار ، کارخانجات صنعتی تولید فوم و ... با توجه به ابعاد کاربری ظرفیت نیاز به بخار متفاوت است.
لذا این دیگ ها از فشار کاری 2 بار تا 100 بار تولید می شوند.
پیشنهاد مطالعه
نحوه انتخاب دیگ بخار
نکته مهم دیگر در خرید دیگ بخار ، استعلام نوع شیرآلات ، کنترلر ها و پمپ تغذیه آب دیگ است. برخی از تولید کنندگان شیرآلات کامل را به همراه دستگاه تحویل نمی دهند. لذا باید آگاهانه از تجهیزات نصب شده و متعلقات همراه دیگ های بخار اطلاع حاصل کرد.
از عوامل موثر بر افزایش راندمان دیگ های بخار علاوه بر مواد نگهداری دیگ و مشعل باید تجهیزات جانبی دیگ و مشعل را در نظر بگیریم.
1 - استفاده از آب نرم سختی گیری شده زیر 70ppm به جهت جلوگیری از رسوب گرفتگی در لوله کشی و دیگ های بخار
رسوب گرفتگی در دیگ های بخار از انتقال حرارت دو سطح آب و گاز داغ جلوگیری کرده و راندمان دیگ بخار پایین می آید.
عدم انتقال حرارت در سطوح انتقال سبب افزایش دمای دودکش و کاهش راندمان دیگ می شود.
2 - استفاده از آب داغ جهت تغذیه دیگ های بخار
جمع آوری آب کندانس شده در مخزن کندانس و استفاده از آن جهت تامین آب دی اریتور و استفاده از دی اریتور مناسب با ظرفیت دستگاه کمک شایانی به افزایش راندمان دیگ های بخار می کند.
3 - سرویس و نگهداری دیگ های بخار در دوره های منظم
اسید شویی دیگ بخار و نظافت مکانیکی کف بویلر و تجهیزات کنترل سطح
4 - استفاده از دی اریتور مناسب
دی اریتور که به جهت گرم کردن آب ورودی و حذف اکسیژن از آب استفاده می شود باید مطابق با ظرفیت دیگ های بخار انتخاب شود.
5 - زیرآب کشی دیگ یا بلودان
هرچند که آب ورودی به دیگ های بخار سختی گیری شده باشد با این وجود چون بخار خالص از دیگ خارج می شود. خواه ناخواه مقداری رسوب روی لوله ها و مقداری مواد ته نشین شده کف دیگ باقی می ماند که با آب ورودی مخلوط می شود. و سبب افزایش سختی آب درون دیگ می شود. در هر روز کاری مقداری از آب دیگ باید برای تجدید بلودان شود و خارج گردد.
پیشنهاد مطالعه
روش های شستشوی دیگ بخار
بویلر بخار یکی از حساس ترین دستگاه ها در سیستم های تاسیسات است، که با توجه به دما و فشار کارکرد بالا و همچنین انجام تغییر فاز طی فرآیند تبخیر، و وجود دو فاز سیال در دستگاه، حساسیت طراحی و نگهداری دستگاه بالا می رود.
هرچه ظرفیت و فشار کاری دیگ پبیشتر شود نکات طراحی، نگهداری و راهبری بیشتر می شود. برای مثال طراحی و تولید بویلر بخار با فشار کاری 16 بار با طراحی دیگ با فشار کاری 2 بار متفاوت است.
عوامل موثر بر طول عمر دیگ بخار در طراحی و تولید دیگ بخار
عوامل طراحی و تولید اعم از نقشه های اجرایی، ضمانت تیوب ها، ضخامت بدنه، تعداد پاس های انتقال حرارت، ضخامت تیوپ شیت ها، نوع جوشکاری، نوع محفظه احتراق و ضخامت آن، تست و تنش زدایی پس از تولید و ... هریک می بایست طبق استاندارد های معتبر باشد. بسیاری از تولید کنندگان حتی درصدی از موارد ذکر شده را در سیستم طراحی و تولید رعایت نمی کنند در نتیجه محصول نهایی حتی اگر در زمان نصب و راه اندازی به مشکل برنخورد قطعا طول عمر کوتاهی خواهد داشت.
عوامل موثر بر طول عمر دیگ بخار در راهبری و نگهداری
استفاده از آب ورودی با میزان سختی کمتر از ppm 70 باید در دستور کار استفاده از دیگ های بخار قرار داشته باشد. بصورتی که دائما سختی آب توسط آنالایزر و یا تکنسین های نگهداری کنترل شود.
عملکرد صحیح فید پمپ ها و متعاقبا عملکرد صحیح لول کنترل ها روزانه چک شود.
لول کنترل های دستگاه باید بصورت ادواری بازرسی و سرویس شوند.
بلودان یا زیراب کشی دستگاه باید طبق زمان بندی مشخص انجام گردد.
تست لول کنترل ها جهت اطمینان از صحت عملکرد باید طبق زمان بندی مشخص صورت گیرد.
تست عملکرد صحیح شیرهای اطمینان باید انجام شود.
می بایست دریچه‌های بازدید دستگاه باز شده و رسوبات کف دیگ جمع آوری شوند. گاها این ذرات ته نشین شده در دیگ به محفظه احتراق رسیده و سبب خسارت جبران ناپذیری می شوند.
کارکرد صحیح دیگ های بخار و تولید فشار مناسب بخار با عملکرد صحیح پرشر سوئیچ ها حاصل می شود، لذا سرویس منظم پرشر سوئیچ ها باید انجام شود که متاسفانه این مورد کمتر مورد توجه قرار می گیرد.
ضخامت سنجی ، کنترل جوش و تست هیدرواستاتیک طی دوره های منظم باید انجام گیرد که بهتر است این مسئولیت به پیمانکار دارای صلاحیت واگذار شده و گواهینامه دریافت گردد.
به دلیل اینکه دیگ‌های بخار دائما در حال تولید بخار و تغییر فشار داخلی هستند، بدنه دیگ‌های بخار اصطلاحا دچار خستگی می شود لذا تست های ضخامت سنجی و تست های فشار از نیازهای ضروری دیگ های بخار است.
لازم به ذکر است پرکردن ، تخلیه و حتی سرد کردن دیگ می بایست در فشار اتمسفر انجام شود.
قیمت دیگ بخار بر اساس پارامترهای متعددی تعیین می شود :
برندهای دیگ بخار
سازنده های زیادی در ایران اقدام به ساخت بویلر بخار کرده اند که بر اساس کیفیت ، اعتبار و بسیار موارد دیگر این دستگاه را با قیمت های متفاوتی به بازار عرضه می کنند. از برندهای شناخته شده در تولید بویلر بخار می توان به ماشین سازی اراک ، پاکمن ، دابو صنعت ، آب بند و آذر دماگستر اشاره کرد.
کاربرد دیگ بخار
قیمت دیگ بخار رابطه مستقیم با کاربرد آن دارد ؛ دیگ بخار خانگی که بیشتر برای اتوشویی یا خشک شویی ها استفاده می شود فشار کاری کمتر دارد و بیشتر از نوع ایستاده می باشند که قیمت کمتری نسبت به دیگر دیگ ها دارد ، از این دیگ برای کارواش نیز استفاده می شود.
فشار کاری و ظرفیت
دو پارامتر بسیار موثر در قیمت گذاری بویلر بخار که با افزایش این دو پارامتر قیمت نیز افزایش خواهد داشت.
گارانتی انواع دیگ‌های بخار با توجه به برند آنها دارای مدت زمان متفاوت است.
با تشکر از اعتماد شما، فروشگاه اینترنتی بامین تهویه تصاویر،اطلاعات فنی و مشخصات انواع بویلر بخار را جهت مقایسه و خریدی مطمئن در اختیار مشتریان محترم قرار داده است. مشاورین بامین تهویه آماده‌ی پاسخ گویی به سوالات شما می باشند.
بامین تهویه تخصصی ترین وب سایت کشور در زمینه تأسیسات
