آشنایی با دیگ بخار

در دنیای امروزی، تکنولوژی و مهندسی به سرعت در حال توسعه است. به طور مثال، دیگ بخار یا بویلر به عنوان یکی از ابزارهای کلیدی در تأمین انرژی، صنعت و فرآیندهای تولیدی، مورد استفاده قرار گرفته است. این دستگاه های پیشرفته نه تنها به بهبود کارایی و صرفه جویی در انرژی کمک می کنند در نتیجه دیگ بخار نقش مهمی در حفظ محیط زیست نیز دارند. مقاله حاضر با هدف آشنایی با دیگ های بخار و ساختار آن ها نوشته شده است.

تعریف ساده دیگ بخار

دیگ بخار یک تجهیز است که از انرژی حرارتی موجود در سوخت های مختلف مانند زغال، گاز یا نفت برای تولید بخار و انجام فرآیندهای گرمایشی یا مکانیکی استفاده می کند. چگونگی کارکرد این دستگاه شامل چند مرحله اصلی است.

• سوزاندن سوخت : در ابتدا، سوخت انتخابی مانند گاز، زغال یا نفت به داخل دیگ منتقل می شود. سپس، با اعمال حرارت به سوخت، فرآیند احتراق آغاز می شود.
• انتقال انرژی حرارتی به آب : انرژی حرارتی حاصل از احتراق سوخت به آب موجود در لوله های دیگ منتقل می شود. این لوله ها حاوی آب هستند که تحت تأثیر حرارت قرار گرفته و آب به بخار تبدیل می شود.
• انتقال بخار به سیستم: بخار تولید شده به سیستم اصلی منتقل می شود. که ممکن است در یک نیروگاه برق، برای گرمایش ساختمان ها یا حتی در فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.
• استفاده از بخار در فرآیندهای مختلف: بخار حاصل از دیگ به عنوان یک منبع انرژی گرمایی در فرآیندهای مختلف مانند تولید آب گرم برای سیستم های گرمایش، یا حتی به منظور ایجاد حرکت در ماشین آلات صنعتی به کار می رود.

انواع دیگ بخار را بشناسید

دیگ بخار یا بویلر انواع مختلفی دارد که در زیر ذکر شده است.

دیگ بخار فایر تیوب

در دیگ بخار فایر تیوب، ابتدا سوخت، مانند گاز یا نفت، به داخل دیگ تزریق می شود. در اتاق احتراق دیگ، سوخت با هوا ترکیب شده و در نتیجه احتراق، حرارت تولید می شود. این حرارت به لوله های آب منتقل می شود. لوله های آب در داخل دیگ قرار دارند و آب در آن ها در جریان است. بخار تولید شده سپس از داخل دیگ خارج شده و به قسمت های مختلف برای گرمایش منتقل می شود.

دیگ بخار واتر تیوب

ابتدا آب به داخل لوله ها فرستاده می شود. این لوله ها به شکلی خاصی در داخل دیگ قرار دارند و در معرض حرارت سوخت احتراقی، قرار می گیرند. حرارت به لوله های آب منتقل شده و باعث تبدیل آب در لوله ها به بخار می شود. این بخار تولید شده به سرعت از لوله های آب خارج شده و به سیستم های مختلف برای استفاده در فرآیندهای گوناگون ارسال می شود.

اجزای تشکیل دهنده دیگ بخار

بویلر دارای اجزا و قسمت های مختلفی است که در زیر گفته شده است.

• محفظه دیگ: به عنوان بدنه دیگ عمل می کند، مکانی برای قرار گرفتن سایر اجزا را فراهم می کند و باید از جنس و ساختارهایی باشد که در برابر فشار و دماهای بالا که در دیگ بخار به وجود می آیند، مقاوم باشد.
• لوله ها: در داخل دیگ قرار دارند و آب در آن ها گرم شده و به بخار تبدیل می شود. انتخاب مواد و طراحی دقیق این لوله ها برای بهینه سازی انتقال حرارت از اهمیت به سزایی برخوردار است.
• تجهیزات کنترل: سیستم کنترل دیگ بخار شامل سنسورها، کنترلرها و سوییچ هایی است که دما، فشار و دیگر پارامترهای مهم را نظارت کرده و تنظیم می کند. این تجهیزات به کاربر این امکان را می دهند تا دما و فشار دیگ را با دقت کنترل کنند.
• سیستم احتراق: احتراق سوخت در دیگ بخار باعث ایجاد حرارت می شود. سوخت های مختلف مانند گاز، نفت یا زغال در این قسمت به کار می روند.
• سیستم آب کره: آب کره یا واتر تیوب در دیگ بخار برای انتقال حرارت از دیگ به آب استفاده می شود.
• توربین یا موتور: برخی از دیگ های بخار مستقیماً به توربین یا موتور متصل شده اند تا بخار تولید شده برای تولید برق یا ایجاد حرکت به کار برود.
• سیستم خنک کننده: در نهایت، برخی از دیگ های بخار برای تبدیل بخار به حالت مایع (آب) از سیستم خنک کننده استفاده می کنند.