بویلر چیست، انواع بویلر + راهنمای خرید بویلر

بویلر از تجهیزات پرکاربرد در صنایع مختلف از جمله ساختمان است. بویلر ها بر اساس کاربرد و اندازه و سایر موارد به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند و هر یک هم مزایا و معایب خود را دارند. اما واقعا بویلر چیست و چه کاربردی دارد؟ در ادامه به این موضوعات پرداخته شده است.

بویلر چیست؟

دیگ بخار یا بویلر عبارت است از یک مخزن بسته که در آن بخار آب جهت تامین نیاز های گرمایشی مجموعه (نیروگاه، موتورخانه ساختمان، …) به وسیله حرارت ناشی از احتراق سوخت مصرفی بویلر تولید می شود.

دیگ بخار از دو بخش طرف آتش و طرف آب تشکیل شده است. تمام قسمت های تحت فشار این مخزن از آلیاژ های مقاوم آهنی ساخته می شود. این دیگ ها در انواع مختلف بویلر واترتیوب (آب در لوله) و بویلر فایرتیوب (آتش در لوله) ساخته می شود که تلاش شده است در این یادداشت به بررسی و توضیح جامع این مجموعه پرداخت.

بویلر یا همان دیگ، یکی از انواع تجهیزات مکانیکی است که به صورت یک مخزن تحت فشار عمل کرده و در آن سیال عامل تا نقطه جوش یا دمای مورد نظر گرم شده و مورد استفاده قرار می گیرد.

بویلر ها معمولا بر اساس خروجی های شان به دو دسته بویلر آب گرم و یا بویلر بخار گرم دسته بندی می شوند.

سیال خروجی از بویلر در مصارف مختلف گرمایش ازجمله موتور خانه ها مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع بویلر

دسته بندی بویلرها تابع عوامل متعددی است که در این جا به ذکر برخی از آن ها پرداخته ایم:

دسته بندی بویلرها بر اساس محل کاربرد

این دسته بندی بسیار گسترده می باشد و شامل موارد متعددی از جمله تولید برق، حمل و نقل و ساخت و ساز است.

دسته بندی بویلر بر اساس فشار کار

همان طور که ذکر شد بویلر ها مخازن یا دیگ هایی هستند که تحت فشار فعالیت کرده از این رو بر اساس فشار کار آن ها را به چهار نوع فشار کاری پایین، فشار کاری متوسط، فشار کاری بالاو فشار کار فوق بحرانی دسته بندی می کنیم که مقادیر عددی این نوع دسته بندی با توجه به نوع بویلر برای هر دسته متفاوتاست.

دسته بندی بر اساس محل تولید بخار 

این دسته بندی که شاید بتوان گفت مهم ترین دسته بندی جهت انتخاب نوع بویلر می باشد به دسته بندی بویلر ها بر اساس محل تولید بخار در آن ها می پردازد که از این رو بویلر ها به دو دسته فایرو واترتیوب دسته بندی می شوند.

دسته بندی بویلر بر اساس سوخت

آخرین پارامتر دسته بندی بویلر ها بر اساس سوخت مصرفی آن ها که می تواند گازیا سایر سوخت های فسیلی باشد است.

نمای داخلی بویلر

بویلر چگونه کار می کند؟

به صورت کلی می توان گفت یک بویلر با استفاده از گازهای حاصل از احتراق سوخت، درون محفظه خود سیال را گرم نموده یا به بخار تبدیل می کند. این کلیتی تغییرناپذیر در تمامی بویلرهای تولید شده تا کنون است. اما بر اساس تغییرات در طراحی بویلرها، عملکرد آن ها نیز متفاوت شده است.

در صورتی که یک بویلر به این صورت طراحی شود که دو قسمت مجزا داشته باشد که در یکی آب به صورت شناور و در دیگری حرارت وجود داشته باشد، بازدهی کاهش پیدا می کند. به همین دلیل همواره سعی می شود تا در طراحی بویلرها، سطح تماس سیال با حرارت افزایش یابد.

این کار را می توان به وسیله بویلرهای لوله ای انجام داد. در این طراحی، لوله هایی به صورت موازی درون محفظه دیگ  قرار می گیرند. حال دو حالت پیش می آید:

بویلرهای فایرتیوب (fire tube) یا آتش در لوله از انواع اصلی بویلر ها می باشد در این بویلر های لوله های بلند فولادی تعبیه شده است که گاز ها داغو یا سایر محصولا احتراق از داخل این لوله ها عبور می کند و سیال مورد استفاده در اطراف این لوله ها در داخل مخزن جدار نازکی قرار دارد و پس از انتقال حرارت و تبدیل  شدن به بخار یا آب گرم با دمای معیین در سیستم گردشمی یابد نکته قابل توجه راجع به این مدل از بویلر ها جدار نازک بودن مخزن مورد استفاده برای آن هاست که این امر باعث می شود که برای استفاده هایی که به ظرفیت بالانیاز دارند به سراغ بویلر های واتر تیوب برویم.

خود این مدل بویلر شامل دسته بندی ریزتری می باشد که معمولا براساس تعداد دفعات عبور جریان داغ از داخل بویلر می باشد.

اما نوع دیگری از دسته بندی برای این مدل بر اساس تماس آب با پشت دیگ وجود دارد که بویلر های فایر تیوب را به دو دسته پشت تر و پشت خشک دسته بندی می کند.

بویلرهای واتر تیوب (water tube) یا آب در لوله نوع دوم دسته بندی اصلی بویلر ها هستند این بویلر ها از مخازن فولادی ساخته شده اند که بر خلاف مدل قبلی معمولا برای استفاده در فشار های بالا تعبیه شده اند.

در این دسته از بویلر ها آتش مستقیما با لوله های حاوی سیال عامل در تماس است و برخلاف بویلر های فایرتویب تا فشار های بالا نیز فعالیت می کنند.

کاربرد بویلر در صنایع مختلف

بویلرهای بخار کاربردهای مختلفی در صنایع دارند که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد:

بویلر بخار برای حرارت دادن

بخار به صورت معمول در فشاری بیش تر از فشار اطراف ایجاد می گردد. این بدین معناست که می توان از بخار برای تجهیزاتی که نیاز به فشار فراتر از 0 مگاپاسکال و دمای فراتر از 110 درجه سانتیگراد دارند بهره برد.

صنایع غذایی، پالایشگاه ها، تصفیه منازل و کارخانه های شیمیایی به صورت معمول از این گونه بخار در فرآیند خویش استفاده می نمایند. بخار اشباع گردیده تحت عنوان منشاء حرارتی برای راکتورها، مراحل انتقال حرارت مایع، پیش گرمایش احتراق، گرمکن ها و دیگر گونه های تجهیزات انتقال حرارت به کار گرفته می‌شود.

بویلر بخار برای نیرو محرکه

بخار بیشتر تحت عنوان یک نیروی محرک مانند توربین های بخار، لوکوموتیوها و کشتی ها به کار گرفته میشده. توربین بخار یک قسمت ضروری از تجهیزات ایجاد برق است. برای اینکه عملکرد و بازدهی ارتقا یابد می بایست فشار و دمای بیشتری از بخار تولید کرد.

بعضا نیروگاه های ساخت برق بخار با فشار و دمای 25MPa abs (3625 psia), 610°C در توربین ها تولید می‌نمایند که بخار فوق داغ معمولا در توربین های بخار استفاده می‌شود.

بخار برای حرارت دهی پایین

استفاده از بخار برای حرارت دهی پایین 011°C در سالیان اخیر رشد بسیاری کرده. با تهیه فشار بخار اشباع گردیده و ایجاد خلا و کاهش فشار میتوان دمای بخار را تغییر بخشید و آن را کاهش داد و در نهایت به دمای منظور رسید.

ولی در این‌ شیوه یک پمپ دائما همراه با سیستم بکار گرفته می‌شود تا فشار را تغییر دهد. در مقایسه با سیستم گرمایشی آب داغ این سیستم سریع تر است.

بویلر بخار برای اتمیزه کردن

اتمیزه کردن به معنای پودر کردن مایع یا این که ریز ریز کردن آن می‌باشد. مثلا در برخی مشعل ها بمنظور کارآیی بیشتر و مقدار آلایندگی هیدروکربن کمتر، بخار را در سوخت تزریق می کنند. دیگ های بخار و مولدهایی که از سوخت مایع برخوردار هستند از این راه برای کاهش ویسکوز سوخت و پودر شدن آن در هوا استفاده می نمایند تا آلایندگی خروجی کاهش یابد.

تمیز کردن و پاکسازی سطوح

بویلر بخار برای پاک سازی انواع سطوح به کار گرفته می شود. خوب است بدانید برای نظافت کردن لوله های بویلر بخار و دیواره کوره از بخار استعمال می‌شود که سبب ساز بیش تر شدن کارآیی و گنجایش آن خواهد شد. لازم است بدانید که دیگ بخار برای خشکشویی ها نیز کاربرد متعددی دارد.

مرطوب کردن همزمان با گرما

در مواردی هم از بخار برای افزودن رطوبت هم زمان با ساخت گرما به کار گرفته می‌شود. مثلا بخار برای رطوبت دهی در ساخت برگه به کار گرفته می شود، طوری که آن صفحه روی غلطک هایی با سرعت بالا حرکت می نماید فارغ از اینکه پاره شود.

دیگر کاربرد در پلت میل می باشد. پلت میل ها بیش تر غذای دام را به طور قرص یا این که ساچمه تولید می‌نمایند. با تزریق بخار برای حرارت دادن و افزودن رطوبت به مواد در بخش موقعیت دهی فرآیند تبدیل انجام خواهد شد.

از بخار کم فشار در سیستم های تهویه مطبوع و گرمایشی نیز به استفاده می شود، خصوصا در مناطقی که آب و هوای سردی دارند. از بخار برای تولید طعام به استفاده می‌کنیم زیرا روش بسیار مفید انتقال حرارت می باشد.

انتخاب بویلر 

در انتخاب بولر باید به ظرفیتو فشار کاریمد نظر دقت نمود و پس از آن با مراجعه به کاتالوگ سازنده نوع بویلر مد نظر را انتخاب کرد خوشبختانه در طی سال های اخیر دانش و مهارت لازم جهت تولید بویلر های با سطح کیفیت بالا در کشور به دست آمده و شرکت های داخلی به تولید انبوه این محصول پرداخته اند از جمله این شرکت ها می توان به : پاکمن، آذر آب، ماشین سازی اراک، مپناو … اشاره نمود.

 در آخر از مخاطبان گرامی تقاظا می شود برای انتخاب بهتر و کار آمد محصول مد نظر با کار شناسان ما در سامانه کارگشا جهت دریافت مشاوره لازم تماس بگیرند.