بویلر (Boiler) یک کلمه لاتین به معنای مرسوم آن؛ انجام عمل جوشاندن و یا جوشاننده می باشد و این کلمه مرتبط با عمل بویلینگ (Boiling) که به معنای رساندن دمای یک سیال به نقطه جوش آن می باشد و در صنایع گرمایشی، معمولا بویلرها یک مخزن دربسته تحت فشار محسوب می شوند که فرآیند جوش آوردن یا گرم کردن یک سیال را بر عهده دارد. در زبان فارسی معمولا در صنایع مختلف به جای اصطلاح بویلر از کلمات دیگ و کوره نیز استفاده می گردد که بیانگر دستگاهی با همان کارآیی صنعتی می باشد.
بویلرها از نظر نوع گرمایش و سیال گرم شونده به گونه های مختلفی تقسیم می گردند که برخی از انواع معروف و پرکاربرد آن ها شامل:
- اول، دیگ بخار.
- دوم، دیگ آب گرم.
- سوم، دیگ روغن داغ.
بویلرها از نظر نوع جنس به دو دسته چدنی و فولادی تقسیم بندی می شوند، اما امروزه بویلرهای چدنی به دلیل هزینه نصبتاً بالا و راندمان پایین دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند. به همین دلیل، اکثر کارخانه های تولید بویلر بویلر های خود را از نوع فولادی طراحی و تولید می گرداند. بویلرها، براساس ساختار به دو نوع لوله آبی watertube و لوله آتشی firetube طراحی و تولید می شوند.
- _دیگ بخار واتر تیوب لوله آبی: در این نوع بویلر، آب درون لوله ها در جریان می باشد و آتش از بیرون به لوله ها برخورد کرده و باعث گرم شدن آب درون مخزن می شود. در واقع آتش تولید شده توسط مشعل در کوره یک جریان گاز داغ را ایجاد کرده که تمامی لوله ها را احاطه می کند. بویلر واترتیوب معمولاً برای فشار کارهای بسیار بالا مورد استفاده قرار می گیرد.
- _دیگ بخار لوله آتشین یا فایر تیوب : این نوع بویلر، شامل لوله فولای بلندی است که گازهای داغ تولید شده در کوره، از درون این لوله ها عبور کرده و آبی که باید گرم و یا بخار شود، در اطراف آن ها جریان داشته و سیرکوله می شود.
- ساختار فنی و اینکه یک دیگ بخار چگونه کار می کند، بر طبق اصول اولیه می توان چنین شرح داد که در اکثر بویلرها احتراق داخلی حاصل از انواع سوخت های فسیلی در بخش کوره انجام شده و این حرارت بنابر پیش بینی انجام شده در طراحی، به اجزای دیگر منتقل می شوند و در برخی موارد خاص هم یک بویلر می تواند به عنوان دستگاه طراحی شده در جهت بازیافت حرارت حاصله در نیروگاه های بزرگ )هیت ریکاوری بویلرها ) مورد استفاده قرار گیرد.
اجزای اصلی تشکیل دهنده بویلر:
- اول، پوسته(Shell) : جهت نگه داری مواد گرم شونده داخل دستگاه.
- دوم، کوره (Furnace) یا محفظه احتراق: جهت انجام مراحل ایجاد واکنش شیمیایی سوختن مواد و تولید گازهای داغ
- سوم، مشعل دیگ بخار(Burner) : بر اساس نوع سوخت مصرفی تقسیم بندی می شود.
- چهارم، اتصالات و نازل ها که جهت ورود و خروج و نصب تجهیزات بر روی بویلر مورد استفاده قرار می گیرند.
- پنجم: شاسی یا پایه که جهت نگه داری و تحمل وزن دستگاه می باشد.
تعریفی از بویلر افقی و عمودی:
-
_بویلر بخار افقی:
این بویلرها در ظرفیت های ۵۰ تا ۳۰۰۰۰ کیلوگرم بر ساعت (kg/hr) و با فشارهای کاری ۲۵-۳ بار (bar) ساخته می شوند. طراحی بویلرها از نوع فایرتیوب، فولادی، افقی، سه پاس و وتبک بوده که قابلیت کار با سوخت های مختلف مانند گازوئیل ، گاز، مازوت و سوخت های جامد را دارا می باشند. فاکتورهایی مانند مصرف بهینه و راندمان بالا، سهولت تعمیر و نگهداری، کم حجم بودن و استحکام زیاد از ویژگی های ممتاز این محصول می باشند.
کوره اصلی در این طرح خارج از مرکز بوده و در پایین محور عمودی بویلر قرار می گیرد. کوره فرعی در انتهای دیگ تعبیه شده و بخش عقب آن را کاملاً مرطوب می کند . همچنین در ایجاد توربولاسیون نقش اثر گذاری دارد و نیاز به مواد نسوز و آجر چینی در انتهای دیگ را برطرف می کند. از تعمیرات طولانی و گران قیمت جلوگیری به عمل آورده و کارایی و عمر مفید سیستم را زیاد می کند. کوره بویلر های بخار در دو نوع کروگیت و کوره لوپ قابل عرضه هستند که بنا به شرایط و فشار کاری مورد نظر دستگاه، می توان یکی از آن‌ها را انتخاب کرد.
مزایا و ویژگی های دستگاه بویلر افقی:
- اول، راندمان بالا.
- دوم، سهولت تعمیر و نگهداری.
- سوم، مستقل بودن محفظه دود و کوره.
- چهارم، کم حجم بودن و استحکام بالا.
- پنجم، بالاترین کیفیت جوش و یکپارچگی.
- ششم، پانل فرمان تمام اتوماتیک.
- هفتم، مقاومت بالا در برابر حرارت و رطوبت.
- هشتم، تائیدیه طرح از اروپا.
-
_بویلر بخار عمودی:
بویلر بخار عمودی از سری تولیدات شرکت های مختلف می باشد که ضمن داشتن راندمان بالا مجهز به تجهیزاتی نظیر مشعل گازسوز، کنترل کننده های سطح آب، کنترل کننده های فشار، پمپ تغذیه آب، نشان دهنده سطح آب و غیره می باشد.
مزایا و ویژگی های بویلر عمودی:
- اول، راندمان بالا.
- دوم، انجام احتراق کاملتر و کاهش مصرف انرژی.
- سوم، مدت زمان لازم برای تولید بخار 15 دقیقه می باشد.
- چهارم، دارای سیستم های ایمنی و هشدار دهنده.
- پنجم، قابلیت کار با سوخت های گاز طبیعی و گازوئیل.
- ششم، دارای پره‌های فولادی برای کاهش دمای دود.
تجهیزات کنترلی دیگ بخار عمودی:
- مشعل گاز سوز
- کنترل کننده های سطح آب
- کنترل کننده های فشار
- پمپ تغذیه آب
- نشان دهنده سطح آب
- شیر خروجی بخار
- شیر تخلیه
- شیر ورودی آب
- شیر اطمینان
- مانومتر
- ترموستات دود
- تابلو برق
مزایای بویلر افقی بر عمودی در چیست؟
برای اینکه بدانید یک دیگ بخار طرح افقی چه مزیت هایی به نسبت طرح های عمودی دارد موارد ذیر را مطالعه فرمایید:
- اول، در طرح های ساخته شده عمودی، میزان سطح حرارتی با توجه به طراحی های یک مرحله ای متعارف و یا برخی طرح های غیر متعارف به نسبت کمتر از طرح های افقی است. توجه داشته باشید که؛ در شرکت های معتبر برای ساخت این محصولات از برخی تکنولوژی های طراحی استفاده می کنند که تا حدی جبران کننده و باعث افزایش راندمان دستگاه می شود. ولی متاسفانه محصولات ساخته شده توسط خیلی از سازندگان غیر استاندارد و زیر پله ای به دلیل عدم اطلاع از این اصول فنی، علاوه بر اینکه راندمان حرارتی را بسیار پایین می آورد بلکه از جهت مباحث ایمنی نیز بسیار خطرناک است.
- دوم، با توجه به بالاتر بودن راندمان حرارتی دیگ بخار افقی، در نتیجه باعث کاهش مصرف سوخت در بلند مدت می شود که تاثیر بسیاری در امور محیط زیستی و مالی مصرف کننده دارد.
- سوم، مزیت دیگر دیگ های افقی یا خوابیده به نسبت عمودی، به صفر رسیدن احتمال ارتباط بین حرارت مستقیم آتش و سطوح داخلی بخار می باشد. این مزیت از بابت افزایش ایمنی دستگاه بسیار پر اهمیت می باشد.
- چهارم، در طرح افقی طراحی به گونه ای است که به راحتی امکان افزایش فشار کار دستگاه وجود دارد ولی در دیگ های بخار عمودی این محدودیت وجود دارد که طراحی دیگ بخار برای فشار های بالا مشکلات فنی بسیاری را در بر خواهد داشت.
- پنجم، از همه مهم تر در بویلر های افقی بازدید و بازرسی کوره ها و سطوح داخلی عبور دود و داخل مخزن دیگ بسیار راحت می باشد ولی نوع عمودی به دلیل محدودیت های موجود بسیار مشکل و در برخی موارد غیر ممکن می باشد.
