اطلاعات درباره دیگ




دیگ آبگرم یا بویلر آبگرم


بویلر یا دیگ بخار(به انگلیسی: Boiler) دیگ‌بخار عبارت است از یک مخزن بسته که در آن بخار آب جهت استفاده در خارج از آن توسط گرمای ناشی از احتراق سوخت تولید می‌شود. داخل دیگ بخار شامل دو بخش طرف آتش و طرف آب است. سطح گرمایی دیگ بخار به مجموع کلیه سطوح در طرف آتش دیگ بخار اطلاق می‌شود. تمام بخش‌های داخلی و تحت فشار یک دیگ بخار از آلیاژهای آهنی ساخته می‌شوند. دیگ‌های بخار از نظر نوع جنس به دو دسته چدنی و فولادی تقسیم‌بندی می‌شوند. دیگ بخار چدنی برای تولید بخار کم فشار ساخته می‌شود. اکثر دیگ‌های بخار از نوع فولادی هستند.
دیگ آبگرم یا دیگ آب داغ (بر اساس دمای سیال)
در دیگ آبگرم حداکثر دمای آب دیگ  ۹۰ درجه سانتیگراد می باشد در صورتی که با افزایش فشار داخل دیگ و استفاده از سیستم انبساط بسته دمای آب داخل دیگ به بالای ۱۰۰ درجه سانتیگراد برسد به آن دیگ آب داغ می گویند حداکثر دمای آب در بویلر آب داغ معمولا تا ۱۳۰ درجه سانتیگراد می باشد. در دیگ آب داغ به دلیل فشار بالا و بسته بودن سیستم دمای آب افزایش یافته ولی تبدیل به بخار نمی شود. از دیگ های آب داغ در مواردی که دمای بالاتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد مورد نیاز است استفاده می گردد. مانند صنایع غذایی و لبنی (جهت به جوش درآوردن و پاستوریزه نمودن شیر)


دیگ چدنی (Cast iron boiler)

در تولید دیگ آبگرم چدنی همان طور که از اسم آن پیداست از چدن خاکستری استفاده می شود. دیگ های چدنی در ظرفیت های مختلف و معمولا به صورت قطعاتی (پره ای) به روش ریخته گری تولید می گردد. این دیگ ها بر اساس ظرفیت حرارتی آن ها از تعدادی پره چدنی تشکیل شده اند. در فضای وسط پره ها شعله مشعل قرار می گیرد و جهت افزایش بازده دیگ و حداکثر استفاده از انرژی حرارتی سوخت، در محیط پره ها مجرا های خاصی در نظر گرفته شده است که گاز های حاصل از احتراق از آن ها عبور می کنند و انرژی خود را به آب داخل دیگ منتقل می کنند.
هر دیگ بر حسب ظرفیت آن شامل یک پره جلو ، یک پره عقب و تعدادی پره وسط است که پره جلو و عقب با یکدیگر و با پره های وسط تفاوت دارند ولی تمام پره های وسط یکسان هستند.






مزایای دیگ های چدنی

در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم هستند.به دلیل قابلیت جدا شدن پره های دیگ حمل و نقل آن ها آسان است و ظرفیت حرارتی آن ها با افزایش یا کاهش تعداد پره ها قابل تغییر است.
در صورت شکستن پره ها می توان آن ها را با پره نو تعویض کرد
قیمت آن ها ارزان تر است.

معایب دیگ های چدنی
از مشکلات اصلی دیگ ها ترک برداشتن جدار پره ها در اثر تنش های حرارتی ، فشار زیاد سیستم ، ایجاد رسوب روی سطح داخلی پره ها و … است که در این صورت پره باید توسط فرد متخصص تعویض شود و در صورتی که هنگام تعویض پره دقت کافی به عمل نیاید دیگ مشکل آب بندی و دود بندی پیدا می کند.  راندمان حرارتی آن ها نسبت به دیگ های سه پاس فولادی کمتر است .
مقاومت آن ها در برابر برخورد مستقیم شعله پایین است و  درصورتیکه در داخل دیگ آب نباشد و مشعل بیشتر از ۵ دقیقه روشن بماند کل پره را باید تعویض کرد.
برای مناطق خیلی سرد که امکان شوک حرارتی وجود دارد مناسب نمی باشند.
هزینه نصب و جمع کردن آن ها بیشتر است.

درباره دیگ فولادی (Steel boiler)

دیگ فولادی آبگرم به صورت یکپارچه در کارخانه و از ورق و لوله فولادی آلیاژی آتشخوار تولید می گردد. این دیگ ها به دو دسته  آب در لوله (water tube) و آتش در لوله (fire tube) تقسیم می گردد. معمولا در مواردی که نیاز به تامین فشار های بسیار بالا می باشد (مثل نیروگاه ها) ازدیگ های واترتیوب استفاده می گردد. دیگ های فولادی آتش در لوله یا فایر تیوب در تاسیسات متداول تر هستند 
   



                                                                                
 

مزایای دیگ های فولادی

• طول عمر این دیگ ها بالا تر است.
• راندمان و بازده حرارتی دیگ های فولادی سه پاس از دیگ های چدنی بیشتر است.
• ظرفیت آن ها تقریبا نامحدود است. (مناسب جهت پروژه های بزرگ)
• قابلیت تحمل شوک های حرارتی را دارند.
• فشار های خیلی بالا را می توانند تحمل کنند (مناسب جهت ساختمان های مرتفع)
• قابلیت تطابق با هر نوع سوخت را دارند.

معایب دیگ های فولادی
• قیمت آن ها نسبت به دیگ های چدنی بالاتر است.
• چون در کارخانه به صورت یکپارچه ساخته می شوند حمل و نقل آن مشکل است.
• در صورت خرابی هزینه تعمیر آن ها بالاتر است.
• ظرفیت آن ها ثابت و غیر قابل تغییر است.
• به بیان دیگر و به صورت خلاصه می توان گفت :

راندمان حرارتی دیگ های فولادی به خصوص در مدل های سوپر سه پاس Wet ­Back به مراتب از دیگ های چدنی بیشتر است.
طول عمر دیگ های فولادی از دیگ های چدنی به به دلیل شکننده بودن پره های آن ها بیشتر می باشد.  ( امکان شکستگی پره های دیگ های چدنی چه در حمل و نقل ، چه در هنگام مونتاژ و چه در اثر سرد و گرم شدن وجود دارد.)
با افزایش ظرفیت دیگ و در نتیجه افزایش تعداد پره‌ها طول دیگ زیادتر شده و شعله مشعل توان گرم نمودن آب گردش‌کننده در پره‌های انتهایی دیگ های چدنی را ندارد. لذا از دیگ های چدنی معمولا در پروژه های کوچک و خانگی (به دلیل سادگی در حمل و نقل) بیشتر استفاده می گردد.
دیگ های چدنی معمولا تحمل فشار های بالا را ندارند و به دلیل فشار کاری پایین تر نسبت به دیگ های فولادی معمولا در ساختمان های با ارتفاع کم استفاده می شود.
میزان رسوب گیری دیگ های چدنی به دلیل پیچ و خم های عبور آب به مراتب بیشتر از دیگ های فولادی بوده و در نتیجه راندمان آن نسبت به حالت اولیه سریع تر کاهش یافته و شکنندگی آن افزایش می یابد.

دیگ آبگرم واترتیوب (Water Tube) یا فایر تیوب (Fire Tube)
در صورتی که گاز های حاصل از احتراق درون لوله های دیگ بوده و آب اطراف آن باشد به آن لوله آتشی یا فایر تیوب می گویند و در صورتی که آب از درون لوله ها عبور کرده و گاز های حاصل از احتراق اطراف آن باشد به آن لوله آبی یا واتر تیوب می گویند. استفاده از دیگ های فایر تیوب متداول تر  می باشد. ( معمولا سیستم واتر تیوب جهت دیگ های بخار با ظرفیت بالای ۳۲ تن در ساعت و فشار کاری بیش از ۲۵ استفاده می گردد. )

انواع بویلر بخار
1) دیگ‌های بخار لوله آبی (water-tube boiler)
2) دیگ‌های بخار لوله دودی یا لوله آتشی (fire-tube boiler)



دیگ بخار لوله آبی(water-tube)
در کنار توسعه صنعت در قرن اخیر، کاربرد دیگ های بخار با فشار بالا ضروری گردید و برخی اوقات هم انفجارهای مصیبت باری بروز کرده است. چراکه در گذشته دیگ‌های بخار از ظروف با قطر بزرگ تحت فشار ساخته می شد که در اثر فشار داخلی، تنشهای انبساطی درون دیگ های بخار در دیواره‌های این ظروف رخ می داد. راه حل پیشنهادی برای حل این مشکل اساسی، کم کردن قطر ظروف تحت فشار بود. در واقع این کاهش قطر اساس عملکرد دیگ های بخار لوله-آبی می باشد. درون لوله های این دیگ‌های بخار آب و در سطح خارجی آنها، گازهای داغ در جریان می باشند.
دیگ‌های بخار لوله آبی از ظروفی به نام درام تشکیل شده که به وسیله لوله به هم وصل گشته اند. آب داخل لوله های دیگ بخار گردش داشته و گازهای داغ در مجاورت لوله ها حرکت می کنند. با اهمیت ترین مزایای دیگ‌های بخار لوله آبی، امکان افزایش ظرفیت آنها می باشد. دیگ‌های بخار لوله آبی قادرند بخاری با فشار 160 Atm و دمای 550 C و ظرفیت 160 تا 2200 ton/hr تولید نمایند. دیگ‌های بخار لوله آبی برای کاربرد در صنعت نفت و پتروشیمی در سایز کوچک تر و به حالت پکیج تولید می شوند.
علاوه بر این تقسیم بندی، دیگ های بخار را بر اساس تعداد مسیر گازهای احتراقی برای ورود به دودکش به انواع دیگ بخار تک پاس، دیگ بخار دو پاس، دیگ بخار سه پاس و دیگ بخار چهار پاس دسته بندی می کنند.

در یک دیگ بخار بدنه باید عایق بندی گردد و توسط پشم شیشه مرغوب و ورق های فولادی روکش شوند. اتصالات و جوشکاری و مونتاژ آن باید توسط اشعه ایکس سنجیده شده و مقدار تنش های متحمل برروی آن تست گردد.کوره باید به شکلی ساخته شود که در برابر گرما و مقدار جذب حرارت و انقباض های صورت گرفته حالت ارتجاعی داشته و تخریب نشود. هوارسانی دیگ که بوسیله فن های الکتریکی ایجاد می شود به وسیله کنترل کننده هایی سنجیده شود. مقدار سوخت و همینطور مقدار هوای اولیه به وسیله تجهیزاتی به نام دمپر و بادامک های متصل به اهرم انجام می گیرد که باید دارای حساسیت خوبی نسبت به تغییرات این موارد باشد.

ديگهاي بخار لوله آتشي (fire-tube)
اين ديگها از يك محفظة نسبتاً بزرگ استوانه اي با قطر زياد تشكيل مي شود كه محفظة احتراق و
لوله هاي بويلر را در بر ميگيرد. در اين نوع بويلر گازهاي داغ حاصل از احتراق از درون لوله ها عبور مي كند و حرارت را به آب كه در خارج از لوله ها قرار دارد منتقل مي كند. ديگهاي لوله آتشي براي مقاصد گرمايش پروسه هاي صنعتي بصورت ثابت و بصورت ديگهاي قابل حمل نيز توليد و بکار مي روند .

اين بويلر ها در ظرفيت كم از حدود چند صد كيلوگرم در ساعت تا حد اكثر 25 تن در ساعت توليد مي شوند. ديگهاي با ظرفيت 12 الي 15 تن در ساعت به بالا داراي دو محفظة احتراق ( لوله آتش ) و دو مشعل مي باشند. ( شكل صفحة بعد ) .توان توليد بخار در اين نوع بويلر پائين است. همچنين راندمان آن پائين است سيستم آن قديمي است. ديگهاي بخار لوله آتشي بعلت داشتن محفظة بزرگ آبِ تحت فشار از نظر فشار و ظرفيت محدوديت دارند و معمولاً براي فشارهاي پايين مانند 6 آتمسفر و كمتر و گاه تا 10 الي 12 آتمسفر طراحي مي گردد. البته اين محدوديت بيشتر يك محدوديت اقتصادي مي باشد زيرا بعلت وجود محفظه تحت فشار با قطر زياد نياز به ضخامت جداره زياد مي باشد كه اين مسئله از نظر مصرف مواد ،‌ مسائل ساخت و نيز مشكلات ديگر نظير تنشهاي حرارتي قابل توجه است.




توسط : admin | تاریخ : 1396/04/28 | نظرات