دیگ بخار یا بویلر یک سیستم گرمایشی است که با استفاده از انرژی حرارتی، آب را به بخار تبدیل می‌کند. در واقع دیگ بخار یک مبدل حرارتی است که بخار را برای مصارف خارجی تولید می‌کند و دارای محفظه احتراق و مخزن آب است. دیگ بخار سوخت را برای گرم کردن آب می سوزاند و باعث تبدیل آب به بخار می شود. درون بویلر بخار شامل دو بخش یعنی بخش احتراق و بخش آب می‌باشد. سطح حرارتی بویلر بخار به مجموع سطوحی که با حرارت مستقیم در ارتباط اند گفته می‌شوند. تمام بخشهای داخلی وتحت  فشار یک بویلر بخار از آلیاژهای فولادی مانند A516 & 17MN4  ساخته می‌شوند.

دسته ‌بندی بویلرها بر اساس مسیر نسبی عبور آب و بخار

دیگ بخار واترتیوب

در دیگ‌های بخار واتر تیوب ، گاز داغ، اطراف لوله ها را احاطه کرده است و آب در داخل لوله‌ها گرم می شود . به دلیل استفاده از تعداد زیاد لوله‌های آبی، سطح حرارتی وسیعی تشکیل میشود. با توجه به اینکه حجم آب ذخیره در بویلرهای واتر تیوپ نسبت به فایر تیوپ کمتر است سرعت انتقال حرارت بیشتر بوده و آب سریع تر به بخار تبدیل میشودو در نتیجه بازده بالاتری دارد . دیگهای واتر تیوب به دلیل نوع طراحی می تواند  فشار بالاتری تولید کند.

دیگ بخار واتر تیوب از راندمان بالایی برخوردار است و می‌تواند بخار اشباع یا گرم شده تولید کنند. در حقیقت بویلر واترتیوب توانایی تولید بخار مافوق گرم را دارد و در زمینه‌هایی که نیاز به بخار خشک، فشار قوی و پر انرژی از جمله تولید توربین بخار باشد از این نوع بویلر استفاده می‌شود.

دیگ بخار فایرتیوب

در طراحی دیگ های فایر تیوپ حرارت در داخل کوره و لوله تشکیل میشود و در اطراف آنها  آب وجود دارد که با گرم شدن آب، بخار تشکیل می‌شود. بویلر های فایر تیوپ شامل محفظه احتراق (کوره) و لوله ای انتقال دهنده حرارت است که به صورت دو پاس و سه پاس طراحی میگردد. این سیستم حداکثر سطح انتقال حرارت را با آب دارد.

ظرفیت حرارتی در دیگ بخار فایرتیوب با توجه به ابعاد کوره و تعداد ، سایز و طول لوله ها مشخص می‌شوند. تعداد دفعاتی که گازهای احتراق در طول مخزن تحت فشار جریان پیدا می‌کند را پاس حرارتی گویند. با چرخش گازهای حرارتی، دما به آب انتقال پیدا کرده و باعث افزایش دما میشود.

دیگ بخار ترکیبی

دیگ بخار ترکیبی واترتیوب فایرتیوب یک نوع دیگ بخاری است که به دلیل کمتر کردن حجم بویلر و استفاده از فشارهای کاری بالاتر از این نوع طراحی استفاده میشود که معمولا کوره یا محفظه احتراق به صورت واتر تیوب و قسمت مخزن ذخیره آب و بخار به صورت فایرتیوب میباشد . مزیت دیگ بخار ترکیبی واترتیوب فایرتیوب نسبت به دیگ بخار ساده این است که مبدل‌های حرارتی بزرگتر و با قطر بالاتر را می‌توان برای تولید بخار با فشار و دمای بالا به کار برد. به علاوه، با ورود آب از سمت پایین دیگ به طور مداوم، کارایی و عملکرد دیگ بخار ترکیبی واترتیوب فایرتیوب بهترین حالت خود را حفظ می‌کند.

 

 

تفاوت های دیگ بخار واتر تیوب و فایر تیوب

ساختار: در ساختار هر دو مدل تعدادی لوله و پوسته وجود دارد؛ در دیگ بخار واترتیوب در داخل لوله‎ها آب در جریان است در حالی که در دیگ بخار فایرتیوب در داخل لوله‎ها گازهای داغ جریان دارد.

فشار بخار: محدوده فشار بخار در دیگ فایرتیوب با توجه به ابعاد کوره بین  18 تا 30 بار است ولی در دیگ واترتیوب فشار بخار بسیار بیشتر است.

ظرفیت بویلر: ظرفیت بویلر دیگ‎های بخار عمدتاً به محدودیت‎های طراحی بستگی دارد. ظرفیت بویلر دیگ بخار فایرتیوب حدود 25 مگاوات (برای نفت و گاز ) و 12 مگاوات (سوخت زغال) است و دیگ بخار واتر تیوب نامحدود است.

سوخت: در هر دو مدل هر نوع سوخت می‎تواند برای تولید حرارت استفاده شود. در دیگ بخار فایرتیوپ عمدتاً از سوخت تجاری استفاده می‎شود و در دیگ بخار واتر تیوپ  هر نوع سوختی را می‎توان مورد استفاده قرار داد.

بهره‎وری: راندمان طبیعی دیگ بخار فایر تیوپ حدود ۸۰ تا ۸۵ درصد است، اما با استفاده از لوازم جانبی مختلف می توان آن را افزایش یا کاهش داد. کارایی دیگ بخار واتر تیوپ  بیش از دیگ بخار فایرتیوپ است و در محدوده ۸۵ تا ۹۰ در صد قرار دارد. کارایی دیگ بخار واتر تیوپ نیز می‎تواند با استفاده از لوازم جانبی مختلف افزایش یابد.

کاربرد: دیگ بخار فایر تیوپ  معمولاً برای اهداف گرمایشی مورد استفاده قرار می‎گیرد؛ در حالی که دیگ بخار واتر تیوپ برای تأمین برق وتولیداتی که نیاز به فشار و حرارت بالا دارند استفاده می‎شود.

الزامات بازرسی: دیگ بخار فایر تیوپ نسبت به دیگ بخار واتر تیوپ به بازرسی منظم تری نیاز دارد.

نصب: دیگهای بخار فایر تیوپ به صورت یکپارچه بوده و آماده بهره برداری در محل پروژه میباشند ولی دیگ بخار واترتیوپ به صورت قابل حمل ، مدولار و قابل مونتاژ در محل ساخته میشوند.

 

 

کاربردهای دیگ بخار

همانطور که می‌دانید نحوه استفاده و کاربرد دیگ بخار متنوع می‌باشد. مثلا کاربرد دیگ‌های بخار کوچک جهت ضدعفونی کردن ملحفه و پتو در بخش لاندری هتل‌ها و بیمارستانها و یا شستشوی تمیز و ضدعفونی لباس ها در خشک شویی‌ها می‌باشد.

در اینجا نیز به چند مورد از کاربردها و استفاده‌های رایج از دیگ بخار در صنایع اشاره می‌گردد.

صنایع غذایی و نوشیدنی  ،  صنایع داروسازی  ، صنایع شیمیایی ،  صنعت چاپ  و…