همه چیز در مورد دیگ و بویلر

دیگ یا بویلر چیست

بویلر( دیگ بخار موتورخانه) مجموعه‌ای از لوله‌ها می باشد که از آن‌ ها برای انتقال گرمای تولیدی ناشی از فرایند احتراق به سیال استفاده می‌شود و در نهایت آب داغ یا بخار آب تولید می‌شود. در مرحله بعد، بخار یا آب داغ تولید شده، فشرده می‌شوند و برای کاربردهایی مانند گرمایش و تولید توان از آن استفاده می‌شود.
این فرایند نیاز به انرژی و حرارت دارد که این حرارت می‌تواند از طریق احتراق سوخت‌ها، انرژی برق و یا انرژی هسته‌ای تامین شود. بویلر یکی از اجزای اصلی نیروگاه بخار می باشد و در کنار توربین، پمپ و سایر توربو ماشین‌ها، نقش اساسی را برای تولید توان در نیروگاه ایفا می‌کند.
دیگ هایی که برای مصارف خانگی و ساختمانی(غیر از بیمارستان ها و برخی صنایع) استفاده می شود از نوع آب گرم می باشد که معمولا ظرفیتی ازچند کیلووات (Kw) تا حداکثر یک مگاوات(Mw) دارند. ظرفیت دیگ، مقدار انرژی حرارتی که به آب منتقل می شود را نشان می دهد.
همچنین دیگ آب گرم (بویلر) در موتورخانه و سیستم های حرارت مرکزی یک جزء مهم به شمار می رود.
دیگ آب گرم در موتورخانه و سیستم های حرارت مرکزی به دستگاهی گفته می شود که قادر است، انرژی حرارتی که از احتراق سوخت مشعل حاصل می شود را به داخل خود منتقل کرده و در اثر این کار آب گرم ایجاد شده توسط یک پمپ مخصوص به گردش در می آید. در اثر این گردش، آب گرم بخشی از انرژی خود را از دست می دهد و سرد می شود و دوباره برای گرم شدن به داخل دیگ یا بویلر باز می گردد و فرایند به همین شکل تکرار می شود.

بویلر یا دیگ چگالشی موتورخانه

در بویلر های چگالشی (کندانسینگ)، حرارتی که توسط خروج گازهای داغ تلف می شود، جذب شده و بخار آب موجود با از دست دادن گرمای نهان تبخیر به آب مایع (یا به اصطلاح به کندانس ) تبدیل می شود و این گرمای نهان نیز به آب داده می شود که این عمل اضافی می تواند بازدهی را تا 10- 12% بالا ببرد . البته بازدهی فرایند های کندانس متفاوت می باشد و بستگی به دمای آب برگشتی به بویلر دارد اما در شرایط برابر همیشه بازدهی بویلر های چگالشی اگر بیشتر از بویلر های غیر چگالشی نباشد دست کم با آنها برابر است.
ویژگی کندانس تولید شده کمی اسیدی می باشد، بنابراین انتخاب مواد برای قسمت هایی در معرض خوردگی هستند باید مناسب باشد. در دماهای بالا معمولا از آلیاژ های آلومینیوم و استیل ضد زنگ استفاده می شود، در قسمت هایی با دمای پایین تر، از پلاستیک هایی همچون UPVC و پلی پروپیلن استفاده می شود که باعث تاثیر در قیمت نهایی می شوند. کندانسه تولید شده در مبدل چگالش گر باید به فاضلاب تخلیه شود. در حالت کلی برای نصب، این تنها تفاوتی است که بین بویلر های چگالشی و غیر چگالشی وجود دارد .
برای این که تولید بویلر های چگالشی اقتصادی و قابل مدیریت در نصب باشند، مبدل های داخلی در کوچک ترین سایز های فنی باید ساخته می شوند. این امر باعث تولید مبدل هایی با مقاومت بالا در طرف محفظه احتراق شده است و از فن برای به حرکت در آوردن محصولات احتراق در مجراهای باریک استفاده شده است که استفاده از فن بخاطر خارج کردن گازهای خروجی الزامی می باشد چون معمولا گاز ها تا دماهای زیر 100 درجه سانتی گراد خنک می شوند و بویلر، نیروی شناوری را برای خروج طبیعی از دودکش ندارد.

انواع دیگ آب گرم

ديگ آبگرم تک پاس، دوپاس، کوره برگشتي، سه پاس (بر اساس تعداد عبور دود)
دیگ آب گرم با توجه به تعداد مسیرهایی که هوای گرم ناشی از سوختن مشعل، داخل دیگ طی می‌کند تا وارد دودکش شود شامل دسته های زیر می شود

• ديگ موتورخانه آبگرم تک پاس

دیگ‌های آبگرم و بویلرهای اولیه معمولا از نوع تک پاس بوده‌اند. در دیگ آبگرم تک پاس هوای گرم، مسیر دیگ را یکبار طی کرده و وارد دودکش می‌شود. اين نوع ديگ از رده خارج شده و ديگر ساخته نمي‌شود.

• ديگ آبگرم دوپاس

هوای گرم شده در نتیجه سوختن مشعل بعد از دو بار عبور از داخل دیگ، وارد دودکش مي شود. ( هوای گرم ناشی از احتراق، بار اول از جلو ديگ تا انتهاي ديگ درون کوره حرکت کرده و بار دوم از طریق لوله هاي انتقال حرارت به قسمت جلويی ديگ بر مي گردد. بنابراين در اين نوع ديگ، دودکش جلو ديگ و سمت مشعل قرار دارد)

• دیگ آب گرم کوره برگشتی

در نتیجه فرآیند احتراق، گاز گرم تولید می‌شود که این گاز مسیر لوله را یک بار تا انتهای کوره حرکت نموده و سپس به دلیل بسته بودن و محدب بودن انتهای کوره از اطراف به جلو برگردانده می‌شود در انتها این هوای گرم که مقدار زیادی از حرارت و گرمای خود را ز دست داده است به پاس لوله ها فرستاده می‌شود و از طریق دودکش خارج می‌گردد.
در حقیقت در این نوع دیگ هوای گرم سه بار در طول ديگ حرکت مي کند به همین دلیل راندمان ديگ هاي کوره برگشتي از بويلرهاي دو پاس بیشتر است. برای ظرفیت های پایین دیگ آب گرم کوره برگشتی رایج ترین مدل می‌باشد.

• ديگ آبگرم سه پاس

هوای گرم شده در نتیجه احتراق سوخت در کوره، مسير ديگ را سه بار طي مي کند و در انتها وارد دودکش مي شود. ديگ‌هاي سه پاس اگر به درستي طراحي شده باشند و همچنین سطح انتقال حرارت مناسبی داشته باشند از بین مدل های موجود بالاترين راندمان را دارند و نیز هوای گرم خروجی و در نتیجه دودکش نیز دارای کمترین دما می‌باشند. به همین دلیل بیشترین کاربرد دیگ آبگرم از این نوع می باشد.
ديگ آبگرم عقب تر (Wet Back) يا عقب خشک (Dry Back)
در دیگ عقب تر یا دیگ پشت خیس یا دیگ wet back بین قسمت انتهایی دیگ و محفظه احتراق آب قرار گرفته اما در دیگ عقب خشک يا دیگ dry back به جای آب در انتهای کوره سیمان یا آجر نسوز استفاده شده است.

انواع دیگ آب گرم

دیگ‌های آب گرم از نظر جنس به دو نوع چدنی و فولادی تقسیم می‌شوند که در ادامه بیشتر در مورد آن‌ها صحبت خواهیم کرد

• دیگ فولادی موتورخانه (Steel Boiler)

دیگ‌های فولادی معمولا مخزن‌های استوانه‌ای شکلی هستند که یک ‌تکه بوده، از آلیاژ فولاد ساخته می‌شوند، و به ‌صورت افقی و یا عمودی قرار می‌گیرند. دیگ‌های فولادی، صرف‌نظر از ظرفیت، ابعاد و فشار کار، و به لحاظ ساختار، در دو نوع فایر تیوب و واتر تیوب ساخته می‌شوند.

• دیگ فولادی با لوله‌های آتش (Fire Tube Boiler)

در این دیگ، آب داغ حاصل از احتراق سوخت از بین لوله‌ هایی که به ‌وسیله آب جاری احاطه‌ شده‌اند، می‌گذرد. این دیگ‌ ها معمولا به‌ طور افقی قرار می‌ گیرند و برای حداکثر فشار ۲۵۰ پوند بر اینچ مربع و تولید ۲۰۰۰ پوند بر ساعت بخار ساخته‌شده‌اند.

• دیگ فولادی موتورخانه با لوله‌های آب (Water Tube Boiler)

این دیگ‌ ها به ‌صورت عمودی می ‌ایستند و قادرهستند فشار حداکثر ۹۰۰ پوند بر اینچ مربع را تحمل کنند. بنابراین طبیعی است که در مواردی مثل نیروگاه‌ها که نیاز به تأمین فشار‌های بالا وجود دارد، از این نوع دیگ آب گرم استفاده شود.

• دیگ چدنی موتورخانه

  در تولید دیگ آب گرم چدنی از چدن خاکستری استفاده می‌شود. دیگ چدنی از قطعاتی به نام پره تشکیل‌شده است. هر دیگ دارای یک پره جلو، یک پره عقب، و تعدادی پره ‌های مشابه می باشد که در بین این دو پره نصب می‌شوند. این پره‌ها را می‌توان به ‌طور جداگانه به موتورخانه برد و در آنجا به کمک مغزی به هم وصل و در نهایت آب ‌بندی کرد. کم‌ و زیاد کردن پره‌ها با کم و زیاد شدن قدرت حرارتی دیگ ارتباط کاملاً مستقیم دارد. از دیگ‌های چدنی اغلب برای سیستم‌های حرارت مرکزی با آب گرم، آب داغ و بخار فشار ضعیف استفاده می‌شود.
  یکی از اصلی ترین و مهم ترین تجهیزات هر موتورخانه دیگ بخار می باشد. در واقعیت بدون عملکرد صحیح دیگ بخار و بویلر سرویس دهی موتورخانه با مشکل مواجه می شود و هزینه های گزافی به همراه دارد . بنابراین لازم است قبل از فرا رسیدن فصل سرما نسبت به انجام سرویس دیگ بخار و تعمیرات مورد نیاز آن اقدام شود.

انواع بویلر

تاکنون طراحی‌های بسیار گوناگونی از بویلرها انجام شده است و به صورت کلی می‌توان، بویلرها را بر اساس معیارهای مختلف تقسیم‌بندی نمود. یکی از این معیارها، دسته‌بندی بویلرها بر اساس مسیر عبور آب و گاز داغ است. یکی دیگر از انواع مختلف تقسیم‌بندی بویلرها، تقسیم بندی آن‌ها بر اساس مسیر چرخش آب است. انواع دیگری از تقسیم‌بندی‌ها نیز موجود هستند که در ادامه به بررسی آن‌ها پرداخته می‌شود.

دسته‌بندی بویلر بر اساس مسیر عبور آب و گاز داغ

این دسته‌بندی، مهم‌ترین نوع دسته بندی در یک بویلر یا دیگ بخار است. بر این اساس، بویلر یا دیگ بخار به دو دسته بویلر واتر تیوب (Water Tube Boiler) و بویلر فایر تیوب (Fire-tube Boiler) تقسیم می‌شوند. بویلر یا دیگ بخار واتر تیوب را بویلر آب در لوله نیز می‌نامند و بویلر فایر تیوب نیز بویلر آتش در لوله نامیده می‌شود.

• بویلر واتر تیوب

در برخی از بویلرها، آب از داخل تعدادی از لوله‌های کوچک در حال جریان است و گرما از طریق احتراق گازهای اطراف این لوله به آب داخل لوله داده می‌شود. بنابراین این نوع از بویلرها، بویلرهای واتر تیوب یا آب در لوله نامیده می‌شوند. توجه کنید که بویلرهای آب در لوله نیز با توجه به جهت قرارگیری لوله ‌ها، انواع مختلفی را در بر می‌گیرند.

• بویلر فایر تیوب

نوع دیگری نیز از بویلرها موجود است که در آن‌ها گاز داغ از داخل لوله‌های موجود در سیستم عبور می‌کند و همزمان این لوله‌ها توسط آب، احاطه شده‌اند. این بویلرها آتش در لوله نامیده می‌شوند. البته به صورت رایج در صنایع مختلف، این بویلرها را فایر تیوب می‌نامند و همانند بویلرهای واتر تیوب، انواع گوناگونی دارند.

دسته‌بندی بویلر بر اساس مسیر جریان آب

از آن‌جایی که آب، سیال اصلی در بویلر یا دیگ بخار است، مسیر گردش و جریان آن اهمیت بسیار زیادی دارد و یکی از دسته‌بندی‌های بسیار مهم در بویلرها مسیر حرکت جریان و گردش آب است.

• گردش طبیعی

گردش و جریان آب در بویلرهای گردش طبیعی، ناشی از متفاوت بودن چگالی آب است. این تفاوت چگالی به دلیل گرم شدن آب به وقوع می‌پیوندد. در بویلرهای گردش طبیعی، سیال مورد نظر فرایند جابه‌جایی را طی می‌کند.

• گردش اجباری

نوع دیگری از بویلرها نیز موجود هستند که در آن‌ها یک پمپ آب، باعث جریان یافتن آب در طول مسیر آن می‌شود. تحت این شرایط، نرخ تولید بخار افزایش می‌یابد. در واقع پمپ آب تغذیه، فشار آب تغذیه را تا مقدار مطلوبی افزایش می‌دهد و اندازه این فشار در یک بویلر گردش اجباری به گونه‌ای تنظیم می‌شود که بخار در ناحیه زیر بحرانی به صورت پایا حضور داشته باشد.

دسته‌بندی بویلر بر اساس کاربرد

بویلر یا دیگ بخار کاربرد بسیار زیادی دارد و در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابزار را می‌توان با توجه به نوع استفاده‌ای که از آن می‌شود، به دسته‌های گوناگون تقسیم کرد. این نوع دسته‌بندی در این بخش مورد بررسی قرار می‌گیرد.

• بویلرهای ساکن

این بویلرها به صورت رایج در نیروگاه‌ ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع یک نیروگاه تولید توان در یک مکان احداث می‌شود و سال‌ها برق تولید می‌کند و بویلری که استفاده می‌کند از نوع بویلرهای ساکن است.

• بویرهای قابل حمل

بویلرهای قابل حمل، اندازه کوچکی دارند و به صورت سیار قابل استفاده هستند. این بویلرها در کارگاه‌ها مورد استفاه قرار می‌گیرند.

• بویلرهای لوکوموتیو

این نوع از بویلرها یکی از انواع بویلرها است که به صورت خاص طراحی شده‌اند. از این بویلرها برای تولید بخار مورد نیاز برای حرکت موتورها و تجهیزات ریلی استفاده می‌شود.

• بویلرهای دریایی

نوع دیگری نیز از بویلرها موجود هستند که به صورت رایج در کشتی‌ها استفاده می‌شوند. این بویلرها با توجه به نوع خاص و کاربردی که دارند، به بویلرهای دریایی معروف هستند.

دسته‌بندی بر اساس نحوه قرار گرفتن بویلرها

بویلرها را می‌توان بر اساس مکان قرارگیری آن‌ها به سه دسته افقی، شیب‌دار و عمودی تقسیم‌بندی کرد. در واقع، اگر محور قرارگیری بویلر به صورت افقی باشد، بویلر را بویلر افقی می‌نامند. به صورت مشابه می‌توان بیان کرد که اگر محور قرارگیری بویلر به صورت عمودی باشد، بویلر را بویلر عمودی و اگر محور بویلر شیب‌دار باشد، بویلر را بویلر شیب‌دار می‌نامند.

دسته‌بندی دیگ بخار بر اساس مکان کوره

بویلرها را می‌توان بر اساس نحوه قرار گرفتن و مکان کوره‌ها به دو دسته کلی تقسیم‌بندی کرد. دسته اول، بویلرهایی هستند که در آن‌ها کوره در داخل پوسته قرار گرفته است. این بویلرها به بویلرهای درون سوز (Internally Fired) معروف هستند.
نوع دیگری نیز از بویلرها موجود است که کوره در بیرون پوسته قرار گرفته است. این بویلرها را بویلرهای برون سو (Externally Fired) می‌نامند.

دسته‌بندی دیگ بخار بر اساس فشار بخار تولید شده

همانطور که اشاره شد، بویلرها وظیفه تولید آب داغ یا بخار آب داغ را بر عهده دارند. این بویلرها بر اساس فشار بخاری که تولید می‌کنند به پنج دسته کلی تقسیم می‌شوند. دسته اول بویلرهای فشار پایین هستند و دسته دوم بویلرهایی با فشار متوسط را شامل می‌شوند. دسته سوم نیز بویلرهایی با فشار بالا هستند. دو دسته دیگر بویلرها با توجه به فشار بحرانی تعریف می‌شوند و شامل دو دسته بویلر زیر بحرانی و بویلر فوق بحرانی هستند.

• بویلر یا دیگ بخار فشار پایین

بویلری که بخار را در فشار محدوده 20-15 بار (bar) تولید می‌کند را در دسته بویلرهای فشار پایین (Low Pressure Boilers) قرار می‌دهند. در این حالت از بخار برای فرایند گرمایش استفاده می‌شود.

• بویلر یا دیگ بخار فشار متوسط

بویلر یا دیگ بخار فشار متوسط (Medium Pressure Boiler)، بویلری است که فشار کاری بخار آن در محدوده بین 20 تا 80 بار تغییر کند. این بویلر را می‌توان برای تولید توان در نیروگاه استفاده کرد. همچنین به صورت ترکیبی برای تولید توان و گرمایش نیز از آن استفاده می‌شود.

• بویلر یا دیگ بخار فشار بالا

همان طور که اشاره شد، دسته‌ای از بویلرها هستند که به آن‌ها بویلرهای فشار بالا (High Pressure Boiler) گفته می‌شود. این بویلرها، بخار را در فشار بالاتر از 80 بار تولید می‌کنند.

• بویلر یا دیگ بخار زیر بحرانی

اگر یک بویلر، بخار را در فشار پایین‌تر از فشار بحرانی تولید کند، بویلر زیر بحرانی (Subcritical Boiler) نامیده می‌شود. در واقع بویلرها با توجه به کاربردی که دارند بخار با فشارهای مختلفی را تولید می‌کنند و بسیاری از نیروگاهای توان پیشرفته از بویلر فوق بحرانی (Supercritical Boiler) استفاده می‌کنند.

• بویلر یا دیگ بخار فوق بحرانی

این بویلرها، بخار را در فشاری بالاتر از فشار بحرانی تولید می‌کنند. بویلرهای فوق بحرانی، اواپراتور یا تبخیر کننده (Evaporator) ندارند و آب به صورت مستقیم و با فرایند فلشینگ (Flashing) به بخار تبدیل می‌شود.

کاربرد بویلر

• سیستم های گرمایش و سرمایش (تعذیه انرژی چیلر جذبی)
• سالن رنگ رزی
• صنایع مواد غذایی (پخت مواد ، تخمیر نان و …)
• چرم سازی
• در استخر (سونای بخار)
• در عملیات Curing بتن
• اتوکلاو
• نیروگاه (برای به حرکت در آوردن توربین بخار و تولید برق)
• صنایع پتروشیمی

و …
در قدیم نیز از بویلر های بخار برای راه اندازی لوکوموتیو ها استفاده می شده است.

طرز کار و عملکرد بویلر

در بويلر هاي گرمايشي سوخت توسط تجهيزات احتراقي دستگاه در محفظه احتراق يا كوره ديگ سوزانده مي شود و گرماي حاصل به نحوي به قسمت جذب كننده منتقل مي گردد و اين به عنوان يك سيكل دائمي در داخل بويلر تا زمان خاموشي ادامه مي يابد.
در اكثر موارد ديگ هاي بخار بيشتر با حرارت و آتش مستقيم سر و كار دارند وليكن در برخي موارد مانند بويلرهاي بازيافت حرارتي، دستگاه بويلر به نحوي طراحي مي شوند كه قادر باشند حرارت خروجي يك دستگاه پر انرژي مانند توربين هاي گازي را مصرف نمايد و اصطلاحاً بازيافت حرارتي داشته باشيم.
يك دستگاه بويلر اصولاً علاوه بر اين كه داراي ساختمان مكانيكي مشخص مي باشد، براي كاركرد مداوم و اتومات نيازمند وجود تجهيزات كنترلي و مدار فرمان نيز مي باشد.

مراحل نگهداری بویلر

نگهداری بویلر به صورت مناسب یکی از مهم ترین کارها برای استفاده بهینه از آن می باشد. کلیه مخازن تحت فشار از جمله بویلرهای صنعتی در صورت عدم نگهداری مناسب ممکن است دچار آسیب هایی همچون پوسته پوسته شدن و هدر رفت انرژی شوند.

برای نگهداری ایمن، کارآمد و درست دیگ بخار می توانید کارهای زیر را انجام دهید

• تمیزکردن بویلر به طور منظم و دوره ای
• کاهش بلودان بویلر
• نظارت و مدیریت کیفیت آب
• بازرسی عایق ها
• تهیه منظم و دقیق گزارش های سرویس و نگهداری

بازرسی فنی بویلر

فرآیند تست و بازرسی فنی دیگ بخار به منظور شناسایی نقاط نشتی در جداره دیگ بخار، لوله های آتشخوار و غیره انجام می شود . در طی فرآیند بازرسی دیگ بخار (بویلر) از صحت عملکرد تجهیزات کنترلی مانند سوپاپ اطمینان، پرشرسوئیچ، سنسور مشعل، ترموستات اگزوز، آبنما و مانومتر و غیره مطمئن می شویم .
مطابق آیین نامه دیگ های بخار و ظروف تحت فشار تست ادواری بایستی به صورت سالیانه و پس از هر گونه تعمیرات کلی یا جابجایی دیگ بخار انجام شود .
فرآیند ادواری تست و بازرسی دیگ بخار توسط مشاورین حفاظت فنی وزارت کار انجام می شود و در صورت فقدان عدم انطباق ، گواهینامه یکساله برای دیگ یا مخزن تحت فشار صادر می گردد .
در هنگام بازرسی دیگ بخار، بایستی از طریق باز کردن دریچه آدم رو بالای دیگ بخار ، وضعیت لوله های اتش خوار را بررسی نمود
در صورتی که میزان رسوبات چسبیده به لوله ها بیشتر از ۵ میلیمتر بود نیازمند اسید شویی می باشد.

تست فنی و بازرسی سالیانه دیگ های بخار(بویلر) و دیگ های آبگرم به شرح ذیل می باشد

• بررسی تجهیزات و ابزارآلات کنترلی
• انجام فرآیند ضخامت سنجی شبکه های جلو، عقب، بدنه، راپر، کوره
• انجام فرآیند تست هیدرواستاتیک
• بازدید داخل محفظه آبگیر
• بازدید داخل محفظه احتراق (کوره)
• بررسی صحت عملکرد تجهیزات کنترلی مانند لول کنترل، سنسور مشعل ، پرشر سوئیچ ، ترموستات اگزوز و غیره

تعمیرات بویلر

تعمیرات دیگ بخار از لحاظ ایمنی و بازرسی دیگ بخار بسیار مهم است. تعمیرات دیگ بخار به صورت کلی در موارد زیر انجام می شود

• رسوب زدايي از قسمت هاي داخلی و مختلف ديگ بخار
• جرم گيری و دوده زدايی از كوره ها و لوله های ديگ بخار
• تعويض لوله های دیگ بخا
• تعمير و در صورت لزوم تعويض كوره اصلی ديگ بخار‌
• تعمير كوره برگشتی ديگ بخار
• تعمير و تعويض اتصالات و دريچه های مشکل دار ديگ بخار
• تعويض و تعمیر تجهزات كنترلی و شير آلات ديگ بخار
• تعمير و تعويض بخش های آتش دان ها و درب های ديگ بخار
• سرويس اساسی و تنظيم اجزا و تجهیزات مكانيكی و الكتريكی مشعل ديگ بخار

مراحل انجام تعمیر و سرویس دیگ موتورخانه و بویلر

در این مرحله به بیان مراحل انجام سرویس دیگ بخار و دودکش می پردازیم

نخست برق تابلوی برق موتورخانه را قطع می کنیم، سپس کنترل مشعل را از پایه آن جدا می کنیم، سیم های فاز و نول از روی پایه رله باز می کنیم. برای اطمینان از حفاظت بیشتر سر سیم های برق رله را عایق می کنیم.

شیر ورودی سوخت را بسته و شیلنگ های آن را جدا می کنیم. در ادامه مشعل را از بویلر باز می کنیم.

لوله های رابط دودکش دیگ را از دیگ جدا می کنیم و به تمیز کردن آن می پردازیم. دریچه های بالا و پایین که در قسمت جلو و پشت بدنه دیگ موتورخانه قرار دارند را باز می کنیم. قسمت داخلی محفظه احتراق را تمیز می کنیم و آشغال و مواد زاید را از آن بیرون می آوریم. قسمت بالایی پره های دیگ را تمیز می کنیم ممکن است برای انجام این کار برس سیمی مخصوص لازم باشد. در این مرحله بخش های مختلف دیگ را به وسیله آب شستشو می دهیم و تمیز می کنیم.

هنگامی که می خواهیم دودکش عمودی را تمیز کنیم باید قسمت پایین آن را از داخل موتورخانه ببندیم. بعد از انجام کار مرحله قبل در داخل موتورخانه با باز کردن قسمت پایین دودکش که بسته بودیم دوده های آن را تخلیه و تمیز نماییم. حالا دریچه های بالا و پایین بویلر هم در جلو و هم در قسمت پشت سر جای خودش قرار می دهیم و بعد از روغن کاری آن ها را محکم می کنیم، ما می توانیم برای انجام این کار از نخ نسوز و خمیر نسوز استفاده کنیم.

حالا لوله های دودکش افقی را نصب می نماییم. در ادامه دوباره مشعل را بر روی بویلر نصب می کنیم و اتصالات گازوییلی و الکتریکی را می بندیم.

در پایان دیواره بیرونی بویلر و موتورخانه را به طور کامل تمیز می کنیم.

اسید شویی دیگ های بخار چگونه است

اسید شویی دیگ های بخار یکی از اقدامات اساسی برای نگهداری از دیگ بخار می باشد. بویلرهای بخار عمدتا از جنس فولادهای کربنی ساخته می شوند که سطح داخلی این فلزات که با آب در تماس است می بایست بدون رسوبات ناخواسته باشد.
رسوبات دارای هدایت حرارتی پایین تری نسبت به فلزات هستند که باعث بالا رفتن دمای فلز در سمت دیواره احتراق می گردد. بنابراین سوخت بیشتری برای تولید بخار نیاز می شود.
بخار در دمای بالا با یون آهن واکنش داده و تشکیل یک لایه یکنواخت از اکسید آهن fe3o4 که به مگنتیت معروف است را می دهد.
در فشار محیط در دمای بالای ۱۰۰ درجه سانتی گراد آب به عنوان یک ماده اکسید کننده عمل می کند و واکنش الکتروشیمیایی شکل می گیرد و باعث تشکیل لایه ای از مگنتیت می گردد. با گذشت زمان لایه مگنتیت رشد کرده و متخلخل و یا حتی شکسته و جدا می گردد. پس به صورت موضعی این لایه رسوب به شدت ضخیم می شود. به علاوه تاثیر منفی بر روی انتقال حرارت گذاشته و همچنین غیر یکنواختی ضخامت رسوب باعث چسبیدن دیگر رسوبات نمکی ناخواسته مانند کربنات کلسیم می شود.
زمانی که راندمان بویلر بسیار کم می شود، انسداد و یا سوراخ شدن در لوله ها اتفاق می افتد، معمولا تصمیم به تمیزکاری بویلر می نمایند.
این کار معمولا با بریدن چند لوله از قسمت هایی که انتظار داریم که رسوب در آن بیشتر جمع گردد انجام می پذیرد.
پس از بررسی های گسترده متالورژیکی نمونه لوله به همراه رسوب مربوطه جهت تمیزکاری یا اصطلاحا فرایند اسید شویی مورد تست قرار می گیرد.

مراحل اسید شویی دیگ های بخار

جهت انجام پروسه مناسب در جهت اسیدشویی دانستن میزان رسوبات در واحد سطح از مقدمات فرایند می باشد. مراحل به صورت زیر انجام می پذیرد

• چربی گیری
• اسیدشویی با مخلوطی از اسید HF و hcl
• پسیو کردن با استفاده از سیترات آمونیوم و یک اکسید کننده

در طول پروسه اسید شویی دیگ های بخار که با چرخش اسیدکلریدریک و فلوریدریک گرم صورت می گیرد، لایه مگنتیت با اسید واکنش می دهد. بنابراین غلظت آهن در محلول شوینده افزایش خواهد یافت، چرا که مگنتیت را در خود حل می کند. برای محافظت از فولاد لخت شده در مقابل اثر اسید، یک محافظت کننده اسیدی به آن اضافه می شود. مقدار آهن موجود در محلول شوینده در حقیقت پارامتری از نتیجه اسیدشویی و این که اسیدشویی به چه شکل انجام شده می باشد.

اقدامات لازم بعد از اسیدشویی دیگ بخار

هنگامی که مقدار آهن در محلول ثابت بماند تمام مگنتیت حل شده و مرحله اسیدشویی پایان می یابد.
بعد از مرحله اسیدشویی سطح فولاد واکنش پذیر و مرطوب خواهد بود و اکسیژن باعث تشکیل اکسید خواهد شد.
در حقیقت آخرین مرحله از تمیزکاری بویلر زدودن این زنگ آهن و ایجاد یک لایه فیلم اکسید آهن پسیو می باشد.
برای زدودن این زنگ آهن در ابتدا از یک محلول اسید سیتریک استفاده می شود، سپس اسید سیتریک با آمونیاک خنثی شده و تشکیل سیترات آمونیاک با یک PH قلیایی می شود.
معمولا آهن حل شده به شکل هیدروکسید رسوب خواهد کرد. اما به دلیل تمایل شدید سیترات آمونیوم به تشکیل کمپلکس، آهن به صورت محلول باقی می ماند.
یک معرف اکسیژن زای قوی به سیترات آمونیوم برای فعال سازی یون های فرو برای اکسید شدن و تبدیل آهن فلزی به حالت فریک یکنواخت اضافه می شود. این عمل باعث پدیدار شدن یک لایه نازک، پسیو و چسبنده اکسید آهن fe2o3 می شود.

تعویض پره دیگ موتورخانه

برای تعویض پره دیگ موتورخانه به ابزارآلاتی نیاز است که این ابزار شامل پره سالم دیگ، دیگ جمع کن،چکش آهنی،چکش چوبى یا پلاستیکی ضد زنگ،خمیر نسوز،نخ نسوز دیگ،تراز بنایی،آچار رینگى،پیچ گوشتى،آچار تخت،گوه (قلم)،آچار براى میله دیگ جمع کن
حالا نوبت به نحوه انجام تعویض پره دیگ موتورخانه می رسد.

• کلید اصلى و فیوز مربوط به مشعل را به حالت قطع در می آوریم.
• شیر فلکه هاى خط رفت و برگشت دیگ و شیر فلکه پرکن مخزن انبساط را بسته و با باز کردن شیر تخلیه دیگ، آب داخل دیگ و مخزن انبساط را تخلیه می کنیم.
• رله مشعل را از روى پایه رله جدا می کنیم. سپس سیم هاى فاز و نول را، با رعایت نکات ایمنى، از پایه رله باز کرده و سرسیم هاى فاز و نول را به طور موقت با چسب برق می پوشانیم.
• شیر فلکه خط گازوئیل را بسته و شیلنگ هاى گازوئیل را با آچار تخت یا آچار فرانسه از مشعل جدا می کنیم.
• پیچ هایى را که مشعل را به دیگ متصل کرده است، باز و مشعل را از دیگ جدا کرده و در محل مناسبى قرار می دهیم.
• سیم هاى آکوستات مستغرق را باز و آکوستات را از روى دیگ جدا می کنیم.
• مانومتر و ترمومتر نصب شده روى دیگ را باز می کنیم.
• دودکش اتصال به دیگ را از بدنه دیگ جدا می کنیم.
• با آچار مناسب، فلنج اتصال لوله رفت و برگشت به دیگ را از بدنه دیگ باز می کنیم.
• مهره میل مهارهاى دیگ را با استفاده از آچارتخت مناسب باز و میل مهارها را از دیگ جدا می کنیم.
• پره معیوب را با استفاده از قلم (گوه) و قرار دادن آن بین دو پره و با ضربات چکش آهنى از پره هاى سالم جدا می کنیم.
• پس از جدا کردن پره معیوب، بوش هاى بالا و پایین پره معیوب را از روى بدنه پره بیرون آورده و محل بوش ها را کاملا تمیز می کنیم.
• بوش هاى نو (متناسب بودن بوش و پره دیگ الزامى است، در غیر اینصورت پره تعویض شده،آب بندى نخواهد شد) و محل سوراخ روى پره دیگ را کاملاً به ضدزنگ آغشته می کنیم.
• بوش ها را به طور یکنواخت و افقى در محل قرارگیرى جا می زنیم. به منظور جازدن بوش ها باید از چکش لاستیکى استفاده شود تا در بوش ها تغییر فرم و لهیدگى به وجود نیاید.
• نخ نسوز را داخل شیار قرار داده و با چکش لاستیکی آن را محکم می کنیم.
• پره نو را مقابل بوش ها قرار می دهیم. سپس به وسیله ضربات ملایم چکش لاستیکى پره را در محل خود، تا اندازه اى که مقدور است، جا می زنیم.
• در صورتى که پره تعویضى از پره هاى میانى دیگ باشد، بوش هاى بالا و پایین و محل قرارگیرى آن ها را به ضدزنگ آغشته کرده و به وسیله چکش لاستیکى در محل خود قرار می دهیم.
• در داخل شیار پره هاى باز شده از نخ نسوز استفاده می کنیم.
• میله دیگ جمع کن را از داخل محل بوش ها از تمام پره هاى دیگ، از بالا و پایین عبور داده و جمع کردن پره نو را در میان پره هاى قبلى شروع می کنیم.
• به هنگام مونتاژ پره نو میان پره هاى قبلى دیگ، باید دقت کنیم که فاصله بین دو پره در بالا و پایین یکسان باشد، تا بوش ها دچار تغییر فرم نگردند و عمل مونتاژ به طور مطلوب صورت پذیرد. از این جهت پیچ و مهره دیگ جمع کن در بالا و پایین باید به تناسب با هم سفت گردند.
• پس از سوار کردن پره نو در میان سایر پره ها، درز بین پره نو و دو طرف آن را با خمیر دیگ به طور کامل آب بندى می کنیم.
• پس از اجراى عمل مونتاژ و درزبندى کامل، قبل از این که میله دیگ جمع کن را باز کنیم، لازم است که میل مهارها را بر روى دیگ نصب کرده و پس از اطمینان از محکم بسته شدن آن ها، مهره دیگ جمع کن را باز می کنیم.
• دقت کنیم که قراردادن واشر فنرى پشت مهره هاى میل مهار، جهت انبساط احتمالی دیگ، ضروری است. مهره هاى میل مهار باید تا حدى سفت شوند که واشر فنرى اندکى باز بماند.
• پس از مونتاژ کامل دیگ، با قرار دادن واشر نسوز بین فلنج و بدنه دیگ،فلنج هاى رفت و برگشت را به طور ضربدرى و هماهنگ می بندیم.
• در این مرحله، اقدام به باز کردن مسیر آب ورودى به دیگ می کنیم تا دیگ پر شود و همچنین از نداشتن نشتى دیگ اطمینان حاصل می کنیم.
• مشعل، آکوستات مستغرق، ترمومتر، مانومتر و دودکش ها را بر روى دیگ نصب می کنیم.
• روپوش دیگ را در سر جای خود مستقر کرده و تمامی اتصالات و قطعات و شیرآلات را به حالت اول درمی آوریم.

مزایا و مشکلات رسوب زدایی دیگ بخار

شست و شوی شیمیایی بویلر می تواند نقش مهمی در نگهداری دیگ بخار بازی کند.با تمیز کردن مناسب، رسوبات از داخل لوله های دیگ بخار حذف می شود که با این کار نرخ گرمای دیگ بخار افزایش پیدا می کند، خرابی لوله ها کاهش داده می شود و ثبات شیمیایی دیگ بخار بهبود می بخشد.همچنین شستشوی بویلر و رسوب زدایی دیگ بخار می تواند برای تعمیرکاران خطرناک باشد و علاوه بر این باعث ایجاد خسارت شدید به دیگ بخار شود. خطرات دیگر شامل مدیریت زباله های شیمیایی و خطرات آسیب زیست محیطی و نشت مواد شیمیایی است.

زمان تمیز کردن دیگ بخار

سوب زدایی باید در صورت لزوم انجام شود .در حقیقت، پیشرفت در عملکردهای دیگ بخار و خروجی آب ، نیاز به رسوب زدایی را کاهش داده و دوره شست و شو را افزایش می دهد.

چگونه می توانیم تعیین کنیم که چه وقت زمان رسوب زدایی دیگ بخار است؟

رسوب زدایی بر اساس لوله های نمونه
اولین راه و مرسوم ترین راه این است که دو یا سه نمونه لوله باید از قسمت های در حال جوش و حرارت بالای بویلر گرفته شود و برای رسوب زدایی درون لوله مورد بررسی قرار گیرد.
با فرض این که از زمان آخرین شست و شوی شیمیایی رویداد آلاینده بزرگی وجود نداشته است، این روش هنوز هم بهترین راه برای تعیین نیاز به رسوب زدایی است.

تمیز کردن بر اساس زمان

تمیز کردن براساس زمان یا ساعت های کارکرد دستگاه یا تعداد سال هایی که از آخرین شست و شوی شیمیایی می گذرد احتمالا بدترین راه برای تعیین نیاز به رسوب زدایی است
رسوبات بر روی دیواره های لوله بویلر با نرخ یکنواخت در طول زمان تشکیل نمی شوند به همین دلیل سایر عوامل، از جمله تکرار دفعات روشن و خاموش کردن دیگ و خواص شیمیایی آب، باید در نظر گرفته شوند.

انواع روش های رسوب زدایی تجهیزات موتورخانه

تميزكاري مكانيكي (مانند ضربه زدن، ارتعاش، برس كشي، سندبلاست و … )، شستشوي شيميايي، جِت زني با فشار زیاد آب، شستشوي با بخار و يا دميدن هوا و … از جمله روش هايي هستند كه براي رسوب زدايي، جرم گيري تجهيزات گرمايشي و سرویس اجزای موتورخانه نظیر بویلرها و منابع آب گرم به كار مي رود.

تنظیم دمای دیگ موتورخانه

تنظیم درجه دیگ و پمپ موتورخانه به منظور اطمینان از کارکرد صحیح آن، تولید آب گرم، آسایش ساکنین و همچنین میزان مصرف انرژی اهمیت زیادی دارد.
ترموستات، دستگاه حسگر دما می باشد که فرمان قطع در دمای معینی که روی آن تنظیم شده است را می دهد. در ادامه با حسگرهای دمایی موتورخانه آشنا می شویم.
ترموستات جداري (آکوستات جداري)
حس کننده اوليه در اين نوع ترموستات از نوع بی متال است و معمولا آن را روی جدار لوله برگشت موتورخانه (با فنر و يا سيم) محکم می بندند.
قبل از نصب، بايد بر روی لوله سنباده زد (تا صاف و تميز شود) و سپس، بر روی آن خمير مخصوص مالید تا ترموستات روی آن نصب گردد.
در سيستم حرارت مرکزی و موتورخانه اين ترموستات، جهت فرمان دادن به پمپ سيرکولاسيون نصب و معمولا 10 درجه سانتی گراد کمتر از ترموستات ديگ تنظيم می شود (مثلا 65 درجه). یعنی اگر دمای آب برگشت از رادياتورها کمتر از اين مقدار باشد، ترموستات در حالت وصل و پمپ نيز روشن است.
بعد از گذشت زمان که درجه حرارت آب برگشت به 65 درجه رسيد، ترموستات قطع شده و بدنبال آن پمپ موتورخانه نيز خاموش می شود.
چنان چه ميزان دمای تنظيم ترموستات جداری از ترموستات ديگ کمتر باشد، ترموستات فرمان قطع پمپ را زودتر از موعد مقرر صادر می کند.
اگر اختلاف ميزان تنظيم با ترموستات ديگ کمتر از 10 درجه باشد، پمپ سيرکولاسيون مدت زمان بيشتری را در مدار قرار خواهد گرفت (که این موضوع، از نظر مصرف زياد برق، توليد صدای ناخوشايند و فرسودگی زودرس مقرون به صرفه نمی باشد).
از سوی دیگر، چنانچه ميزان تنظيم ترموستات جداری برابر يا بيشتر از تنظيم ترموستات ديگ موتورخانه باشد، پمپ سيرکولاسيون همواره و به صورت تمام وقت روشن خواهد بود، که هرگز صحيح نيست.

ترموستات ديگ

اين ترموستات، که به آن «آکوستات مستغرق» نيز گفته می شود، جهت تنظيم درجه حرارت مايعات طراحي شده است و در تاسيسات حرارت مرکزي و موتورخانه از آن براي فرمان دادن به مشعل هاي گازوئيلي و گازي به منظور تنظيم درجه حرارت آب ديگ استفاده می شود.
قسمت حس کننده اوليه این ترموستات از نوع هيدروليکي است. غلافي ‌به همراه اين دستگاه وجود دارد که آن را بر روي ديگ نصب می کنند. آبگرم ديگ در اطراف غلاف و مخزن حس کننده در داخل غلاف قرار گرفته می شود.
به منظور انتقال بهتر و سريع تر حرارت از آب گرم ديگ به مخزن حس کننده، معمولا اقدام به پر کردن حد فاصل غلاف و مخزن حس کننده با مخلوط براده آلومينيم و گريس و يا پارافين می کنند. داخل حباب اتر ريخته که بر اثر افزايش دما، حجم آن زياد شده است، با فانوسي، به سيستم فرمان قطع و وصل می دهد. دمای ترموستات را بر روي درجه اي مثلا 75 درجه سانتی گراد تنظيم مي کنند.
موقعی که درجه حرارت آب داخل ديگ با درجه حرارت تنظيم شده روي آکوستات برابر شود، از طریق مخزن حس کننده کليد داخل آکوستات قطع می شود و به سبب آن مشعل از کار می افتد و بعد از سرد شدن آب داخل ديگ، به میزان تفاضل دماي قطع و وصل، (۵± درجه) کليد مجددا وصل شده و فعالیت مشعل دوباره شروع می شود.

ترموستات حد (آکوستات حد)

وجود يک وسيله کنترل (آکوستات ديگ) در سيستم حرارت مرکزي موتورخانه، بهره برداري مطمئن و ايمني سيستم را تضمين نمي کند. زیرا گاهي، سيستم مکانيکي آکوستات ديگ موتورخانه که در طول 24 ساعت چندين بار مدار را قطع و وصل مي کند، خراب شده و کارایی خود را از دست می دهد.
در چنین حالتی، با افزایش درجه حرارت آب در ديگ، مشعل خاموش نشده و به تبع آن با جوش آمدن آب در داخل ديگ، خساراتي تحمیل می شود.
براي جلوگيري از اين اتفاق، ترموستات ديگري به نام “ترموستات حد” بر روي ديگ نصب شده و به صورت سری با ترموستات ديگ در مدار قرار داده می شود. درجه تنظيم ترموستات حد چند درجه از درجه حرارت ترموستات ديگ بیشتر است.
به همین سبب، ترموستات يا آکوستات حد، هميشه در حالت وصل است مگر در مواقعی که آکوستات ديگ کار نکند و دمای آب داخل ديگ به دمای تنظيم شده بر روي آکوستات حد برسد که در چنین حالتی، اين کنترل مشعل را خاموش کرده و باعث جلوگیری از بروز خسارت می شود.
ساخت ترموستات هاي حد معمولا به دو حالت صورت می گیرد، یکی ترموستات حد بالا است که کاملا مشابه ترموستات ديگ است. اين دستگاه با درجه حرارت تنظيم شده بالاتر و يا هنگام سرد شدن آب به میزانی مطمئن، مشعل را به طور خودکار روشن مي کند.
ديگري ترموستات قطع کننده درجه حرارت بالا است که داراي دکمه Reset بوده و با کاهش درجه حرارت آب ديگ و رسيدن به درجه ای مطمئن، با فشار دادن دکمه Reset مشعل را مي توان مجددا روشن نمود.
به همین دلیل، نوع دوم ترموستات حد پیشنهاد مي شود، زیرا با خاموش شدن مشعل، فرد مسئول از خرابي آکوستات ديگ اطلاع یافته و جهت تعويض به موقع آن اقدام خواهد کرد.
لازم به ذکر است به جاي استفاده جداگانه از يک آکوستات ديگ و يک آکوستات حد، مي توان از يک دستگاه ترموستات دوتايي استفاده کرد.
دنباله ترموستات دوتايي که در داخل ديگ قرار مي گيرد داراي دو بالب، که يکي به آکوستات معمولي ديگ و ديگري به آکوستات حد مربوط است.
لازم به توضیح است که آب درون دیگ که گرم شده است از طریق پمپ سیرکولاتور به داخل ساختمان و رادیاتور ها می رود تا محیط را گرم سازد. اگر محیط گرمای کافی داشته باشد، گرمای این آب مصرف نشده و در مسیر برگشت به ترموستات جداری رسیده و باعث خاموش شدن پمپ سیرکولاتور می شود.
در ادامه به معرفی دیگ های موتورخانه و بویلر یونیکال و شوفاژکار می پردازیم

دیگ های چدنی شوفاژکار

دیگ چدنی شوفاژکار یا همان بویلرهای چدنی معروف ترین و پر طرفدار ترین محصول این شرکت می باشد که در مدل های زیر تولید و به بازار عرضه می شوند.

• دیگ چدنی شوفاژکار توربو

• دیگ چدنی شوفاژکار سوپر 400

• دیگ چدنی شوفاژکار 400

• دیگ چدنی شوفاژکار 300

• دیگ چدنی شوفاژکار سوپر 300

• دیگ چدنی شوفازکار استار 1300

دیگ و بویلر یونیکال

بویلر و دیگ شرکت یونیکال شامل دیگ های چند مرحله ای چگالشی و دیگ های چگالشی دیواری می شود. دیگ های چگالشی دیواری شرکت یونیکال در دو سری ALCON, Kon تولید شده است
دیگ چگالشی یونیکال سری Kon
این نوع دیگ شامل مدل 3S K100 و 3S K120 مجهز به مبدل اولیه و پمپ سیرکولاتور می باشد. موقعیت نصب این دیگ ها دیواری می باشد. ظرفیت گرمایشی این دیگ ها به ترتیب 100 و 120 کیلو وات می باشد. حداکثر میزان مصرف گاز به ترتیب 10.57 و 12.08 متر مکعب بر ساعت می باشد.
دیگ های چگالشی یونیکال سری ALCON
این نوع دیگ ها شامل مدل های 3S A50, 3S A70 در ظرفیت های 50 و 70 کیلوواتی با مبدل اولیه و پمپ سیرکولاتور می باشند. حداکثر میزان مصرف گاز به ترتیب 5.13 و 7.14 متر مکعب بر ساعت می باشد. هر دو مجهز به فن خروجی پیریمیکس می باشند.