بویلر و دیگ

بویلر و دیگ

بویلر( دیگ بخار) 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 توربوماشین‌ها، 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.

دیگ چگالشی چیست؟

Unical-Modulex-Tik-Service-Co-01

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 معمولاً 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 و بویلر

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 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)

ديگ آبگرم سه پاس

هوای گرم شده در نتیجه احتراق سوخت در کوره، مسير ديگ را سه بار طی می کند و در انتها وارد دودکش می شود. ديگ‌هاي سه پاس اگر به درستی طراحی 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.

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 از 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 می کند به همین دلیل راندمان ديگ های کوره برگشتی از بويلرهای دو پاس بیشتر است. برای ظرفیت های پایین دیگ آب گرم کوره برگشتی رایج ترین مدل می‌باشد.

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.

طبقه بندی بویلر و دیگ بر اساس نوع سوخت مشعل

دیگ های آب گرم می توانند با سوخت های مختلف کار کنند. مهم ترین سوخت های مصرفی در دیگ ها گاز، گازوئیل و مازوت می باشد. بنابراین امکان انتخاب دیگ با مشعل گاز سوز، گازوئیل سوز، دوگانه سوز گاز و گازوئیل و سه گانه سوز گاز و گازوئیل و مازوت فراهم می باشد.

محاسبه بازده بویلر

محاسبه راندمان بويلر برای بررسی عملکرد بويلر از نقطه نظر مصرف انرژی، ضرورت دارد، بازده بویلر به روش مستقيم و غير مستقيم قابل محاسبه می باشد. در روش مستقيم، راندمان به صورت مستقيم از محاسبه درصدی از انرژی آزاد شده که منجر به توليد بخار می گردد، به دست می آيد. در روش غير مستقيم، راندمان با محاسبه درصد انواع تلفات و به صورت غير مستقيم محاسبه می گردد. لازم به ذکر است که روش غير مستقيم بيشتر در شرايطی به کار می رود که مقدار دبی سوخت يا دبی بخار مشخص نباشد يا با خطای زيادی همراه باشد. 

در سرویس محاسباتی راندمان مستقیم بویلر (Boiler Direct Efficiency) با داشتن مشخصات ترموديناميكی (دبی، دما و فشار) آب ورودی به بويلر، بخار توليدی، دبی و ارزش حرارتی سوخت مصرفی بويلر، راندمان بويلر به روش مستقيم محاسبه می گردد.

شرایط محل نصب بویلر

با توجه به اندازه دیگ بخار و شاسی آن باید محل مناسبی برای استقرار در نظر گرفت .

محل استقرار دیگ بخار باید به گونه ای باشد که بهره برداری از آن راحت بوده و دسترسی به بخش های مختلف جهت تعمیرات و بازرسی دوره ای آن به سادگی امکان پذیر باشد.

همچنین برخی اقلام در هر موتورخانه ای ضرورت دارد در کنار بویلر وجود داشته باشد مانند سختی گیر رزینی، دستگاه هوازدا، منبع تغذیه آب، کلکتور و غیره. همچنین محل باید به اندازه ای باشد که هوای لازم جهت سوخت مشعل در آن موجود باشد.

نحوه نصب دودکش دیگ بخار

نصب دودکش با ارتفاع مناسب در عملکرد بهتر دیگ بخار و سالم ماندن فضای اطراف دیگ بخار تاثیر زیادی دارد. محاسبه ارتفاع دودکش به شرایط زیادی از جمله ارتفاع ساختمان های اطراف، جهت وزش باد، و غیره بستگی دارد.

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 (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 ساخته‌ شده‌اند.

دیگ فولادی 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

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.

بخش های اصلی سیستم حرارت مرکزی آب گرم

هر سیستم حرارت مرکزی از بخش های مختلفی تشکیل شده است در ادامه این قسمت ها معرفی شده و توضیحات هریک بیان خواهد شد.

دستگاه های مولد آب گرم

آب گرم در این قسمت تولید می شود. اجزای تشکیل دهنده این قسمت انواع مشعل و دیگ آب گرم می باشند. آب درون دیگ در اثر گرمای ناشی از احتراق سوخت در مشعل گرم می شود.

سیستم انتقال آب گرم

این سیستم، آب گرم شده توسط دیگ را به سمت دستگاه های پخش کننده گرما حرکت می دهد. اجزای این سیستم شامل لوله کشی بین دستگاه های پخش کننده و تولیدکننده آب گرم و همچنین پمپ سیرکولاتور است. اختلاف دمای آب در مسیر رفت و برگشت نیز تا حدودی باعث جریان یافتن آب می شود. برای افزایش سرعت چرخش آب از پمپ استفاده می شود. به وسیله این سیستم، آب همیشه بین دستگاه های مولد آب گرم و پخش کننده گرما در گردش می باشد.

دستگاه های پخش کننده گرما

به وسیله این دستگاه حرارت آب گرم به فضای اطراف منتقل می شود. این دستگاه می تواند یونیت هیتر، رادیاتور، فن کویل کنوکتور و غیره باشد.

کنترل کننده ها

برای انجام تنظیمات مربوط به فشار، درجه حرارت و غیره از دستگاه های کنترل کننده استفاده می شود. که بعضی از آن ها برای نشان دادن شرایط کارکرد (نشان دهنده ها) و برخی به منظور کنترل سیستم (کنترل کننده ها) مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از کنترل  کننده ها برای نگهداری صحیح سیستم الزامی می باشد. ترموستات، شیر اطمینان، شیر دو راهه یا سه راهه و شیر هواگیر از جمله دستگاه های کنترل کننده هستند. ترمومتر، مانومتر دیگ و آب نمای مخزن گازوئیل و آب نمای مخزن انبساط از جمله نشان دهنده ها هستند.

مخازن

هر سیستم حرارت مرکزی از مخازن برای مصارف خاصی استفاده می کند . مخزن سوخت سالانه، مخزن سوخت روزانه، مخازن انبساط باز و بسته و مخزن آب گرم مصرفی از جمله این مخازن هستند.

مشتریان گرامی میتوانند قبل از خرید از مشاوره رایگان ما بهره مند گردند | تماس با ما

فروشگاه آنلاین تیک سرویس عضو رسمی اتحادیه تهویه مطبوع تهران می باشد و علاوه بر داشتن نمایندگی مجاز از چندین شرکت معتبر داخلی، دارای نماد الکترونیک جهت اطمینان شما مشتریان گرامی از خریدتان می باشد.

نمایش بیشتر
بستن

دسته بندی ها

پرفروش دسته


نمایش 1–20 از 79 نتایج

نمایش 1–20 از 79 نتایج