دیگ بخار چیست؟ جریان بخار همواره تامین گرما، جنبش مکانیکی، کنترل فشار و تامین آب را برای مراحل مختلف بر عهده دارد. مزیت های زیاد بخار منجر گردیده تا یک انرژی قابل توزیع باشد. برای مثال غیر سمی بودن، بازده بالا و امکان انتقال آسان، قیمت پایین و گنجایش حرارتی بالای آن در مقایسه با سایر انرژی ها را می توان بعنوان مزایای بخار نام برد. یکی از ساده ترین روش های انتقال حرارت استفاده از بخار آب می باشد. آب به جهت گنجایش حرارتی بالا و همینطور ارزانی و در دسترس بودن تحت عنوان یک منتقل کننده حرارت مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه بسیاری از کارخانه ها و صنایع مختلف برای تولید محصولات خود به بخار زیادی نیاز دارند که با کمک دیگ بخار می توانند به راحتی نیاز خود را تامین نمایند، دیگ ها همواره حجم بسیار بالایی از بخار را تولید می کنند و در اختیار شرکت ها قرار می دهند تا نیاز خود را پوشش بدهند. دیگ بخار شباهت زیادی به زودپز دارد، با ایجاد حرارت بالا کمک می کند تا آب موجود در مخزن دیگ شروع به جوشیدن کرده و تبدیل به بخار شود، این دیگ ها نمونه ها و مدل های مختلفی دارند که از نظر شکل ظاهری و کیفیت و کارایی با یکدیگر متفاوت هستند.
این دستگاه مخزنی بسته دارد که در یک طرف مخزن آب و در طرف دیگر آن حرارت و آتش قرار دارد که با کمک آتش آب موجود تبدیل به بخار می شود و سپس از طریق تیوپ ها و لوله های خروجی بخار به بیرون هدایت می شود و در اختیار تولید کنندگان قرار می گیرد، دیگ بخار در کل ساختاری پیچیده ندارد و کاملا ساده اما پیشرفته و مدرن است و می تواند به راحتی و در مدت زمان کوتاهی شروع به فعالیت کرده و بخار لازم را تولید نماید.
بخار مقدار انرژی زیادی را در واحد وزن خود نگه می‌دارد. از آنجایی که اکثر حرارت بخار به صورت گرمای نهان است مقادیر متعددی از حرارت می‌تواند با عملکرد بالا در یک دمای ثابت انتقال یابد. بخار هم نیز در بعضی از موارد مستقیما و در بسیاری فرآیندها برای در اختیار گرفتن فشار و دما مورد استفاده قرار میگیرد. از کاربردهای مهم بخار ضدعفونی کردن و از بین بردن آلودگی هاست که در ادامه به معرفی انواع دیگ های بخار خواهیم پرداخت.
نگاهی به تاریخچه دیگ بخار
با پیشرفت علم و تکنولوژی بشر به مرور توانست نیازهای خود را توسط ماشین آلات صنعتی برطرف کند، در اوایل قرن 18 میلادی که با گسترش یافتن این ماشین آلات همراه بود که در این زمان ساخت بویلرهای بخار آغاز شد.
دیگ های بخار در ابتدا به صورت ظروف سرپوشیده از جنس ورق های آهن بودند که روی هم قرار گرفته و پرچ شده بودند و به شکل کروی یا مکعبی ساخته می شدند؛ این ظرف های سر بسته روی دیوار های آجر و بر روی آتش قرار می گرفتند و از نوع دیگ بخار برون سوز به شمار می رفتند.
از ایرادات این نوع دیگ می توان به ایجاد رسوب در قسمت پایین دستگاه و پس از مدتی خراب شدن یا حتی انفجار را در بر داشت. در قسمت بالای آن سطح داغ آتش قرار داشت که جهت جلوگیری ارتباط پیدا کردن فلز و آب میشد که به همین دلیل حرارت به شدت افزایش پیدا میکرد و باعث سوختن و تغییر شکل پیدا کردن و در نهایت خرابی میشد؛ پس از آن دیگ بخار های درون سوز طراحی شدند که در مقایسه با برون سوز فشار بالاتری را متحمل می شدند.
دیگ بخار در صنایع مختلف کارایی دارد و مورد استفاده قرار میگیرد، به دلیل کاربرد چشمگیری که در صنعت دارد تولید و عرضه آن زیاد شده است، باید دقت داشت تا هنگام انتخاب دیگ بخار به مواد اولیه و استاندارد بودن آن توجه کرد. دیگ بخار در صنعت های گوناگون ائم از: صنایع غذایی، صنعت داروسازی، صنایع نفت و گاز پتروشیمی، صنایع کاغذ سازی، صنایع کشاورزی و تولیدات قارچ، صنایع پلاستیک سازی، صنایع نساجی، صنایع قند و شکر، صنایع چرم سازی و تولیدات روکش صندلی، صنایع شیمیایی و همچنین در نیروگاه های حرارتی این دیگ مورد استفاده قرار میگیرد و کارایی زیادی دارد.
وجود بخار برای تولیدات محصولات بخصوص محصولات غذایی ضروریست، برای ایجاد رطوبت، تامین حرارت و گرما دیگ بخار بسیار مهم است؛ تامین کردن بخار، کنترل فشار، تاکین گرما و حرارت، ضد عفونی کردن، تامین آب همه و همه برعهده این دستگاه است، یکی از راحت ترین راه انتقال حرارت استفاده از بخار است پس با استفاده از آب می توان یک انتقال دهنده حرارت ایجاد کرد.
استفاده از دیگ بخار استاندارد در صنایع غذایی بسیار حائز اهمیت است زیرا از دیگ بخار در این صنعت به شدت تاثیرگذار است و مستقیما با سلامتی مشتریان در ارتباط است زیرا با استفاده از دیگ بخار عملیات ضدعفونی کردن، استریل سازی مواد خوراکی، پخت، بسته بندی و سایر اقدامات مهم انجام می شود که اگر خللی در انجام هرکدام از این موارد رخ دهد عواقب جبران ناپذیری در بر خواهد داشت.
از بویلر بخار در تهیه سوسیس کالباس، تهیه انواع کنسرو، شیرینی جات و شکلات، تولیدات لبنیات و بستنی، تولیدات رب گوجه فرنگی استفاده می شود.
کاربرد دیگ بخار استاندارد در صنایع پتروشیمی
بویلر بخار در انواع صنعت ائم از صنعت پتروشیمی در صنایع نفتی مورد استفاده قرار میگیرد، استفاده دیگ بخار در صنعت نفت از دیگ های واتر تیوب استفاده می شود.
بویلر بخار کارایی متفاوتی دارد که یکی از آن صنعت پتروشیمی است، برای تولید حرارت و گرما در ریبویلرهای تقطیر مورد استفاده قرار میگیرد؛ برج های تقطیر برای تفکیک مشتقات نفتی و اجزا نفت از یکدیگر است.
کاربرد دیگ بخار استاندارد در صنعت نساجی
دیگ بخار در صنعت نساجی و رنگرزی نیز کاربرد دارد، برای تولید و طراحی، تهیه متریال اولیه مانند نخ و پشم و رنگ زدن آنها به دیگ بخار نیاز داریم.
برای نساجی و رنگرزی معمولا از دیگ های فولادی و یا چدنی استفاده می شود؛ از این دیگ برای تهیه حرارت بالا برای خشک کردن و ضوعفونی مواد اولیه پارچه استفاده می شود؛ روند استفاده از دیگ بخار در این صنعت از ابتدای راه تا مرحله نهایی بسته بندی ادامه دارد.
کاربرد دیگ بخار در صنعت چرم سازی
از دیگر کاربرد بویلر بخار می توان به صنعت چرم سازی اشاره کرد که برای تهیه روکش صندلی، تهیه کیف و کفش چرم و سایر لوازم چرم استفاده کرد؛ باید توجه داشت که قلب هر صنعت دیگ بخار است و نیاز به این ماشین صنعتی بسیار چشمگیر است حتی در چرم سازی.
کاربرد دیگ بخار در صنعت کشاورزی
بویلر بخار نه تنها در صنعت تولیدات وسایل و صنعت پتروشیمی کاربرد دارد بلکه در کشاورزی و پرورش گیاهان هم مورد استفاده قرار میگیرد؛ تهیه و پرورش قارچ توسط دیگ بخار صورت میگیرد، قارچ که برای رشد کردن نیاز به رطوبت و محیطی با دمای نسبتا گرم دارد از این دیگ استفاده می شود؛ همچنین برای ضد عفونی کردن محیط هم بسیار تاثیرگذار است.
دیگ بخار دو پاس حرارتی به دلیل تولید آب گرم و حرارتی که در دو مرحله تولید می کند به این نام شناخته می شود، گازهای تولید شده بر اثر حرارت در دیگ بخار دو بار در این دیگ حرکت کرده و انتقال پیدا میکند.
بخار تولیدی پس از گذر از پاس اول از کوره عبور میکند و در قسمت پاس دوم از داخل تیوب ها گذر کرده و از دودکش خارج می شود. دیگ بخاردو پاس معمولا از انواع دیگ های فایر تیوب راندمان کاری پایین تری دارند و در دیگ های عقب خشک مورد استفاده قرار میگیرد.
دیگ بخار سه پاس حرارتی
در دیگ بخار سه پاس حرارتی گازهای تولیدی از احتراق مسیر دیگ بخار را در سه مرحله طی می کنند و سپس از دودکش خارج می شوند، در صورتیکه این نوع دیگ به درستی و استاندارد طراحی و تولید شده باشد قطعا راندمان بسیار بالایی خواهد داشت، این نوع دیگ سه پاس عقب تر میزان انتقال حرارت بالایی دارد و بازدهی آن نیز بالا است.
ویژگی دیگ های بخار استاندارد
دیگ بخار تشکیل شده از یک محفظه فلزی فولادی می باشد و به دلیل وجود فشار در داخل آن استفاده از متریال مناسب در ساخت آن بسیار مهم می باشد که در تهیه این دیگ ها باید به استاندارد بودن آن ها توجه کرد اما چه نکاتی را باید در این زمینه مورد توجه قرار بدهیم؟
برای این که در تولید دیگ های بخار این دستگاه ها در ایران از استاندارد های جهانی برخوردار باشند سازمان ملی استاندارد ایران با کمک گرفتن از استاندارد های جهانی مانند ( BS2790) استانداردی ملی تهیه کرده است که این استاندارد به شماره 4231 می باشد
که در داخل این استاندارد به موارد زیادی اشاره شده است که تولید کنندگان باید تمامی این موارد را در تولید دیگ های بخار انجام دهند و شرکت هایی که مجوز بازرسی از استاندارد ملی ایران را دارند باید به بررسی این موارد بپردازند که در نهایت میتوان به این نکته اشاره کرد که دیگ تولید شده زیر نظر شرکت های بازرسی استاندارد ملی به وجود آماده است و یک دیگ بخار استاندارد محسوب می شود؛ همچنین شرکت های بازرسی باید موارد ذیل را در تولید دیگ بخار استاندارد در نظر بگیرند.
استاندارد های دیگ بخار
1_کلیات
2_مواد
3_طراحی
4_موارد ساخت دیگ بخار به غیر از جوشکاری
5_مهارت جوشکاری
6_بازرسی و کنترل کیفیت
7_اراِئه مدارد مورد نیاز
خطرات دیگ بخار غیر استاندارد
امروزه با افزایش هزینه ها و بالا بودن قیمت قطعات و متریال مشتریان به دنبال قیمت های کم تر و هزینه های پایین تر برای تهیه دیگ بخار می باشند و هیچ اهمیتی به استاندارد بودن این دیگ های بخار نمی دهند همیشه به این نکته توجه کنید که قیمت های پایین تر یعنی استفاده از مواد اولیه غیر استاندارد در تولید دیگ بخار، که این کار توسط تولید کنندگان سود جو می باشد و این افراد هیچ اهمیتی به ضرر هایی که شما در خرید آن متحمل می شوید را نمی دهند پس باید در خرید این محصول صنعتی دقت لازم را به عمل آورید.
معرفی انواع دیگ بخار صنعتی و خانگی
دیگ بخار صنعتی دارای بازده بالا و کیفیت بسیار مناسب و سرعت عکس العمل خوبی می باشند. این مدل بویلرها دارای دو درام مستقل از نوع چرخش طبیعی هستند و امکان ایجاد بخار با گنجایش حداکثر 450 تن در ساعت را دارند. مشعل های این نوع بویلر در دیواره جلو بوده و به لحاظ پیرایش سطوح حرارتی به گونه‌ای هستند که جریان دود بر روی سطح های بطور یکنواخت توزیع می شود. کیفیت بالای حاصل از استانداردهای مطلوب و ساختارها و کارایی بالای آن ها منجر به استقبال مشتریان از این گونه بویلرها شده است.
دیگ بخار صنعتی نیز در ظرفیت های مختلفی تولید می شود که هرکدام برای مکان های خاصی در تمام ابعاد طراحی و ساخته می شود.
دیگ بخار خانگی برای اولین بار در فنلاند شناخته شد و به مرور در سراسر جهان مورد توجه و استقبال همگان واقع شد. به صورت کلی دو گونه سونا وجود دارد: سونای خشک و سونای مرطوب. سونا مستلزم بخار است و بخار آن بوسیله دیگ بخار سونا و یا دستگاه بخار سونا تامین می شود که این دستگاه به دو مدل دستگاه بخار سونا برقی و گازسوز تقسیم می گردد. می بایست توجه داشت که هر کدام از آن ها برای محل های مناسب مورد استفاده واقع می شوند. گنجایش دیگ بخار سونا به فضای سونا و تعداد اشخاصی که از آن سونا استفاده می‌کنند بستگی دارد که به درخواست مشتری طراحی و ساخته می شود.
دیگ آب داغ چیست؟
کاربرد دیگ آبگرم یا دیگ آب داغ برای گرمایش تجاری و صنعتی، تاسیسات حرارتی مرکزی، گرمایش مخزن، استخرهای شنا، گرمایش مسکونی در انواع سیستم های حرارتی و گرمایشی آب باعث انتقال حرارت و تولید گرما می باشد. برای تاسیسات گرمایی بمنظور ساخت انرژی نیاز به نصب تجهیزات کامل جهت آزادسازی انرژی گرمایی و گردش آب می باشد. با افزایش دما به وسیله دیگ آب گرم و رسیدن دما به حد نساب آن را توسط سیستم گردش آب به نقاط مورد نظر ارسال می نمایند. با تبادل گرمایی و حرارت تولید شده انرژی حرارتی آب به گوشه و کنار انتقال پیدا می کند و سبب گرم شدن آن می شود.
مزایای دیگ آب گرم:
ارزش این مدل بویلر صنعتی ارزان تر از دیگر بویلرها می باشد.
جنس چدنی آن بسیار ارزان تر از نوع معمولی آن می باشد.
بدلیل فشار کم، تعمیر و محافظت از آن بسیار آسان است.
و دارای قابلیت بهره وری بالایی نیز می باشد.
بویلر صنعتی آبگرم معمولا زمانی تعیین می گردند که دمای روند مورد نیاز نسبتا نادر باشد. به صورت معمول کمتر از 90 درجه سانتیگراد. در صورت نیاز به دمای فراتر، از بویلرهای صنعتی دیگر مانند آب گرم با فشار بالا استفاده می گردد. با این حال هزینه کم نصب آنها به معنی ادامه استفاده آن ها در طیف وسیعی از صنعت هایی مانند مواد شیمیایی، مواد غذایی و آب میوه شده است.
