بویلر چیست؟
دیگ بخار یک ظرف بسته است که در آن آب یا مایع مناسب دیگری برای تولید بخار گرم می شود. سپس بخار خارج می شود و برای اهداف مختلفی مانند گرمایش (گرمایش آب، گرمایش مرکزی)، تولید برق مبتنی بر دیگ بخار استفاده می شود. حتی برای پخت و پز و سایر مقاصد که می تواند خانگی یا صنعتی باشد.
بویلر اساساً از مفهوم زودپز پیروی می کند اما به شکلی بزرگتر. مفهوم دیگ بخار در مکان های مختلف از مصارف خانگی گرفته تا فعالیت های صنعتی استفاده می شود. سیال به طور کلی در یک سیستم گنجانده می شود و برای تامین بخار از طریق اتصال محصولات احتراق و آب کار می کند.
دیگ ها بر اساس کاربردشان انواع مختلفی دارند. در حالی که دیگ های داخلی کوچک هستند و برای کارهای روزمره خانه استفاده می شوند، دیگ های صنعتی امروزه نقش بزرگی در فرآیند تولید دارند.
دیگ های صنعتی نیز می توانند دوستدار محیط زیست باشند اگر سوخت مورد استفاده گاز طبیعی یا انواع دیگر سوخت های غیر مضر باشد. آنها نه تنها عملکرد مطلوب را ارائه می دهند، بلکه به صنایع کمک می کنند تا انتشارات سمی را که به بدترین شکل ممکن به محیط زیست آسیب می زند، بررسی کنند.
عملکرد بویلر
• تغذیه آب: در ابتدا، آب توسط یک سیستم تغذیه شده و به بویلر تزریق می‌شود. سطح آب در بویلر توسط یک سنسور کنترل می‌شود تا مطمئن شوند که سطح آب داخل بویلر مناسب است.
• احتراق سوخت: بویلر سوخت‌هایی مانند گاز طبیعی، نفت و ذغال سنگ را می‌سوزاند. در این مرحله، سوخت و هوا به طور همزمان وارد بویلر می‌شوند. احتراق سوخت باعث تولید حرارت می‌شود.
• انتقال حرارت: حرارت تولید شده در اثر احتراق سوخت، به آب در بویلر منتقل می‌شود. انتقال حرارت از سوخت به آب می‌تواند به چندین روش از جمله انتقال حرارت از طریق دیواره‌های لوله‌های بویلر یا مستقیماً درون حجم آب صورت بگیرد.
• تبدیل آب به بخار: هنگامی که حرارت به آب منتقل می‌شود، درجه حرارت آب افزایش می‌یابد و به دمای جوش می‌رسید. در این مرحله، آب به بخار تبدیل می‌شود. فشار بخار تولید شده در بویلر به طور معمول بالاتر از فشار جو است.
• خروج بخار: بخار تولید شده از طریق خروجی بویلر خارج می‌شود.
• استفاده از بخار: بخار تولید شده می‌تواند برای مصارف مختلف استفاده شود. به عنوان مثال، در نیروگاه‌ها، بخار می‌تواند برای تولید برق در توربین‌های بخار استفاده شود. در صنایع پردازشی، بخار ممکن است به عنوان منبع حرارت برای فرآیندهای صنعتی مانند گرمایش، تصفیه، تقطیر و تولید بخش‌های دیگری از فرآیند استفاده شود.
اجزای تشکیل دهنده دیگ بخار
سیستم‌های سه گانه تشکیل دهنده بویلر؛ به صورت کلی می‌توان گفت که یک سیستم بویلر از سه بخش تشکیل شده است.
بخش اول
سیستم آب تغذیه
بخش دوم
سیستم بخار
بخش سوم
سیستم سوخت است
یکی از اجزایی که در بویلر وجود دارد، مخزن زیر آب (Blow down Tank) است. شیر این مخزن، توسط اپراتور بویلر باز می‌شود و مقداری از آب پر از املاح از انتهای بویلر تخلیه می‌شود.
در واقع هدف از اینکار این است که درصد املاح موجود در آب درون بویلر به اندازه‌ای که بویلر بر اساس آن طراحی شده، تنظیم شود تا وقتی تبخیر آب صورت می‌گیرد این املاح در بویلر ته نشین و باعث خرابی قسمت‌های مختلف آن نشود. در نهایت مقدار آب کاهش یافته توسط مخزن زیر آب، توسط آب ورودی که املاح کمتری دارد، تامین می‌گردد.
دسته‌بندی بویلر یا دیگ بخار 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 نیروگاه‌ها 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 می‌گیرد. به کمک این بویلرها آب موجود در اتوها نیز گرم و آماده مصرف می‌شود.
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.
تفاوت میان بویلر و دیگ بخار چیست؟
دیگ بخار یکی از انواع بویلر است که مخصوص تولید بخار طراحی شده است و معمولاً در صنایع بزرگ برای تولید بخار با فشار و دمای بالا استفاده می‌شود. بویلرها به‌عنوان مبدل حرارتی عمل کرده و برای تأمین گرمایش در سیستم‌های گرمایشی منازل و صنایع به کار می‌روند.
نتیجه گیری
همان طور که خواندید دیگ بخار و بویلر هر دو ابزارهای پرکاربرد در صنایع و سیستم‌های گرمایشی هستند. دیگ بخار به صورت مستقیم بخار را تولید می‌کند و به عنوان یک منبع انرژی حرارتی قدرتمند به کار می‌رود. از طرفی دیگر، بویلر به عنوان یک مبدل حرارتی عمل می‌کند که آب را به بخار تبدیل می‌کند و بخار تولید شده را در سیستم‌های مختلفی مانند سیستم‌های گرمایشی و فرآیندهای صنعتی استفاده می‌کند. هر دوی این ابزارها نقش بسیار مهمی در ارائه انرژی حرارتی و بخار برای انواع فعالیت‌های صنعتی و تجاری دارند.