دیگ بخار و کاربرد های آن در صنایع مختلف

یکشنبه ۱۵ بهمن ۱۴۰۲ ۰۳:۴۵:۱۲ ب.ظ

دیگ های بخار نقش بسیار مهمی در صنایع تولیدی در دنیای امروز دارند. دیگ های بخار به دلیل توانایی بالا در نگهداری انرژی و استفاده ایمن و راحت در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. البته آن ها با توجه به سوخت در دسترس، فشار بخار، حجم و... ممکن است با یکدیگر تفاوت داشته باشند. همچنین یک دیگ بخار ممکن است بسیار پیچیده یا ساده طراحی شده باشد. تا کنون مدل های مختلفی از دیگ بخار تولید شده است. در این مقاله قصد داریم درمورد دیگ بخار و کاربرد های آن در صنایع مختلف توضیح دهیم.

انواع دیگ بخار

دیگ فایر تیوب

دیگ های مدل فایر تیوب، همان طور که از نام آن ها نیز پیداست، با گاز های قابل احتراق داخل لوله های خود کار می کنند و تقریبا بیش از یک قرن است که مورد استفاده قرار می گیرند. این دیگ های بخار معمولا در صنایعی که به فشار بخار بالا نیاز دارند، استفاده می شوند. دیگ های فایر تیوب خود به دو دسته افقی و عمودی تقسیم می شوند که هر کدام کاربرد های متفاوتی دارند.

در این مدل ها مشعل زیر لوله های پر شده از آب که در مخزن اصلی دیگ قرار دارند، روشن می شوند. در این حالت حرارت به آب می رسد و آن را تا نقطه جوش گرم می کند. سپس از بخار تولید شده در فضای بالای آب که جمع شده است، می توان برای اهداف عملیاتی استفاده کرد.

مزایا

• طراحی ساده و نیاز به نگهداری کم
• عملکرد کارآمد
• عدم نیاز به تصفیه آب مورد نیاز دیگ بخار
• مقرون به صرفه در مقایسه با مدل های واتر تیوب
• ایده آل برای صنایع کوچک

معایب

• حداکثر فشار کاری تا 20 بار
• راندمان کلی تا 75 درصد
• دشوار بودن کنترل نوسانات بار
• امکان شکست و انفجار دیگ بخار در صورت عدم نگهداری درست
• کیفیت پایین تر بخار تولید شده در مقایسه با مدل های واتر تیوب

دیگ بخار واتر تیوب

برای آشنایی با دیگ بخار و کاربرد های آن در صنایع مختلف، بهتر است که با مدل های واتر تیوب نیز آشنا شوید. مدل های واتر تیوب نیز همان طور که از نامشان پیدا است با آب داخل لوله کار می کنند. در این مدل از دیگ های بخار گاز از طریق یک محفظه وارد دیگ می شود و گرما را به صورت یکنواخت و کارآمد به لوله های آب منتقل می کند. دیگ بخار های واتر تیوب در مصرف سوخت بهینه تر عمل می کنند و نسبت به مدل های فایر تیوب ایمن تر هستند؛ زیرا احتمال انفجار آن ها در صورت خرابی کمتر است.

نحوه  کار این دیگ بخار نیز ساده است. چندین لوله آب درون یک محفظه قرار گرفته اند. لوله ها آب بندی شده اند و فشار را به صورت مجزا و بدون ضربه زدن به لوله مجاور تحمل می کنند. گرما از طریق لوله فلزی به آب منتقل می شود. آبی که گرم شده است، به بالای دیگ بخار در درام بخار می رسد. سپس بخار در لوله ها با سرعت بالایی تولید می شود.

در این مدل برخلاف مدل های فایر تیوب، منبع گرمای آب، لوله ها را احاطه می کند و باعث می شود تنش روی دیگ کمتر شود. دیگ بخار واتر تیوب به صورت گسترده برای تولید بخار در فشار و حجم بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

مزایا

• نیاز کمتر به مساحت کف
• عملکرد خوب در گردش آب
• کنترل راحت تر نوسانات بار
•  کیفیت بهتر بخار نسبت به مدل فایر تیوب
• بازده کلی تا 90 درصد با اکونومایزر
• ایده آل برای صنایع بزرگ و نیروگاه ها

معایب

• طراحی پیچیده و هزینه های نگهداری بالا
• نیاز به اپراتور آموزش دیده برای استفاده صحیح
• مناسب نبودن برای صنایع کوچک
• آب مصرفی برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد و انفجار دیگ ضروری است.

کاربرد های مختلف دیگ بخار

اما درمورد بخار و کاربرد آن در صنایع مختلف باید اشاره کرد که این وسیله کاربردی در این صنایع مورد استفاده قرار می گیرد:

• تولید سیمان

یکی از صنایع مهمی که در آن از دیگ های بخار استفاده می شود، صنایع تولید سیمان است. این صنایع برای افزایش سود بدون کاهش کیفیت محصول نهایی به دیگ بخار نیاز دارند؛ زیرا دیگ بخار میزان مصرف سوخت و اتلاف انرژی را کاهش می دهد.

• کشاورزی

یکی دیگر از این صنایع مهم، صنعت کشاورزی است. در کشاورزی از دیگ های بخار برای ضد عفونی کردن ابزار استفاده می کنند. همچنین از آن ها می توان برای عقیم سازی و استریل کردن خاک استفاده کرد. از دیگ های بخار معمولا برای استریلیزاسیون در گلخانه ها و زمین های باز استفاده می شود. درمورد دیگ بخار و کاربرد های آن در صنایع مختلف باید گفت که دیگ های بخار در کشاورزی برای بخار دهی خاک مورد استفاده قرار می گیرند. بخار دهی خاک یک راه حل عالی برای رفع خستگی خاک، احیا، بهبود و ضد عفونی کردن آن است.

• سیستم تهویه مطبوع

از دیگ های بخار در سیستم های تهویه مطبوع، سیستم های HAVC که شامل سیستم های گرمایش آب، سرویس های بهداشتی و... می شود، استفاده می کنند.

• نیروگاه ها

استفاده از دیگ بخار برای تولید نیرو الکتریکی در نیروگاه ها با نام چرخه رانکین شناخته می شود. دلیل آن این است که دیگ بخار اولین بار توسط مهندس اسکاتلندی ویلیام جی ام رانکین در سال 1859 مورد استفاده قرار گرفت.

جمع بندی

دیگ های بخار از مهم ترین و پر کاربرد ترین وسایلی هستند که از آن ها در صنایع مختلف استفاده می شود. دیگ های بخار با استفاده از حرارت، بخار پر فشار تولید می کنند. این بخار با فشار بالا می تواند در صنایع مختلف مانند کشاورزی و نیروگاه ها مورد استفاده قرار بگیرد. برای آشنایی بیشتر در این مقاله درمورد دیگ بخار و کاربرد های آن در صنایع مختلف توضیحاتی ارائه کردیم.