دیگ بخار چیست؟
دیگ بخار همچون دیگ آبگرم مخزنی فلزی به شکل استوانه افقی یا عمودی است که حرارت حاصل از احتراق سوخت را دریافت و به آب درون مخزن خود منتقل می‌کند تا حرارت آن بالا رود و به بخار تبدیل شود. در حقیقت این دستگاه آب را به بخار آب با فشار بالا تبدیل می‌کند. در دیگ آبگرم میزان حرارت تا داغ شدن آب ادامه می‌یابد اما در دیگ بخار حرارت را تا تبدیل آب به بخار بالا می‌برند. بخار آب حرارت بالاتری نسبت به آبگرم دارد و همچنین انرژی جنبشی آن بسیار بالاتر است. از این‌رو کاربردهای دیگ بخار با دیگ آبگرم متفاوت است. استفاده از دیگ بخار مصرف انرژی را پایین می‌آورد و بازده آن قابل توجه است. دیگ بخار به ویژه در صنعت استفاده‌های فراوانی دارد.
اجزای تشکیل دهنده دیگ بخار کدامند؟
دیگ بخار با توجه به کاربردهای احتمالی آن ساختار متنوعی خواهد داشت اما موارد مشترکی را می‌توان به عنوان اجزای تشکیل دهنده این دستگاه نام برد.
- فلنج‌های آب رفت و برگشت. فلنج قطعه‌ای است که از آن برای بستن لوله‌ها به یکدیگر و تغییر مسیر و قطر لوله استفاده می‌شوند.
- پره‌های دیگ بخار که قابلیت تعویض آنها وجود دارد.
- ساختار ایجاد آتش که شامل دستگاه هوای احتراق، مشعل، محفظه کوره و لوله‌های دودکش می‌شود. مشعل وظیفه دارد دمای آب موجود در دستگاه را افزایش دهد.
- شیر اطمینان که بخش مهمی از دستگاه است که به صورت مکانیکی عمل می‌کند تا در صورت لزوم فشار بخار را کاهش دهد.
- درهای عقب و جلوی مخزن امکان دسترسی به فضای درون دستگاه را فراهم می‌کنند.
- اتصالات فشار سنج که وظیفه کنترل فشار دیگ را بر عهده دارند.
- شیرهای خروجی، تخلیه و تغذیه.
- کاور بدنه، صفحات لوله و اجزای دیگری که ممکن است در دیگ‌های مختلف تفاوت‌هایی داشته باشند.
دیگ بخار چگونه کار می‌کند؟
آبی که به مخزن دیگ بخار وارد می‌شود به وسیله مشعل، که سوخت آن معمولا گاز طبیعی است، حرارت می‌بیند. در گذشته از نفت به عنوان سوخت اصلی مشعل استفاده می‌شد. دمای آب به تدریج افزایش می‌یابد تا به بخار تبدیل شود. بخار آب به حرکت در می‌آید و در مخزنی خالی ذخیره می‌شود تا مقدار آن افزایش یابد. هنگامی که بخار آب به میزان مشخصی رسید از طریق دریچه مخزن آزاد می‌شود و مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دیگ بخار چه کاربردهایی دارد؟
دیگ بخار در صنایع گوناگون از صنایع غذایی تا صنایع پتروشیمی کاربرد دارد. بخاری که این دستگاه تولید می‌کند می‌تواند جهت میکروب‌کشی، نظافت یا تولید رطوبت و ... مورد استفاده قرار گیرد. در ادامه به بعضی از کاربردهای این دستگاه اشاره شده است.
صنعت ساختمان
یکی از کاربردهای دیگ بخار در صنعت ساختمان تولید بلوک‌های بتنی است. استفاده از دستگاه‌های بخارشوی در تولید بلوک و جدول‌های بتنی مقاومت آنها را افزایش می‌دهد. همچنین برای ساخت یونولیت و فوم‌های ساختمانی نیز از دیگ بخار استفاده می‌شود.
مرغداری، دامداری و پرورش قارچ
پرورش قارچ نیازمند رطوبت بالای هوا است. همچنین مرطوب نگه داشتن محیط در مرغداری‌هایی که در مناطق خشک قرار دارند برای جلوگیری از مشکلات تنفسی ماکیان ضروری است. در دامداری‌ها نیز استریل کردن مخازن شیر و مکان شیردوشی توسط بخار صورت می‌گیرد. بنابراین دیگ بخار در این صنایع کاربرد اساسی دارد.
صنعت شستشو
از کارواش اتومبیل‌ها تا خدمات اتوبخار از دیگ بخار بهره می‌گیرند. برای شستشوی مخازن سی ان جی هم از بخار استفاده می‌شود تا پوسیدگی برای مخازن به وجود نیاید. همچنین برای شستشوی معابر و اماکن عمومی، هتل‌ها، رستوران‌ها، فروشگاه‌ها، کارخانجات و کارگاه‌ها از بخار آب استفاده می‌شود.
صنایع غذایی
از تولید رب گوجه تا بسته‌بندی سوسیس و کالباس وابسته به بخار و دیگ بخار است.
آفت‌کشی
بخار تولید شده توسط دیگ بخار در مواردی جایگزین مناسبی برای آفت‌کش‌های شیمیایی است.
انواع دیگ بخار
دیگ بخار از نمونه‌های اولیه آن در عصر انقلاب صنعتی تا کنون تغییرات زیادی داشته است. سوخت این دستگاه از ذغال سنگ و نفت به انواع دیگر سوخت از جمله گاز طبیعی تغییر کرده است. مصارف دیگ بخار نیز بسیار متنوع است و در نتیجه خود دستگاه هم در انواع گوناگون تولید می‌شود. در این میان بعضی از دیگ‌های بخار کاربرد بیشتری دارند که در ادامه به آنها اشاره می‌شود.
دیگ بخار لوکوموتیو
برای دیگ بخار لوکوموتیو سه جزء اصلی می‌توان در نظر گرفت که شامل کوره‌های دوجداره، بشکه دیگ بخار افقی و جعبه دودکش با خروجی مخصوص برای گازهای خروجی می‌شود. بخار مرطوب تولید شده در این دستگاه از ورودی سوپربخار عبور می‌کند و با عبور از لوله‌ها به سمت خروجی سوپربخار می‌رود تا برای موتور بخار آماده کار شود.
بویلر آتش‌خوار
در دیگ‌های بخار آتش‌خوار لوله‌های فولادی طویلی برای عبور گازهای گرم کوره وجود دارد که آب اطراف خود را به بخار تبدیل می‌کنند. ویژگی مهم این نوع دیگ بخار استفاده بهینه‌تر از سوخت مصرفی است. دیگ بخار آتش‌خوار را بویلر دود نیز می‌نامند.
دیگ بخار کورنیش
این نوع بویلر که یکی از نمونه‌های دیگ بخار آتش‌خوار محسوب می‌شود، دارای لوله‌هایی با فشار بسیار بالا است. سیلندر افقی طولانی به همراه دودکشی بزرگ در این دستگاه تعبیه شده است.
دیگ بخار لانکشایر
دیگ بخار لانکشایر مشابه دیگ بخار کورنیش است با این تفاوت که این دستگاه دارای دو مخزن بزرگ آتش است.
بویلر با دو پاس حرارتی
در دیگ بخار با دو پاس حرارتی تولید بخار در دو مرحله صورت می‌گیرد و گازهای احتراق دو بار در دیگ حرکت می‌کنند.
بویلر با سه پاس حرارتی
در دیگ بخار با سه پاس حرارتی انتقال حرارت سه بار صورت می‌گیرد و بازده دستگاه به این ترتیب بالاتر از دیگ بخار دو پاس است.
دیگ بخار خشک یا سوپر هیت
در دیگ بخار خشک محفظه معکوس در دیگ های عقب خشک به طور کامل با آب محاصره نمی شوند و بخش زیرین آن در معرض هوا قرار دارد.
بویلر مرطوب
در دیگ بخار مرطوب قسمت زیرین دیگ بخار مرطوب است. در این دستگاه اتاق باز بویلر کاملا با آب احاطه شده است. محفظه احتراق در آب قرار دارد و به این ترتیب حداکثر استفاده از گرما در گازهای دودکش به عمل می‌آید.
بویلر اتاق معکوس
در دیگ بخار اتاق معکوس، محفظه احتراق در قسمت زیرین گازهای دودکش را از اولین پاس یا کوره به لوله‌های دوم منتقل می‌کند.
