مقالات

انواع دیگ بخار

انواع دیگ بخار

انواع دیگ بخار را می توان از جهات مختلفی دسته بندی کرد . در مقاله پیش رو دیگ های بخار را بر اساس تیپ و شکل ، محتوی لوله ها ، ظرفیت دیگ بخار و سیرکولاسیون سیال عامل، تقسیم بندی را انجام داده ایم :

انواع دیگ بخار

  • انواع دیگ بخار بر اساس تیپ و شکل

دیگ های بزرگ فولادی را با توجه به شکل و تیپ کوره در مدل های زیر تقسیم بندی می کنند :

دیگ های بخار دو پاس ( tow pass boiler )

این نوع دیگ ها دارای کوره دوگذر هستند و سطوح انتقال حرارت مانند لوله های آبی ، سوپرهیترهای دما بالا در پاس اول و سوپرهیترهای دما پایین و دی هیترها و اکونومایزر در پاس دوم آن قرار دارد .

دیگ های بخار برجی ( tower type boiler )

در دیگ های بخار برجی تمامی سطوح انتقال حرارت نظیر لوله های آبی ، سوپرهیترها ، دی هیترها و اکونومایزر همگی در یک پاس و پشت سرهم از بالا به پایین نصب می شوند . 

دیگ های بخار جعبه ای ( box type tower )

دیگ های بخار فولادی بزرگ، از نوع می باشند و تمامی قسمت های آن و ساختمان دیگ داخل یک جعبه تعبیه می شود و سازماندهی شده است .

  • انواع دیگ بخار بر اساس ظرفیت

دیگ های بخار با توجه به ظرفیت و کاربردهای تجاری و صنعتی آن ها به سه دسته تقسیم می شوند :

  1. دیگ های بخار لوله ای ( water tube boiler )
  2. دیگ های بخار پوسته ای ( shell boiler )
  3. دیگ های بخار قطاعی ( sectional boiler )

منظور از ظرفیتی که با آن طبقه بندی را انجام دادیم ، این می باشد که به طور مثال دیگ های بخار قطاعی برای ظرفیت های پایین آب گرم و مصارف خانگی ، دیگ های بخار پوسته ای برای ظرفیت های متوسط آب گرم و مصارف کارگاهی و کارخانجات که مصرف بخار در آن ها کم است و دیگ های بخار لوله ای برای ظرفیت های بسیار بالا و مصارف مجتمع های پتروشیمی و نیروگاه ها تولید و مورد استفاده قرار می گیرند .

دیگ های بخار لوله ای ( water tube boiler )

این دیگ های بخار از ظروفی کوچک ( drums ) تشکیل شده اند که از طریق لوله هایی به یکدیگر متصل می شوند . این نوع طراحی موجب کارایی این دیگ ها در فشارهای بالای کاری می شود .

آب در این دیگ ها به این صورت جریان دارد که از drum بخاربالایی از طریق down comers که از قسمت سرد دیگ بخار عبور کرده به drum پایین دیگ بخار هدایت می شود . قطعاتی به نام riser موجب به وجود آمدن چرخه آب از drum آب به drum بخار می شود . حباب های موجود در بالای riser  موجب مکش آب به داخل لوله می شود و آب پس از رسیدن به drum بخار و خارج شدن بخار آن ، دوباره چرخه فوق را طی می کند . 

ظرفیت این دیگ های بخار از 5200kw تا 2000mw می باشد که برای رسیدن به همچین طیفی لازم است از 2 تا 4 drum با لوله های مستقیم و خمیده استفاده کرد .

انواع دیگ بخار

دیگ های بخار پوسته ای ( shell boiler )

آب در داخل پوسته ی این دیگ ها جریان دارد و کوره و لوله های حامل گازهای حاصل از احتراق ( smoke tupe )  از میان آب می گذرد و داخل پوسته قرار دارد . قطر لوله های حامل گازهای حاصل از احتراق بر راندمان و اندازه دیگ تاثیرگزار است . به همین دلیل در اکثر مواقع ترجیح داده می شود که از تعداد زیادی لوله با قطر کم استفاده شود و راندمان دیگ بالا رود . 

این نوع دیگ ها در دو نوع عمودی و افقی ساخته می شود . دیگ های بخار پوسته افقی معمولا به صورت کامل و یکپارچه ( pakage boiler ) ساخته می شوند و تمامی تجهیزات لازم از جمله پمپ تغزیه ، شیرهای مختلف اتصالات ، مدارهای الکتریکی و … را به همراه دارند .

نوع عمودی دیگ های بخار پوسته ای نیز وجود دارند که ظرفیت پایین تری دارند و فضای کمتری را اشغال می کنند . 

دیگ های بخار قطاعی ( sectional boiler ) 

این دیگ ها بخار آب را با فشار پایین و برای سیستم های مرکزی تولید می کنند . تعداد قطاع های آن با توجه به ظرفیت مورد نیاز می تواند بین 30kw تا 750kw قرار گیرد . شعله حاصل از مشعل از بین قطاع ها و جریان آب از حفره های داخل قطاع ها عبور می کند . 

  • انواع دیگ بخار از لحاظ سیرکولاسیون سیال عامل 

دیگ های بخار با سیکل طبیعی 

در این دیگ های بخار نیروی لازم جهت چرخش سیال عامل از اختلاف چگالی سیالات قبل و بعد از انتقال حرارت تامین می شود .

دیگ های بخار با سیکل اجباری 

در این نوع دیگ های بخار عامل حرکت سیال ، مولدهای خارجی هستند . در این حالت محدودیت فشار برای سیال منتفی است و سیرکولاسیون از طریق پمپ انجام می شود . 

دیگ های بخار با سیکل مختلط 

این دیگ ها معمولا برای تولید بخار هم در فشار بالا و هم در فشار پایین مورد استفاده قرار می گیرند . به این صورت که در فشارهای پایین سیرکولاسیون از طریق سیکل طبیعی انجام می شود و در فشارهای بالا سیرکولاسیون از طریق پمپ صورت می گیرد .

 

انواع دیگ بخار

  • تقسیم بندی بر اساس محتوای لوله ها

دیگ بخار لوله آتشی ( boiler fire tube )

در دیگ های بخار لوله آتشی ، آتش و بخار های حاصل از احتراق داخل لوله ها جریان می یابد و موجب جوشش سیال گیرنده انرژی ( آب ) در خارج از لوله می شود . انواع مختلفی از این نوع دیگ ها برای تولید بخار در صنعت وجود دارد که قدمتی 80 ساله دارند . دیگ های بخار فایرتیوپ همچنان در صنایعی که تولید بخار اشباع می کنند در محدوده ای خاصی از فشار و دبی مورد استفاده قرار می گیرد . با این که در این حالت اندازه ی آن ها افزایش می یابد ولی حدودا 25 سال می باشد که طراحی آن تغییر نکرده است . 

دیگ بخار فایرتیوب حالت خاصی از SHELL TUBE  می باشد . پوسته که در انتهای دیگ قرار گرفته است توسط گازهای حاصل از احتراق حرارت می بیند . 

در دیگ های فایرتیوب امروزی ، گازهای داغ به جای بخار از میان لوله ها عبور می کند و سبب انتقال حرارت بیشتری می شود . این دیگ ها با توجه به کاربردشان در سه نوع افقی ، عمودی و مایل تولید می شوند .

دیگ های بخار فایرتیوب 2 نوع هستند :

  1. fire box 
  2. the scotch martine

در دیگ های فایر باکس کوره در پوسته قرار می گیرد و در scotch martine کوره زیر پوسته قرار می گیرد و گازها حاصل از احتراق از انتهای محفظه عقب دیگ خارج شده و از میان فایرتیوب ها گذشته و سپس به دودکش می رسد . 

دیگ های بخار scotch martin معمولا با سوخت های مایع و گازی کار می کنند . برای تولید بخار با فشار کم و ظرفیت پایین از دیگ های فایرتیوب استفاده می شود . قطر پوسته این دیگ ها در فشار و دبی بالا ، به منظور تحمل فشار وارده بیشتر می شود و در نتیجه حجیم تر می شود . 

انواع دیگ بخار

واترتیوب ( water tube boiler )

احتمال انفجار در دیگ های بخار منجر شد در سال 1867 طرحی مدرن ارایه شود که آن را دیگ های واترتیوب ضدانفجاری ( nonexplosive ) نامیدند . 

پیشرفت توربین های بخار و نیاز صنعت به بخار با فشار و دبی بالا موجب پیشرفت این نوع دیگ ها شد . دیگ های واترتیوب با توزیع فشار در لوله ها موجب کوچک شدن قطر drum و در نتیجه افزایش مقاومت دیگ در برابر فشارهای خارجی می گردد . 

پیشرفت دیگ های واترتیوب بیشتر دیگ های فایرتیوب بوده و در بیشتر دیگ های بخار و بخار فشار بالا در داخل لوله ها و گازهای حاصل از احتراق در پوسته جریان دارد . 

دیگ بخار لوله مستقیم straight tube boiler

یکی از انواع دیگ های واترتیوب ، دیگ های straight tube boiler می باشد . دراین نوع دیگ ها لوله های آب به شکل عمودی قرار گرفته است و توسط دو header عمودی به یک دیگر متصل شده است . آب اشباع شده توسط down comer وارد لوله های دیگ بخار به منظور جوشیدن وارد می شود . سپس riser مخلوط بخار و آب را به drum منتقل می کند . 

چگالی آب در down comer خیلی بیشتر از چگالی مخلوط آب و بخار در riser می باشد که همین امر موجب چرخش طبیعی آب داخل دیگ می شود . 

drum آب تغذیه را از پیش گرم کن دیگ دریافت می کند و بعد از دریافت بخار اشباع آن را به super heater می فرستد . 

در drum از جدا کننده بخار استفاده می شود که پس از این جدا سازی از طریق ورودی های پایینی رسوبات موجود در آب به مخزن جمع کننده رسوب منتقل می شود . 

drum های دیگ بخار می توانند طولی یا عرضی باشند که معمولا برای فشارهای پایین از درام های طولی استفاده می شود .

دیگ بخار لوله خمیده bent tube 

یکی دیگر از انواع دیگ های واتر تیوب ، دیگ های bent tube می باشد . این نوع دیگ ها به جای استفاده از لوله های مستقیم ، از لوله های خمیده در بین drum ها و header ها استفاده می کنند . 

به منظور استفاده از گرمای گازهای حاصل از احتراق تعدادی حائل در مسیر حرکت آن ها قرار داده می شود . 

جهت دریافت مشاوره رایگان با کارشناسان شرکت پیشگامان شوفاژ ایرانیان تماس حاصل بفرمایید.

 

 

 

پاسخی بگذارید