بویلر بخار و کارآیی‌های آن در صنعت

بویلر بخار یا دیگ بخار در حقیقت یک محفظه بسته‌ای است که در آن به‌وسیله گرمای ناشی از احتراق سوخت، بخار آب تولید می‌شود. از این رو، درون دیگ بخار دو قسمت برای سوختن و آب به‌صورت مجزا قرار دارد.

بویلرهای بخار در دو مدل چدنی و فولادی به بازار عرضه می‌شوند، بویلرها با جنس چدن برای تولید بخار با فشار پایین مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما بیشتر بویلرها جنس فولادی دارند.

در این مطلب قرار است در مورد کارآیی‌های بویلر بخار در صنایع مختلف توضیحات کاملی ارائه دهیم، بنابراین تا انتهای مطلب همراه ما باشید.

بویلرها چگونه کار می‌کنند؟

به‌طور معمول در بویلرها، انرژی حاصل از احتراق سوخت در بخش کوره دریافت شده و با انتقال به سیال درون پوسته، دما و انرژی داخلی سیال مورد نظر به‌صورت پیوسته افزایش پیدا می‌کند.

البته امکان دارد در دیگ‌های بخار نیروگاهی، ساختار کار کمی متفاوت‌تر باشد. علاوه‌براین، بویلرهای فولادی و آبگرم از شکل خاصی برخوردار هستند.

در بویلرهای معمولی مانند بویلر روغن داغ، پوسته اهمیت بسیار بالایی دارد، چرا که باید بتواند از پس تحمل فشارهای داخلی بربیاید.

در بیشتر دیگ‌های بخار گرمایشی، سوخت با استفاده از تجهیزات احتراقی در محیط کوره می‌سوزد و گرمای ناشی از سوخت به بخش جذب‌کننده انتقال پیدا می‌کند. این سیکل تا زمانی که بویلر خاموش شود، ادامه دارد.

بیشتر بویلرهای بخار با حرارت مستقیم در ارتباط هستند، اما در بعضی از موارد بویلرهای بازیافت‌کننده حرارت طوری طراحی شده‌اند تا حرارت یک دستگاه با قدرت بالا مانند توربین‌های گازی را استفاده کنند تا به‌نوعی بازیافت حرارتی انجام گیرد.

دیگ‌های بخار علاوه‌بر ساختار مکانیکی مشخص، برای کارکرد ادامه‌دار و اتوماتیک به مدار فرمان و تجهیزات کنترلی نیز نیازمند هستند.

کاربرد دیگ بخار در صنایع متفاوت

بویلرها در صنایع مختلف، کاربردهای متنوعی دارند که در ادامه به بیان آن‌ها می‌پردازیم:

تولید حرارت

بخار برای تولید به‌طور معمول به فشاری بیشتر از فشار پیرامون احتیاج دارد، از این رو می‌توان از بخار موجود برای دستگاه‌هایی که به فشار بیشتر از ۰MPaG نیاز دارند، بهره برد.

به‌طور معمول صنایع غذایی، پالایشگاه‌ها و کارخانجات مواد شیمیایی به‌طور معمول از این نوع بخار برای انجام کارهای مورد نظر خود استفاده می‌کنند.

تولید نیرو محرکه

بخار حاصل بویلر بیشتر به‌عنوان یک نیروی محرکه برای توربین‌ها، کشتی‌ها و لوکوموتیوها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حقیقت توربین‌های بخار بخش اصلی تجهیزات تولید برق را تشکیل می‌دهند. برای افزایش راندمان نیاز است که بخار در فشار و دمای بالاتری ایجاد شود.

حرارت‌دهی کم

به‌کارگیری بخار برای حرارت‌دهی به میزان کم در سال‌های اخیر رشد زیادی داشته است. برای این منظور لازم است که فشار بخار اشباع تولید شود و با ایجاد خلا و کاهش میزان فشار، دما کاهش پیدا کند تا به دمای موردنظر رسید.

در این مدل لازم است که یک پمپ به‌صورت دائم در کنار سیستم باشد تا میزان فشار را تغییر دهد، البته سرعت این سیستم از سیستم گرمایشی آب داغ بیشتر است.

پودر کردن مایع (اتمیزه)

اتمیزه به‌معنای پودر کردن مایع است. در بعضی از مشعل‌ها برای افزایش کارآیی و تولید آلاینده با میزان هیدروکربن کمتر، بخار را به سوخت اضافه می‌کنند.

در بویلرها و دیگر مولدهایی که دارای سوخت مایع هستند، می‌توان از این روش برای کاهش ویسکوزیته سوخت و اتمیزه آن در هوا استفاده کرد تا میزان آلایندگی کاهش پیدا کند.

پاک‌سازی سطوح مختلف

بویلر بخار برای پاکسازی سطوح مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد، بد نیست بدانید که برای تمیز کردن لوله‌های دیگ بخار و دیواره کوره از بخار بهره می‌برند که این در افزایش کارآیی و ظرفیت دیگ بخار تاثیرگذار است. همچنین بویلرهای برای خشکشویی کارآیی‌های فراوانی دارد.

مرطوب‌سازی همزمان با حرارت

در بعضی از شرایط برای تولید گرما همزمان با تولید رطوبت از بخار استفاده می‌کنند. برای مثال از بخار برای رطوبت‌دهی در ساخت برگه بهره می‌برند، به‌طوری که صفحه روی غلطک‌ها با سرعت بسیار بالا جابه‌جا می‌شود، اما آسیبی نمی‌بیند.

همچنین از بخار با فشار کم در سیستم‌های تهویه مطبوع و سیستم‌های گرمایشی استفاده می‌کنند، به‌ویژه در منطقه‌هایی که آب‌وهوای سرد دارند. استفاده از بخار برای تولید مواد غذایی نیز وجود دارد، زیرا یک روش عالی برای انتقال حرارت به‌حساب می‌آید.