دیگ یا بویلر چیست؟ انواع دیگ موتورخانه و مزایا و معایب هر کدام

عملکرد صحیح یک بویلر بخار، فارغ از نوع و کاربرد آن، به هماهنگی و کارکرد صحیح مجموعه‌ای از قطعات دیگ بخار اصلی بستگی دارد. هر یک از این اجزا وظیفه‌ای مشخص را بر عهده دارند که در نهایت به تولید کارآمد و ایمن بخار یا آب گرم منجر می‌شود. در ادامه به معرفی و توضیح قطعات مهم دیگ بخار و اهمیت آن‌ها در عملکرد کلی بویلر می‌پردازیم:

1. مشعل (Burner):
   • توضیح: مشعل، مسئول تامین حرارت لازم برای گرم کردن آب درون دیگ است. این قطعه با سوزاندن سوخت‌هایی نظیر گاز طبیعی، گازوئیل، مازوت یا حتی سوخت‌های جامد، شعله و گازهای داغ احتراق را تولید می‌کند.
   • اهمیت: قلب حرارتی دیگ است؛ بدون مشعل، فرآیند گرمایش آب و تولید بخار امکان‌پذیر نخواهد بود. راندمان و تنظیم صحیح مشعل تاثیر مستقیمی بر مصرف سوخت و کارایی کلی بویلر دارد.
2. محفظه احتراق (Combustion Chamber / Firebox):
   • توضیح: فضایی در داخل دیگ که فرآیند احتراق سوخت در آنجا انجام می‌شود و گازهای داغ تولید شده در آنجا جمع می‌شوند. این محفظه طوری طراحی شده که حرارت را به صورت بهینه به سطوح تبادل حرارت منتقل کند.
   • اهمیت: محل اصلی تولید و تجمع حرارت است. طراحی صحیح آن به انتقال حرارت موثر و کامل شدن فرآیند احتراق کمک می‌کند و از این رو بر راندمان و کاهش آلایندگی‌ها تاثیرگذار است.
3. سطوح تبادل حرارت (Heat Exchange Surfaces / Tubes):
   • توضیح: این سطوح شامل مجموعه‌ای از لوله‌ها (تیوب‌ها) هستند که گازهای داغ احتراق از یک سمت و آب از سمت دیگر آن‌ها عبور می‌کنند. در دیگ‌های فایرتیوب، گاز داغ از داخل لوله‌ها عبور می‌کند و آب اطراف لوله‌ها را فرا گرفته است. در دیگ‌های واترتیوب، آب درون لوله‌ها جریان دارد و گازهای داغ از اطراف لوله‌ها عبور می‌کنند.
   • اهمیت: اصلی‌ترین بخش برای انتقال انرژی حرارتی از گازهای داغ به آب است. کیفیت و سطح این تیوب‌ها مستقیماً بر سرعت و میزان تولید بخار یا آب گرم و در نتیجه بر ظرفیت و راندمان دیگ تاثیر می‌گذارد.
4. بدنه دیگ / مخزن فشار (Boiler Shell / Pressure Vessel):
   • توضیح: این بخش، محفظه اصلی دیگ است که آب و بخار را تحت فشار در خود نگه می‌دارد. در دیگ‌های فولادی به صورت یکپارچه و در دیگ چدنی به صورت مونتاژ پره‌ها ساخته می‌شود.
   • اهمیت: ایمنی و استحکام این بخش برای تحمل فشار و دمای بالای داخلی دیگ حیاتی است. این بدنه باید مطابق با استانداردهای مهندسی و ایمنی ساخته شود تا از حوادث ناگوار جلوگیری کند.
5. عایق‌بندی (Insulation):
   • توضیح: لایه‌ای از مواد عایق حرارتی است که سطح بیرونی دیگ را پوشش می‌دهد.
   • اهمیت: از اتلاف حرارت به محیط اطراف جلوگیری می‌کند و به این ترتیب راندمان حرارتی دیگ را افزایش داده و مصرف سوخت را بهینه می‌سازد. همچنین، دمای سطح خارجی دیگ را کاهش داده و ایمنی پرسنل را افزایش می‌دهد.
6. شیرآلات ایمنی (Safety Valves):
   • توضیح: این شیرها به صورت خودکار عمل می‌کنند و در صورت افزایش فشار داخلی دیگ فراتر از حد مجاز، باز شده و مقداری از بخار یا آب را تخلیه می‌کنند تا فشار به حد ایمن بازگردد.
   • اهمیت: از حیاتی‌ترین قطعات دیگ بخار برای ایمنی هستند. عملکرد صحیح آن‌ها از انفجار دیگ در اثر افزایش بیش از حد فشار جلوگیری می‌کند.
7. پمپ تغذیه آب (Feed Water Pump):
   • توضیح: پمپی که آب تصفیه شده (آب کندانس برگشتی یا آب جبرانی) را با فشار مناسب به داخل دیگ پمپ می‌کند تا سطح آب ثابت نگه داشته شود.
   • اهمیت: تامین آب مورد نیاز دیگ برای تولید بخار یا آب گرم را تضمین می‌کند. سطح آب ناکافی می‌تواند منجر به گرمای بیش از حد و آسیب جدی به دیگ شود.
8. کنترل‌کننده‌ها و ابزار دقیق (Controls & Instrumentation):
   • توضیح: شامل سنسورهای دما و فشار، نشانگرهای سطح آب، کنترل‌کننده‌های شعله، و سیستم‌های کنترل اتوماتیک است که پارامترهای عملکردی دیگ را نظارت و تنظیم می‌کنند.
   • اهمیت: این سیستم‌ها به اپراتور امکان می‌دهند تا عملکرد دیگ را پایش کرده، ایمنی را حفظ نماید و فرآیند را بهینه کند. کنترل دقیق دما، فشار و سطح آب برای کارکرد پایدار و ایمن دیگ ضروری است.

هر یک از این قطعات دیگ بخار نقشی کلیدی در چرخه تولید انرژی حرارتی دارند و نگهداری صحیح و بازرسی منظم آن‌ها برای اطمینان از عملکرد ایمن، کارآمد و طولانی‌مدت بویلر ضروری است.