استفاده از ورق استیل در بویلرسازی

فهرست موضوعات

مقدمه

بویلر (boiler) یا همان دیگ وسیله ایست که در آن یک سیال که معمولا آب است، گرم شده و یا به نقطه ی جوش خود می رسد. درحقیقت، بویلر یک مخزن تحت فشار است که سیال در آن به درجه حرارت مورد نظر رسیده و مورد استفاده قرار می گیرد. بویلرها از لحاظ جنس، به دو دسته چدنی و فولادی تقسیم بندی می شوند. از آنجایی که بویلرهای چدنی هزینه نصب بالاتر و راندمان پایین تری دارند، کمتر مورد استفاده قرار می گیرند و اکثر بویلرهای صنعتی از جنس ورق استیل نسوز، بطور مثال ورق استیل 309 و ورق استیل 310 طراحی و تولید می گردند.
از آنجا که ورق استیل نسوز مقاومت خوبی در برابر خوردگی در دماهای بالا دارد و ایجاد پوسته نمیکند، استفاده از آنها در ساخت دیگ بخار بسیار رایج است. از این رو از گریدهای ورق استیل 309 و ورق استیل 310 برای ساخت انواع بویلرهای صنعتی و یا خانگی استفاده می گردد. بویلرها در صنایع متعددی کاربرد دارند و بمنظور تولید بخار و یا آبگرم تولید می شوند. سیال خروجی از بویلر برای تولید برق، گرمایش محیط، رطوبت دهی به محیط، حرکت لوکوموتیو و غیره استفاده می شود. از بویلرها بطور گسترده در نیروگاه ها، بیمارستان، کارخانجات صنعتی، سونای بخار، اتوشویی، کارخانجات مواد شیمیایی، کارخانجات مواد غذایی و ... استفاده می شود.

برای تولید گرما در اماکن مسکونی و صنعتی می توان از دیگ های آب گرم که به آنها بویلرهای هیدرونیکی هم می گویند، استفاده کرد. بویلرهای هیدرونیکی آب یا هر سیال دیگری را به یک دمای مشخص رسانده و آن را در داخل لوله ها به گردش در می آورند و باعث گرم شدن فضای خانه می شوند. سیستم های گرمایش از کف هم به همین صورت کار می کنند ودر آن ها سیال در یک سیستم بسته با استفاده از یک پمپ، سیرکوله می شود.

اجزای کلی دیگ بخار

1.    پوسته جهت نگه داری سیال گرم شونده داخل سیستم.
2.    کوره یا محفظه احتراق جهت تامین حرارت مورد نیاز برای گرم کردن سیال و تولید گازهای داغ.
3.    مشعل دیگ بخار که سوخت کوره در آن می سوزد و بر اساس نوع سوخت مصرفی متفاوت می باشد.
4.    اتصالات و نازل ها که برای ورود و خروج سیال و نصب تجهیزات بر روی بویلر مورد استفاده قرار می گیرند.
5.     شاسی یا پایه که دستگاه را نگهداشته و وز آن را تحمل می کند.

کلاس بندی مختلف بویلرها

اولین معیار دسته بندی از نظر محل کاربرد بویلر می باشد. بویلر می تواند به منظور تولید برق، حمل و نقل (لوکوموتیو)، گرمایش، پخت مواد، استریل کردن مواد و  یا حتی برای مصارف خانگی استفاده شود.

دومین معیار کلاس بندی بویلرها بر اساس فشار کاری آن هاست که میتواند هر یک از انواع فشار پایین تا متوسط، فشار بالا و فشارهای فوق بحرانی باشد. 
سومین معیار با توجه به محل تولید شدن بخار (درون لوله های بویلر یا خارج از لوله ها) میباشد که بر اساس آن به دو دسته واتر تیوب و فایر تیوب تقسیم بندی می شوند.
در دیگ بخار واتر تیوب (watertube)، آب درون لوله ها در جریان است و آتش از بیرون با لوله ها در تماس است و سبب گرم شدن آب می شود. در واقع، آتش توسط مشعل در کوره تولید شده و یک جریان گازداغ را ایجاد می نماید که تمامی لوله ها را احاطه می کند. آبی که در لوله ها جریان دارد توسط همین آتش گرم می شود و بخار تشکیل می شود. بخار تولید شده به طرف درام یا کلکتور هدایت و از آنجا وارد سوپر هیتر می شود که می تواند بمنظور چرخش توربین های نیروگاه ها استفاده شود و برق تولید نماید. بویلر واترتیوب عموما برای فشارهای کاری بسیار بالا مورد استفاده قرار می گیردو مهم‌ترین مزیت آن ها آزادی در افزایش ظرفیت ساختشان می باشد. 

دیگ بخار فایر تیوب(firetube) برعکس نوع واتر تیوب بوده و شامل لوله فولای بلندی است که گازهای داغ تولید شده در کوره از درون این لوله ها عبور می کند و آبی که باید گرم و یا بخار شود، در اطراف آن ها جریان داشته و سیرکوله می شود.
دسته بندی دیگری نیز بر اساس نوع سوخت مصرفی در بویلر صورت می گیرد که می تواند گاز، مایع و یا جامد باشد.
بویلرهای واترتیوب و فایرتیوب به دلیل بالا بودن فشار کاری و خطرات ناشی از ساخت و بهره برداری نامناسب از آن ها باید تحت استانداردهای مشخصی ساخته شوند که استاندارد DIN و ASME از جمله مهمترین آن ها می باشد.