بویلرها را باید یکی از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین تجهیزات در صنایع مختلف و بخش مسکونی در نظر گرفت. این تجهیزات بخش عمده‌ای از فرایندهای مورد استفاده در کاربردهای صنعتی، دارویی، نفت و گاز و پتروشیمی و منازل مسکونی را بر عهده دارند. به همین دلیل در ادامه این مطلب قصد داریم تا در مورد ساختار کلی و ویژگی‌های بویلر با شما صحبت کنیم.
بویلر ها کاربرد بسیار گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. به طور کلی وظیفه اصلی این سامانه‌ها تولید آب داغ و یا بخار آب است که از بویلرهای آب داغ برای مصارف مسکونی، تجاری اداری و گاهی اوقات در مصارف صنعتی استفاده می‌شود. همچنین این تجهیزات، در صنایع غذایی و تولیدات دیگر، از کاربرد بسیار مهمی برخوردارند. در بخش نیروگاهی و کاربردهای گرمایشی، و در صنعت نیز از بویلرهای بخار استفاده می‌شود که به جای آب داغ، بخار آب تولید می‌کنند. به طور خلاصه، این دستگاه گرما و نیرو را برای انواع گوناگون سامانه‌ها و کاربردها از جمله به کار انداختن توربین‌ها برای تولید برق و در صنایع مختلف مثل پالایش، سرامیک، سیمان، کشاورزی و ... مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بویلر ها معمولاً با استفاده از جوش دادن صفحات فولادی ضخیم تولید می‌شوند؛ به طوری که امکان ایجاد فشارهای بسیار بالا را داشته باشند و در مقابل این فشارها از ایستادگی لازم برخوردار باشند. لازم به ذکر است که این محصولات نیاز به یک منبع سوخت بزرگ دارند. این منبع موجب گرم شدن آب داخل مخزن می‌شود و آن را به جوش می‌آورد؛ در نتیجه آب داغ یا بخار تولید شده از آن در فرایندهای پایین دستی از جمله در صنایع گوناگون، نیروگاه‌ها و مصارف مسکونی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بویلرها بر اساس نوع، کاربرد و محل مورد استفاده، دارای انواع گوناگونی هستند که عبارتند از:
1) بویلر فایر تیوب: این دستگاه از کوره، دودکش و مخزن آب درست شده است. البته مخزن آب، نقش دیگ بخار را نیز دارد. تیوب‌ها از میان مخزن آب عبور می‌کنند که دارای گرما هستند و گاز داخل آن ها تیوب‌ها را داغ کرده و تیوب‌ها باعث انتقال گرما به آب می‌شوند. بدین ترتیب بخار آب تولید می‌شود. گازهای سمی ناشی از گرمایش نیز از طریق دودکش خارج می‌شوند تا فشار از سطح استاندارد خود بالاتر نرود. این نوع دستگاه را باید ارزانترین نوع بویلر در نظر گرفت که برای فشارهای کم مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صورت گرم شدن لوله‌های آب و استفاده از لوله‌های آتش برای گرم کردن مخزن، بخار می‌تواند در فشارهای بسیار بالاتری تولید شود و مقادیر انرژی بیشتری تولید کند.
2)بویلر لوله‌ای آب: طرح کلی این مدل، شباهت بسیار زیادی به نوع فایر تیوب دارد؛ با این تفاوت که در این مدل، آب داغ در لوله‌ها جریان پیدا می‌کند و باعث گرم شدن آب درون مخزن می‌شود و بدین ترتیب بخار آب تولید می‌شود. این دستگاه در مقایسه با نوع فایر تیوب از راندمان تولید بالاتری برخوردار است؛ ولی ساخت آن با پیچیدگی‌های بیشتری همراه می‌باشد. همچنین کیفیت آب بستگی به فیلتراسیونی دارد که اجرا می‌شود؛ لذا منبع سوخت، گرما و عامل اکسید کننده از تأثیر زیادی در راندمان این دستگاه برخوردارند.
3) بویلر گازی: سوخت این دستگاه از گاز طبیعی یا پروپان است. در حالی که بویلرهای نفتی با استفاده از گازوئیل یا سیال پایه نفت کار می‌کنند. در زمان استفاده از مدل های گازی این دستگاه باید به فاکتورهای سطح گرمای مورد نیاز، ابعاد سیستم، محدودیت‌ها و الزامات صنعتی، راندمان مورد انتظار، سازگاری با محیط زیست، پایداری بالا و میزان فضای موجود در دسترس برای نصب آن توجه داشت.
4) بویلر برقی: در این دستگاه سوخت اصلی جریان برق است؛ به همین دلیل در بویلرهای کوچک یا خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این دستگاه، کیفیت آب نقش اساسی دارد. به علاوه، سرویس دوره‌ای و نگهداری خوب، مهم‌ترین عامل در افزایش طول عمر مفید این دستگاه می‌باشد؛ چرا که عملکرد عالی این دستگاه در گرو تمیز بودن الکترودهای آن است.
بویلر ها بر اساس سوخت مورد استفاده در آن ها طراحی می‌شوند و از فناوری‌های گوناگونی بهره می‌گیرند. به طور کلی منبع اصلی گرمایش، سوختی است که در دستگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد. سوخت یکی از مهم‌ترین اجزا در این قبیل دستگاه‌ها محسوب می‌شود که در مخزن مخصوص خود می‌سوزد و گرما تولید می‌کند. مهم‌ترین سوخت‌های مورد استفاده در بویلر عبارتند از:
بویلر ها از اجزای بسیاری تشکیل شده اند که در ادامه به اصلی ترین اجزای آن ها می پردازیم:
1) مشعل: مهم‌ترین و کانونی‌ترین بخش دیگ بخار، مشعل آن است. در مشعل، هوا با منبع سوخت مخلوط می‌شود و فرایند سوختن اتفاق می‌افتد و گرمای مورد نیاز برای گرم شدن سیال تولید می‌شود. به طور کلی، مشعل می‌تواند واکنش سوخت در دیگ بخار را استارت بزند. بدین ترتیب که ترموستات زمانی که سیستم نیاز به تولید گرما داشته باشد، به طور الکترونیکی به مشعل فرمان می‌دهد. سپس مکانیزم فیلتر، سوخت را به مشعل می‌رساند و از طریق نازل کنار مشعل و با یک جریان ریز وارد مشعل کرده و واکنش سوختن آغاز می‌شود.
2) محفظه سوخت: محفظه سوخت حامل سوخت مورد نیاز برای گرم کردن آب است. معمولاً محفظه سوخت دارای مشعل است و طوری طراحی شده که یک محدوده بسیار ایمن برای سوختن مواد فرار در دمای بالا ایجاد کند. این محفظه معمولاً از جنس فولاد یا چدن یا فلز سنگین دیگری است که می‌تواند دماهایی تا چندصد درجه سانتی‌گراد را تحمل کند و نیاز به سرویس و نگهداری دوره‌ای جدی دارد؛ زیرا هر گونه ترک خوردگی یا فرسودگی در این قطعه می‌تواند خسارت‌های سنگینی به بار آورد.
3) مبدل گرمایی: این مبدل قطعه‌ای است که حرارت تولید شده به وسیله مشعل‌های داخل محفظه احتراق را به آب داخل دیگ منتقل می‌کند. مبدل‌های گرمایی دارای بسته‌های لوله‌های فولادی، خطوط چدنی یا مس هستند که باید از مواد بسیار محکمی باشند که بتوانند در برابر درجه حرارت‌های بالا مقاومت کنند و در عین حال از رسانایی گرمایی و ماندگاری بالایی برخوردار باشند.
4) کنترل‌ها: کنترل‌ها این امکان را می‌دهند که دمای آب، مخلوط‌های تأمین کننده هوا و سوخت فشار داخلی و میزان سوخت را تنظیم کنیم. کنترل‌ها بخش مهمی از سامانه ایمنی دیگ هستند. چون اگر بخار به درستی کنترل نشود و فشار آن بیش از حد افزایش پیدا کند، می‌تواند خسارت‌های بسیار زیادی به همراه داشته باشد. لذا با کمک کنترل‌ها آب در یک بازه دمایی ایمن قرار می‌گیرد و ایمنی کامل دیگ تضمین می‌شود.
5) خط تأمین و خط بازگشت: خط تأمین می‌تواند آب یا بخار گرم شده را به نقاط توزیع اطراف ساختمان مثل رادیاتور یا شوفاژها و موتورخانه ارسال کند. این آب پس از دادن گرمای خود به محیط دوباره به آب خنک تبدیل می‌شود و از طریق خط بازگشت، به دیگ بخار برمی‌گردد تا گرم شود.
6) پمپ سیرکولاتور: این پمپ، آب گرم را به وسیله خطوط تغذیه به سمت رادیاتورها انتقال می‌دهد. از سوی دیگر کار بازگرداندن آب خنک شده از طریق خط بازگشت را نیز انجام می‌دهد. این پمپ از عملکرد بسیار حساسی برخوردار است و باید در برنامه تعمیر و نگهداری دوره‌ای دستگاه مورد بازدید فنی قرار گیرد.
7) پشته اگزوز: پشته اگزوز یا همان دودکش، به این صورت طراحی شده که دود و گازهای سمی تولید شده بر اثر سوخت مصرفی را به صورت کاملاً ایمن از دستگاه خارج کند. این دودکش می‌تواند یک دودکش آجری سنتی و یا دودکشی متشکل از چندین لوله فلزی باشد.
دیگ بخار و دیگ آب گرم (که به آن دیگ هیدرونیک هم گفته می‌شود)، از فرایندی نسبتاً مشابه برخوردارند؛ اما دارای تفاوت‌هایی نیز می باشند. معمولاً دیگ‌های بخار چون باید فشار بیشتری را تحمل کنند، از قدرت بیشتری برخوردارند و در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. دیگ‌های آب گرم معمولاً برای کاربردهای گرمایشی استفاده می‌شوند و نیاز به فشار بیشتری ندارند. از طرفی دیگر، از لحاظ سوخت مصرفی دیگ‌های بخار و دیگ‌های هیدرونیک الزامات یکسانی دارند. اصلی‌ترین تفاوت بین دیگ آب گرم و دیگ بخار، عبارت است از:
1) کنترل کننده‌های مشعل و حفاظت از شعله: این کنترل کننده‌ها عملکرد مشعل، از جمله حجم سوخت آن را تحت پایش قرار می‌دهند و در صورت لزوم نسبت به قطع جریان سوخت اقدام می‌کنند. در بیشتر دستگاه‌ها، از یک کنترل کننده بر پایه ریز پردازنده استفاده می‌شود. همچنین برخی مدارهای محدودی را در اختیار دارند که کار بررسی‌های ایمنی پیوسته برای نظارت مستمر بر اجزای دستگاه را بر عهده دارند.
2) کنترل کننده فشار یا دما: این کنترل کننده‌ها برای کنترل فشار یا دمای دیگ مورد استفاده قرار می‌گیرند که با توجه به نوع عملکرد مشعل می‌توانند دارای انواع گوناگونی باشند. چون دما و فشار برای بخار اشباع شده اهمیت زیادی دارند، لذا هر چه گرمای بیشتری تولید شود، دما و فشار داخل دیگ نیز افزایش پیدا می‌کند. به همین دلیل کنترل کننده‌های فشار یا دما همواره ضعیت فشار و دمای داخل دیگ را کنترل می‌کنند تا در صورت لزوم و به منظور پیشگیری از بروز خطرات جدی، نسبت به کاهش یا قطع جریان سوخت اقدام کنند.
3) شیرهای کاهنده فشار: از این نوع شیرها برای محدود کردن فشار در یک سیستم و حفاظت از آن در برابر افزایش بی‌رویه فشار استفاده می‌شود. این سیستم می‌تواند در دیگ بخار، مخزن مبدل گرمایی و یا حتی لوله‌های انتقال باشد. معمولاً شیرهای کاهنده فشار انواع گوناگونی دارند که به لحاظ عملکرد و کاربردی که دارند، با هم متفاوت هستند. اما به طور کلی هدف و دلایل استفاده از همه آن ها یک موضوع است: حفظ امنیت سیستم.
4) قطع کننده آب: این قطعه نیز یکی از قطعات ایمنی برای محافظت از تجهیزات در مقابل شرایط کم آبی است. قطع کننده آب ابتدا جریان ورودی آب به داخل دستگاه را کنترل می‌کند و سپس از یک تنظیم دوباره دستی برخوردار است که به مدار ایمنی کنترل کننده مشعل وصل است. این دستگاه دارای دو عملکرد اصلی است که عبارتند از:
توجه داشته باشید که وقتی آب تبدیل به بخار می‌شود، تا حدود 1400 برابر حجم آن افزایش پیدا می‌کند. این موضوع می‌تواند در داخل دیگ بخار چالش بزرگی به همراه داشته باشد. هرچند که ما به این فشار و دمای بخار نیاز داریم، اما مشکلی که در این میان وجود دارد این است که اگر بنا به هر دلیل نقص یا نارسایی به وجود آید و مقدار زیادی آب با فشار بالا یا دمای بالا راهی اتمسفر شود، انبساط ناگهانی آن آب به بخار می‌تواند خسارت‌های فجیعی با خود به همراه داشته باشد. به همین دلیل در کنار عوامل انسانی که باید مسئول حفظ و مراقبت فعالیت‌های بویلر باشند، دستگاه‌های ایمنی محافظتی نیز باید وجود داشته باشند که در شرایط حاد و خطرناک وارد عمل شده و از ایجاد خسارت‌های مالی و جانی بالا جلوگیری به عمل آورند. همچنین توجه داشته باشید که انفجار ناشی از دیگ‌های بخار سالانه خسارت‌های جانی، مالی و صنعتی بسیار زیادی با خود به همراه دارد و به همین دلیل استفاده از سامانه‌های ایمنی و افراد آموزش دیده از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.
بویلر تراکمی که با نام بویلر چگالشی نیز شناخته می شود و به منظور بالا بردن راندمان گرمایی، از آن ها استفاده شده است. در این دستگاه، بازیابی گرمایی تلف شده با استفاده از فناوری چگالش باعث جذب گرمای محسوس و نهانی می‌شود که به وسیله مصرف سوخت آزاد شده است. معمولاً گرمای محسوس در گاز دودکش نهفته است که دمای بالایی دارد و به دلیل مصرف سوخت تولید می‌شود. گرمای نهان همان گرمایی است که به وسیله چگالش بخار آب آزاد می‌شود. لذا راندمان گرمایی این دستگاه در مقایسه با انواع معمولی آن می‌تواند بین 15 تا 25 درصد بیشتر باشد.
بویلر ها توانایی تحمل فشارهای بسیار بالایی را دارند. چون از صفحات فولادی جوش داده شده با ضخامت بسیار زیاد ساخته شده‌اند و قابلیت تحمل فشار بیش از 30 بار را نیز دارند. این دستگاه‌ها می‌توانند بیش از 165 تن وزن داشته باشند؛ به همین دلیل سرویس و نگهداری دوره‌ای و مراقبت از آن ها از اهمیت حیاتی برای یک واحد صنعتی برخوردار است. به علاوه، این دستگاه‌ها در مقایسه با انواع گرمایشی که در منازل مسکونی و مجتمع‌های تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند، از تخریب زیست محیطی بیشتری برخوردارند؛ چرا که به همراه گازهای خروجی از دودکش آن ها، شاهد خروج بسیاری از گازهای گلخانه‌ای که آلوده کننده اصلی محیط زیست هستند نیز می باشیم.
این دستگاه‌ها بر اساس حجم آب گرم یا بخار مورد نیاز از آن ها، نوع کاربری قابل استفاده از آن ها (صنعتی یا گرمایشی)، ظرفیت تولید، کیفیت قطعات به کار رفته، اعتبار تولید کننده، نوسانات نرخ ارز و برخی دیگر از خصوصیات فنی و اقتصادی از طیف قیمتی متنوعی برخوردارند؛ که شما در زمان استعلام قیمت بویلر باید این اطلاعات را در اختیار فروشنده قرار دهید تا موفق به خرید مناسب‌ترین سیستم شوید.
چنانچه قصد خرید بویلر را دارید، بهترین پیشنهاد ما به شما این است که از گالری محصولات فروشگاه اینترنتی یابان (به عنوان بنیان‌گذار بازار آنلاین تجهیزات ساختمانی کشور و مرجع تخصصی در مورد این دستگاه‌ها و ارائه دهنده خدمات فنی و مشاوره‌ای از سال نود) بازدید به عمل آورید و از طریق چت آنلاین یا سایر کانال‌های ارتباطی موجود که در سایت اطلاع رسانی شده است، با تیم مشاورین فنی و بازرگانی این فروشگاه اینترنتی ارتباط برقرار کنید و از خدمات مشاوره‌ای رایگان آن ها (حتی در صورت عدم خرید از این فروشگاه اینترنتی) برخوردار شوید و هر نوع پرسش یا ابهامی که دارید را برطرف سازید. سپس نسبت به ثبت سفارش و خرید نهایی این محصول اقدام کنید و مجموعه خریداری شده را در محل تحویل بگیرید.
لطفا ابتدا وارد شوید.
ورود به سیستم
