بویلر چیست و در چه صنعت هایی کاربرد دارد؟

بویلر، یکی از تجهیزات مهم و حیاتی در صنعت، ساختمان‌ها، و حتی خانه‌ها به خصوص در امر هوشمند سازی ساختمان است که وظیفه تولید بخار یا آب گرم را بر عهده دارد. این دستگاه با استفاده از انرژی حرارتی، آب را به دماهای بالا برسانده و از طریق انتقال حرارت، این آب را به بخار تبدیل می‌کند. بخار تولید شده توسط بویلر می‌تواند برای گرمایش ساختمان‌ها، تأمین انرژی در صنایع مختلف، تولید برق، یا حتی در فرآیندهای شیمیایی و تولید بهداشتی مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله از انیپکو، به بررسی تعریف بویلر چیست، انواع بویلرها و اهمیت آنها در صنعت و زندگی روزمره خواهیم پرداخت.

برای ارتباط با کارشناسان و مشاوران انیپکو می‌توانید با شماره ۰۲۱۲۲۲۴۹۸۰۰ و ۳-۲۲۲۴۹۸۰۰-۰۲۱ تماس بگیرید.

بویلر چیست؟

بویلر یک دستگاه مکانیکی است که وظیفه تولید بخار یا آب گرم را انجام می‌دهد. این دستگاه با استفاده از انرژی حرارتی به آب یا سیال حرارتی دیگر، حرارت می‌دهد و سپس این حرارت به طور معمول توسط انتقال حرارت، آب را به بخار تبدیل می‌کند. بخار تولید شده از طریق لوله‌ها و سیستم‌های توزیع به نقاط مختلفی از یک ساختمان یا سیستم انتقال داده می‌شود تا برای گرمایش، تأمین انرژی، تولید برق، یا در فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

تفاوت بویلر و دیگ بخار | دیگ بخار و بویلر چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

بویلر و دیگ بخار، دو نوع تجهیزات مهم در تولید بخار و آب گرم هستند، اگرچه در کارایی اساسی یکسان عمل می‌کنند، اما تفاوت‌هایی در ویژگی‌ها و کاربردهای آنها وجود دارد. دیگر کمیت خروجی تولیدی نیز در این تفاوت‌ها تاثیرگذار است.

بویلر

بویلر به عنوان یک مخزن سربسته عمل می‌کند و وظیفه تولید بخار و آب گرم را داراست. بویلرها معمولاً برای تأمین نیازهای گرمایشی و آب گرم مورد استفاده قرار می‌گیرند. خروجی بخار و آب گرم آنها معمولاً به صورت محدود است و به توانایی تولید بزرگی از بخار نمی‌رسد.

دیگ بخار

دیگ بخار همچنین یک مخزن سربسته است و مانند بویلر وظیفه تولید بخار و آب گرم را بر عهده دارد. اما تفاوت اصلی بین دیگ بخار و بویلر در میزان توانایی تولیدی آنها است. دیگ بخار دارای توانایی بالاتری برای تولید بخار و آب گرم است و می‌تواند حجم بزرگی از این مواد را تولید کند. این ویژگی آن را به یک انتخاب مناسب برای کارخانه‌ها و شرکت‌های صنعتی با نیازهای بیشتر در تولید بخار تبدیل می‌کند.

به علاوه، در بازار و زبان عامیانه، بویلر و دیگ بخار به طور معمول به عنوان یک مفهوم استفاده می‌شوند و تفاوت‌های دقیقتر ممکن است در این زمینه در نظر گرفته نشود. به همین دلیل، مصرف کنندگان معمولاً بویلر را همان دیگ بخار می‌شناسند. بنابراین، مهم است که در انتخاب و استفاده از این تجهیزات، نیازهای خاص و توان تولیدی مورد نیاز را به دقت در نظر بگیرید.

انواع بویلر | با ۲ نوع بویلر آشنا شوید

بویلرها یکی از تجهیزات بسیار حیاتی در صنعت و ساختمان‌ها هستند که وظیفه تولید بخار یا آب گرم را بر عهده دارند. این دستگاه‌ها به تناسب نیازهای مختلف، به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. در ادامه، به برخی از انواع بویلرها می‌پردازیم.

بویلرهای لوله آبی

بویلرهای نوع Fire tube، از لوله‌های جریانی که موازی یکدیگر قرار دارند و به بخش کوره برای تماس با گازهای داغ از کوره متصل می‌شوند، تشکیل شده‌اند. آب تغذیه از طریق این لوله‌ها جریان می‌یابد و سپس از میان بدنه بویلر عبور کرده و با آب پوشیده می‌شود. یکی از مزیت‌های اصلی این نوع بویلر، افزایش ظرفیت تولید آنها به واسطه فرآیند ساخت است.

بویلرهای لوله آتشی

در بویلرهای نوع Water tube، شرایط عملکرد برعکس بویلرهای لوله آبی است. در این نوع بویلرها، لوله‌های جریانی داغ به صورت موازی قرار دارند و آب جریان دار در داخل آنها حرکت می‌کند. این گازهای داغ از اطراف لوله‌ها عبور می‌کنند. بویلرهای لوله آتشی عمدتاً شامل بدنه اصلی، صفحه-لوله‌های جلو و عقب، کوره، و اتاقک برگشت می‌شوند. پس از مونتاژ و جوشکاری، آنها تحت آزمایش‌های غیرمخرب قرار می‌گیرند و سپس عملیات تنش‌گیری در کوره‌های مخصوص انجام می‌شود.

هر نوع بویلر دارای مزایا و محدودیت‌های خود است و بر اساس نیازها و شرایط خاص، یکی از این نوع‌ها انتخاب می‌شود. توجه به نصب، نگهداری و ایمنی این تجهیزات بسیار حیاتی است تا عملکرد بهینه و ایمنی فرآیندها تضمین گردد.

تفاوت بویلرهای واتر تیوب و فایر تیوب

بویلرهای واتر تیوب و فایر تیوب از دو نوع مختلف بویلر هستند که در اینجا به تفاوت‌های مهم آنها اشاره می‌نماییم.

قابلیت تولید فشار بخار

بویلرهای واتر تیوب عمدتاً برای تولید فشار بخار بالاتر و فوق اشباع مورد استفاده قرار می‌گیرند، در حالی که بویلرهای فایر تیوب معمولاً برای تولید فشار بخار کمتر از ۲۰ بار به کار می‌روند.

هزینه‌های سرویس و نگهداری

بویلرهای فایر تیوب به طور کلی هزینه‌های سرویس و نگهداری کمتری دارند و دسترسی به تیوب‌های حرارتی در آنها آسان‌تر است.

مناسب برای بخار ثابت

بویلرهای فایر تیوب به دلیل حجم بالای آبی که در معرض حرارت قرار می‌گیرد، برای مواردی مناسب هستند که بخار ثابت و با فشار ثابت مورد نیاز است. همچنین، در صورت خاموش شدن این نوع بویلرها، معمولاً باید چند روز طول بکشد تا آب درون دیگ پایین بیاید.

بازدهی حرارتی

بازدهی حرارتی بویلرهای واتر تیوب به طور معمول بیشتر از بویلرهای فایر تیوب است. در حقیقت، بازدهی حرارتی بویلرهای واتر تیوب می‌تواند تا ۹۰ درصد نیز برسد، در حالی که بازدهی حرارتی بویلرهای فایر تیوب حداکثر ممکن است ۷۵ درصد باشد.

تفاوت‌های بویلرهای واتر تیوب و فایر تیوب می‌تواند تأثیر بسزایی در انتخاب نوع بویلر برای یک پروژه خاص داشته باشد، و بسته به نیازها و مشخصات فنی، یکی از این دو نوع ممکن است انتخاب بهتری باشد.

دسته‌بندی انواع بویلرها | بویلرها به چند دسته تقسیم می‌شوند؟

همانطور که در بالا اشاره شد، بویلرها بر اساس مکان تولید بخار (در داخل یا خارج از لوله‌های بویلر) به دو دسته اصلی، یعنی بویلرهای فایر تیوب (Fire tube) و بویلرهای واتر تیوب (Water tube) تقسیم می‌شوند. اما بویلرها را می‌توان با توجه به ویژگی‌های دیگری نیز دسته‌بندی کرد. در زیر به چند مدل از این دسته‌بندی‌ها اشاره می‌کنیم.

بویلرها بر اساس فشار کاری

بویلرهای فشار پایین تا متوسط
بویلرهای فشار بالا
بویلرهای فشار فوق بحرانی

بویلرها بر اساس محل کاربرد

بویلرهای صنعتی: برای مصارف صنعتی و تولید برق
بویلرهای گرمایشی: برای گرمایش ساختمان‌ها و فضاهای مسکونی
بویلرهای پخت و استریل کردن مواد
بویلرهای حمل و نقل: برای اندازه‌های کوچک و متوسط که در وسایل نقلیه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بویلرها بر اساس نوع سوخت مصرفی

بویلرهای سوخت جامد
بویلرهای سوخت مایع
بویلرهای سوخت گازی: معمولاً از گاز طبیعی استفاده می‌کنند.

بویلرها بر اساس تعداد پاس‌های گذر دود

بویلرهای دو پاس
بویلرهای سه پاس
بویلرهای چهار پاس

بویلرها بر اساس تماس آب با پشت دیگ

بویلرهای وت بک (Wet back): با راندمان بالاتر و اتلاف حرارتی کمتر.
بویلرهای درای بک (Dry back): که امروزه کمتر استفاده می‌شوند.

با توجه به نیازها و شرایط مختلف، انتخاب نوع مناسب بویلر بسیار مهم است و باید به دقت انجام گیرد تا عملکرد بهینه و اقتصادی حاصل گردد.

کاربرد بویلر در صنایع مختلف | با موارد استفاده از بویلر در صنعت آشنا شوید

بویلرهای بخار، همچون دستگاه‌های بخارشور، در صنایع متنوعی کاربردهای مهمی دارند که در زیر به برخی از آن‌ها اشاره خواهیم کرد.

حرارت دادن با بویلر بخار

بویلرهای بخار بعنوان یک منبع گرما با فشار بالاتر از فشار محیط تولید بخار می‌کنند. این بخار با دمای بالا و فشار بالا، معمولاً در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، صنایع غذایی، پالایشگاه‌ها، تصفیه آب و کارخانه‌های شیمیایی از بخار با فشار بالا در فرآیندهای خود استفاده می‌کنند. این بخار اشباع، به عنوان منبع حرارتی برای راکتورها، مبادله‌گرهای حرارت مایع، پیش‌گرمایش احتراق، گرمکن‌ها و دستگاه‌های انتقال حرارت دیگر به کار می‌رود.

نیروی محرکه با بویلر بخار

بخار برای ایجاد نیروی محرکه در توربین‌های بخار، لوکوموتیو‌ها، و کشتی‌ها استفاده می‌شود. توربین‌های بخار یک جزء ضروری در نیروگاه‌های تولید برق هستند. برای بهبود عملکرد و کارایی توربین‌ها، باید بخار با دما و فشار بالاتری تولید شود. برخی از نیروگاه‌ها بخار با فشار و دمای ۲۵MPa abs (3625 psia) و ۶۱۰°C را در توربین‌ها تولید می‌کنند که بخار بسیار داغی است و عمدتاً در توربین‌های بخار استفاده می‌شود.

حرارت دهی با بویلر بخار در دماهای پایین

استفاده از بخار برای حرارت دادن در دماهای پایین (زیر ۱۰۰°C) در سال‌های اخیر افزایش یافته است. با تنظیم فشار بخار اشباع و ایجاد خلاء و کاهش فشار، می‌توان دمای بخار را تغییر داد و به دمای مورد نیاز رساند. این روش به عنوان یک سیستم حرارتی سریع‌تر از سیستم‌های گرمایشی آب داغ عمل می‌کند.

اتمیزه کردن با بویلر بخار

اتمیزه کردن به معنای تبدیل مایع به حالت پودری یا ریزدانه‌ای است. برای مثال، برخی از مشعل‌ها بخار را به سوخت تزریق می‌کنند تا بهبود کارایی و کاهش آلایندگی هیدروکربنی داشته باشند. دیگ‌های بخار و تولیدکننده‌های مایع که از سوخت مایع استفاده می‌کنند، از بخار برای کاهش ویسکوزیته سوخت و تبدیل آن به حالت پودری در هوا استفاده می‌کنند تا آلایندگی خروجی کاهش یابد.

تمیز کردن و پاک‌سازی سطوح

بویلر بخار برای پاک‌سازی انواع سطوح استفاده می‌شود. به عنوان مثال، برای تمیز کردن لوله‌های بویلر بخار و دیواره‌های کوره از بخار استفاده می‌شود، که باعث افزایش کارایی و ظرفیت آنها می‌شود. همچنین، برای تمیز کردن و پاکسازی سطوح در صنایع مختلف از بخار استفاده می‌شود.

سخن پایانی

در پایان انیپکو باید تأکید کنیم که بویلرها و دیگ‌های بخار نقش بسیار مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کنند. این دو تجهیزات، با تولید بخار و آب گرم، به پشتوانه اصلی برای فرآیندهای مختلف از تولید برق تا گرمایش، تمیز کردن، اتمیزه کردن، و بسیاری دیگر از کاربردها می‌پردازند.

به عنوان مصرف‌کنندگان و تولیدکنندگان، شناخت تفاوت‌ها و ویژگی‌های این دو نوع تجهیزات بسیار مهم است تا بتوانیم بهترین انتخاب را برای نیازهای خود انجام دهیم. با درک دقیق از عملکرد و توانایی هر کدام، می‌توانیم به بهره‌وری و کارآیی بیشتری دست یابیم.