انواع دیگ یا بویلر موتورخانه چیست؟

بویلر چیست؟

بویلر یا همان دیگ دستگاهی است که در آن یک ماده سوختی مانند گاز، گازوئیل و یا مازت (نفت کوره) میسوزد و سیال عامل (معمولا آب) را گرم کرده و یا به نقطه‌ی جوش خود می‌رساند. بویلر یک مخزن تحت فشار است که سیال در آن به درجه حرارت موردنظر رسیده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. بویلرها از نقطه نظر حرارتی به دو دسته فایر تیوب و واتر تیوب تقسیم میشوند.

دیگ ها از نقطه نظر حرارتی

بویلرهای فایر تیوب

بویلرهای آبگرم فایرتیوب یا لوله آتش، بویلرهایی هستند که با عبور آتش و دود از درون لوله‌ها، آب اطراف لوله‌ها به درجه حرارت موردنظر می‌رسد. این بویلرها در مدل های دو پاس، سه پاس شعله برگشتی و سه پاس تقسیم بندی میشوند.

بویلرهای واترتیوب

بویلرهای آبگرم واترتیوب یکی از انواع بویلرهای آبگرم است که جدیدا در دنیا به صورت عمده مورد استفاده قرار می‌گیرند. بویلرهای واترتیوب آبگرم، دارای راندمان بالاتری از انواع دیگر بویلرهای آبگرم هستند. در این نوع از بویلرها، آب در درون لوله‌ها می‌باشد. این بویلرها بیشتر در صنعت به دلیل ظرفیت بسیار بالایی که دارند مورد استفاده قرار میگیرد.

دیگ از نظر (جنس)

دیگ‌های آبگرم براساس جنس به دو نوع چدنی و فولادی تقسیم می‌شوند. دیگ‌های چدنی به روش ریخته‌گری و به صورت پره پره در کارخانه تولید شده و معمولا در محل، مونتاژ می‌شوند. در صورتی که دیگ‌های فولادی از ورق و لوله‌های آلیاژی آتشخوار به صورت یکپارچه تولید می‌شوند. هر یک از دیگ ‌ها دارای مزایا و معایب مخصوص خود هستند. به طور کلی دیگ‌های فولادی دارای راندمان و طول عمر بیشتر بوده و دیگ‌های چدنی به دلیل سهولت در حمل و نقل در پروژه های کوچک استفاده می‌شوند.

دیگ ازنظر سیال

بویلر آبگرم 

 دیگ آبگرم، دستگاهی است که انرژی حرارتی حاصل از احتراق سوخت را توسط مشعل به آب داخل خود منتقل می‌کند. آب گرم شده، توسط پمپ به گردش در آمده و بخشی از انرژی (دمای) خود را از دست می‌دهد. در نتیجه آب با دمای پایین به داخل دیگ باز می‌گردد و مجددا گرم می‌شود.

بویلرهای آبگرم در سیستم‌های گرمایشی ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرند و با جاسازی آن در موتورخانه می‌توان گرمایش محیط را تامین کرد.

بویلرآب داغ

در دیگ آبگرم حداکثر دمای آب دیگ  ۹۰ درجه سانتیگراد است؛ در صورتی که با افزایش فشار داخل دیگ و استفاده از سیستم انبساط، بسته دمای آب داخل دیگ به بالای ۱۰۰ درجه سانتیگراد برسد به آن (دیگ آب داغ) می‌گویند.

 حداکثر دمای آب در بویلر آب داغ معمولا تا ۱۳۰ درجه سانتیگراد است. ( در دیگ آب داغ به دلیل فشار بالا و بسته بودن سیستم دمای آب افزایش یافته ولی تبدیل به بخار نمی‌شود.)

بویلر آب داغ در مواردی که دمای بالاتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد مورد نیاز است استفاده می‌شود مانند: سیستم‌های گرمایشی ساختمان، صنایع غذایی و لبنی (جهت به جوش آوردن و پاستوریزه نمودن شیر)

بویلر های آبگرم  برحسب تعداد مسیری که گازهای حاصل از احتراق مشعل در دیگ طی می کنند تا وارد دودکش شوند به موارد زیر تقسیم می‌شوند:

• دیگ آبگرم تک پاس: نسل اول دیگ ها و بویلر های قدیمی ابگرم از این نوع بوده اند که در آن ها گازهای ناشی از احتراق، مسیر دیگ را یک بار طی می کند و بعد وارد دودکش می شود. این نوع دیگ از رده خارج شده و دیگر ساخته نمی شود.
• دیگ آبگرم دوپاس: گاز های حاصل از احتراق، مسیر دیگ را دو بار طی می کند و بعد وارد دودکش می شود. ( گاز های حاصل از احتراق، یک بار از جلو دیگ تا انتهای دیگ درون کوره حرکت کرده سپس از طریق لوله های انتقال حرارت به جلوی دیگ باز می گردد. بنابراین در این نوع دیگ دودکش جلو دیگ و سمت مشعل قرار دارد.)
• دیگ آبگرم کوره برگشتی: گاز های ناشی از احتراق، مسیر کوره را دو بار طی می کند (از مرکز کوره تا انتهای کوره حرکت کرده و به دلیل بسته و محدب بودن انتهای کوره از اطراف کوره به جلو باز می گردد.) و سپس به پاس لوله ها منتقل شده و از دود کش خارج می شود. به دلیل اینکه در واقع سه بار گاز ها طول دیگ را طی می کند راندمان دیگ های کوره برگشتی بیشتر از بویلر های دو پاس می باشد. این نوع دیگ در ظرفیت های پایین می باشد.
• دیگ آبگرم عقب تر (Wet Back) یا عقب خشک (Dry Back)

اگر بین محفظه احتراق و انتهای دیگ آب قرار گرفته باشد (آب واسطه بین محفظه احتراق و انتهای دیگ باشد) دیگ عقب تر یا پشت خیس یا wet back خواهد بود ولی اگر به جای آب از سیمان یا اجر نسوز استفاده شود عقب خشک یا dry back نامیده می شود. در دیگ های عقب خشک علت تفاوت زیاد دمای بین پاس های دو و سه سطح شبکه عقب دچار تنش زیاد و نهایتا نشتی می گردد. همچنین به دلیل مشکلات ناشی از استفاده مواد نسوز نیاز به انجام تعمیرات و نگهداری بیشتری دارند. بنابراین استفاده از دیگ های پشت تر به دلیل راندمان حرارتی بالاتر ، تنش های حرارتی کمتر و نیاز به نگهداری و تعمیرات کمتر توصیه می گردد.  (به جز ظرفیت های پایین)

• دیگ آبگرم سه پاس: گاز های ناشی از احتراق، مسیر دیگ را سه بار طی می کند و  بعد وارد دودکش   می شود. دیگ های سه پاس در صورتی که به درستی طراحی شده و دارای سطح انتقال حرارت مناسب باشد دارای بالاترین راندمان و پایین ترین دمای دودکش می باشند. 

به بیان دیگر و به صورت خلاصه می توان گفت:

• راندمان حرارتی دیگ‌های فولادی به خصوص در مدل‌های سوپر سه پاس Wet Back به مراتب از دیگ‌های چدنی بیشتر است.
• طول عمر دیگ‌های فولادی از دیگ‌های چدنی به دلیل شکننده بودن پره‌های آن‌ها بیشتر است. ( امکان شکستگی پره‌های دیگ‌های چدنی چه در حمل و نقل، چه در هنگام مونتاژ و در اثر سرد و گرم شدن وجود دارد.)
• با افزایش ظرفیت دیگ و در نتیجه افزایش تعداد پره‌ها طول دیگ زیادتر شده و شعله مشعل توان گرم نمودن آب گردش‌کننده در پره‌‌های انتهایی دیگ‌های چدنی را ندارد. لذا از دیگ‌های چدنی معمولا در پروژه‌های کوچک و خانگی (به دلیل سادگی در حمل و نقل) بیشتر استفاده می‌شود.
• دیگ‌های چدنی معمولا تحمل فشارهای بالا را ندارند و به دلیل فشار کاری پایین‌تر نسبت به دیگ‌های فولادی معمولا در ساختمان‌های با ارتفاع کم استفاده می‌شوند.
• میزان رسوب‌گیری دیگ‌های چدنی به دلیل پیچ و خم‌های عبور آب به مراتب بیشتر از دیگ‌های فولادی بوده و در نتیجه راندمان آن نسبت به حالت اولیه سریع‌تر کاهش یافته و شکنندگی آن افزایش می‌یابد.