بویلر یا دیگ چیست و فرق دیگ چدنی و فولادی

بویلر (دیگ) چیست؟

بویلر یا همان دیگ دستگاهی است که در آن یک ماده سوختی مانند گاز، گازئیل و یا مازت (نفت) 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 به روش‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند:

• از نظر (جنس) در این تقسیم‌بندی دیگ‌ها در دو دسته ( چدنی و فولادی ) قرار می‌گیرند.
• ازنظر (سیال) : در این روش دیگ‌ها به انواع دیگ آبگرم، دیگ آب داغ، دیگ بخار، دیگ روغنی و.... تقسیم میشوند.

بویلرها معمولا برای تولید )بخار و آبگرم( طراحی می‌شوند. سیال خروجی از بویلر جهت مصارف مختلفی از جمله تولید برق، گرمایش محیط، رطوبت‌دهی به محیط و ... استفاده می‌شود. محل‌های رایج استفاده از بویلر عبارت است از: نیروگاه، بیمارستان، کارخانجات صنعتی، سونای بخار، ساختمان‌ها، کشت قارچ، گلخانه و غیره. هر کدام از این محل‌ها با موترخانه بخار و یا موتورخانه آبگرم تجهیز می‌شوند.

چند نکته مهم:

• دیگ‌های تولید آب گرم، برای سیستم‌های حرارت مرکزی با توان پایین استفاده می‌شوند. یعنی ساختمان‌های کوچک، تعداد واحد پایین یا با اقلیمی که خیلی سرد نیست.
• فشار این سیستم در حد فشار جو است، بنابراین دمای آب گرم ناقل حرارت، با توجه به نقطه جوش آب در ارتفاعی که سیستم در آن کار می‌کند، تعیین می‌شود. قاعدتا هر زمان ارتفاع از سطح دریا بیشتر شود، فشار افزایش می‌یابد و در دمای بالاتر به نقطه جوش می‌رسد.

دیگ‌های تولید آب داغ یا بخار، در سیستم حرارت مرکزی یا بخار ساختمان‌هایی با بار حرارتی زیاد (نیاز به گرمایش زیاد) و یا اقلیم‌های سرد، کاربرد بیشتری دارد. سیستم حرارت مرکزی تولید بخار نه تنها برای گرمایش، بلکه جهت تامین حرارت در بخش ژنراتور چیلرهای جذبی نیز که مولد سرما است، کاربرد دارد.

دیگ چدنی چیست؟

در تولید دیگ آبگرم چدنی از چدن خاکستری استفاده می‌شود. دیگ‌های چدنی در ظرفیت‌های مختلف و معمولا به صورت قطعاتی (پره ای) به روش ریخته‌گری تولید می‌شوند. این دیگ‌ها براساس ظرفیت حرارتی آن‌ها از تعدادی پره چدنی تشکیل شده‌اند. در فضای وسط پره‌ها شعله مشعل قرار می‌گیرد و جهت افزایش بازده دیگ و حداکثر استفاده از انرژی حرارتی سوخت، در محیط پره‌ها مجراهای خاصی در نظر گرفته شده است که گاز های حاصل از احتراق از آن ها عبور می‌کنند و انرژی خود را به آب داخل دیگ منتقل می‌کنند.
هر دیگ برحسب ظرفیت آن شامل یک پره جلو، یک پره عقب و تعدادی پره وسط است که پره جلو و عقب با یکدیگر و با پره‌های وسط تفاوت دارند ولی تمام پره‌های وسط یکسان هستند. دیگ‌های چدنی برای فشار های پایین و حداکثر ۵ بار استفاده می‌شوند.

این دیگ‌ها در مصارف خانگی و تولید آب برای مصارف صنعتی سبک مورد استفاده قرار می‌گیرند. از نظر فشار و دمای کاری دارای محدودیت هستند. بهتر است برای مناطقی که زمستان‌های سرد دارند و اختلاف دمای آب رفت و برگشت ممکن است زیاد باشد استفاده نشود زیرا تنش‌های حرارتی ناشی از آب برگشتی نسبتا سرد، ممکن است باعث ترک خوردگی پره‌ها شود.

دیگ‌های چدنی به دلیل اینکه پره‌ای هستند امکان افزایش ظرفیت حرارتی و حمل و نقل آسان آن‌ها وجود دارد. از طرفی هزینه نصب بویلرهای چدنی بیشتر از نوع فولادی است. دیگ‌های چدنی دارای مقاومت خوبی در مقابل خوردگی هستند.

مزایای دیگ‌های چدنی

• در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم هستند.
• به دلیل قابلیت جدا شدن پره‌های دیگ حمل و نقل آن‌ها آسان است و ظرفیت حرارتی آن‌ها با افزایش یا کاهش تعداد پره‌ها قابل تغییر است.
• در صورت شکستن پره‌ها می‌توان آن‌ها را با پره نو تعویض کرد.
• قیمت آن‌ها ارزان‌تر است.

معایب دیگ های چدنی

• از مشکلات اصلی دیگ‌ها، ترک برداشتن جدار پره‌ها در اثر تنش‌های حرارتی، فشار زیاد سیستم، ایجاد رسوب روی سطح داخلی پره‌ها و … است که در این صورت پره باید توسط فرد متخصص تعویض شود و در صورتی که هنگام تعویض پره، دقت کافی به عمل نیاید دیگ مشکل آب‌بندی و دودبندی پیدا می‌کند.
• راندمان حرارتی آن‌ها نسبت به دیگ‌های سه پاس فولادی کمتر است.
• مقاومت آن‌ها در برابر برخورد مستقیم شعله، پایین است و در صورتی که در داخل دیگ آب نباشد و مشعل روشن بماند کل پره را باید تعویض کرد.
• برای مناطق خیلی سرد که امکان شوک حرارتی وجود دارد مناسب نمی‌باشند.
• هزینه نصب و جمع کردن آن‌ها بیشتر است.

دیگ فولادی چیست؟

دیگ فولادی آبگرم به صورت یکپارچه در کارخانه و از ورق و لوله فولادی آلیاژی آتشخوار تولید می گردد. این دیگ ها به دو دسته  آب در لوله (water tube) و آتش در لوله (fire tube) تقسیم می گردد. معمولا در مواردی که نیاز به تامین فشار های بسیار بالا می باشد (مثل نیروگاه ها) ازدیگ های واترتیوب استفاده می گردد. دیگ های فولادی آتش در لوله یا فایر تیوب در تاسیسات متداول تر هستند.
این نوع دیگ ها در صنایع و کارخانجات مختلف، ساختمان ها و مجتمع های مسکونی کاربرد دارند.

مزایای دیگ‌های فولادی

• طول عمر این دیگ‌ها بالاتر است.
• راندمان و بازده حرارتی دیگ‌های فولادی سه پاس از دیگ‌های چدنی بیشتر است.
• ظرفیت آن‌ها تقریبا نامحدود است. (مناسب جهت پروژه‌های بزرگ)
• قابلیت تحمل شوک‌های حرارتی را دارند.
• فشار های خیلی بالا را می‌توانند تحمل کنند (مناسب جهت ساختمان‌های مرتفع)
• قابلیت تطابق با هر نوع سوخت را دارند.

معایب دیگ‌های فولادی

• قیمت آن‌ها نسبت به دیگ‌های چدنی بالاتر است.
• چون در کارخانه به صورت یکپارچه ساخته می‌شوند؛ حمل و نقل آن مشکل است.
• در صورت خرابی هزینه تعمیر آن‌ها بالاتر است.
• ظرفیت آن‌ها ثابت و غیرقابل تغییر است.