تولید دیگ بخار

ساخت دیگ بخار، دیگ بخار یک وسیله تولید بخار است که برای تغذیه ماشین‌ها، تأسیسات گرمایشی و برق‌سازی استفاده می‌شود. اصل کار دیگ بخار بر اساس انتقال حرارت از نازکترین لایه‌های آب به‌وسیله انرژی حرارتی است.

در دیگ بخار، آب در یک بخش به نام دیگری به عنوان محفظه سوخت قرار دارد. سوخت معمولاً گاز هیدروکربنی روغنی یا گاز طبیعی است. پس از نیازمندی‌های اولیه از ناحیه محفظه سوخت، وقود به وسیله یک روشن‌شونده به همراه هوا شعله می‌گیرد و گرمای بالقوه را تولید می‌کند.

حال آب در قسمتی به نام بخش هیدروزی، تحت تغییرات حرارتی در معرض هوا و توسط انرژی حرارتی از محفظه سوخت، تبخیر می‌شود. بخار آب به شدت گرم شده و به صورت فشرده، از فندک هدایت می‌شود.

سپس بخار آب تولید شده از طریق لوله‌های آهنی به سمت موتور یا تجهیزات دیگر راه‌اندازی می‌شود. بعد از استفاده در موتور و یا سایر تجهیزات، بخار دمیده شده به فضای خارجی آزاد می‌شود یا به وسیله یک توربین برق‌ساز، فشار خود را از دست می‌دهد و انرژی برق تولید می‌کند.

اهمیت دیگ بخار در صنایع و روشنایی شهری بسیار بالاست. نسبت به سایر منابع انرژی، از جمله الکتریسیته، بخار آب با قابلیت حمل و نقل آسان تجهیزات و امکان تأسیس در مراکز نقطه‌ای یا مشارکت سهام در طول مسیر انتقال انرژی مزایای قابل توجهی دارد. همچنین، به دلیل قابلیت انباشته‌پذیری برق حاصل از بخار آب و تنوع در استفاده از آن، دیگ بخار به عنوان یکی از تکنولوژی‌های مورد توجه در تأمین انرژی به شمار می‌رود.

تولید و ساخت

ساخت دیگ بخار یکی از مهم‌ترین تجهیزات مورد استفاده در صنعت است که برای تولید بخار از آب استفاده می‌کند. بخار تولید شده توسط دیگ به عنوان یک منبع انرژی قدرتمند و کارآمد به منظور تامین انرژی برای انواع فرآیندها و زمینه‌ها از جمله تولید برق، گرما و تولید بخش‌های متنوعی از کارها استفاده می‌شود.

ساخت دیگ بخار به یک فرآیند پیچیده و فنی نیاز دارد که شامل مراحل مختلفی می‌شود. ابتدا، سازندگان باید طبق استانداردهای معمول در صنعت مشخصه‌های مورد نیاز دیگ را تعیین کنند. این مشخصات شامل ظرفیت تولید بخار، فشار، دما، نوع سوخت مورد استفاده و همچنین نیازهای خاصی که مشتری از دیگ دارد، می‌شود.

سپس، مهندسان و تکنسین‌ها به طراحی دیگ می‌پردازند. در این مرحله، عواملی مانند نحوه قرارگیری لوله‌ها، نوع و جنس مواد و تجهیزات مورد استفاده در ساخت دیگ و برقراری مسیرهای خروجی بخار در نظر گرفته می‌شود.

پس از طراحی، مرحله ساخت دیگ آغاز می‌شود. در این مرحله، قطعات مختلف شامل بدنه دیگ، لوله‌ها، راکتورها، برج‌ها و تجهیزات دیگر تولید و مونتاژ می‌شوند. همچنین تعبیه سیستم‌های ایمنی و کنترلی نیز در این مرحله صورت می‌گیرد.

در نهایت، پس از تکمیل فرآیند ساخت، دیگ مورد آزمایش قرار می‌گیرد تا مطمئن شدن از عملکرد صحیح و بهینه آن باشیم. در این مرحله، آزمایش‌های مختلف صورت می‌گیرد تا در صورت وجود هر گونه عیب و اشکال در دیگ، اقدامات لازم برای رفع مشکل به عمل آید.

به طور کلی، ساخت دیگ بخار یک فرآیند کاملا تخصصی و حرفه‌ای است که هم توانایی تولید بخار در دماها و فشارهای مورد نیاز را داراست و هم با رعایت استانداردها و نیازهای مشتریان، عملکرد ایمن و قابل اعتمادی را تضمین می‌کند.

دیگ بخار فولادی

دیگ بخار فولادی نوعی دیگ است که برای تولید و تأمین بخار استفاده می‌شود. در واقع، دیگ‌های بخار فولادی عمدتا برای تولید بخار در سیستم‌های تولید و انتقال برق، صنعت نفت و گاز، شیمیایی، پتروشیمی، معدن و فلزات استفاده می‌شوند.

دربخش اصلی دیگ بخار فولادی، آب توسط سوخت (مانند گاز طبیعی، نفت، ذغال سنگ و یا چوب) سوختاز شده و حرارت مورد نیاز برای تبدیل آب به بخار تأمین می‌شود. جریان بخار معمولاً توسط توربین‌های بخاری برای تولید برق در سیستم‌های تولید و انتقال برق استفاده می‌شود.

ویژگی‌های مهمی که ش باید داشته باشد عبارتند از:

1. مقاومت در برابر فشار و دما: دیگ بخار فولادی باید قادر باشد در فشارها و دماهای بالا عمل کند و نگهداری شود.

2. ضد خوردگی: با توجه به اینکه در دیگ‌ها آب و بخار حضور دارد، آنها باید مقاومت مطلوبی در برابر خوردگی داشته باشند.

3. قابلیت تحمل بار ترموژنیک: در حین عملیات تولید بخار، دیگ بخار فولادی باید قادر به تحمل جریان حرارتی قوی باشد.

4. برهمکنش کم با آب: جهت جلوگیری از ایجاد آب زنی در دیگ، فولاد به عنوان جنس اصلی استفاده می‌شود.
5. ساختاری ایمن: برای جلوگیری از وقوع حوادث و آسیب به افراد در نتیجه استفاده از دیگ بخار، ساختاری ایمن و مطابق با استانداردهای صنعتی باید برای آن ایجاد شود.

اجزای تشکیل دهنده

دیگ بخار یک تجهیزات حرارتی است که برای تولید بخار به منظور استفاده در فرآیندهای صنعتی و تأسیسات گرمایشی و سرمایشی استفاده می‌شود. این تجهیز دارای بخش‌های مختلفی است که هر یک نقش وظیفه‌ای جداگانه در تولید بخار را دارند. اجزای تشکیل دهنده دیگ بخار عبارتند از:

1. بشکه: بشکه یا وال‌داخلی (shell) قسمت اصلی دیگ بخار است که تمام سایر بخش‌های دیگ درون آن قرار دارند. بشکه به حالت افقی یا عمودی طراحی می‌شوند و معمولاً از جنس فولاد کربنی، استنلس استیل یا آلیاژی از آهن-نیکل تهیه می‌شوند.

2. لوله‌های فرایند: درون بشکه دیگ، لوله‌هایی به صورت حلقه‌ای یا مارپیچ شکل قرار می‌گیرند که به آنها لوله‌های فرایند (tubes) گفته می‌شود. آب موجود در بشکه که در اثر گرمایش تبدیل به بخار می‌شود، از طریق این لوله‌ها جریان پیدا می‌کند و حرارت مورد نیاز برای تبدیل آب به بخار از آنها به بشکه منتقل می‌شود.

3. نازل‌ها و دریچه‌ها: برای کنترل و تنظیم جریان سوخت و هوا در دیگ بخار، نازل‌ها و دریچه‌های مناسب قرار داده می‌شود. با کنترل دقیق این جریان‌ها، سطح حرارت و فشار دیگ به‌طور دقیق تنظیم می‌شود.

4. برج‌ها و لوله‌های آب: برای تأمین آب خنک کننده به داخل دیگ بخار، از برج‌ها و لوله‌های مختلف استفاده می‌شود.

5. سیستم کنترل: برای کنترل دقیق پارامترهای دیگ بخار مانند فشار، دما و جریان، سیستم کنترل به‌کار می‌رود. این سیستم شامل سنسورها، کنترل‌کننده‌ها و شیرها است که برای حفظ شرایط بهینه کارکرد دیگ بخار به کار می‌روند.

سنسور دمای آب

سنسور دمای آب در دیگ بخار یک دستگاه حسگر است که برای اندازه‌گیری و کنترل دما در دیگ بخار استفاده می‌شود. این سنسور معمولاً به صورت یک پروب دماسنج بوده و به داخل دیگ بخار منتقل می‌شود.

وجود سنسور دمای آب در دیگ بخار، امکان نظارت و کنترل دما را فراهم می‌کند. به عنوان مثال، در دیگ بخار صنعتی، دمای آب باید در محدوده مشخصی قرار داشته باشد تا عملکرد بهینه را داشته باشد. در اینجا، سنسور دمای آب در دیگ بخار می‌تواند نقش مهمی در تنظیم دمای آب ایفا کند.

وظیفه سنسور دمای آب در دیگ بخار علاوه بر اندازه‌گیری دما، ارسال اطلاعات به سیستم کنترلی نیز است. این سیستم می‌تواند به صورت خودکار تنظیمات لازم را انجام دهد و در صورتی که دما از محدوده مجاز خارج شود، اقدامات اصلاحی را انجام دهد. به طور مثال، اگر دمای آب در دیگ بخار از حداکثر مجاز بالاتر رود، سیستم می‌تواند سیگنال هشدار یا حتی توقف فوری دیگ را فعال کند.

با استفاده از سنسور دمای آب در دیگ بخار، دقت بسیار بالایی در کنترل دما به دست می‌آید و احتمال خطا بسیار پایین می‌شود. همچنین، این سنسور قابلیت اتصال به سیستم‌های هوشمند و اتوماسیون صنعتی را نیز دارد، که امکان کنترل و مانیتورینگ هوشمند دیگ بخار را برای کاربر فراهم می‌کند.

در نتیجه، سنسور دمای آب در دیگ بخار یک عنصر بسیار مهم برای کنترل بهینه دما در فرآیندهای صنعتی است و نقش مهمی در بهبود کارایی و عملکرد دیگ بخار دارد.

سیستم کنترل

سیستم کنترل دیگ های بخار یک نظام پیچیده است که برای کنترل و مدیریت فرآیند تولید بخار در دیگ ها استفاده می شود. دیگ های بخار نقش مهمی در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، برق و تولید حرارت ایفا می کنند.

سیستم کنترل دیگ های بخار متشکل از سنسورها، ترانسمیترها، کنترلرها و دستگاه های اجرایی می باشد. سنسورها برای اندازه گیری فشار، دما، جریان و سایر ویژگی های مربوط به فرآیند تولید بخار استفاده می شوند.
کنترلرها مسئول برنامه ریزی و اجرای الگوریتم های کنترلی برای رسیدن به شرایط مطلوب در فرآیند تولید بخار هستند. این الگوریتم ها براساس پارامترهای تعریف شده مانند فشار، دما و جریان بخار، کنترل را انجام می دهند. در صورت بروز هرگونه اختلال یا عدم تطابق با شرایط مورد نظر، کنترلرها می توانند دستورات تصحیحی را برای دستگاه های اجرایی ارسال کنند تا شرایط مطلوب را برقرار کنند.

دستگاه های اجرایی مانند شیرها، پمپ ها و ولو ها وظیفه تنظیم جریان، فشار و دما را دارند.

با استفاده از سیستم کنترل دیگ های بخار، می توان به بهبود عملکرد دیگ ها، افزایش بازده و بهره وری، کاهش هدر رفت انرژی و حفظ شرایط ایمنی و ثابتی در فرآیند تولید بخار دست یافت.