تاریخچه و انواع دیگ های بخار:
همزمان با ورود بشر دوران صنعتی که با استفاده گسترده تر انسان از نیروی ماشینی در اوایل قرن هجدهم میلادی اغاز شد. تلاش های افرادی نظیر وات ، مارکیز و … از انگلستان در ارتباط با گسترش بهره برداری از نیروی بخار و طراحی و ساخت دیگ های بخار شروع شد. دیگ های بخار اولیه از ظروف سربسته و از ورق های آهن که بر روی هم برگردانده و پرچ شده بودند و شامل اشکال مختلف کروی یا مکعب بودند ، ساخته شدند.
این ظروف بر روی دیوارهای آجر بر روی آتشی قرار داده شده و در حقیقت برون سوز محسوب می شد.

این دیگ ها در مراحل آغاز بهره برداری تا فشار حدود bar 1 تأمین می نمودند که پاسخگوی نیازهای آن دوره بود ولی به علت تشکیل رسوب و لجن در کف دیگ که تنها قسمت تبادل حرارت آب با شعله بود ، و با بروز این مشکل ، دمای فلز به آرامی بالا رفته و موجب تغییر شکل و دفرمه شدن فلز کف و در نتیجه ایجاد خطر انفجار می شد.
همزمان با نیاز به فشارهای بالاتر بخار توسط صنایع ، روند ساخت دیگ های بخار نیز تحولات بیشتری را تجربه نمود.
بدین جهت برای دستیابی به بازده حرارتی بیشتر ، نیاز به تبادل حرارتی بیشتری احساس می شد. در نتیجه سطوح در معرض حرارت با در نظر گرفتن تعداد زیادی لوله باریک که در آنها گازهای گرم جریان داشتند و اطراف آنها آب وجود دارد ، افزایش یافتند. این دیگ ها با داشتن حجمی کمتر ، راندمان مناسبی داشتند. دیگ های بخار و آب داغ در صنایع لاستیک سازی ، فیبر سازی ، غذایی ، دارویی ، نساجی ، نیروگاه ها ، نوشابه سازی ها ، مدارس ، منازل ، صنایع بهداشتی و

گرمایشی برج ها و بسیاری از موارد دیگر که نیازمند بخار آب و آب داغ در یک فرآیند تولید
می باشند ، مصارف زیادی دارند.
با توجه به کاربرد وسیع دیگ و اهمیتی که دیگ در صنایع دارد ، عدم نگهداری مناسب باعث کاهش عمر و بازدهی دیگ خواهد شد و در نتیجه کاهش تولید ، اتلاف وقت و سرمایه ملی کشور را به دنبال خواهد داشت.
قطعات اصلی دیگ های بخار
دیگ های بخار شامل بدنه اصلی (Shell) و صفحه لوله ها (Tube – plate End plate) ، کوره و اطاقک برگشت دود و لوله های پاس ۲ و ۳ می باشد. دیگ های فوق به همراه کوره از نوع سه پاس و Wetback می باشند.
پاس اول: شامل کوره که به شبکه جلوی محفظه احتراق جوشکاری شده است.
پاس دوم: شامل لوله هایی از اطاقک برگشت به جعبه دود جلوی دیگ می باشند.
پاس سوم: شامل لوله هایی از جعبه دود جلو به جعبه دود عقب می باشند.
شعله تشکیل شده در پاس اول به صورت مخلوط هوا و مواد حاصل از احتراق در دمای بالا از لوله های پاس دوم و سوم عبور و به جعبه دود عقب وارد شده و از آنجا از طریق دودکش خارج دمی شود و در طی این مسیر آب بیشترین گرمای ممکن را از محصولات احتراق دریافت می کند.

در بدنه دیگ های بخار دریچه های دست رو و آدم رو و لایروبی وجود دارد که هر کدام دارای درب متحرک بوده و توسط واشر گرافیتی آب بندی می گردند. درب های جلو و عقب دیگ برای تمیزکاری و تعمیرات پیش بینی شده است.
لوله های پاس ۲ و ۳ از دو نوع لوله های معمولی (Plain Tube) و لوله های مقاوم (Stay Tube) تشکیل شده اند که لوله های معمولی با روش اکسپندکاری انتهای لوله ها آب بندی شده و دو سر لوله های مقاوم به صفحه لوله ها جوشکاری می گردند. بعد از اتمام کلیه مراحل جوشکاری در ساخت و قبل از انجام عایق دیگ را تحت آزمایش هیدرواستاتیک قرار می دهند. بدین صورت که

دریچه های آدم رو و دست رو را باز کرده و داخل دیگ را کاملاً شستشو می نمایند و بعد از بستن و آب بندی کردن درب ها ، دیگ را پر از آب و هواگیری نموده و فشاری تا ۵/۱ برابر فشار طراحی دیگ به آن اعمال می نمایند. سپس تمام قسمت های دیگ را با دقت کامل کنترل کرده تا از عدم وجود نشت در قسمت های مختلف آن بخصوص از محل لوله های اکسپند شده اطمینان حاصل

نمایند. جهت تخلیه آب دیگ بایستی حوضچه یا مخزنی در نزدیکی شیر تخلیه آب ایجاد گردد حوضچه فوق پر از آب بوده و قسمت بالای آن به چاه راه داشته باشد و لوله تخلیه دیگ جهت خفه شدن بخار به داخل حوضچه هدایت گردد و دریچه حوضچه می بایستی به طور متحرک پوشانیده شود.

معرفی اجزای مختلف دیگ های بخار

شکل شماره ۱:
۱٫ بدنه اصلی بویلر ۲٫ کوره بویلر ۳٫ لوله های دود پاس اول
۴٫ لوله های دود پاس دوم ۵٫ محفطه احتراق ۶٫ اتاق دود
۷٫ اتاق دود پشتی ۸٫ شاسی تغذیه آب ۹٫ پوسته
۱۰٫ مشعل ۱۱٫ پمپ تغذیه ۱۲٫ ورودی شیر تک ضرب
۱۳٫ شیر خروج بخار ۱۴٫ سوپاپ اطمینان ۱۵٫ لوله کنترل
۱۶٫ شیر تکضرب تخلیه ۱۷٫ مجموعه ابزار دقیق ۱۸٫ پرشر سوئیچ
۱۹٫ مانومتر

 

 

شکل شماره ۲:
۱٫ مشعل ۲٫ شیر اطمینان ۳٫ شیر اصلی بخار
۴٫ قلاب حمل ۵٫ شیر هواگیری ۶٫ فشارسنج
۷٫ در لولائی جلو ۸٫ آب نما ۹٫ کنترل دوبل سطح آب
۱۰٫ کنترل سطح پایین آب ۱۱٫ پرشر سوئیچ قطع ۱۲٫ پرشر سوئیچ وص

ل
۱۳٫ چک ترموستات اگزوز ۱۴٫ تابلو کنترل برق ۱۵٫ چک والو تغذیه
۱۶٫ دیسک والوبین فلنج ۱۷٫ پمپ تغذیه ۱۸٫ شیر آزمایش
۱۹٫ دریچه آدم ۲۰٫ دودکش
شیر آبنما WATER CLASS GAUGE در دیگهای بخار
در دیگ های بخار دو شیشه آبنما در سمت چپ ، پهلوی یکدیگر قرار گرفته اند که هر یک شامل قطعات زیر می باشند :
۱- شیر آب
۲- شیر بخار
۳- شیر تخلیه
۴- شیشه حفاظت
۵- صفحه پشت آبنما برای دید بهتر
سطح آب باید در وسط شیشه آبنما قرار گرفته باشد.

آبنما باید هر روز از آب خالی شده و مقدار آن از لحاظ رسوب گیری چک شود برای این منظور از طریق زیر عمل می کنیم.در حال کار شیربخار که در بالا و شیر آب که در پائین قرار دارد باز هستند و شیر تخلیه بسته است.شیر بخار را بسته و تخلیه را آهسته باز می کنیم می گذاریم آب برای چند ثانیه تخلیه شود و بعد آن را می بندیم. شیر بخار را باز می کنیم آن هم برای چند ثانیه شیر تخلیه را بسته و شیر آب را باز می نماییم تا آب در سطح معمول خود که وسط لوله است قرار بگیرد.
مشعل BURNER
مشعل بویلرها بر حسب سفارش می تواند از نوع روتاری کپ یا جت باشد و در هر حال قابلیت استفاده از سه نوع سوخت ( گاز ، گازوئیل ، مازوت) را دارا خواهد بود.
پرشر سوئیچ PRESSURE SWITCH

در دیگ های بخار در جعبه کنترل دو پرشر سوئیچ قرار دارند که یکی از نوع
ON/ OFF و دیگری از نوع LIMIT سوئیچ است که در صورت بالا بودن فشار از حد تعیین شده مشعل را خاموش می کند و در دیگ های آب داغ فقط پرشر سوئیچ ON/ OFF وجود دارد.
جعبه کنترل CONTROL BOX
بر روی جعبه قطعات مختلفی قرار دارد که هر یک بصورت زیر است :
– تایمر اصلی دیگ

– کنتاکتورها
– رله های شیشه ای
– فیوزها
– خاموش و روشن شدن ON/ OFF
این کار بوسیله علائمی که از پرشر سوئیچ و یا دستگاه کنترل سطح آب می رسد اجرا می شود.
– سوئیچ خاموشی قطعی LOCK OUT
در مواقعی که فشار بالا رفته باشد و یا سطح آب خیلی پائین آمده باشد زنگ خطر بصدا در آمده و چراغ قرمز مربوطه روشن می شود. مشعل خاموش شده و باید بعد از رفع اشکال بطور دستی با فشار دادن دکمه (RESET ) روی جعبه کنترل مشعل را وارد مدار کرد.
– سوئیچ خاموش کردن زنگ خطر MANUL / AUTO
این سوئیچ زنگ خطر را خاموش می کند ولی بعد از رفع اشکال بطور اتوماتیک فعال شده و احتیاج به آماده شدن و برگشت ندارد اگر سوئیچ بر روی اتومات قرار بگیرد مشعل در ابتدا با شعله کم کار می کند تا بویلر گرم و آماده شود و علاماتی را از پرشر سوئیچ می گیرد بعد از تکمی

ل و بالا آمدن فشار خود بطور اتوماتیک به شعله بلند خواهد رفت.
این عمل باید هر روز انجام شود تا از هر گونه رسوب گیری در دستگاه کنترل جلوگیری شود زیرا اگر رسوب بوجود آید کنترل سطح آب عمل نکرده در صورت کمبود آب به لوله ها و کوره احتراق و کلاً به بویلر ضرر خواهد رساند.
باید توجه شود که آلارم های کنترل سطح آب بایستی هر هفته یک بار چک شوند و این کار در دیگ هی آب داغ صرفاً از کنترل سطح آب بصورت لول سوئیچ استفاده می شود.

دستگاه نمونه برداری
این دستگاه جهت برداشت روزانه نمونه آب بر روی بویلر می باشد. و لازم است که هر روز نمونه ای از آب بویلر برداشته شده و سختی آب بطور دستی و بوسیله شخص مسئول بررسی گردد.
چون کیفیت آب داخل بویلر بسیار مهم است برای جلوگیری از تعمیرات اضافه و رسوب گیری و خطرات دیگر به آب بویلر از لحاظ کیفیت و کمیت توجه زیادی باید نمود و دستگاههای مربوطه در کیفیت خوب نگهداری گردند.
پمپ آب (FEED PUMP)
بویلرها معمولاً دارای یک پمپ تغذیه از نوع سانتری فیوژ چند مرحله ای می باشند که می تواند یک پمپ یدکی هم همراه بویلر نصب گردد پمپ ها قبل از شروع بکار باید آبگیری شوند (PRIMING) به همین منظور منبع آب باید حداقل یک متر از ورودی پمپ بالاتر باشد.
اگر منبع اصلی آب پایین تر از پمپ باشد باید با قرار دادن یک منبع کوچک در ارتفاع حداقل یک متر بالاتر از پمپ آبگیری نمود.
پمپ ها طوری انتخاب شده اند که نه تنها از لحاظ پمپاژ حجم آب و فشار کار لازم جوابگو بوده بلکه افت های فشار در مسیر را که شامل افت فشار اتصالات و نشتی و به هدر رفتن آب می باشد پاسخگو باشند.
پمپ نصب شده بر روی بویلر قدرت مکندگی حداکثر عمق ۵ متر را دارا می باشد.
در مسیر آب تغذیه از پمپ به بویلر یک عدد شیر تغذیه و دو شیر یک طرفه قرار داد و این بدین سبب است که وقتی پمپ خاموش است فشار داخل بویلر باعث برگشت آب به پمپ نشود. و این عمل بوسیله شیر یک طرفه که درست زیر شیر تغذیه آب قرار دارد انجام می شود.

وقتی بویلر کار نمی کند و فضای بخار خنک می شود فشار داخل بویلر کمتر از فشار هوای مخزن آب تغذیه می شود که امکان دارد آب تحت این اختلاف فشار وارد بویلر شده و آن را پر کند برای جلوگیری از این اتفاق یک عدد شیر یک طرفه دیگر هم در همین مسیر نصب شده که مانع از حرکت ناخواسته آب به داخل بویلر خواهد شد.
توجه : نصب یک عدد صافی با توری استیل در ورودی آب پمپ الزامی است.
در دیگ های آب داغ پمپ تغذیه نصب نمی گردد.

انتخاب نوع دیگ بخار
امروزه مهندسانی که برای صاحبان ساختمان ها کار می کنند ، در هنگام انتخاب دیگ های گرمایش آب تأسیسات ساختمان ها گزینه های متنوعی را در اختیار دارند ، این گزینه ها ، انواع دیگ های قطعات چدنی ، دیگ با لوله های فولادی اعم از لوله های آتشی یا آبی ، دیگ با لوله های پره دار مسی و دیگ های چگالش را در بر می گیرد. تمام این انواع مختلف امروزه در پروژه های ساخت و ساز به کار برده می شوند.
هنگامی که مهندسی شروع به فکر کردن درباره نوع دیگ جهت استفاده در پروژه خاصی می کند ، نتیجه ای که نهایت حاصل می شود ، انتخاب دیگ فولادی به جای دیگ مسی است. با وجودیکه دیگهای قطعاتی چدنی و دیگ هایی که مبدل های حرارتی فولاد ضد زنگ در آنها بکار رفته است ، هم اکنون در بازار موجود بوده و در برخی پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرند ، با این حال انتخاب دیگ فولادی همچنان انتخاب برتر محسوب می شود. درک تفاوت های طراحی دیگ با لوله های فولادی و دیگ با لوله های مسی از نظر کاربرد مناسب این مدل ها در تأسیسات حائز اهمیت است.

کاربرد دیگ های دارای لوله های فولادی مدتها قبل از دیگ های با لوله مسی شروع شده و محدوده تنوع مدلهای آن بسیار وسیع تر می باشد و انواع دیگ با لوله های آتش ، با لوله های آب انعطافی (فلکس تیوب) و با لوله های آب مایل را در برمی گیرد. در اکثر کاربردهای گرمایش آب در تأسیسات تجاری استفاده از دیگ های دارای لوله های انعطافی و لوله های آب مایل نسبت دیگ های دارای لوله های آتش رایج تر است.
اکثر مدل های لوله انعطافی دارای ۵ فوت مکعب سطح گرمایش هستند. زیاد بودن مقدار سطح گرمایش تنها معیار برخی از مهندسان در انتخاب دیگ پروژه می باشد. اما سنجش توان یک دیگ تنها براساس میزان فوت مکعب سطح گرمایش امروزه دیگر یک نرم کاری قدیمی محسوب می شود.این نوع سنجش سالها پیش ، زمانی که زغال سنگ و گازوئیل و مازوت سوخت اغلب دیگها بودند و وجود سطح گرمایش اضافی برای مقابله با رسوب گیری ناشی از این سوخت ها اهمیت زیادی داشت ، ابداع شده است. معیار سنجش مذکور این موضوع را که آیا طراحی دیگ قادر به جذب یکنواخت حرارت در تمام سطح لوله دیگ می باشد یا خیر در نظر نمی گیرد.
دیگ های مسی در اواخر دهه ۱۹۴۰ پس از جنگ جهانی دوم به بازار آمدند. برای اکثر مهندسان سالها طول کشیده است تا دیگ های لوله مسی را بر دیگ های لوله فولادی ترجیح دهند. مهندسان تأسیسات بزرگ احساس می کنند که دیگ های لوله مسی تنها از نظر پایین بودن قیمت بهترین انتخاب برای موتورخانه محسوب می شوند نه بهترین گزینه از جمیع جهات. دیگ های لوله مسی در حدود ۲۵ تا ۳۰% از مدل های دیگ با لوله انعطافی ارزانترند. پایین تر بودن قیمت اولیه دیگ های لوله مسی بطور خودبخودی نزد تعدادی از مهندسان به معنای کمتر بودن قابل ملاحظه طول عمر دیگ تلقی شده است. اما بسیاری دیگر نیز بر این باورند که دیگ های لوله

مسی با لوله پره دار امروز بهترین انتخاب برای ساختمانهای تجاری می باشد. پایین تر بودن قیمت اولیه و تقاضا برای راندمان های بالاتر ، انعطاف پذیری در انتخاب گزینه های تخلیه دود احتراق ، و نیاز به فضای نصب کوچکتر سبب گرایش بازار به سمت دیگ های لوله مسی شده است.
برای تصمیم گیری در مورد انتخاب نوع دیگ ، مهارت کارکنان تعمیرات و نگهداری باید مدنظر قرار داده شود. همچنین وجود نمایندگی محلی سازنده دیگ نیز حائز اهمیت می باشد. ساده بودن طراح

ی سیستم ، کلید توانایی کارکنان تعمیرات و نگهداری صحیح دیگ می باشد. تصفیه شیمیایی آب برای موفقیت عملکرد دیگ ها و سیستم های آب گرم از اهمیت حیاتی برخوردار است. ورود آب جبرانی خام به سیستم بایستی از لحاظ سختی اندازه گیری شود تا از صحیح بودن تصفیه آب ، اطمینان حاصل شود و اپراتور از طریق سیستم هشدار دهنده از نشتی های اضافی سیستم مطل

ع گردد. تصفیه نامناسب آب یکی از علت های اصلی خرابی دیگ هاست. جریان آب اگرچه برای تمام دیگ ها مهم است ، اما برای دیگ های لوله مسی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. دیگ نباید بدون جریان آب کار کند و بدین منظور باید از ادوات کنترلی لازم استفاده شود.
دیگ های بزرگ با لوله فولادی معمولاً به سیستم کنترل خودکار تعدیل کننده مشعل مجهزند. دیگ های کوچک لوله مسی عموماً دارای سیستم کنترل ۲ تا ۴ مرحله ای هستند. در مورد سیستم های مرکبی که از چند دیگ لوله مسی تشکیل شده اند ، نوعاً باید از کنترل کننده خودکار توالی عملیات استفاده شود تا قابلیت بی بار کردن خودکار مورد نیاز سیستم را تأمین کند.
دمای آب برگشتی
در هنگام انتخاب و نصب هر نوع دیگ آب گرم در سیستم ، دمای آب برگشتی باید در نظر گرفته شود. دمای برگشت آب گرم سیستم تهویه مطبوع کلید کاربرد هر نوع دیگی در سیستم محسوب می شود. دیگ و آب گرم به یکدیگر وابسته اند. البته این نکته بدیهی به نظر می رسد. اما بروز

اشکالات در سیستم و خرابی دیگ اغلب در مواردی رخ می دهد که دیگ استفاده شده با سیستم تهویه مطبوع سازگاری ندارد. راندمان دیگ به دمای آب برگشتی و بار دیگ بستگی دارد.
دمای آب برگشتی دیگ های غیر چگالشی باید بین ۱۳۰ تا ۱۴۰ درجه سانتیگراد باشد تا از تقطیر گازهای تنوره جلوگیری شود. تقطیر باعث خرابی دیگ و کوتاه شدن عمر مفید آن شده و به بروز اشکال در برنامه های نگهداری و تعمیرات منجر می شود.اگر طراحی سیستم به حد کافی بالا بودن درجه حرارت آب برگشتی را تا حدی که از تقطیر جلوگیری کند ، تضمین ننماید ، دیگ های دارای لوله فولادی و یا مسی دچار خرابی می شوند. در صورت پایین بودن دمای آب برگشتی

بایستی نسبت به مواردی از قبیل سیستم های پمپاژ آب گرم ، ذوب کردن برف ، و تنظیم دریچه هوای خارج (reset outdoor air) توجه کافی مبذول گردد تا از بالاتر بودن دمای آب برگشتی نسبت به نقطه شبنم گازهای تنوره اطمینان حاصل شود. دیگ های چگالشی یک انتخاب عالی برای سیستم های پمپاژ منابع آب گرم می باشند زیرا دمای آب برگشتی در این سیستم ها از سیستم های دیگر کمتر است. دمای آب برگشتی در این سیستم ها در حدود ۶۰ درجه سانتیگراد است ، که برای دیگ های چگالشی مطلوب است. راندمان دیگ های چگالشی با پایین آمدن دمای آب برگشتی بهبود می یابد.
منحنی های راندمان دلیل مناسب نبودن دیگ های چگالشی برای سیستم هایی که درجه حرارت آب برگشتی آنها بالاتر از ۱۴۰ درجه است را نشان می دهند. دیگ چگالشی در دماهای بالاتر آب برگشتی به راندمان بالای خود نمی رسد و سرمایه گذاری بیشتر نیز در این مورد توجیهی ندارد. اما اگر یک راهبرد کنترل بار مبنا طراحی شود ، بطوریکه دیگ های چگالشی قادر به تأمین گرمایش مجدد با استفاده از مزیت بالاتر بودن دمای آب برگشتی در ایام تابستان بوده و دیگ های غیرچگالشی نیز در ایام زمستان قادر به تأمین دمای بالاتر آب باشند ، در این صورت استفاده از

دیگ های چگالشی که قیمت اولیه بالاتری دارند ، ممکن است مقرون به صرفه باشد.
ظرفیت سیستم یکی از ملاحظات مهم در تصمیم گیری برای انتخاب دیگ محسوب می شود.

محدوده سایز دیگ های با لوله فولادی از ۴۰۰ تا ۲۱۰۰ MBtuh را در بر می گیرد. در مورد پروژه های بزرگ ، استفاده از یک یا دو دیگ با لوله فولادی ممکن است ، عملی تر باشد تا بکارگیری یک مجموعه مرکب از چندین دیگ با لوله مسی. در صورت استفاده از چندین دیگ لوله مسی ، سیستم آب داغ باید برای چیدمان پمپاژ اولیه – ثانویه طراحی شود.

اگر وجود گزینه های انعطاف پذیر تخلیه دود احتراق سیستم موردنیاز باشد باید از دیگ لوله مسی استاندارد با راندمان بالاتر ، یعنی راندمان تقریباً ۸۵% و حتی از دیگ چگالشی با راندمان ۹۸% برای پروژه استفاده شود. در اینجا هم برای اطمینان خاطر از اینکه دیگ در سیستم آب گرم موتورخانه قادر به رسیدن به حداکثر راندمان خود می باشد. تحلیل دقیق شرایط سیستم موردنیاز است. دیگ های چگالشی باید در طراحی سیستم هایی گنجانده شوند که تقطیر در آنها صورت می گیرد و دیگ های غیرچگالشی نیز باید در سیستم هایی که دمای آب برگشتی آنها زیاد است ، استفاده شوند. فضای نصب موردنیاز دیگ های با لوله مسی کمتر از فضای موردنیاز
دیگ های لوله فولادی است.
بنابراین اگر فضای مکانیکی موجود برای نصب دیگ محدود باشد ، انتخاب دیگ با لوله مسی مطلوبتر خواهد بود. چندین طرح مختلف چیدمان دیگ باید مورد ارزیابی قرار داده شود تا مشخص شود که کدام چیدمان دیگ به حداقل فضای نصب نیاز دارد.
راهنمایی راه اندازی دیگ های بخار لوله دودی
ساختار: دیگ های بخار معمولاً شامل بدنه اصلی ، صفحه – لوله های جلو و عقب ، کوره و اطاقک برگشت می باشد که پس از مونتاژ و جوشکاری ابتا کامل مورد آزمایش های غیرمخرب (پرتونگاری ، اولتراسونیک ، مایع نافذ و …) قرار گرفته و سپس عملیات تنش گیری آنها در کوره مخصوص انجام می گیرد. دیگ های فوق دارای دو پاس لوله اند که همراه کوره ، جمعاً دارای سه پاس حرارتی می باشند.
پاس اول شامل کوره می باشد که به صفحه – لوله جلو دیگ و جلو محفظه برگشت اکسپند و جوشکاری شده است. پاس دوم شامل لوله هایی که از اطاقک برگشت به صفحه – لوله جلو دیگ و پاس سوم شامل لوله هایی از صفحه – لوله جلو به صفحه لوله عقب می باشد. شعله در کوره تشکیل می گردد و مواد حاصل از احتراق با عبور از لوله های پاس ۲ و ۳ و جعبه دودهای جلو عقب ، از طریق دودکش خارج می شود و در طی این مسیر ، آب در اثر جذب انرژی گرمای حاصل از

احتراق سوخت ، به بیشترین درجه حرارت ممکن می رسد.

در بدنه دیگ های بخار دریچه های دست رو ، آدم رو ، لایروبی وجود دارند که هر کدام دارای یک درب متحرک بوده و توسط واشر گرانیتی آب بندی می گردند.
جعبه دودهای جلو و عقب دیگ برای تعمیر ، تعویض یا تمیزکاری لوله ها پیش بینی شده اند. لوله های پاس ۲ و ۳ با روش گشاد کردن انتهای لوله ها (والس زدن) ، آب بندی می گردند و سپس

دیگ را تحت آزمایش هیدرواستاتیک تا ۵/۱ برابر فشار طراحی قرار می دهند.
پس از نصب دیگ روی شاسی و مونتاژ جعبه دودها ، کلیه سطوح خارجی پس از سند پلاست با لایه ای از ضد زنگ نسوز پوشش داده می شود و سپس عایق کاری آن توسط پشم سنگ با ضخامتی حداقل برابر ۳۰ میلیمتر با لایه ای از ورق محافظ صورت می پذیرد.
پس از پایان این مراحل ، بخشهای مختلف توسط واحدهای کنترل کیفی مورد بازرسی دقیق قرار می گیرند و تأییدیه لازم را دریافت می نمایند. در مراحل بعد ، نصب شیرها ، مشعل ، سیستم برق و کنترل دیگ انجام می گردد و پس از آزمایش بخار (تست گرم) و تنظیم نهایی ، دیگ رنگ آمیزی می شود.
مکان و شرایط نصب
ابعاد دیگخانه باید با در نظر گرفتن ابعاد دیگ بخار با درهای باز و نیز تجهیزات مرتبط با آن ، همانند دستگاه های سختی گیر ، هوازدا ، منبع تغذیه آب ، کالکتور ، شیرها و موارد مشابه ، طراحی و ساخته شود.
دیگ بخار باید در محلی نصب گردد که دارای هوای لازم جهت سیستم و نیز فضای کافی برای تمیز کردن لوله ها و مکان مناسب جهت نگهداری وسایل کنترل تجهیزات جانبی باشد. باید در دیگخانه ، سکویی مناسب با وزن ، اندازه ها و متعلقات دیگ ، ایجاد گردد. این سکو باید حداقل ۳۰ سانتیمتر از طول و عرض (از هر طرف ۱۵ سانتیمتر) بیشتر و با اندازه ۱۵ سانتیمتر هم از کف دیگخانه بلندتر باشد.
در اطراف سکو باید مجرایی برای هدایت آب کف دیگخانه به چاه و یا سیستم فاضلاب در نظر گرفته شود و حوضچه ای نیز در نزدیکی شیر تخلیه دیگ بخار ایجاد شود که همواره پر از آب بوده و قسمت بالای آن به چاه یا مجرای خروجی آب راه داشته باشد و لوله تخلیه جهت خفه شدن بخار ، به داخل آن هدایت و با درب متحرک پوشانده شود (چاه بلودان).
چنانچه مسیر کابل کشی از درون کانال صورت گرفته است ، برای جلوگیری از بروز هرگونه ا

شکال الکتریکی ، لازم است نکات ایمنی با دقت کامل رعایت گردد. پوشش روی کانال باید سبک و در مقابل وزن های سنگین دارای مقاومت کافی باشد. توصیه می شود دیگ به نحوی روی سکو استقرار یابد که قسمت جلویی آن مقابل درب ورودی دیگخانه قرار گیرد. وجود وسایل اطفاء حریق در دیگخانه الزامی بوده و ضریب ایمن سازی دستگاه را در مقابل آتش سوزی های احتمالی بالا می برد.
شرایط نصب دودکش
دیگ های بخار معمولاً مجهز به دمنده مناسب بوده و بدون دودکش هم می تواند کار کند ، ولی مواد حاصل از احتراق باید به نحوی از محل دیگخانه به فضای بیرون هدایت شوند ، که این کار توسط دودکش صورت می گیرد. ارتفاع دودکش بستگی به شرایط محلی دارد ولی موقعیت هایی مانند ساختمان های بلند مجاور ، جهت باد و عوامل جغرافیایی دیگر بر آن مؤثر خواهد بود. حداقل ارتفاع دودکش ۱۲ متر است ولی به هر حال باید بلندی آن به نحوی باشد که افت فشار مسیرهای فرعی را جبران نماید.
سیستم هدایت سوخت
تعبیه شیر به منظور امکان قطع سریع سیستم هدایت سوخت در هنگام آتش سوزی الزامی است.
در مسیر رفت از سوخت از مخزن به پمپ باید یک شیر یک طرفه تعبیه گردد. سمت مکش پمپ سوخت باید دارای فشار مثبت باشد.
منابع سوخت زیرزمینی را باید با فشار حداکثر ۱۵ پوند بر اینچ مربع به مشعل پمپاژ نمود

.
قطر لوله برای سوخت های با گرانروی ۲۰۰ ثانیه و بالاتر ، نباید کمتر از ۲ اینچ باشد.
باید از لوله های گالوانیزه در سیستم استفاده نمود. به جای زانویی باید از روش خمکاری لوله ها استفاده گردد.
پمپ سوخت باید دارای صافی بوده و چنانچه فیلترهای اضافی در مسیر لوله ها بکار برده می شود ، باید از توری مدور استفاده گردد.

حجم مخزن برای تأمین سوخت دیگ بایستی دارای گنجایش کافی باشد. نصب یک شیر تخلیه در پایین ترین نقطه مخزن جهت خروج آب هایی که احتمالاً در آن وجود دارد ، ضروری است.
نصب تجهیزاتی از قبیل نشانگرهای ارتفاع سوخت و خروج هوا از مخزن الزامی است.
حتماً در اطراف مخازنی که در ارتفاع قرار دارند ، باید تجهیزات ایمنی و آتش نشانی در نظر گرفته شود.
مخزن باید دارای یک شیب ۱% به سمت شیر تخلیه باشد ، تا املاح و رسوبات به طرف آن هدایت شوند.
منبع آب تغذیه
منبع آب باید تا حد ممکن به پمپ آب نزدیک بوده و اتصالات لوله ای نیز حتی المقدور مستقیم باشند.
مخزن آب بایستی بالاتر از پمپ قرار داشته و لوله خروج آب در پمپ بالاتر از کف مخزن باشد.
چنانچه برای عمل آوری آب ، تزریق مواد شیمیایی از طریق شیر کنترل صورت می گیرد ، نصب یک پمپ کوچک جداگانه و تزریق مواد شیمیایی طی فواصل زمانی منظم در آن ضروری است

.
نصب شیر نمونه برداری بر روی مخزن و آزمایش آب درون مخزن به طور روزانه مؤکداً توصیه می شوند.
دمای آب ورودی به دیگ باید بین ۸۰ تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد باشد.
نصب دماسنج و شیشه آب نما امکان اطلاع مسئول مربوطه را از حجم آب مصرفی دیگ بخار فراهم می آورد.
شرایط آب مصرفی دیگ های بخار
آب طبیعی برای تغذیه دیگ بخار مناسب نیست مگر آنکه به طور صحیح تصفیه و سختی آن گرفته شود و با افزودن مواد شیمیایی احیا کننده از خاصیت اکسیدکنندگی آن کاسته شده باشد. اکسیژن محلول در آب موجب زنگ زدگی سطوح فلزی بویژه در لوله های دود می شود. تشکیل رسوبهای حاصل از املاح موجب خرابی کوره و لوله های دود ، ناصافی صفحه – لوله و همچنین کاهش میزان انتقال حرارت شده و بدین ترتیب دمای فلز را بالا برده و بازدهی دیگ را پایین آورده و موجب خسارتهای جدی به آن می شود. تصفیه داخلی با افزودن مواد شیمیایی به مقادیر کافی جهت ته نشین نمودن املاح آب دیگ بخار و واکنش در برابر اکسیژن محلول در آن انجام می گردد. pH آب باید بین ۹/۵ تا ۱۱ باشد و آزمایشات روزانه به منظور اطمینان از مطلوب بودن کیفیت آب به طور منظم به انجام برسد. بدین لحاظ که سنگینی آب دلیل بر تشکیل رسوبهای ناخواسته می باشد ، لازم است مواد شیمیایی در حد مناسب و به مقدار کافی باشد تا این حالت از بین برود. در محدوده فشار از صفر تا ۲۵ barg ، غلظت کل جامدات محلول در آب درون دیگ باید بین ۷۰۰ تا ۳۵۰۰ ppm بوده و غلظت مواد معلق در آن هم از ۱۵ ppm تجاوز ننماید. در محدوده فشاری قوی قلیائیت کل آب درون دیگ (محاسبه شده به صورت کربنات کلسیم معادل بین ۱۴۴ تا ۷۰۰ ppm باشد. اکسیژن محلول در آب را می توان با اضافه کردن سولفیت سدیم و هیدرازین از بین برد.

اطلاعاتی کلی در مورد آب تغذیه دیگ های بخار
امروزه در صنعت انواع مختلف دیگ بخار ساخته می شد که از نظر شکل و ساختمان داخلی و ظرفیت تولید بخار در واحد مسطح و فشار کار با هم تفاوت دارد ولی حاصل کار همه دیگ ها و پدیده هائیکه ممکن است در رابطه با مصرف آب غیر استاندارد در ضمن کار آنها پیش آید کم و بیش شبیه یکدیگر است و بیشتر اختلاف در سرعت تشکیل این اشکالات است.
مهمترین اشکالاتی که در اثر مصرف آب خارج از استاندارد در دیگ های بخار ایجاد می شود عبارتند از :
۱- تشکیل رسوب
۲- خوردگی
۳- حمل مواد توسط بخار
۴- شکنندگی قلیائی فلز دیگ بخار
۱- تشکیل رسوب
در تمام آب های معمولی مقادیر مختلف از نمک های معدنی بشکل محلول و بعضی ترکیبات به صورت نامحلول وجود دارد اگر مواد نامحلول آب را بوسیله فیلتر شنی از آن جدا کنیم در حرارت معمولی احتمال نامحلول شدن نمک های محلول بسیار کم است ولی اگر آب را حرارت بدهیم بدون شک قسمتی از نمک های نامحلول ته نشین می شود.
مکانیزم واقعی ته نشین شدن رسوب از دو مرحله تشکیل می گردد در ابتدا رسوب در محل تشکیل و در مرحله دوم این رسوب در روی سطوح انتقال حرارت دیگ بخار ته نشین می گردد و در آنجا حرارت دیده و بصورت پوسته سختی در می آید.

مکانیزم عمده تشکیل رسوب از طریق بلورین شدن نمک های تشکیل دهنده رسوب از محلول اشباع شده آنها در لایه نازک مجاور سطوح حرارتی دیگ بخار می باشد بطور کلی مشخص شده است که نمک های تشکیل دهنده رسوب آنهایی هستند که با افزایش درجه حرارت حلالیتشان در آب کم می شود. سولفات کلسیم برای این مورد مثال بسیار خوبی است قابلیت انحلال این جسم که در حرارت معمولی بیش از دو گرم در لیتر است در درجه حرارت ۲۲۰ درجه سانتیگراد به حدود ۰۴/۰ گرم در لیتر کاهش می یابد بدین جهت در تشکیل رسوبات سخت دیگ بخار نقش مهمی دارد.

در ادامه بررسی دلایل تشکیل رسوب ، لازم است متذکر شد بزرگترین دلیل چسبیدن رسوب روی جدار دیگ و تشکیل رسوبات سخت ناصاف بودن جدار داخل دیگ ها و لوله های آتش خوار می باشد. زیرا این ناصافی ها تکیه گاه خوبی برای اولین جوانه های بلورین است و از آن پس نمک هائی که به تدریج نامحلول می شود روی شبکه بلورین اولیه شسته و موجب نمو آن خواهد شد.
۱-۱- تأثیر رسوب روی لوله های تبادل حرارتی دیگ بخار
رسوبات مختلفی که روی سطوح حرارتی دیگ بخار بوجود می آید از نظر مشخصات فیزیکی با

یکدیگر تفاوت دارند. مثلاً رسوبات کربنات که نرمتر از رسوبهای دیگر است اگر در نتیجه تجزیه بیکربناتها بوجود آمده باشد دارای خلل زیادی است این خلل در ضمن کار دیگ و بخار آب تولید می شود که ضریب انتقال حرارت آن کوچکتر از آب مایع است بنابر این مانع بزرگی در راه انتقال گرما به آب دیگ بوجود می آید و راندمان دیگ کم می شود در صورتی که رسوب های سولفاتی که معمولاً خیلی سخت هستند و به سختی از بدنه دیگ جدا می شوند کمتر دارای خلل و فرج بوده و ضریب انتقال حرارت آنها از رسوب های کربناتی بزرگتر است همچنین ضریب انبساط طولی کوچکی هستند در موقع گرم شدن دیگ نمی توانند به اندازه ورقهای فولاد بدنه دیگ منبسط شود در نتیجه در بعضی نقاط که ضخامت قشر رسوب زیاد است بواسطه جلوگیری از انتقال گرما بدنه دیگ سرخ شده است قشر نامبرده ناگهان ترک خورده آب به فلز سرخ شده می رسد این عمل علاوه بر تبخیر ناگهانی آب و بالا رفتن فشار دیگ موجب تولید مقداری گاز هیدروژن می شود که ممکن است با اکسیژن موجود در دیگ ترکیب و سبب انفجار دیگ شود.

کم شدن راندمان حرارتی دیگ بخار بر اثر رسوبات چندان قابل ملاحظه نیست در صورتی که ایجاد اختلاف درجه حرارت بین جدار داخلی و خارجی دیگ اهمیت خیلی زیادی دارد و بیشتر اوقات موجب انفجار و تلفات جانی و مالی فراوان می شود.
۲- خوردگی در دیگ ها CORROSION :
بطور کلی تأثیر آب روی فلز دیگ بخار و نتیجه آن را که انتقال تدریجی مقداری از فلز بداخل آب می باشد خوردگی دیگ بخار گویند. بطور خلاصه دلایل خوردگی در دیگ های بخار عبارت اند از :
۲-۱- PH آب که بستگی به نمک ها و گازهای حل شده در آب دارد مثلاً انحلال گاز کربنیک آزاد یا نمک های منیزیم موجب بروز خاصیت اسیدی و خورندگی می شود.
۲-۲- اکسیژن محلول در آب .
فسفات
برای جلوگیری از پدیده تشکیل رسوب در داخل دیگ بخار، باید بوسیله پمپ تزریق بطور دائم محلول تری فسفات سدیم به داخل دیگ تزریق نمود که بوسیله آزمایشات آب دیگ مقدار تزریق فسفات را کاهش یا افزایش داد تا مقدار آن در آب داخل دیگ در حد استاندارد.
اکسیژن

برای جلوگیری از ورود اکسیژن محلولی که دستگاه اپراتور قادر به حذف آن نبوده به آب داخل دیگ باید بوسیله پمپ تزریق بطور دائم محلول سولفیت سدیم و یا هیدرازین (بسته به شرایط کار ) را به داخل دیگ تزریق نمود بطوریکه باقیمانده مقدار سولفیت در آب داخل دیگ در حد استاندارد و باقی مانده مقدار هیدرازین در حد استاندارد باشد.
۳- حمل مواد توسط بخار :
در صورتیکه مواد محلول در آب از حد معینی تجاوز نماید به هنگام جوشش آب در دا

خل دیگ بخار ، آب کف کرده و سطح آب کف آلود در دیگ بالا می رود و کف که خود از مقداری آب بصورت حباب درست شده است همراه بخار خارج می گردد و بخار از ناخالص می نماید.
آب کاملاً خالص معمولاً کف نمی کند و کف کردن آن باعث کم شدن کشش سطحی و فشار بخار و زیاد شدن ویسکوزیته در سطح آب است و این تغییرات فقط بواسطه وجود موارد خارجی در آب ایجاد می شود.
همچنین ثابت شده است که وجود نمک های محلول به تنهائی موجب تشکیل کف یا خارج شدن قطره های مایع نیست بلکه وجود ذرات معلق نیز همراه املاح محلول لازم است.
هدایت الکتریکی
بالا بودن هدایت الکتریکی آب داخل دیگ باعث جوشش بیشتر آب در نتیجه حمل مقداری مواد نامحلول به بخار تولید شده می شود برای تنظیم هدایت الکتریکی آب داخل دیگ در حد استاندارد بوسیله دستگاه هدایت سطح الکتریکی مقدار هدایت آب داخل دیگ را کنترل نمود و در صورت بالا بودن هدایت از حد استاندارد بوسیله BLOW DOWN مقداری از آب دیگ را تخلیه نموده و با جایگزین کردن آب تازه هدایت آن را تا حد استاندارد پایین آورد.

۴- شکنندگی قلیائی :
تجربه نشان داده است که اگر یک محلول قلیائی را در ظرف آهنی مدتی بجوشانیم در بعضی نقاط ظرف روی جدار آهنی ترک های ریزی ایجاد می شود این ترک ها به خصوص در نقاطی بوجود می آید که ورق فلز تابیده شده و یا روی آن اعمال مکانیکی مانند جوشکاری ، والس کاری و غیره انجام شده باشد این پدیده را در صنعت شکنندگی در برابر قلیائی می گویند.
لوله کشی عبور بخار آب
بطور متعارف ، اندازه لوله های بخار باید طوری طراحی شود که سرعت عبور بخار از آنها بین ۲۵ تا ۳۵ متر در ثانیه باشد ، ولی اگر سیستم لوله کشی دارای اتصالات زیاد و مسیری طولانی است ، قطر لوله ها باید به نحوی در نظر گرفته شود که فشار مورد نیاز در محل های مصرف تأمین گردد. برای جلوگیری از جمع شدن آب در لوله ها ، ضمن اعمال ۱۰% شیب از تله های بخار نیز استفاده می شود. وقتی در اثر عبور بخار دما بالا رود ، لوله ها منبسط می شوند ، برای جلوگیری از

خسارات و خطرات احتمالی ، باید از خمها و مفاصل انبساطی مخصوص استفاده شود و بین خمها نیز از اتصالات قابل انبساط استفاده گردد. مهار لوله ها توسط بستهای نگهدارنده صورت می گیرد. لوله ها می توانند در داخل بستها حرکت طولی داشته باشند ، ولی حرکت عمودی آنها باید بسیار محدود باشد. انشعابات باید از بالای لوله بخار انجام گیرد و عایق لوله ها نیز به اندازه کافی باشد. آب تقطیر شده از گرمکن های مخزن سوخت یا از ظروف محتوی مواد شیمیایی که برای دیگ زیان آور است ، نباید به مخزن تغذیه آن هدایت شود.

روش تمیز کاری
با باز کردن درب جعبه دودهای جلو و عقب دیگ ، می توان به تمام لوله ها دسترسی پیدا کرد.
از جلو دیگ با برس مخصوص داخل لوله ها را از رسوب و دود پاک می کنیم. رسوب و دوده معمولاً در پشت دیگ جمع می شود. دوده و رسوب مربوط به گذر دوم لوله ها در محفظه برگشت و دوده گذر سوم لوله ها در جعبه دود عقبی تجمع می یابد. این رسوب های دوده ای را به سادگی می

توان از بین برد. با برداشتن درب انتهای محفظه برگشت ، می توان به درون آن راه یافت و دوده یا رسوب آب و دوده ای را که در آن جمع شده اند ، بیرون آورد و کاملاً پاک نمود. هنگام نصب مجدد دربهای جلو و عقب از آب بندی بودن آنها اطمینان حاصل می نماییم و اگر به اتصالات صدمه ای رسیده ، آنها را تعمیر و تعویض می نماییم.