دیگ فولادی چیست؟|قیمت و انواع دیگ فولای

دیگ فولادی یا بویلر یکی از اجزای مهم موتور خانه به حساب می آید که با گرمای حاصل از سوختن یک ماده سوختنی (گازوئیل، گاز) تبادل حرارت بین آتش و آب را انجام می دهد.

دیگ فولادی

بر طبق استاندارد های بین المللی جنس بدنه دیگ های فولادی آب گرم یا آب داغ  (shell)، کوره (محفظه احتراق) و شبکه ها باید از فولاد های آلیاژی مخصوص ساخت مخازن تحت فشار و حرارت مطابق با DIN 17 MN4 استفاده شود و برای جنس لوله ها با تیوب های بویلر از لوله های آتش خوار بدون درز DIN ST 35-8 استفاده گردد.

دیگ های فولادی آب گرم و آب داغ از ظرفیت 5000 تا 50000000 کیلو کالری بر ساعت تولید می شوند و دارای سیستم و دریچه انفجار برای جلوگیری از انفجارات احتراق مشعل می باشد.

دیگ فولادی از نظر کاربرد به چند دسته تقسیم می شوند که از مهمترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اول، دیگ های آب گرم و دیگ های آب داغ (Hot water boiler).
• دوم، دیگ های فولادی بخار (Steam boiler).

دیگ فولادی در ظرفیت های مختلف برای آپارتمان ها، استخر، برج های مسکونی و تجاری، هتل ها، کارخانه جات و دانشگاه ها مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

دیگ فولادی بر خلاف دیگ چدنی، یک پارچه و در کار خانه تولید می شوند. جنس این دیگ ها از ورق و لوله فولادی آتش خوار می باشد.

تقسیم بندی این دیگ ها به دو شکل آتش در لوله (fire tube) یا آب در لوله (water tube) است.

• دیگ فولادی آتش در لوله (Fire tube)
• دیگ فولادی آب در لوله (water tube)

بعضی از سازنده های دیگ فولادی برای افزایش راندمان، سطح تبادل حرارت را بالا می برند به صورتی که از سطح انتهای دیگ برای گردش آب استفاده می کنند که در اصلاح به این نوع دیگ ها عقب خیس (wet back)  گفته می شوند.

ساز و کار دیگ فولادی آب در لوله

تأثیر کوره و لوله‌های تماماً کروگیت یا چین ‌دار در بالا بردن راندمان دیگ ‌های بخار و آب گرم

با توجه به این موضوع که در دیگ ها، کوره محل احتراق است و در معرض تنش های حرارتی در حدود ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد قرار می گیرد و به طبع با بالا رفتن دمای محیط، انبساط حرارتی نیز به شدت بالا می برد و به خاطر بیشتر بودن نسبت طول به قطر کوره، سبب به وجود آمدن انبساط طولی در کوره می شود. همچنین این موضوع سبب ایجاد تنش در لوله ها، پوسته و تاثیر منفی در طول عمر کوره و دیگ نیز می شود و در دیگ هایی با ظرفیت های بالا محسوس تر نیز می باشد. با توجه به این که بالا بردن طول سبب افزایش انبساط طولی و همچنین افزایش قطر و بیشتر شدن گوشته کوره می شود که نهایتا این اتفاق سبب کاهش میزان انتقال حرارت می شود. به منظور حل این مشکلات از تکنیک و متد کاربردی به نام V.H.T.E (Vortex Heat Transfer Enhancement) و کوره های کاروگیت ( Corrugated ) استفاده می شود. از جمله ویژگی های این کوره ها می توان به موارد زیر اشاره داشت:

• راندمان بالاتر
• انعطاف پذیری طولی بیشتر
• افزایش سطح انتقال حرارت
• استحکام بیشتر
• بالا رفتن میزان تحمل فشار در مقایسه با دیگ های مشابه با ضخامت یکسان کوره ها

تفاوت دیگ های فولادی فایر تیوب (fire tube) و واتر تیوب (water tube)

در دیگ فولادی فایر تیوب، گازهای داغی که حاصل از سوزاندن سوخت می باشند بعد از عبور از داخل لوله ها و پاس های دیگ فولادی گرمای خود را به آب درون بویلر داده و سپس دود حاصل از احتراق از دود کش خارج می گردد. فشار کار این نوع دیگ حداکثر 30 بار می باشد. بازده بویلر های فایر تیوب %70 است. این نوع بویلر در کارخانه ساخته و مونتاژ می شوند.

بویلر های واتر تیوب (Water Tube) در ظرفیت های بسیار بزرگ ساخته می شوند در این نوع بویلر ها حجم اصلی را گرمای مشعل اشغال می نماید و آب داخل لوله ها گرم می شود. بویلر های واتر تیوب دارای شکل های مختلفی می باشند به عنوان مثال لوله های آنها می تواند صاف یا خمیده باشند برای فشار های بالا ساخته می شوند. هزینه ساخت، تعمیر و نگهداری این نوع دیگ ها نسبت به دیگ فولادی فایر تیوب راندمان کمتری خواهند داشت.

مواردی که برای انتخاب دیگ فولادی باید رعایت شود:

با توجه به این که دیگ و مشعل به عنوان قلب سیستم گرمایشی محسوب می شوند و احتمال خرابی در طولانی مدت وجود دارد برای ساختمان هایی که بیش از هشت واحد است یا متراژ بالای 1000 متر (متراژ مفید) می باشد، استفاده از دو دیگ فولادی آب گرم که هر یک قادر به تامین 60 تا 70% از ظرفیت گرمایشی مورد نیاز کل ساختمان را داشته باشد، الزامی است.

برای ساختمان های عمومی مثل هتل ها، بیمارستان ها و ظرفیت های بزرگ، سیستم های گرمایشی الزاما باید از سه دیگ با قدرت تامین 75% ظرفیت گرمایشی مورد نیاز کل را نصب نماییم که در صورت بروز هر گونه مشکل یا خرابی بتواند یک دیگ نیاز گرمایشی را تامین کند. استفاده از دو دیگ یا سه دیگ سبب صرفه جویی در مصرف سوخت و در صورت خرابی دیگ، کل سیستم متوقف نشود و دیگ دوم بتواند نیاز ساختمان را برطرف سازد.

توصیه های مهم برای نصب دیگ فولادی

موتورخانه محل قرارگیری تجهیزات تاسیساتی یک ساختمان می باشد با توجه به اهمیت این موضوع باید محل موتورخانه طوری انتخاب گردد که علاوه بر رفاه حال ساکنین باید نکاتی مانند امکان رفت و آمد آسان به متورخانه و درب ورودی بزرگ برای حمل و نقل تجهیزات تاسیساتی، برخوردار بودن از نور کافی و مساحت مناسب جهت نصب تجهیزات و فونداسیون و تعمیرات احتمالی ، دارا بودن تهویه مناسب (در صورت بزرگ بودن ساختمان بهتر است محل موتور خانه در خارج از ساختمان تعبیه شود.)

نصب ترموستات و مانومتر در دیگ فولادی برای نمایش دمای آب و فشار سیستم گرمایشی الزامی می باشد.

نصب یک شیر اطمینان و یا یک تر موستات مستقرق با دامنه دمای 30 الی 160 درجه سانتی گراد به منظور تنظیم دمای دیگ فولادی و فرمان دادن (on-off) به رله مشعل الزامی است. (باید دمای کار دیگ آب گرم فولادی و دیگ آب داغ فولادی در نظر گرفته شود.)

عواملی که باعث افزایش عمر دیگ فولادی می شود:

نصب دستگاه رسوب زدا روی لوله های موتور خانه ها استفاده از یک سختی گیر رزینی مناسب با حجم آب در گردش سیستم گرمایشی.

برای امکان بازرسی و سرویس های دوره ای تیوپ های آسیب دیده دیگ فولادی در طول دوران بهره برداری باید از دریچه های هد هول، منهول و هند هول با ابعاد مناسب انتخاب شود.

به منظور ساخت و طراحی دیگ های فولادی بر اساس نقشه های تایید شده باید مطابق با استاندارد های بین المللی باشد.

استفاده از مواد مناسب و خوب، لوله های آتش خوار، فولادهای آلیاژی، سطح حرارتی کافی تیوب ها و تعداد پاس های دیگ فولادی آب گرم.

با توجه به حجم هوای احتراق دیگ، دودکش باید از نظر قطر و ارتفاع مکش دود محاسبه واجرای دقیق انجام شود.

تنظیم شعله مشعل (آبی سوز بودن و جریان طولی مستقیم شعله مشعل دیگ آب گرم)

به منظور انتخاب مشعل باید ظرفیت محاسبه شده، مناسب ظرفیت دیگ باشد. در این صورت ظرفیت حرارتی مشعل را حداقل 20% بالاتر از ظرفیت دیگ فولادی انتخاب می نماییم.

سرویس های دوره ای و بازرسی دیگ های فولادی، عملکرد درست شیر اطمینان، ترموستات ها و سطح کنترول ها و چگونگی و نحوه احتراق مشعل.

مزایای دیگ های فولادی:

• باتوجه به ظرفیت، می توان ضخامت دیگ فولادی را کم یا زیاد کرد.
• بازدهی و راندمان بالا به خاطر فولادی بودن جنس.
• قابلیت فشارهای بسیار بالا.
• تحمل شوک های حرارتی.
• قابلیت احتراق با انواع سوخت ها را دارد.
• مقاوم در برابر شوک های حرارتی به وجود آمده از تغییرات بالای دمای سیستم های گرمایشی با فشار کار زیاد مثل برج ها و ساختمان های بزرگ چند طبقه.

محدودیت های دیگ های فولادی

• ظرفیت حرارتی دیگ فولادی ثابت بوده و بعد از ساخت تغییر نمی کند.
• حمل و نقل آن نسبت به دیگ های چدنی سخت تر است. (به خاطر یک پارچه بودن دیگ فولادی و مونتاژ در کارخانه)
• قیمت بالا به خاطر استفاده از آلیاژ فولاد.
• هزینه تعمیر دیگ فولادی نسبت به دیگ چدنی بیشتر است.