دیگ بخار واترتیوب و عملکرد آن در سیستم‌های صنعتی

دیگ بخار واترتیوب (Water Tube Boiler) – معرفی، انواع و کاربردها

دیگ بخار واترتیوب چیست؟

دیگ بخار واترتیوب یکی از پیشرفته‌ترین انواع بویلرهای صنعتی است که در آن آب داخل لوله‌ها جریان دارد و گازهای داغ حاصل از احتراق در اطراف این لوله‌ها عبور می‌کنند. این طراحی باعث می‌شود که دیگ واترتیوب بتواند در فشارهای بالا و ظرفیت‌های زیاد بخار تولید کند، به همین دلیل در نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها و صنایع سنگین کاربرد گسترده‌ای دارد.

نحوه عملکرد دیگ بخار واترتیوب

1. تأمین آب به لوله‌های بویلر – آب از مخزن ذخیره وارد لوله‌های مخصوص شده و توسط پمپ تغذیه می‌شود.


2. احتراق سوخت درون کوره – مشعل سوخت را می‌سوزاند و گازهای داغ تولید می‌کند.


3. انتقال حرارت به لوله‌های حاوی آب – گازهای داغ از اطراف لوله‌ها عبور کرده و آب داخل آن‌ها را گرم می‌کنند.


4. تولید بخار در درام بخار (Steam Drum) – آب جوشیده و تبدیل به بخار اشباع می‌شود.


5. خروج بخار به سیستم‌های مورد نیاز – بخار تولید شده برای مصارف صنعتی به کار گرفته می‌شود.


6. تخلیه دود از دودکش – گازهای سوخته‌شده از دودکش خارج می‌شوند.

اجزای اصلی دیگ بخار واترتیوب

1. لوله‌های آب (Water Tubes): لوله‌هایی که آب داخل آن‌ها جریان دارد و گرمای حاصل از احتراق باعث تبخیر آن می‌شود.


2. کوره (Furnace): محفظه‌ای که در آن احتراق سوخت صورت می‌گیرد.


3. درام بخار (Steam Drum): محفظه‌ای که بخار تولید شده را جمع‌آوری و توزیع می‌کند.


4. درام آب (Mud Drum): محل جمع‌آوری مواد ناخالص و رسوبات آب.


5. سوپرهیتر (Superheater): بخار را از حالت اشباع به بخار خشک و داغ تبدیل می‌کند.


6. اکونومایزر (Economizer): برای پیش‌گرمایش آب تغذیه و افزایش راندمان بویلر.


7. پمپ تغذیه (Feed Pump): پمپ مخصوصی که آب را به دیگ وارد می‌کند.


8. دودکش (Chimney): برای خروج گازهای احتراقی استفاده می‌شود.


9. سیستم کنترل و ایمنی: شامل شیرهای اطمینان، فشارسنج‌ها و حسگرهای دما و فشار برای کنترل عملکرد دیگ.

انواع دیگ بخار واترتیوب

1. دیگ بخار مستقیم (Straight Tube Boiler)

• دارای لوله‌های مستقیم و بدون خمیدگی


• طراحی ساده و مناسب برای فشارهای کم

2. دیگ بخار خمیده (Bent Tube Boiler)

• دارای لوله‌های خمیده که باعث افزایش استحکام و توزیع بهتر حرارت می‌شود


• مناسب برای فشارهای بالا و ظرفیت‌های زیاد

3. دیگ بخار سیکل ترکیبی (Combined Cycle Boiler)

• ترکیبی از سیستم بخار و توربین گاز برای حداکثر بهره‌وری


• مورد استفاده در نیروگاه‌های تولید برق

4. دیگ بخار بازیافت حرارت (HRSG – Heat Recovery Steam Generator)

• از گرمای زائد تولید شده در فرآیندهای صنعتی برای تولید بخار استفاده می‌کند


• کاهش مصرف سوخت و بهینه‌سازی انرژی

مزایای دیگ بخار واترتیوب

✅ تولید بخار با فشار بالا – توانایی تولید بخار با فشارهای بالاتر از 100 بار

✅ راندمان بالا – افزایش بهره‌وری به دلیل انتقال حرارت بهتر

✅ واکنش سریع به تغییرات بار حرارتی – مناسب برای کاربردهای متغیر

✅ اشغال فضای کمتر – طراحی فشرده‌تر نسبت به دیگ‌های فایرتیوب

✅ امکان استفاده از سوخت‌های مختلف – گاز، گازوئیل، مازوت و حتی انرژی‌های تجدیدپذیر

✅ ایمنی بالا – کاهش خطر انفجار نسبت به دیگ‌های فایرتیوب

معایب دیگ بخار واترتیوب

❌ هزینه اولیه بالا – قیمت ساخت و نصب بالاتر نسبت به دیگ‌های فایرتیوب

❌ نیاز به تجهیزات کنترلی پیچیده‌تر – برای عملکرد بهینه نیاز به سیستم‌های پیشرفته کنترلی دارد

❌ حساسیت به رسوب‌گذاری آب – کیفیت پایین آب تغذیه می‌تواند باعث ایجاد رسوب و کاهش راندمان شود

❌ نیاز به اپراتورهای متخصص – بهره‌برداری و نگهداری آن نیاز به دانش فنی بالایی دارد

کاربردهای دیگ بخار واترتیوب

✔ نیروگاه‌های تولید برق: تأمین بخار برای توربین‌های بخار و تولید الکتریسیته

✔ پالایشگاه‌ها و صنایع پتروشیمی: تولید بخار برای فرآیندهای شیمیایی و پالایش نفت

✔ کارخانه‌های تولید فولاد و سیمان: تأمین حرارت لازم برای فرآیندهای تولید

✔ صنایع داروسازی: استفاده برای تولید داروها و استریلیزاسیون

✔ کارخانه‌های مواد غذایی: تولید بخار برای فرآوری و بسته‌بندی مواد غذایی

مقایسه دیگ بخار واترتیوب و فایرتیوب

کاربردها: نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها، صنایع سنگین، صنایع غذایی، بیمارستان‌ها، نساجی

نکات مهم در نگهداری دیگ بخار واترتیوب

✅ کنترل کیفیت آب تغذیه – استفاده از سیستم‌های تصفیه آب برای جلوگیری از رسوب‌گذاری

✅ بازرسی دوره‌ای لوله‌ها و درام‌ها – بررسی خوردگی و ترک‌های احتمالی

✅ کنترل عملکرد مشعل و سیستم احتراق – اطمینان از حداکثر بازدهی سوخت

✅ تمیزکاری اکونومایزر و سوپرهیتر – جلوگیری از کاهش راندمان حرارتی

✅ بررسی سیستم‌های ایمنی و کنترلی – اطمینان از عملکرد صحیح شیرهای اطمینان و سنسورها

جمع‌بندی

دیگ بخار واترتیوب به دلیل راندمان بالا، ظرفیت زیاد و توانایی تولید بخار در فشارهای بالا، انتخاب ایده‌آلی برای نیروگاه‌ها و صنایع بزرگ محسوب می‌شود. اگرچه هزینه اولیه آن نسبت به دیگ‌های فایرتیوب بیشتر است، اما در بلندمدت بهره‌وری بالا و کاهش مصرف انرژی، این هزینه را جبران می‌کند.

برای مشاوره و خرید انواع دیگ بخار واترتیوب، با کارشناسان ما تماس بگیرید!