آیا تا به حال به تفاوت دیگ بخار و بویلر فکر کرده‌اید آن را مورد بررسی قرار داده‌اید؟ احتمالاً همه ما در زندگی روزمره با این دو مفهوم مواجه شده‌ایم، اما آیا واقعاً می‌دانیم چه چیزی دیگ بخار را از بویلر متمایز می‌کند؟ دیگ بخار و بویلر هردو ابزاری هستند که برای تولید انرژی حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. آن‌ها حرارت تولید شده را از آب می‌گیرند و به سیالات دیگری چون هوا و گاز انتقال می‌دهند؛ در ادامه به تفاوت دیگ بخار و بویلر بیشتر می‌پردازیم.
معرفی و بررسی بویلر
بویلر (Boiler) دستگاهی است که آب را در دمای بالا به بخار تبدیل می‌کند. بویلرها عموماً در صنایع برای تأمین بخار برای استفاده در فرآیندهای صنعتی، تولید برق و گرمایش استفاده می‌شوند. برای تولید بخار، آب در داخل بویلر به دمای بالا (بیشتر از 100 درجه سانتیگراد) و در فشار بالا (به طور معمول بالاتر از فشار جو) گرم می‌شود. این گرما به آب منتقل می‌شود و از طریق یک سیستم لوله‌کشی بخار به نقاط مورد نیاز منتقل می‌شود. بویلرها می‌توانند با استفاده از منابع مختلفی مانند سوخت‌های فسیلی (مانند گاز طبیعی، نفت، ذغال سنگ)، انرژی هسته‌ای یا انرژی خورشیدی کار کنند.
معرفی و بررسی دیگ بخار
دیگ بخار (Steam Generator) نیز مانند بویلر، بخار تولید می‌کند اما تفاوت‌هایی در ساختار و عملکرد خود دارند. دیگ بخار یک ساختار بسته‌ای برای تولید بخار دارد. در دیگ بخار، سوخت به طور مستقیم درون لوله‌های دیواره‌ای دیگ قرار می‌گیرد و از طریق احتراق سوخت، حرارت تولید می‌شود. آب در داخل لوله‌های دیواره‌ای دیگ به دمای بالا گرم شده و به بخار تبدیل می‌شود. دیگ بخارها عموماً در نیروگاه‌ها، صنایع پتروشیمی، کارخانجات و فرآیندهای صنعتی دیگر استفاده می‌شوند.
مقاله “هوشمندسازی خط تولید چیست” را نیز بخوانید!
تفاوت دیگ بخار و بویلر
یکی از تفاوت دیگ بخار و بویلر در عملکردشان است که در زیر آن‌ها را مورد بررسی قرار داده‌ایم:
عملکرد دیگ بخار
- تغذیه سوخت: در ابتدا، سوخت (مانند گاز طبیعی، نفت، ذغال سنگ و غیره) وارد دیگ بخار می‌شود سپس حرارت تولید می‌کند.
- سوخت ورودی: سوخت به طور مستقیم درون لوله‌های دیواره‌ای دیگ قرار می‌گیرد. در اینجا، احتراق سوخت رخ می‌دهد وانرژی حرارت قابل استفاده تولید می‌شود.
- انتقال حرارت: حرارت تولید شده در اثر سوخت ورودی، از طریق دیواره‌های لوله‌های دیگ به آب منتقل می‌شود. آب در داخل لوله‌های دیواره‌ای، به دما و فشار بالا گرم می‌شود.
- تولید بخار: آب در اثر انتقال حرارت، به دمای بالا (بیشتر از 100 درجه سانتیگراد) و در فشار بالا (به طور معمول بالاتر از فشار جو) گرم می‌شود و به بخار تبدیل می‌شود.
- خروج بخار: بخار تولید شده از طریق یک خروجی از دیگ بخار خارج می‌شود. بخار می‌تواند به صورت اشباع (بخار فرار) یا ابراشباع (بخار اضافه) باشد.
- استفاده از بخار: بخار تولید شده می‌تواند برای مصارف مختلف مانند نیروگاه‌ها برای تولید برق به کار رود. در صنایع پتروشیمی، بخار ممکن است به عنوان منبع حرارت برای فرآیندهای شیمیایی استفاده شود.
عملکرد بویلر
- تغذیه آب: در ابتدا، آب توسط یک سیستم تغذیه شده و به بویلر تزریق می‌شود. سطح آب در بویلر توسط یک سنسور کنترل می‌شود تا مطمئن شوند که سطح آب داخل بویلر مناسب است.
- احتراق سوخت: بویلر سوخت‌هایی مانند گاز طبیعی، نفت و ذغال سنگ را می‌سوزاند. در این مرحله، سوخت و هوا به طور همزمان وارد بویلر می‌شوند. احتراق سوخت باعث تولید حرارت می‌شود.
- انتقال حرارت: حرارت تولید شده در اثر احتراق سوخت، به آب در بویلر منتقل می‌شود. انتقال حرارت از سوخت به آب می‌تواند به چندین روش از جمله انتقال حرارت از طریق دیواره‌های لوله‌های بویلر یا مستقیماً درون حجم آب صورت بگیرد.
- تبدیل آب به بخار: هنگامی که حرارت به آب منتقل می‌شود، درجه حرارت آب افزایش می‌یابد و به دمای جوش می‌رسید. در این مرحله، آب به بخار تبدیل می‌شود. فشار بخار تولید شده در بویلر به طور معمول بالاتر از فشار جو است.
- خروج بخار: بخار تولید شده از طریق خروجی بویلر خارج می‌شود.
- استفاده از بخار: بخار تولید شده می‌تواند برای مصارف مختلف استفاده شود. به عنوان مثال، در نیروگاه‌ها، بخار می‌تواند برای تولید برق در توربین‌های بخار استفاده شود. در صنایع پردازشی، بخار ممکن است به عنوان منبع حرارت برای فرآیندهای صنعتی مانند گرمایش، تصفیه، تقطیر و تولید بخش‌های دیگری از فرآیند استفاده شود.
مقاله “ کاربرد ابزار دقیق در پالایشگاه ” را نیز بخوانید!
کاربردهای دیگ بخار و بویلر
در ادامه به بررسی چند تفاوت دیگ بخار و بویلر می‌پردازیم:
کاربردهای دیگ بخار
- تولید برق: دیگ بخار در نیروگاه‌ها به منظور تولید بخار برای توربین‌های بخار استفاده می‌شود. توربین‌ها با ژنراتورها مرتبط هستند و برق تولید شده را تأمین می‌کنند.
- صنایع پتروشیمی: در صنایع پتروشیمی، دیگ بخار برای تأمین بخار مورد نیاز در فرآیندهای تولید مواد شیمیایی مانند پالایش نفت، سنتز آمونیاک و تولید پلاستیک استفاده می‌شود.
- گرمایش ساختمان‌ها: در سیستم‌های گرمایش ساختمان‌ها، دیگ بخار به عنوان منبع حرارتی استفاده می‌شود. بخار تولید شده از دیگ بخار به وسیله شبکه لوله‌ها به سیستم‌های گرمایشی ساختمان منتقل می‌شود.
- صنعت غذایی: در بخش صنعت غذایی، دیگ بخار ممکن است برای فرآیندهایی مانند پخت و جوش کردن، تولید بخار مستقیم یا به عنوان منبع حرارتی در دستگاه‌های پخت و پز استفاده شود.
کاربردهای بویلر
- گرمایش ساختمان‌ها: بویلرها در سیستم‌های گرمایش ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. آب در بویلر گرم می‌شود و سپس به وسیله شبکه لوله‌ها به سیستم‌های گرمایشی ساختمان منتقل می‌شود.
- تولید بخار صنعتی: بویلرها در صنایع مختلف برای تأمین بخار صنعتی استفاده می‌شوند. این بخار می‌تواند در فرآیندهای تولید، ضدعفونی کردن، تولید برق و سایر فعالیت‌های صنعتی استفاده شود.
- صنعت غذایی: در بخش صنعت غذایی، بویلرها برای فرآیندهایی مانند جوشاندن، پخت و سایر فعالیت‌های حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- صنایع شیمیایی: بویلرها در صنایع شیمیایی برای تأمین بخار مورد نیاز در فرآیندهای تولید مواد شیمیایی و فرآیندهای شیمیایی مانند تقطیر، تصفیه، سنتز و راکتورهای شیمیایی استفاده می‌شوند.
نتیجه‌گیری
در این مقاله سعی کردیم تا تفاوت دیگ بخار و بویلر را از نظر عملکرد و کاربرد مورد بررسی قرار بدهیم؛ همان طور که خواندید دیگ بخار و بویلر هر دو ابزارهای پرکاربرد در صنایع و سیستم‌های گرمایشی هستند. دیگ بخار به صورت مستقیم بخار را تولید می‌کند و به عنوان یک منبع انرژی حرارتی قدرتمند به کار می‌رود. از طرفی دیگر، بویلر به عنوان یک مبدل حرارتی عمل می‌کند که آب را به بخار تبدیل می‌کند و بخار تولید شده را در سیستم‌های مختلفی مانند سیستم‌های گرمایشی و فرآیندهای صنعتی استفاده می‌کند. هر دوی این ابزارها نقش بسیار مهمی در ارائه انرژی حرارتی و بخار برای انواع فعالیت‌های صنعتی و تجاری دارند.
