اولین دیگ بخار توسط دنیس پاپین (Denis Papin)، دانشمند فرانسوی، در سال ۱۶۷۹ میلادی اختراع شد. او یک دیگ فشار بسته را طراحی کرد که میتوانست بخار را تا فشارهای بالا تولید کند و از آن برای حرکت دادن پیستونها استفاده میشد.
در قرن نوزدهم، با پیشرفتهایی که در طراحی دیگهای بخار ایجاد شد، استفاده از آنها در قطارهای بخار (Steam Trains) و کشتیهای بخار (Steam Ships) افزایش یافت. جورج استیونسون (George Stephenson) و جیمز وات (James Watt) از جمله مهندسانی بودند که در بهبود طراحی دیگهای بخار نقش مهمی داشتند.
امروزه، دیگهای بخار در صنایع مختلف از جمله تولید برق (Power Generation)، پالایشگاهها (Refineries)، و کارخانههای شیمیایی (Chemical Plants) به کار میروند. آنها به دلیل کارایی بالا و قابلیت اطمینان در تولید حرارت و انرژی، همچنان یکی از مهمترین اجزای در صنعت به شمار میروند.
اصول کارکرد یک دیگ بخار معمولاً شامل سه قسمت اصلی است: محفظه احتراق (Combustion Chamber)، مبدل حرارتی (Heat Exchanger)، و مخزن آب (Water Tank). سوخت در محفظه احتراق سوزانده میشود و حرارت تولید شده، در مبدل حرارتی به آب منتقل میشود تا بخار تولید شود.
در فرآیند تولید بخار، آب از طریق لولهها (Pipes) وارد مبدل حرارتی میشود و تحت تأثیر حرارت، به بخار تبدیل میشود. این بخار سپس میتواند برای گرمایش، تولید انرژی یا در فرآیندهای صنعتی مختلف استفاده شود.
کنترل و ایمنی سیستمهای کنترل (Control Systems) و ایمنی (Safety Systems) در دیگهای بخار بسیار مهم هستند. این سیستمها شامل شیرهای اطمینان (Safety Valves)، کنترلکنندههای فشار (Pressure Controllers)، و سنسورهای دما (Temperature Sensors) هستند که از افزایش بیش از حد فشار و دما جلوگیری میکنند.
دیگ بخار آتشتیوب، نوعی دیگ بخار است که در آن گازهای داغ ناشی از احتراق از داخل لولههایی عبور میکنند که درون یک مخزن آب قرار دارند. این نوع دیگ بخار برای کاربردهایی با نیاز به فشار کم و حجم بخار متوسط مناسب است.
در مقابل، دیگ بخار آبتیوب دارای لولههایی است که آب درون آنها جریان دارد و گازهای داغ احتراق در اطراف این لولهها حرکت میکنند. این نوع دیگ بخار برای تولید فشار بالا و حجم بزرگی از بخار مناسب است و در نیروگاهها (Power Plants) و کشتیهای بزرگ (Large Ships) استفاده میشود.
دیگ بخار الکتریکی از انرژی الکتریکی برای گرم کردن آب و تولید بخار استفاده میکند. این نوع دیگها معمولاً در مکانهایی که دسترسی به سوختهای فسیلی محدود است یا نیاز به محیطی تمیزتر دارند، استفاده میشوند.
دیگ بخار بخاری، یک نوع دیگ بخار کوچک و سریع است که برای تولید بخار در مقادیر کم و با سرعت بالا طراحی شده است. این دیگها اغلب در صنایعی مانند پزشکی (Medical Industry) و آزمایشگاهها (Laboratories) به کار میروند.
طراحی دیگ بخار شامل چندین مرحله است: تعیین نیازمندیهای عملیاتی (Operational Requirements)، انتخاب مواد مناسب (Material Selection)، محاسبه ابعاد و ظرفیت (Dimensioning and Capacity Calculation)، و تدوین طرحهای مهندسی دقیق (Engineering Design). هر مرحله باید با دقت انجام شود تا اطمینان حاصل شود که دیگ بخار به درستی کار میکند و ایمن است.
پس از طراحی، مرحله ساخت دیگ بخار آغاز میشود. این شامل برش و شکلدهی ورقهای فولادی (Steel Sheets)، جوشکاری اجزاء (Welding Components)، و نصب سیستمهای کنترلی و ایمنی (Control and Safety Systems) است. کیفیت ساخت باید با استانداردهای بینالمللی (International Standards) مطابقت داشته باشد.
قبل از راهاندازی، دیگهای بخار باید تحت آزمایشهای فشار (Pressure Tests) و بازرسیهای دقیق قرار گیرند تا از ایمنی و عملکرد صحیح آنها اطمینان حاصل شود. این شامل بررسی جوشها (Weld Inspections)، تستهای هیدرواستاتیک (Hydrostatic Tests)، و آزمایشهای عملکردی (Functional Tests) است.
دیگهای بخار در صنایع مختلفی مانند تولید برق (Power Generation)، پالایش نفت (Oil Refining)، کاغذسازی (Paper Making)، و صنایع شیمیایی (Chemical Industry) استفاده میشوند. آنها برای تولید حرارت و انرژی مکانیکی از طریق بخار ضروری هستند.
در برخی صنایع، دیگهای بخار برای کاربردهای خاصی مانند استریل کردن تجهیزات در صنعت پزشکی (Medical Sterilization)، فرآیندهای گرمایشی در صنایع غذایی (Food Industry Heating Processes)، و تولید بخار برای فرآیندهای شیمیایی (Chemical Processes) به کار میروند.
با پیشرفت تکنولوژی، دیگهای بخار نیز دچار تحولاتی شدهاند. استفاده از سیستمهای کنترل دیجیتال (Digital Control Systems)، بهبود کارایی انرژی (Energy Efficiency Improvements)، و کاهش انتشار آلایندهها (Emission Reductions) از جمله این نوآوریها هستند.
اگر قصد خرید یا تعممیر مبدل حرارتی دارید، با کارشناسان شرکت یارا مبدل در ارتباط باشید.