۰۴۱۳۵۲۶۷۲۴۶

دیگ بخار در صنعت

دیگ بخار در صنعت

دیگ بخار در صنعت نخستین بار در شکل ابتداعی آن ( ماشین بخار ) توسط تاماس ساوری در سال ۱۶۹۸ به ثبت رسید. اولین بار نیز ماشین بخار سیلندر پیستونی بر مبنای پیشنهادی سال ۱۶۹۰ بصورت  بالا رفتن پیستون توسط انبساط بخار آب برای ایجاد خلا.در زیر آن باید چگالش بخار آب استفاده نمود و ماشین اتمسفری نیوکامن کاربردی عملی از این اصل بود.

در سال ۱۷۱۱ ماشین نیوکامن جهت تلمبه کردن آب در معادن بکار گرفته شد. موضوع باز و بسته شدن شیرهای این ماشین که در اصل بطور خودکار صورت می گرفت یا بطور دستی معلوم نیست.

در سال ۱۷۳۰ نخستین دیگ بخار پر بازده زمان خویش را دکتر جان الن طراحی نمود. جهت کاستن تلفات گرمایی گازهای احتراق یک کوره داخلی به همراه تنوره ای برای جریان گازهای احتراق، طراحی نمود که در مجموع بصورت یک چنبره در داخل پوسته دیگ قرار می گرفت سپس یه منظور جلوگیری از کمبود هوای احتراق استفاده از دم را برای به جریان انداختن گازهای احتراق در تنوره پیشنهاد نمود که معرف بکارگیری نخستین بادبزن دمشی است.

دیگ بخار لوله دودی

ترویتیک تشخیص داد که مسئله عمده این سیستمهای بخار آب، ساخت دیگ بخار آنها می باشد. با وجود اینکه تا آن زمان، مس تنها ماده موجود برای ساخت دیگها بود؛ ورقهای آهن کار شده چکشی نیز رفته رفته به بازار عرضه گشت، گر چه طول آنها حداکثر ۲ فوت بود. در سال ۱۷۹۵ ورقهای نورد شده آهنی در ضخامتهای حدود ۵/۱۶ اینچ نیز قابل دسترس گشت.

در سال ۱۸۰۰ ترویتنیک ماشینی برای فشار ۶۵psi ساخت که قطر استوانه آن ۲۵ اینچ و طول ضربه آن ۱۰ فوت بود. دستیابی به چنین فشار کار بالایی برای ماشین فط بخاطر ساخت موفقیت آموز دیگ پر فشار میسر گشت.

دیگ بخار لوله آبی

در سال ۱۷۶۶ به نام ویلیام بلیکی ثبت گشود و بهبودی در ماشین بخار تاماس ساوری محسوب میشد، شامل نوعی جدید از مولد بخار آب بود. ظهور این مولد شاید نخستین گام در پیشرفت دیگهای لوله آبی باشد. لیکن اولین فرد موفق در استفاده از دیگ لوله آبی، جیمز رانری، مخترع آمریکایی بود که بیشتر بخاطر آزمایشهای نخستین خویش روی کشتی های بخار شهرت داشت.

در سال ۱۸۵۶ استفن ویل کاکس طراحی را پیشنهاد نمود که آن را می توان تحولی در دیگهای لوله آبی بشمار آورد. این طراحی که در آن ارتباط فضاهای آبی جلو و عقب دیگ توسط لوله-آب های شیبدار صورت می گرفت و فضای بخار آب، در بالا سر لوله ها قرار داشت، چرخش بهتری را برای آب میسر نمود و سطح گرمایشی بیشتری را فراهم می ساخت.

مزیت دیگر این طرح کاهش خطرات ناشی از انبساط بود که از ویژگیهای ذاتی طرح خای لوله آبی بشمار می آمد. در سال ۱۸۶۶ جرج هرمن ببکاب، به استفن ویل کاکس پیوست و سال بعد اولین دیگ ببکاب و ویل کاکس به ثبت رسید. با گذشت سالها تغییراتی بر روی این طرح داده شده تا در سال ۱۸۷۷ درآمد.

دیگ بخار لوله خمیده

موفقیت و معروفیت گسترده دیگهای لوله مستقیم شیبدار در طول یک دوره بی سابقه از رشد سریع صنعتی مخترعین دیگر را به یافتن اندیشه های جدید در طراحی دیگ بخار، بر انگیخته ساخت. در سال ۱۸۸۰ الن استرلینگ با اتصال لوله های مولد بخار آب بطور مستقیم به یک استوانه جداکننده بخار آب ، طراحی جدید را ارائه نمود که کم بودن فضای بالاسر، بعبارت دیگر فضای واقع در بالای کوره، از ویژگیهای آن بود.

پس از آن شرکت دیگ استرلینگ جهت ساخت و فروش یک طرح استرلینگ بهبود یافته که اساس آن مشابه طرح می باشد. ویژگی این دیگها در مقایسه با دیگهای لوله مستقیم ببکاک -ویل کاکس برخورداری آنها از لوله های خمیده بود.

نیروگاه های برق

بخار آب در اصل جهت فرآهم آوردن گرما و انرژی برای مصارف صنعتی محلی مورد استفاده قرار میگرفت.

با ظهور نیروی برق و توزیع آن؛ شرکتهای برق، جهت خدمت به مصرف کنندگان صنعتی و خانگی که در مناطق وسیعی پراکنده بودند. بوجود آمدند. شرکت چراغ برق براش واقع در فیلادلفیا اولین مرکز تولید برق برای مصارف عمومی آمریکا بود. در سال ۱۸۸۱ چهار دیگ بخار لوله مستقیم شیبدار هر یک به قدرت ۷۳ اسب بخار در این مرکز نصب گردید.

در نیروگاه فیسک استریت متعلق به شرکت رفاه عمومی ادیسون که به سال ۱۹۰۳ وارد نمود. در این نیروگاه ۹۶ دیگ بخار که قدرت هر یک ۵۰۸ اسب بخار بود نصب گردیدند. فشار بخار آب تولیدی این دیگها ۱۷۰psi و درجه داغ شدگی بخار آب ۷۰ درجه فارنهایت بود.

در سال ۱۹۲۵ نیروگاه وی موس که بعدها ادگار نیمیده شد متعلق به شرکت ادیسون باستن که برای فشار های بالا از دیگ بخار طراحی شده بود مورد بهره برداری قرار گرفت. واحد ۵۰ کیلو واتی پر فشار این نیروگاه بخار آب با فشار ۱۲۰۰ psi و دمای ۷۰۰ درجه فارنهایت را مورد استفاده قرار میداد و بخار اب برای توربین های اصلی تا دمای ۷۰۰ درجه فارنهایت بازگرم می شد.

کوره های گرد ذغال سنگ سوز و خنک شونده آب

تغییرات دیگری در طراحی و ساخت دیگ بخار در طول سالهای دهه سوم قرن بیستم بروز نمود. قبلتر روس معمولی در صنعت تولید نیروی برق چنین بود که برای افزایش ظرفیت هر نیروگاه تعداد دیگهای بخار آب نیز افزایش می یافت و در نهایت ثابت شد که این رشو اقتصادی نیست و بجای آن به ساخت دیگهای هر چه بزرگتر اقدام شد.

تا آنجحا که به سوزاندن زغال سنگ مربوط میشد توسعه روشهای سوزاندن زغال سنگ گرد شده پاسخ مطلوب را فراهم ساخت. بدون استفاده از کوره های خنک شونده با اب بکار گرفتن میزانهای حجمی بالاتری از احتراق بطور کامل امکان پذیر نبود. این نوع کوره ها نه تنها مسئله فرسایش سریع دیوارهای پوشانده از مواد نسوز را در اثر جرم گرفتگی از میان برد؛ بلکه با کاهش دمای گازهای خروجی از کوره، آلودگی سطوح گرمایشی جابجایی را نیز به سطحی قابل کنترل کاهش داد.

دیگ بخار کوره سر خود

در اوایل روش خنک نمودن کوره با آب در مورد طرح های موجود بصورتیکه سیستم چرخش کوره بطور کلی مستقل از سیستم چرخش بخارزا باشد. بکار گرفته شد.

در اوایل دهه سوم قرن بیستم نظریه جدیدی پدیدار گشت که در آن، سطح خنک شونده با آب متعلق به کوره و سطح بخار زا، به یکدیگر مربوط می گشت و هر یک بصورتی یکپارچه با واحد دیگ بخار در میامد.

دیگهای یکپارچه

افزایش تقاضا برای دیگهای صنعتی و گرمایش به همراه افزایش هزینه مونتاژ وسایل در محل نصب در اواخر سالهای ۱۹۴۰ به توسعه دیگهای یکپارچه مونتاژ شده در کارگاه منجر گشت.

امروز واحدهای مونتاژ شده در کارگاه در ظرفیت های ۳۵۰۰۰۰ پوند بخار آب در ساعت با فشارهایی تا ۱۳۰۰psi و در دماهایی تا ۹۰۰ درجه فارنهایت می شود.

پیشرفتهای بعدی در دیگ بخار

خنک کردن کوره توسط آب؛ بر کاستن تعمیر و نگهداری کوره و آلودگی سطوح گرمایشی جابجایی به تولید بخار آب بیشتر نیز کمک نمود. در نتیجه از آنجا که در کوره خنک شونده با آب سطحی اضافی جهت تولید بخار آب بیشتر کمک نمود. در نتیجه از آنجا که در کوره خنک شونده با آب سطحی اضافی جهت تولید بخار آب فراهم گشت، سطح گرمایشی مربوط به بخارزا، کاهش یافت. ناز به افزایش دمای آب تغذیه و بخار آب و افزایش فشار بخار آب جهت دستیابی به بازدهی بالاتر برای چرخه باعث شد که سطح حرارتی مجموعه لوله های مربوط به بخارزا هنوز کاهش بیشتری یابد و در عوض به سطح گرمایشی مربوط به بخار داغکن اضافه می شود.

دیگهای فشار عمومی

بهره برداری موفقیت آمیز از نخستین واحد تجارتی تولید بخار آب با فشاری بالاتر از فشار بحرانی بخار آب در نیروگاه فیلو متعلق به شرکت نیروی اوهایو در سال ۱۹۵۷ واقعه ای مهم در مسیر پیشرفت به سوی تولید برق با صرف کمترین هزینه ممکن بود.

این دیگ بخار فشار عمومی که توسط شرکت ببکاک-ویل کاکس برای یک واحد ۱۲۰ مگاواتی ساخته شد، مقدار ۶۷۵۰۰۰ پوند بخار آب در ساعت با فشار ۴۵۰۰psi که تا دمای ۱۱۵۰ درجه فارنهایت داغ گشته، تولید می نماید.

دیگ بخار دریایی

در سالهای ۱۸۹۰ دیگ بخار لوله آبی با موفقیت در کشتی های جنگی و تجارتی مورد استفاده قرار گرفت.طرحی بهبود یافته که به سال ۱۸۹۹ در رزم ناو آلرت متعلق به ایالات متحده نصب گردید. برتری دیگهای لوله آبی رابرای مصارف دریایی به اثبات رساند.

 

دفتر فروش
رفتن به نوارابزار