دیگ (Boiler):

دیگ یکی از اصلی ترین دستگاههای سیستم حرارت مرکزی با آب گرم است. دیگ محلی است که در آن آب و آتش تبادل گرمایی انجام داده و آبگرم مورد نیاز سیستم در آن آماده می شود.

دیگها از نظر جنس بر دو نوعند:

الف) دیگ چدنی (Cast-Iron Boiler): دیگ های چدنی از قطعاتی به نام پره تشکیل شده اند که می توان آنها را جداگانه به محل موتورخانه حمل نموده و در آنجا توسط یک وسیله ی ارتباطی به نام مغزی یا بوشن روی هم جمع و آب بندی کرد.

در تولید دیگ آبگرم چدنی همان طور که از اسم آن پیداست از چدن خاکستری استفاده می شود. دیگ های چدنی در ظرفیت های مختلف و معمولا به صورت قطعاتی (پره ای) به روش ریخته گری تولید می گردد. این دیگ ها بر اساس ظرفیت حرارتی آن ها از تعدادی پره چدنی تشکیل شده اند. در فضای وسط پره ها شعله مشعل قرار می گیرد و جهت افزایش بازده دیگ و حداکثر استفاده از انرژی حرارتی سوخت، در محیط پره ها مجرا های خاصی در نظر گرفته شده است که گاز های حاصل از احتراق از آن ها عبور می کنند و انرژی خود را به آب داخل دیگ منتقل می کنندهر دیگ بر حسب ظرفیت آن شامل یک پره جلو ، یک پره عقب و تعدادی پره وسط است که پره جلو و عقب با یکدیگر و با پره های وسط تفاوت دارند ولی تمام پره های وسط یکسان هستند.

 

شکل1:

دیگ های چدنی برای فشار های پایین و حداکثر ۵ بار استفاده می شوند. (البته برخی از سازندگان اظهار می دارند که دیگ های تولیدی آن ها فشارهای بالاتر از ۵ بار را هم تحمل می کنند.) این دیگ ها در مصارف خانگی و تولید آب برای مصارف صنعتی سبک مورد استفاده قرار می گیرند. از نظر فشار و دمای کاری دارای محدودیت هسند. بهتر است برای مناطقی که زمستان های سرد دارند و اختلاف دمای آب رفت و برگشت ممکن است زیاد باشد استفاده نشود زیرا تنش های حرارتی ناشی از آب برگشتی نسبتا سرد ممکن است باعث ترک خوردگی پره های آن ها شود.

 

هر دیگ چدنی دارای پره ی جلو، عقب و تعدادی پره ی مشابه بین این دو پره می باشد که با کم و زیاد کردن این پره ها می توان قدرت حرارتی دیگ را کاهش یا افزایش داد.

این دیگ ها معمولاً برای تحمل فشاری تا 5 اتمسفر با قدرت های گوناگون حداکثر تا 2500000 بی تی یو بر ساعت ساخته می شوند.

از این دیگ ها می توان برای سیستم های حرارت مرکزی با آبگرم، آب داغ و بخار فشار ضعیف استفاده نمود.

مزایای دیگ های چدنی

در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم هستند.

به دلیل قابلیت جدا شدن پره های دیگ حمل و نقل آن ها آسان است و ظرفیت حرارتی آن ها با افزایش یا کاهش تعداد پره ها قابل تغییر است.

در صورت شکستن پره ها می توان آن ها را با پره نو تعویض کرد.

قیمت آن ها ارزان تر است.

معایب دیگ های چدنی

از مشکلات اصلی دیگ ها ترک برداشتن جدار پره ها در اثر تنش های حرارتی ، فشار زیاد سیستم ، ایجاد رسوب روی سطح داخلی پره ها و … است که در این صورت پره باید توسط فرد متخصص تعویض شود و در صورتی که هنگام تعویض پره دقت کافی به عمل نیاید دیگ مشکل آب بندی و دود بندی پیدا می کند.

راندمان حرارتی آن ها نسبت به دیگ های سه پاس فولادی کمتر است.

مقاومت آن ها در برابر برخورد مستقیم شعله پایین است و  درصورتیکه در داخل دیگ آب نباشد و مشعل بیشتر از ۵ دقیقه روشن بماند کل پره را باید تعویض کرد.

برای مناطق خیلی سرد که امکان شوک حرارتی وجود دارد مناسب نمی باشند.

هزینه نصب و جمع کردن آن ها بیشتر است .

 

ب) دیگ فولادی (Steel Boiler): شکل ظاهری این دیگ ها یک مخزن استوانه ای افقی یا عمودی است که یک تکه بوده و از آلیاژ فولاد ساخته می شوند.

دیگ فولادی آبگرم به صورت یکپارچه در کارخانه و از ورق و لوله فولادی آلیاژی آتشخوار تولید می گردد. این دیگ ها به دو دسته  آب در لوله (water tube) و آتش در لوله (fire tube) تقسیم می گردد. معمولا در مواردی که نیاز به تامین فشار های بسیار بالا می باشد (مثل نیروگاه ها) ازدیگ های واترتیوب استفاده می گردد. دیگ های فولادی آتش در لوله یا فایر تیوب در تاسیسات متداول تر هستند. جهت اطلاعات بیشتر مطالعه مقاله دیگ ابگرم ، اصول طراحی و انواع ان توصیه می گردد .

شکل2:

 

این دیگ ها از نظر ساختار در دو نوع ساخته می شوند:

1.دیگ فولادی با لوله های آتش (Fire Tube Boiler): در این دیگ آتش حاصل از احتراق سوخت از میان لوله هایی که توسط آب در گردش احاطه شده، عبور می نمایند.این دیگ ها برای حداکثر فشار 250 پوند بر اینچ مربع و تولید بخار حداکثر تا 20000 پوند بر ساعت ساخته شده است.

اجزا یک دیگ آبگرم فولادی فایر تیوب به صورت خلاصه به شرح زیر می باشد: ۱- بدنه ۲- لوله ها ۳- صفحات نگهدارنده لوله ها ۴- کوره ۵- اتصالات لوله رفت و برگششت ۶- اتصال لوله انبساط ۷- شیر اطمینان ۸-شیر تخلیه ۹-دریچه های بازرسی ۱۰-محفظه دود ۱۱- درب های جلو و عقب  ۱۲- اتصال دودکش ۱۳- اتصالات مربوط به نشان دهنده ها ۱۴-عایق ۱۵- روکش (کاور) ۱۶- شاسی

مزایای دیگ های فولادی

طول عمر این دیگ ها بالا تر است.

راندمان و بازده حرارتی دیگ های فولادی سه پاس از دیگ های چدنی بیشتر است.

ظرفیت آن ها تقریبا نامحدود است. (مناسب جهت پروژه های بزرگ)

قابلیت تحمل شوک های حرارتی را دارند.

فشار های خیلی بالا را می توانند تحمل کنند (مناسب جهت ساختمان های مرتفع)

قابلیت تطابق با هر نوع سوخت را دارند.

معایب دیگ های فولادی

قیمت آن ها نسبت به دیگ های چدنی بالاتر است.

چون در کارخانه به صورت یکپارچه ساخته می شوند حمل و نقل آن مشکل است.

در صورت خرابی هزینه تعمیر آن ها بالاتر است.

ظرفیت آن ها ثابت و غیر قابل تغییر است.

 

 

معمولاً این دیگ ها بصورت افقی قرار می گیرند.

شکل3:

شکل4 :

2.دیگ فولادی با لوله های آب (Water Tube Boiler):

در این دیگ، بر عکس نوع اول، آب در لوله ها گردش نموده و آتش بر لوله ها محیط است. این دیگ ها هم حداکثر فشاری معادل 900 پوند بر اینچ مربع را تحمل می نماید و معمولاً به صورت عمودی روی زمین قرار می گیرند.

قسمت های اصلی دیگ های فولادی عبارتند از:

بدنه، لوله ها، صفحات نگهدارنده ی لوله ها، کوره، اتصالات لوله ای رفت و برگشت ، شیر تخلیه و اطمینان، محفظه های دود، اتصال دودکش، پوشش و شاسی.