ديگ بخار
ديگ بخار دستگاهيست كه براي توليد بخار از آن استفاده مي‌شود. اين بخار ميتواند براي چرخاندن توربين يا گرم كردن برخي كوره‌ها استفاده شود. در ديگهاي بخاري كه در نيروگاهها كار ميكنند به دليل نياز به فشار بالاتر بخار به صورت سوپرهيت (مافوق گرم) است. آب در اين ديگهاي‌بخار از لوله هايي كه در ميان شعله هاي مشعل محصور شده‌اند عبور ميكند اما در ديگهاي بخار كوچكتر بخار به صورت اشباع خواهد بود و در اين مشعل‌ها شعله در داخل لوله و آب در اطراف لوله قرار دارد.
يك ديگ بخار از قسمتهاي مختلفي تشكيل شده كه توضيح مختصري در مورد آنها خواهيد ديد:
1. مشعلهاي دوگانه سوز
2. شيشه آب نما: سطح آب داخل ديگ را نشان ميدهد
3. مانومتر: فشار ديگ را نشان ميدهد
4. تابلو و تجهيزات برقي
5. هشدار دهنده : در صورت بالا رفتن فشار داخل ديگ هنگامي كه قسمتي به درستي كار نكند
6. پمپ : در اين ديگها از پمپ با دبي بالا و هد متوسط از نوع حلزوني طبقاتي استفاده ميكنند كه داراي يك الكترو موتور به عنوان محرك است..
7. دودكش : براي خروج گازهاي سوخته شده در فرايند احتراق
8. زير آب زن : خروجي از ته ديگ براي خروج رسوبات ته‌نشين شده در ته ديگ
9. سنسور حرارتي: از آنجايي كه بخار توليدي در حالت اشباع است و دما و فشار همواره متناسبند به‌جاي استفاده از فشارسنج كه در فشارهاي بالا مشكل است از سنسورهاي حرارتي استفاده ميكنند با استفاده از اين اصل كه هر دما فشار معيني را نشان ميدهد.
10. سوپاپ اطمينان : اگر در موارد نادر تمام ايستگاههاي ايمني و همچنين هشدار دهنده‌ها به علت نقص درست كار نكنند در صورت تجاوز فشار از محدوده قانوني خود سوپاپ باز شده و فشار را با خارج كردن قسمتي از بخار داخل ديگ كاهش ميدهد.
11. تراپ: واحديست كه بخار كندانس شده را جمع‌آوري كرده و به آن تله آب نيز مي‌گويند.
آب رساني براي ديگ بخار
سيال اصلي استفاده شده در ديگهاي بخار آب است بايد اين سيال طي مراحلي آماده و وارد ديگ شود. قسمتهاي اصلي آب‌رساني عبارتند از:
1. منبع آب صنعتي مانند چاه عميق
2. فيلتر شني: ذرات جامد معلق در آب را جمع‌آوري ميكند كه از طبقات شني، سيليسي و سنگي تشكيل شده است. شير ها در اين قسمت و فيلتر بعدي بگونه‌اي طراحي شده‌اند كه بعد از ساعاتي كار و كثيف شدن بتوان جريان آب را به صورت معكوس از آن عبور داد تا تميز شوند.
3. سختي گير: سختي گيري براي جدا كردن دو عنصر كلسيم و منيزيم بكار ميرود. اگر اين دو عنصر از آب جدا نشوند همان اتفاقي در ديگ بخار مي‌افتد كه در كتري رخ ميدهد. در واقع رسوبات سطح بين لوله هاي آتش كار با آب را كاهش ميدهد و انرژي بيشتري براي توليد ميزان معيني فشار مصرف مي‌شود. همچنين پاكسازي اين لوله ها علاوه بر هزينه بر بودن خط توليد را نيز متوقف ميكند.
اين بخش از دو مخزن تشكيل مي‌شود مخزن اول شامل بافت رزين سه‌بعدي بوده كه با منيزيم تركيب شده RMg بوجود مي‌آورد در نتيجه سختي آب از بين ميرود ولي نمي‌توان آن را به فاضلاب هدايت كرد چون رزين از دست خواهيم رفت. پس از مخزن دوم به عنوان مخزن احيا استفاده مي كنيم در اين مخزن آب‌نمك وجود دارد. واكنشهاي به صورت زير انجام مي‌شود زير را با تركيب رزين و منيزيم انجام ميدهد.
واكنش اول :
واكنش دوم :
اكنون وارد فاضلاب شده و RNa مجددا با سولفات منيزيم تر كيب شده و توليد RMg مي‌نمايد كه با انجام چرخه‌اي اين واكنش‌ها رزين مجددا احيا شده و از چرخه خارج مي‌شود.
اكنون سختي آب گرفته شده ولي براي وارد شدن به داخل ديگ هنوز مشكلاتي وجود دارد
1. اكسيژن محلول در آب كه باعث اكسيد شدن خط لوله مي‌شود.
2. دماي پايين آب كه به ديگ بخار كه در دماي بالا است شك وارد ميكند.
براي حل مشكلات بالا از ريگازور استفاده ميكنند كه مخزني است حاوي آب بدون سختي كه از مرحله قبل توليد شده و قسمتي از بخار توليدي ديگ با فشار وارد آن مي‌شود تا علاوه بر بالا رفتن دماي آب اكسيژن موجود به صورت حباب از آن خارج شود.
آب موجود ميتواند مورد استفاده ديگ بخار قرار گيرد كه توسط پمپ با دبي بالا ديگ را تغذيه ميكند. اين تغذيه هم ميتواند اتوماتيك باشد و هرگاه سنسورهاي ديگ سطح آب داخل ديگ را كافي تشخيص ندادند به پمپ فرمان تغذيه دهند و يا به صورت دستي و توسط اوپراتور پمپ روشن شود.
.: نماي يك ديگ بخار با سيستم گاز رساني و آب رساني :.
سيستم گازرساني براي ديگ بخار
لوله گاز شهري با يك كليد قطع و وصل اصلي وارد مدار ديگ بخار مي‌شود. بعد از اين كليد مانومتر فشار خط را نشان ميدهد كه حدود 5/2 بار است اما اين فشار براي مشعل خيلي زياد و خطرناك است، پس بايد از رگلاتور كه فشار شكن است استفاده مي‌كنيم . همچنين قبل از رگلاتور از يك فيلتر براي مواد جامد معلق در گاز استفاده مي‌كنيم سپس گاز وارد رگلاتور مي‌شود. با استفاده از مانومتر مي‌توان دريافت فشار گاز بعد از رگلاتور به 25 ميلي بار كاهش يافته است.
گاز فشار پايين بعد از عبور از يك سوپاپ اطمينان وارد دو شير برقي مي‌شود كه مستقيما توسط مشعل هدايت مي‌شوند. شير برقي شماره يك به صورت تك‌ضرب فقط حالت روشن و خاموش دارد كه يا گاز را قطع ميكند يا وصل، اما شير شماره دو به صورت تدريجي ميتواند ميزان گاز عبوري را كم و زياد كند. اين گاز مستقيما وارد مشعل مي‌شود.
مشعل:
در ديگهاي بخار معمولا از مشعلهاي دو مرحله‌اي استفاده ميكنند. يك سروو موتور ميزان گاز و هواي ورودي را تنظيم كرده و وارد محفظه تخليط مي‌نمايد. در خروجي اين محفظه دو الكترود با فاصله وجود دارند كه با عبور جرياني حدود 1 الي 10 ميكروآمپري ايجاد جرقه مي‌نمايد تا شعله تشكيل شود. اما اگر اين جرقه تحت هر شرابطي نتواند شعله ايجاد كند سنسور نوري(سلول UV) كه در مدار وجود دارد مشعل را ريست مي‌نمايد چون در غير اينصورت گاز در محفظه جمع مي‌شود كه بسيار خطرناك است.
اين مشعل‌ها با يك رله هوشمند كار ميكنند كه تمامي قسمتهاي مشعل را تحت كنترل دارد و هر مرحله از كار مشعل (مانند فن تنها، جرقه، شعله كامل، ريست و . . .) را با رنگ‌هاي مختلف نشان ميدهد.
در هنگام روشن شدن فن مشعل به مدت 40 ثانيه كار ميكند تا گازهاي سوخته نشده كه در محفظه باقيمانده كاملا خارج كند سپس گاز نيز وارد شده و مشعل جرقه ميزند تا شعله تشكيل شود.