دیگ آبی دیگ آبی نوعی دیگ است که در آن آب در لولهها گرم میشود و گازهای داغ اطراف آن قرار میگیرند. این تعریف پایهای از دیگ آبی است. در واقع این دیگ برعکس دیگ است که در آن گازهای داغ از داخل لولهها عبور میکنند و آب اطراف آنها قرار میگیرد.
مزایای زیادی برای دیگ آبی وجود دارد که به دلیل آن این نوع دیگ به طور گسترده در نیروگاههای حرارتی بزرگ استفاده میشود.
سطح گرمایشی بزرگتر با استفاده از تعداد بیشتری لوله آب قابل دستیابی است.
به دلیل جریان محدب، حرکت آب سریعتر از دیگ آبی است، بنابراین نرخ انتقال گرما بالاتر است که منجر به کارایی بالاتر میشود.
فشار بسیار بالا به صورت 140 کیلوگرم/سانتیمتر مربع به راحتی قابل دستیابی است.
اصل عملکرد دیگ آبی بسیار جالب و ساده است.
بیایید یک نمودار بسیار پایهای از دیگ آبی رسم کنیم. این دیگ شامل دو خزانه اصلی است، یکی خزانه بالایی که خزانه بخار نامیده میشود و دیگری خزانه پایینی که خزانه گل نامیده میشود. این دو خزانه بالایی و پایینی با دو لوله به نامهای لوله پایینرو و لوله بالارو به هم متصل شدهاند.
آب در خزانه پایین و در لوله بالارو متصل به آن گرم میشود و بخار در آنها تولید میشود که به طور طبیعی به خزانه بالایی میآید. در خزانه بالایی بخار از آب جدا میشود و در بالای سطح آب ذخیره میشود. آب سردتر از ورودی آب ورودی در خزانه بالایی تغذیه میشود و چون این آب سنگینتر از آب گرمتر در خزانه پایین و در لوله بالارو است، آب سردتر آب گرمتر را به سمت بالا از طریق لوله بالارو میراند. بنابراین یک جریان محدب آب در سیستم دیگ وجود دارد.
با تولید بخار بیشتر، فشار سیستم بسته افزایش مییابد که جریان محدب آب را مسدود میکند و بنابراین نرخ تولید بخار کاهش مییابد. باز اگر بخار از طریق خروجی بخار گرفته شود، فشار داخل سیستم کاهش مییابد و در نتیجه جریان محدب آب سریعتر میشود که منجر به نرخ تولید بخار سریعتر میشود. به این ترتیب دیگ آبی میتواند فشار خود را کنترل کند. بنابراین این نوع دیگ به عنوان یک ماشین خودکنترل شناخته میشود.
نوعهای مختلفی از دیگ آبی وجود دارد.
دیگ لولهای افقی مستقیم.
دیگ لولهای خمیده.
دیگ لولهای چرخهای.
دیگ لولهای افقی مستقیم میتواند به دو نوع مختلف تقسیم شود:
دیگ لولهای افقی با خزانه طولی.
دیگ لولهای افقی با خزانه متقاطع.
دیگ لولهای خمیده نیز میتواند به چهار نوع مختلف تقسیم شود:
دیگ لولهای خمیده با دو خزانه.
دیگ لولهای خمیده با سه خزانه.
دیگ لولهای خمیده با سه خزانه کوتاه.
دیگ لولهای خمیده با چهار خزانه.
دیگ بابکاک-ویلکاکس همچنین به عنوان دیگ لولهای افقی یا دیگ لولهای طولی شناخته میشود. در این نوع دیگ، یک خزانه استوانهای به صورت طولی بالای حفره گرمایشی قرار گرفته است. در عقب خزانه لوله پایینرو و در جلوی خزانه لوله بالارو نصب شده است. این دو لوله پایینرو و بالارو با 5 تا 15 لوله آب مستقیم به هم متصل شدهاند.
اصل عملکرد دیگ بابکاک-ویلکس بر اساس اصل ترموفون است. خزانه طولی که در ساختار دیگ طولی ذکر شد، از طریق ورودی آب ورودی در عقب تغذیه میشود. چون آب سردتر سنگینتر است، از طریق لوله پایینرو که در عقب خزانه نصب شده است، به پایین میرود. آب از لوله پایینرو وارد لولههای آب افقی میشود که در آنجا گرم و سبکتر میشود.
با سبکتر شدن آب، از طریق این لولههای آب افقی که شیب دارند، به بالا میرود و در نهایت از طریق لوله بالارو به خزانه دیگ بازمیگردد. در طول حرکت آب از طریق این لولههای آب افقی، گرما از گازهای داغ که اطراف لولههای آب قرار دارند جذب میکند و در نتیجه حبابهای بخار در این لولهها ایجاد میشود. این حبابهای بخار از طریق لوله بالارو به خزانه بخار میآیند و به طور طبیعی از آب جدا شده و فضای بالای سطح آب در خزانه طولی بابکاک-ویلکاکس را اشغال میکنند.
