دیگ بخار یا بویلر صنعتی وسیله ای است که انرژی حرارتی را با استفاده از آب به بخار تبدیل میکند. اگر چه این تعریف مختصری از این وسیله پر کاربرد بود بدلیل اینکه مراحل مختلفی باید سپری شود. تا انرژی حرارتی و آب به بخار فشار بالا تبدیل شود و به توان از آن در صنایع مختلف استفاده نمود.

تعریف دیگری از دیگ بخار چیست: بویلر صنعتی از صفحات فولادی محکم ساخته شده است تا بتواند در برابر گرما و فشار شدید مقاومت کند. حتی صفحاتی را نیز به یکدیگر جوش میدهند تا بتوان مقاومت را افزایش داد. در نتیجه این فولاد ضخیم دیگ بخار بسته به ظرفیت دارای وزن های مختلفی است که میتواند به چند تن و یا کمتر از چند تن برسد. ساخت دیگ های آب گرم و بویلر صنعتی بخار بسیار مشابه یکدیگر هستند. هر دو دارای یک مخزن استوانه ای هستند. مخزن بویلر دارای لوله های است که به مشعل متصل است و محفظه معکوس که از طریق لوله ها دود گازهای ناشی از احتراق را از دودکش خارج می کند. سپس از طریق مشعل آب داخل مخزن به نقطه جوش می رسد و بخار تولید می شود. بسته به نوع دیگ بخار نحوه تولید و طرز کار آن متفاوت می باشد.

عملکرد دیگ بخار

بطورکلی عملکرد و چگونگی تولید بخار و تبدیل انرژی حرارتی و آب به بخار توسط مخازن تحت فشار و مشعل صورت می گیرد. بدین صورت که انرژی حرارتی توسط مشعل تولید می شود. سپس انرژی حرارتی باعث بالا رفت دمای آب شده و این عمل تا زمانی که آب به نقطه جوش برسد ادامه می یابد. رسیدن آب به نقطه جوش باعث بوجودن آمدن بخار می شود. برای درک بهتر از دیگ بخار باید از جزئیات تبدیل شدن آب به بخار اطلاع کامل داشته باشیم تا بتوانید در هنگام کار کرد با آن حداقل عیبی را انجام دهیم. ابتدا باید شرایط آب ورودی را سنجید بدلیل اینکه اگر آب ورودی دارای سختی زیاد باشد باعث خوردگی و روسوب گرفتی می شود. که این دو مورد از عوامل اصلی انفجار دیگ بخار بحساب می آیند. برای جلوگیری از این اتفاق باید شرایط آب مناسب برای ورود به بویلر را مهیا کرد.

برای جلوگیری از رسوب و خوردگی از دستگاه دی اریتو یا زیر آب زنی دیگ بخار استفاده کنید. استفاده از دی اریتور گازهای اکسیژن و دی اکسید کربن را از آب خذف می کند. اگر بازم هم کمی اکسژن در آب بویلر باقی بماند آن را به روش های شیمیایی و استفاده از مواد شیمیایی تصفیه آب از بین میبرند. پس از تکمیل فرآینده آب ورودی بویلر آب توسط پمپ به مخزن بخار تزریق می شود. در بعضی از بویلر ها آب اول به اکونومـایرز وارد می شود. سپس آب به درام بخار بویلر صنعتی وارد می شود.

چگونگی تولید بخار

پس از وارد شدن آب به مخزن بخار از طریق لوله که قسمت های گوناگون کوره را می سازد. و از آنجای که مشعل در محفظه احتراق قرار دارد. باعث بالا رفتن دمای لوله ها می شود. و آب داخل لوله را به بخار تبدیل می کند. سپس مجددا آب و بخار تولیدی توسط لوله ها به مخزن دیگ بخار ریخته می شود. و در مخزن بوسیله ای جدا کننده آب و بخار از یکدیگر جدا می شوند. بخار جدا شده از آب مجدد بوسیله جداکننده ذرات کوچکی از آب که در بخار تولید شده وجود دارد را از بین میبرد.

سپس آب های بوجود آمده وارد لوله ها می شوند و این رونده ادامه پیدا می کنند بدین ترتیب بخار اشباع تولید می شود. سپس بخار اشباع توسط سوپر هیتر ها و بخار خشک تولید می شود. سوپر هیتر باعث خذف رطوبت های بخار می شود و دمای بخار تولیدی را بالا میبرد.

شکل اصلی بخار این است که هیچ گونه رطوبتی نداشته باشد که به آن سوپرهیت گفته می شود. بسته به نیاز هر صنعت از انواع بخار ( بخار اشباع، بخار مرطوب، بخار خشک و بخار سوپرهیت) تولید شده توسط دیگ بخار استفاده می شود. بخار سوپرهیت معمولا به طرف هدری که بین لوله های موازی وجود دارد قرار میگیرد. که این لوله ها در مجاورت کوره  هستند. در لوله های موازی که مجاور کوره قرار دارد دمای بخار با جذب حرارت افزایش پیدا میکند. از طرفی نرخ انتقال حرارت به اندازه مقدار اولیه بازده زیادی ندارد. سرعت انتقال حرارت بسیار بالا است. بنابراین لوله ها خیلی گرم تر از حالت اولیه است، مواد بکار رفته در ساخت لوله های سوپرهیت در دیگ بخار بطوری است که تحمل حرارت بسیار بالا را داشته باشند.