बॉयलर

एक जंगम (मोबाइल) बॉयलर
(संरक्षित, टार्नोव्स्की ग्री पोलैंड में ऐतिहासिक चांदी की खदान)।

एक स्थिर बॉयलर
(संयुक्त राज्य अमेरिका )।

बॉयलर एक बंद बर्तन होता है जिसमें द्रव (प्रायः पानी) को गर्म किया जाता है। जरूरी नहीं है कि तरल पदार्थ उबलता हो। गर्म या वाष्पीकृत द्रव विभिन्न प्रक्रियाओं या ताप अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए बॉयलर से बाहर निकलता है, जिसमें पानी का ताप, केंद्रीय ताप, बॉयलर-आधारित विद्युत उत्पादन, खाना पकाने और स्वच्छता सम्मिलित है।

ऊष्मा स्रोत

विद्युत उत्पादन के लिए भाप चक्र का उपयोग करने वाले एक जीवाश्म ईंधन विद्युत संयंत्र में, प्राथमिक ताप स्रोत कोयला, तेल या प्राकृतिक गैस का दहन होगा। कुछ स्थितियों में उपोत्पाद ईंधन जैसे कि कोक बैटरी की कार्बन मोनोऑक्साइड से भरपूर गैस को बॉयलर को गर्म करने के लिए जलाया जा सकता है खोई जैसे जैव ईंधन, जहाँ आर्थिक रूप से उपलब्ध हों, का भी उपयोग किया जा सकता है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र में, भाप जनरेटर कहे जाने वाले बॉयलरों को परमाणु विखंडन द्वारा उत्पन्न ऊष्मा से गर्म किया जाता है। जहां किसी प्रक्रिया से बड़ी मात्रा में गर्म गैस उपलब्ध होती है, गर्मी पुनः प्राप्त करने वाला भाप जनित्र या पुनःप्राप्ति बॉयलर कम या बिना अतिरिक्त ईंधन की खपत के भाप का उत्पादन करने के लिए ऊष्मा का उपयोग कर सकता है इस तरह का विन्यास एक संयुक्त चक्र विद्युत संयंत्र में सामान्य है जहां एक गैस टरबाइन और भाप बॉयलर का उपयोग किया जाता है। सभी स्थितियों में दहन उत्पाद अपशिष्ट गैसें भाप चक्र के कार्यशील द्रव से अलग होती हैं जो इन प्रणालियों को बाहरी दहन इंजन का उदाहरण बनाती हैं।

पदार्थ

बॉयलर का दाब पात्र प्रायः स्टील (या मिश्र धातु स्टील) से बना होता है, या ऐतिहासिक रूप से पिटवाँ लोहा होता है। स्टेनलेस स्टील, विशेष रूप सेऑस्टेनिटिक प्रकार का, संक्षारण और तनाव संक्षारण अपघटन के कारण बॉयलरों के गीले भागों में उपयोग नहीं किया जाता है। हालांकि, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील का उपयोग प्रायः अतितापित्र वर्गों में किया जाता है जो उबलते पानी के संपर्क में नहीं आएंगे, विसंक्रमित्र और कीटाणुनाशकों के लिए भाप के उत्पादन के लिए यूरोपीय "दबाव उपकरण निर्देश" के तहत विद्युत रूप से गर्म स्टेनलेस स्टील के आवरण बॉयलरों की अनुमति है।

सक्रिय भाप मॉडल में, तांबे या पीतल का प्रायः उपयोग किया जाता है क्योंकि यह छोटे आकार के बॉयलरों में अधिक आसानी से निर्मित होता है। ऐतिहासिक रूप से, तांबे का उपयोग प्रायः फायरबॉक्स (विशेष रूप से भाप इंजनों के लिए) के लिए किया जाता था, क्योंकि इसकी बेहतर संरचना और उच्च तापीय चालकता के कारण, हालाँकि, हाल के दिनों में, तांबे की उच्च कीमत प्रायः इसे एक गैर-आर्थिक विकल्प बनाती है और इसके स्थान पर सस्ते विकल्प (जैसे स्टील) का उपयोग किया जाता है।

अधिकांश विक्टोरियन "भाप की आयु" के लिए, उबालने के लिए उपयोग किए जाने वाले एकमात्र पदार्थ रिवेटन द्वारा समन्वायोजन के साथ पिटवाँ लोहे का उच्चतम ग्रेड था। यह लोहा प्रायः विशेषज्ञ लौह कारखाना से प्राप्त किया जाता था, जैसे कि क्लीएटर मूर (यूके) क्षेत्र में उनकी बेलित प्लेट की उच्च गुणवत्ता के लिए जाना जाता है जो विशेष रूप से उच्च दबाव वाले बॉयलरों जैसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए उपयुक्त था। 20वीं शताब्दी में, डिज़ाइन अभ्यास वेल्डेड निर्माण के साथ स्टील के उपयोग की ओर बढ़ गया जो मजबूत और सस्ता है और इसे अधिक तेज़ी से और कम श्रम के साथ बनाया जा सकता है। पिटवाँ लोहा बॉयलर अपने आधुनिक समय के स्टील समकक्षों की तुलना में कहीं अधिक धीरे-धीरे क्षरण करते हैं, और स्थानीयकृत गड्ढे और तनाव-जंग के लिए कम संवेदनशील होते हैं। यह पुराने लोहे के बॉयलरों की दीर्घायु को वेल्डेड स्टील बॉयलरों की तुलना में कहीं बेहतर बनाता है।

ढलवा लोहे का उपयोग घरेलू जल तापकों के तापन पात्र के लिए किया जा सकता है। हालांकि ऐसे तापको को प्रायः कुछ देशों में "बॉयलर" कहा जाता है, उनका उद्देश्य प्रायः गर्म पानी का उत्पादन करना होता है, न कि भाप का, और इसलिए वे कम दबाव में चलते हैं और उबलने से बचने की कोशिश करते हैं। ढलवा लोहे की भंगुरता इसे उच्च दबाव वाले भाप बॉयलरों के लिए अव्यावहारिक बना देती है।

ऊर्जा

बॉयलर के लिए ऊष्मा का स्रोत लकड़ी, कोयला, तेल या प्राकृतिक गैस जैसे कई ईंधनों में से किसी एक का दहन होता है। विद्युत भाप बॉयलर प्रतिरोध या तन्मयता प्रकार के ताप तत्वों का उपयोग करते हैं। भाप पैदा करने के लिए परमाणु विखंडन का उपयोग ऊष्मा स्रोत के रूप में भी किया जाता है, या तो सीधे (बीडब्ल्यूआर) या, ज्यादातर स्थितियों में, "भाप जनित्र" (पीडब्लूआर) नामक विशेष ताप विनिमायकों में। ऊष्मा पुनः प्राप्ति भाप जनित्र (एचआरएसजी) गैस टर्बाइन जैसी अन्य प्रक्रियाओं से निकलने वाली ऊष्मा का उपयोग करते हैं।

बॉयलर दक्षता

एएसएमई पीटीसी 4 (ASME PTC 4) बॉयलरों के लिए एएसएमई (ASME) प्रदर्शन परीक्षण कोड (पीटीसी) में बॉयलर की दक्षता को मापने के लिए दो तरीके हैं। तथा एचआरएसजी एएसएमई पीटीसी (HRSG ASME PTC) 4.4 और ईएन (EN) 12952-15 के जल नलिका बॉयलरों के लिए-

1. इनपुट-आउटपुट विधि (प्रत्यक्ष विधि)
2. ऊष्मा हानि विधि (अप्रत्यक्ष विधि)

इनपुट-आउटपुट विधि (या, प्रत्यक्ष विधि)

बायलर दक्षता परीक्षण की प्रत्यक्ष विधि अधिक उपयोगी या अधिक सामान्य है।

बॉयलर दक्षता = पावर आउट / पावर इन = Q × (Hg − Hf) / (q × GCV) × 100%

जहां

Q- भाप के प्रवाह की दर किग्रा/घंटा में

Hg- संतृप्त भाप की एन्थैल्पी किलोकैलोरी/किग्रा (kcal/kg) में

Hf- प्रभरण जल की एन्थैल्पी किलोकैलोरी/किग्रा (kcal/kg) में

q- ईंधन के उपयोग की दर किलो/घंटा में

जीसीवी (GCV), सकल कैलोरी मान किलोकैलोरी/किग्रा में (उदाहरण के लिए, पेट कोक 8200 किलोकैलोरी/किलोग्राम)

ऊष्मा-हानि विधि (या, अप्रत्यक्ष विधि)

अप्रत्यक्ष विधि में बॉयलर की दक्षता को मापने के लिए, इस तरह के पैरामीटर की आवश्यकता होती है।

• ईंधन का अंतिम विश्लेषण (${\ce {H2}}$, ${\ce {S2}}$, ${\ce {S}}$, ${\ce {C}}$, नमी अवरोध, राख अवरोध)
• ग्रिप गैस पर ${\ce {O2}}$ या ${\ce {CO2}}$ का प्रतिशत
• आउटलेट पर ग्रिप गैस का तापमान
• परिवेश का तापमान °C में और वायु की आर्द्रता किग्रा/किग्रा में
• ईंधन का जीसीवी (GSV) किलोकैलोरी/किलोग्राम में
• ज्वलनशील ईंधन में राख प्रतिशत
• राख का जीसीवी (GSV) किलोकैलोरी/किलोग्राम में

विन्यास

See also: बॉयलर डिजाइन

बॉयलरों को निम्नलिखित विन्यासों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

पॉट बॉयलर या हैकॉक बायलर/हेस्टैक बॉयलर

एक प्राचीन "केतली" जहां आग आंशिक रूप से भरे हुए पानी के पात्र को नीचे से गर्म करती है। 18वीं शताब्दी के हैकॉक बॉयलरों ने प्रायः बहुत कम दबाव वाली भाप की बड़ी मात्रा का उत्पादन और भंडारण किया, जो प्रायः वायुमंडल से मुश्किल से ऊपर होता है। ये लकड़ी या प्रायः कोयला जला सकते थे। दक्षता बहुत कम थी।

प्रवाहित बॉयलर

एक या दो बड़े प्रवाहों के साथ- प्रारंभिक प्रकार या अग्नि-नलिका बॉयलर का पूर्वगामी।

एक अग्नि-ट्यूब बॉयलर का आरेख

अग्नि-नलिका बॉयलर

यहां, पानी आंशिक रूप से भाप (भाप स्थान) को समायोजित करने के लिए ऊपर छोड़ी गई एक छोटी मात्रा के साथ बॉयलर बैरल भरता है। लगभग सभी भाप इंजनों में इस प्रकार के बॉयलर का उपयोग किया जाता है। ऊष्मा स्रोत एक भट्टी या फायरबॉक्स के अंदर होता है जिसे क्वथनांक के नीचे ताप सतह के तापमान को बनाए रखने के लिए स्थायी रूप से पानी से घिरा रहना पड़ता है। भट्ठी एक अग्नि-नलिका के एक छोर पर स्थित हो सकती है जो गर्म गैसों के मार्ग को लंबा करती है, इस प्रकार तापन सतह को बढ़ाती है जिसे दूसरी समानांतर नलिका या कई नलिकाओं ( दो-पास या प्रतिवर्ती ग्रिप बॉयलर) के बंडल के माध्यम से गैसों को विपरीत दिशा में बनाकर और बढ़ाया जा सकता है वैकल्पिक रूप से गैसों को पक्षों के साथ और फिर बॉयलर के नीचे ग्रिप (3-पास बॉयलर) के माध्यम से ले जाया जा सकता है। इंजन-प्रकार के बॉयलर की स्थिति में, बॉयलर बैरल फायरबॉक्स से निकलता है और गर्म गैसें बैरल के अंदर फायर नलिकाओं के एक बंडल से गुजरती हैं जो नलिका की तुलना में तापन सतह को बहुत बढ़ा देती हैं और ऊष्मा स्थानांतरण में और सुधार करती हैं। अग्नि-नलिका बॉयलरों में प्रायः भाप उत्पादन की अपेक्षाकृत कम दर होती है, लेकिन उच्च भाप भंडारण क्षमता होती है। अग्नि-नलिका बॉयलर ज्यादातर ठोस ईंधन जलाते हैं, लेकिन द्रव या गैस की विविधता के लिए आसानी से अनुकूल होते हैं। अग्नि-नलिका बॉयलरों को "स्कॉच-समुद्री" या "समुद्री" प्रकार के बॉयलरों के रूप में भी संदर्भित किया जा सकता है।

एक जल-ट्यूब बॉयलर का आरेख।

जल-नलिका बॉयलर

इस प्रकार में, पानी से भरी नलियों को एक भट्टी के अंदर कई संभावित विन्यासों में व्यवस्थित किया जाता है। प्रायः पानी की नलियाँ बड़े ड्रमों को जोड़ती हैं, निचले वाले पानी से भरे होते हैं और ऊपरी वाले भाप और पानी से भरे होते हैं अन्य स्थितियों में, जैसे कि एक एकल-नलिका बॉयलर, पानी को एक पंप द्वारा कॉइल के अनुक्रम के माध्यम से परिचालित किया जाता है। यह प्रकार प्रायः उच्च भाप उत्पादन दर देता है, लेकिन ऊपर की तुलना में कम भंडारण क्षमता होती है। जल नलिका बॉयलरों को किसी भी ताप स्रोत का दोहन करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है और प्रायः उच्च दबाव वाले अनुप्रयोगों में अधिमानित किया जाता है क्योंकि उच्च दबाव वाले पानी / भाप छोटे व्यास के पाइपों के भीतर समाहित होते हैं जो एक पतली दीवार के साथ दबाव का सामना कर सकते हैं। ये बॉयलर प्रायः जगह में बनाए जाते हैं, आकार में मोटे तौर पर वर्गाकार होते हैं, और कई मंजिल लंबे हो सकते हैं।:फ्लैश बॉयलर

एक फ्लैश बॉयलर एक विशेष प्रकार का वॉटर-ट्यूब बॉयलर होता है जिसमें ट्यूब एक साथ बंद होते हैं और उनके माध्यम से पानी पंप किया जाता है।एक फ्लैश बॉयलर एकल-नलिका भाप जनित्र के प्रकार से भिन्न होता है जिसमें नलिाक को स्थायी रूप से पानी से भर दिया जाता है। एक फ्लैश बॉयलर में, नलिका को इतना गर्म रखा जाता है कि जल प्रभरण जल्दी से भाप में बदल जाता है और अतितापित हो जाता है। 19वीं सदी में फ्लैश बॉयलरों का ऑटोमोबाइल में कुछ उपयोग था और यह उपयोग 20वीं सदी के प्रारम्भ में जारी रहा

1950 के दशक के डिजाइन लोकोमोटिव बॉयलर , एक विक्टोरियन रेलवे जे क्लास (1954) से

जल-नलिक फायरबॉक्स के साथ अग्नि-नलिका बॉयलर

कभी-कभी उपरोक्त दो प्रकारों को निम्नलिखित तरीके से संयोजित किया गया है फायरबॉक्स में पानी की नलियों का एक संयोजन होता है, जिसे थर्मिक साइफन कहा जाता है। गैसें फिर एक पारंपरिक फायरट्यूब बॉयलर से होकर गुजरती हैं। कई हंगेरियन इंजन में जल-नलिका फायरबॉक्स स्थापित किए गए थे, लेकिन अन्य देशों में बहुत कम सफलता मिली है।

अनुभागीय बॉयलर

ढलवा लोहा अनुभागीय बॉयलर में, जिसे कभी-कभी "पोर्क चॉप बॉयलर" कहा जाता है, पानी ढलवा लोहा अनुभागों के अंदर समाहित होता है। तैयार बॉयलर बनाने के लिए इन वर्गों को स्थान पर इकट्ठा किया जाता है।

सुरक्षा

See also: बॉयलर विस्फोट

बॉयलरों को सुरक्षित रूप से परिभाषित करने और सुरक्षित करने के लिए, यांत्रिक इंजीनियरों का अमरीकी समुदाय (ASME) जैसे कुछ पेशेवर विशेष संगठन मानकों और विनियमन कोड विकसित करते हैं। उदाहरण के लिए, एएसएमई बॉयलर और दाब पात्र कोड एक मानक है जो सुरक्षा, सुरक्षा और डिजाइन मानकों के साथ बॉयलर और अन्य दाब पात्रों के अनुपालन को सुनिश्चित करने के लिए नियमों और निर्देशों की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करता है।

ऐतिहासिक रूप से, बॉयलर कम समझ वाले इंजीनियरिंग सिद्धांतों के कारण कई गंभीर चोटों और संपत्ति के विनाश का स्रोत थे। पतले और भंगुर धातु के गोले फट सकते हैं, जबकि खराब वेल्डेड या रिवेट किए गए स्तर खुल सकते हैं, जिससे दबाव वाली भाप का हिंसक विस्फोट हो सकता है। जब पानी को भाप में परिवर्तित किया जाता है तो यह अपनी मूल मात्रा से 1,000 गुना अधिक फैलता है और 100 किलोमीटर प्रति घंटे (62 मील प्रति घंटे) से अधिक की गति से भाप पाइपों तक जाता है। इस वजह से, भाप केंद्रीय बॉयलर हाउस से एक स्थान के चारों ओर ऊर्जा और गर्मी को स्थानांतरित करने की एक कुशल विधि है, जहां इसकी आवश्यकता होती है, लेकिन सही बॉयलर फीडवाटर उपचार के बिना भाप बनाने वाला संयंत्र पैमाने के गठन और जंग से पीड़ित होगा।

एक बॉयलर जिसमें फ़ीड पानी का नुकसान होता है और सूखी उबालने की अनुमति होती है, वह बेहद खतरनाक हो सकता है।यदि फ़ीड पानी को खाली बॉयलर में भेजा जाता है, तो आने वाले पानी का छोटा झरना तुरंत सुपरहिटेड मेटल शेल के संपर्क में उबलता है और एक हिंसक विस्फोट की ओर जाता है जिसे सुरक्षा स्टीम वाल्व द्वारा भी नियंत्रित नहीं किया जा सकता है।बॉयलर की ड्रेनिंग भी हो सकती है यदि स्टीम सप्लाई लाइनों में रिसाव होता है जो मेकअप पानी की आपूर्ति से बड़ा होता है।हार्टफोर्ड लूप का आविष्कार 1919 में हार्टफोर्ड स्टीम बॉयलर निरीक्षण और बीमा कंपनी द्वारा किया गया था ताकि इस स्थिति को होने से रोकने में मदद करने के लिए एक विधि के रूप में, और इस तरह उनके बीमा दावों को कम किया जा सके।

सुपरहिटेड स्टीम बॉयलर

एक स्टीम लोकोमोटिव पर एक सुपरहीट बॉयलर

Main article: Superheater

जब पानी उबला जाता है तो परिणाम अतितापित भाप #संतृप्त भाप होता है, जिसे गीले भाप के रूप में भी जाना जाता है।संतृप्त भाप, जबकि ज्यादातर पानी के वाष्प से मिलकर, बूंदों के रूप में कुछ असमान पानी ले जाता है।संतृप्त भाप कई उद्देश्यों के लिए उपयोगी है, जैसे कि खाना पकाने, गरम करना और भाप की सफाई, लेकिन वांछनीय नहीं है जब भाप को मशीनरी को ऊर्जा देने की उम्मीद की जाती है, जैसे कि जहाज का स्टीम टर्बाइन#समुद्री प्रणोदन या एक स्टीम लोकोमोटिव की गति।ऐसा इसलिए है क्योंकि अपरिहार्य तापमान और/या दबाव हानि जो कि बॉयलर से मशीनरी तक भाप की यात्रा के रूप में होती है, कुछ संक्षेपण का कारण होगा, जिसके परिणामस्वरूप तरल पानी मशीनरी में ले जाया जाता है।भाप में प्रवेश किया गया पानी टरबाइन ब्लेड को नुकसान पहुंचा सकता है या भाप इंजन के मामले में, हाइड्रोस्टेटिक ताला के कारण गंभीर यांत्रिक क्षति हो सकती है।

सुपरहिटेड स्टीम बॉयलर पानी को वाष्पित कर देते हैं और फिर एक सुपरहेटर में भाप को गर्म करते हैं, जिससे डिस्चार्ज किए गए भाप का तापमान बॉयलर के ऑपरेटिंग दबाव में उबलते तापमान से काफी अधिक होता है।चूंकि परिणामी सूखी भाप वाष्पशील अवस्था में रहने के लिए आवश्यक से अधिक गर्म होती है, इसलिए इसमें कोई महत्वपूर्ण असमान पानी नहीं होगा।इसके अलावा, संतृप्त भाप की तुलना में उच्च भाप का दबाव संभव होगा, जिससे भाप अधिक ऊर्जा ले जा सके।यद्यपि सुपरहीटिंग गर्मी के रूप में भाप में अधिक ऊर्जा जोड़ता है, दबाव पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, जो कि उस दर से निर्धारित होता है जिस पर बॉयलर से भाप खींची जाती है और सुरक्षा वाल्व की दबाव सेटिंग्स होती है। सुपरहिटेड स्टीम उत्पन्न करने के लिए आवश्यक ईंधन की खपत संतृप्त भाप के बराबर मात्रा उत्पन्न करने के लिए आवश्यक से अधिक है।हालांकि, स्टीम प्लांट (बॉयलर, सुपरहाटर, पाइपिंग और मशीनरी के संयोजन) की समग्र ऊर्जा दक्षता आम तौर पर बढ़ी हुई ईंधन की खपत को ऑफसेट करने के लिए पर्याप्त सुधार किया जाएगा।

Superheater ऑपरेशन एक वातानुकूलन यूनिट पर कॉइल के समान है, हालांकि एक अलग उद्देश्य के लिए।स्टीम पाइपिंग को बॉयलर भट्ठी में ग्रिप गैस पथ के माध्यम से निर्देशित किया जाता है, एक ऐसा क्षेत्र जिसमें तापमान आमतौर पर होता है 1,300 and 1,600 degrees Celsius (2,372 and 2,912 degrees Fahrenheit)।कुछ सुपरहाइटर्स रेडिएंट प्रकार हैं, जैसा कि नाम से पता चलता है, वे विकिरण द्वारा गर्मी को अवशोषित करते हैं।अन्य संवहन प्रकार हैं, एक तरल पदार्थ से गर्मी को अवशोषित करते हैं।कुछ दो प्रकारों का एक संयोजन हैं।या तो विधि के माध्यम से, फ्ल्यू गैस पथ में चरम गर्मी भी सुपरहेटर स्टीम पाइपिंग और भाप को गर्म कर देगी।

किसी भी सुपरहिटेड स्टीम प्लांट का डिजाइन उच्च काम करने वाले तापमान और दबावों के कारण कई इंजीनियरिंग चुनौतियों को प्रस्तुत करता है।एक विचार बॉयलर को चम्मच से पानी पिलाना की शुरूआत है।बॉयलर को चार्ज करने के लिए उपयोग किए जाने वाले फीडवाटर पंप को बॉयलर के ऑपरेटिंग दबाव को दूर करने में सक्षम होना चाहिए, अन्यथा पानी नहीं बहेगा।एक सुपरहीट बॉयलर के रूप में आमतौर पर उच्च दबाव में संचालित होता है, इसी फीडवाटर दबाव को और भी अधिक होना चाहिए, एक अधिक मजबूत पंप डिजाइन की मांग करता है।

एक और विचार सुरक्षा है।उच्च दबाव, सुपरहिटेड भाप बेहद खतरनाक हो सकती है अगर यह अनजाने में बच जाती है।पाठक को कुछ परिप्रेक्ष्य देने के लिए, द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान निर्मित कई अमेरिकी नौसेना फ्लेचर-क्लास विध्वंसक में इस्तेमाल किए गए स्टीम प्लांट में संचालित किया गया 600 psi (4,100 kPa; 41 bar) दबाव और 850 degrees Fahrenheit (454 degrees Celsius) सुपरहेट।प्रणाली के एक बड़े टूटने की स्थिति में, नौसेना युद्ध के दौरान एक युद्धपोत में एक वर्तमान खतरा, सुपरहिटेड स्टीम से बचने की भारी ऊर्जा रिहाई, इसकी सीमित मात्रा में 1600 गुना से अधिक का विस्तार, एक प्रलयकारी विस्फोट के बराबर होगा,जिनके प्रभाव को एक सीमित स्थान पर होने वाली भाप रिलीज से बढ़ा दिया जाएगा, जैसे कि जहाज का इंजन रूम।इसके अलावा, छोटे लीक जो रिसाव के बिंदु पर दिखाई नहीं दे रहे हैं, यदि कोई व्यक्ति भाप के रास्ते से बचने के लिए कदम उठाता है तो घातक हो सकता है।इसलिए डिजाइनर अखंडता को बनाए रखने के लिए सिस्टम के स्टीम-हैंडलिंग घटकों को यथासंभव अधिक ताकत देने का प्रयास करते हैं।लीक को रोकने के लिए एक साथ स्टीम पाइप को युग्मित करने के विशेष तरीकों का उपयोग किया जाता है, बहुत उच्च दबाव प्रणालियों के साथ वेल्डिंग जोड़ों को नियोजित करने के लिए पेंच कसना या गैसकेटेड कनेक्शन के साथ रिसाव की समस्याओं से बचने के लिए।

सुपरक्रिटिकल स्टीम जनरेटर

पावर प्लांट के लिए बॉयलर

Main article: Supercritical steam generator

सुपरक्रिटिकल स्टीम जनरेटर का उपयोग अक्सर विद्युत शक्ति के उत्पादन के लिए किया जाता है।वे सुपर तरल दबाव का संचालन करते हैं।एक उप -राजनीतिक बॉयलर के विपरीत, एक सुपरक्रिटिकल स्टीम जनरेटर इतने उच्च दबाव (ओवर) पर संचालित होता है 3,200 psi or 22 MPa) कि भौतिक अशांति जो उबलते हुए की विशेषता है, वह होने के लिए बंद हो जाती है;द्रव न तो तरल है और न ही गैस बल्कि एक सुपर-क्रिटिकल द्रव है।पानी के भीतर भाप के बुलबुले की कोई पीढ़ी नहीं है, क्योंकि दबाव महत्वपूर्ण तापमान और दबाव बिंदु से ऊपर है जिस पर भाप बुलबुले बन सकते हैं।जैसा कि तरल पदार्थ टरबाइन चरणों के माध्यम से फैलता है, इसका थर्मोडायनामिक राज्य महत्वपूर्ण बिंदु से नीचे गिरता है क्योंकि यह टरबाइन को मोड़ने का काम करता है जो विद्युत जनरेटर को बदल देता है जिसमें से शक्ति अंततः निकाली जाती है।उस बिंदु पर द्रव भाप और तरल बूंदों का मिश्रण हो सकता है क्योंकि यह कंडेनसर (गर्मी हस्तांतरण) में गुजरता है।इससे थोड़ा कम ईंधन का उपयोग होता है और इसलिए ग्रीनहाउस गैस उत्पादन कम होता है।बॉयलर शब्द का उपयोग सुपरक्रिटिकल प्रेशर स्टीम जनरेटर के लिए नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि इस डिवाइस में कोई उबलना नहीं होता है।

सहायक उपकरण

बॉयलर फिटिंग और सहायक उपकरण

• बॉयलर में भाप इंजन दबाव को नियंत्रित करने के लिए दबाव।बॉयलर में आम तौर पर 2 या 3 प्रेससुरेटरोल होते हैं: एक मैनुअल-रीसेट प्रेशुर्ट्रोल, जो स्टीम प्रेशर की ऊपरी सीमा, ऑपरेटिंग प्रेशरट्रोल को सेट करके एक सुरक्षा के रूप में कार्य करता है, जो कि बॉयलर दबाव बनाए रखने के लिए फायर करता है, और बॉयलर के लिए एक मॉड्यूलेटिंग बर्नर से लैस होता है।, एक मॉड्यूलेटिंग प्रेशरट्रोल जो आग की मात्रा को नियंत्रित करता है।
• राहत वाल्व : इसका उपयोग दबाव को दूर करने और संभावित बॉयलर विस्फोट को रोकने के लिए किया जाता है।
• जल स्तर के संकेतक: वे ऑपरेटर को बॉयलर में द्रव के स्तर को दिखाते हैं, जिसे दृष्टि कांच, पानी गेज या पानी के स्तंभ के रूप में भी जाना जाता है।
• नीचे बॉयलर ब्लडाउन वाल्व: वे ठोस कणों को हटाने के लिए एक साधन प्रदान करते हैं जो एक बॉयलर के तल पर संघनित और झूठ बोलते हैं।जैसा कि नाम से पता चलता है, यह वाल्व आमतौर पर बॉयलर के नीचे सीधे स्थित होता है, और कभी -कभी बॉयलर में दबाव का उपयोग करने के लिए इन कणों को बाहर धकेलने के लिए खोला जाता है।
• निरंतर ब्लडाउन वाल्व: यह थोड़ी मात्रा में पानी को लगातार बचने की अनुमति देता है।इसका उद्देश्य बॉयलर में पानी को भंग लवण के साथ संतृप्त होने से रोकना है।संतृप्ति से झाग का कारण होगा और पानी की बूंदों को भाप के साथ ले जाया जाएगा - एक स्थिति जिसे प्राइमिंग (स्टीम इंजन) के रूप में जाना जाता है।बॉयलर के पानी के रसायन विज्ञान की निगरानी के लिए भी अक्सर ब्लोडाउन का उपयोग किया जाता है।
• TryCock: एक प्रकार का वाल्व जो अक्सर एक टैंक में एक तरल स्तर की जांच करने के लिए उपयोग किया जाता है।आमतौर पर एक पानी के बॉयलर पर पाया जाता है।
• फ्लैश टैंक: हाई-प्रेशर ब्लडाउन इस पोत में प्रवेश करता है, जहां भाप सुरक्षित रूप से 'फ्लैश' कर सकती है और एक कम दबाव प्रणाली में उपयोग किया जा सकता है या वायुमंडल में ले जाया जा सकता है, जबकि परिवेशीय दबाव झटका नाली के लिए बहता है।
• ऑटोमैटिक ब्लडाउन/कंटीन्यूअस हीट रिकवरी सिस्टम: यह सिस्टम बॉयलर को केवल तभी उड़ाने की अनुमति देता है जब मेकअप पानी बॉयलर में बह रहा होता है, जिससे ब्लोडाउन से मेकअप पानी में अधिकतम गर्मी की मात्रा संभव होती है।आमतौर पर किसी भी फ्लैश टैंक की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि ब्लोडाउन डिस्चार्ज किया गया मेकअप पानी के तापमान के करीब है।
• हैंड होल: वे स्टील प्लेट्स हैं जो हेडर में उद्घाटन में स्थापित हैं, जो कि ट्यूबों की स्थापना और आंतरिक सतहों के निरीक्षण के लिए अनुमति देने के लिए हैं।
• स्टीम ड्रम इंटर्नल, स्क्रीन की एक श्रृंखला, स्क्रबर और डिब्बे (साइक्लोन सेपरेटर)।
• कम-पानी का कटऑफ: यह एक यांत्रिक साधन है (आमतौर पर एक फ्लोट स्विच) या एक सुरक्षा स्विच के साथ एक इलेक्ट्रोड जिसका उपयोग बर्नर को बंद करने के लिए किया जाता है या बॉयलर को ईंधन को बंद करने के लिए किया जाता है ताकि पानी के नीचे जाने के बाद इसे चलाने से रोका जा सकेनिश्चित बिंदु।यदि एक बॉयलर सूखा है (इसमें पानी के बिना जलाया जाता है) तो यह टूटना या भयावह विफलता का कारण बन सकता है।
• सर्फेस ब्लोडाउन लाइन: यह फोम या अन्य हल्के गैर-कंज़ेबल पदार्थों को हटाने के लिए एक साधन प्रदान करता है जो बॉयलर के अंदर पानी के ऊपर तैरते हैं।
• सर्कुलेटिंग पंप करना : यह पानी को वापस बॉयलर में प्रसारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है क्योंकि उसने अपनी कुछ गर्मी को निष्कासित कर दिया है।
• फीडवाटर वाल्व जांचें या क्लैक वाल्व: बायलर फ़ीड पानी लाइन में एक नॉन-रिटर्न स्टॉप वाल्व।यह पानी के स्तर के ठीक नीचे, या बॉयलर के शीर्ष पर बॉयलर के किनारे पर फिट किया जा सकता है।
• शीर्ष फ़ीड: फीडवाटर इंजेक्शन के लिए इस डिजाइन में, पानी को बॉयलर के शीर्ष पर खिलाया जाता है।यह थर्मल तनाव के कारण बॉयलर की थकान को कम कर सकता है।ट्रे की एक श्रृंखला पर फीडवाटर का छिड़काव करके पानी जल्दी से गर्म हो जाता है और यह लिमस्केल को कम कर सकता है।
• Desuperheater ट्यूब या बंडलों: पानी के ड्रम में ट्यूबों या ट्यूबों की बंडलों की एक श्रृंखला या सुपरहिटेड स्टीम को ठंडा करने के लिए डिज़ाइन किए गए स्टीम ड्रम, सहायक उपकरणों की आपूर्ति करने के लिए, जिनकी आवश्यकता नहीं है, या सूखी भाप से क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।
• रासायनिक इंजेक्शन लाइन: फीडवाटर पीएच को नियंत्रित करने के लिए रसायनों को जोड़ने का एक कनेक्शन।

स्टीम एक्सेसरीज

• मुख्य स्टीम स्टॉप वाल्व:
• भाप जाल :
• मुख्य स्टीम स्टॉप/चेक वाल्व: इसका उपयोग कई बॉयलर इंस्टॉलेशन पर किया जाता है।

दहन सामान

• ईंधन तेल प्रणाली: ईंधन तेल हीटर
• गैस प्रणाली:
• कोयला प्रणाली:

अन्य आवश्यक आइटम

• दबाव माप :
• बॉयलर फीडवाटर पंप :
• फ्यूज़िबल प्लग :
• इन्सुलेशन और लैगिंग;
• इंस्पेक्टर टेस्ट प्रेशर गेज अटैचमेंट:
• नेम प्लेट:
• पंजीकरण प्लेट:

ड्राफ्ट

Main article: Draft (boiler)

एक ईंधन-गर्म बॉयलर को अपने ईंधन को ऑक्सीकरण करने के लिए हवा प्रदान करनी चाहिए।शुरुआती बॉयलर ने दहन कक्ष के निकास से जुड़े एक चालाक में संवहन की प्राकृतिक कार्रवाई के माध्यम से हवा की इस धारा को प्रदान किया।चूंकि गर्म फ्लू गैस बॉयलर के आसपास की परिवेशी हवा की तुलना में कम घनी होती है, इसलिए चिमनी में ग्रिप गैस चिमनी में बढ़ जाती है, दहन कक्ष में सघन, ताजी हवा खींचती है।

अधिकांश आधुनिक बॉयलर प्राकृतिक मसौदे के बजाय यांत्रिक मसौदे पर निर्भर करते हैं।इसका कारण यह है कि प्राकृतिक मसौदा बाहरी हवा की स्थिति और भट्ठी छोड़ने वाले ग्रिप गैसों के तापमान के साथ -साथ चिमनी की ऊंचाई के अधीन है।ये सभी कारक उचित ड्राफ्ट को प्राप्त करने के लिए कठिन बनाते हैं और इसलिए मैकेनिकल ड्राफ्ट उपकरण को अधिक विश्वसनीय और किफायती बनाते हैं।

ड्राफ्ट के प्रकारों को प्रेरित ड्राफ्ट में भी विभाजित किया जा सकता है, जहां निकास गैसों को बॉयलर से बाहर निकाला जाता है;मजबूर ड्राफ्ट, जहां ताजी हवा को बॉयलर में धकेल दिया जाता है;और संतुलित ड्राफ्ट, जहां दोनों प्रभाव कार्यरत हैं।चिमनी के उपयोग के माध्यम से प्राकृतिक मसौदा एक प्रकार का प्रेरित ड्राफ्ट है;मैकेनिकल ड्राफ्ट को प्रेरित, मजबूर या संतुलित किया जा सकता है।

दो प्रकार के यांत्रिक प्रेरित ड्राफ्ट हैं।पहला एक स्टीम जेट के उपयोग के माध्यम से है।फ्लू गैस प्रवाह की दिशा में उन्मुख स्टीम जेट स्टैक में ग्रिप गैसों को प्रेरित करता है और भट्ठी में समग्र मसौदे को बढ़ाने से अधिक ग्रिप गैस वेग की अनुमति देता है।यह विधि स्टीम चालित लोकोमोटिव पर आम थी जिसमें लम्बी चिमनी नहीं हो सकती थी।दूसरी विधि केवल एक प्रेरित ड्राफ्ट फैन (आईडी फैन) का उपयोग करके है जो भट्ठी से ग्रिप गैसों को हटा देती है और स्टैक को एग्जॉस्ट गैस को मजबूर करती है।लगभग सभी प्रेरित ड्राफ्ट भट्टियां थोड़े नकारात्मक दबाव के साथ काम करती हैं।

मैकेनिकल मजबूर मसौदा दहन कक्ष में हवा को मजबूर करने वाले प्रशंसक के माध्यम से प्रदान किया जाता है।हवा अक्सर एक एयर हीटर से गुजरती है;जैसा कि नाम से पता चलता है, बॉयलर की समग्र दक्षता को बढ़ाने के लिए भट्ठी में जाने वाली हवा को गर्म करता है।भट्ठी में भर्ती हवा की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए डैम्पर्स का उपयोग किया जाता है।मजबूर ड्राफ्ट भट्टियों में आमतौर पर एक सकारात्मक दबाव होता है।

संतुलित ड्राफ्ट प्रेरित और मजबूर ड्राफ्ट दोनों के उपयोग के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।यह बड़े बॉयलर के साथ अधिक आम है जहां फ्लू गैसों को कई बॉयलर पास के माध्यम से लंबी दूरी की यात्रा करनी होती है।प्रेरित ड्राफ्ट प्रशंसक मजबूर ड्राफ्ट प्रशंसक के साथ मिलकर काम करता है जिससे भट्ठी के दबाव को वायुमंडलीय से थोड़ा नीचे बनाए रखा जा सकता है।

यह भी देखें

• बैबॉक और विलकॉक्स, बॉयलर निर्माता
• दहन अभियांत्रिकी , बॉयलर निर्माता
• Deaerator
• पानी का सौदा करना
• विद्युत जल बॉयलर (पीने के पानी के लिए)
• हीट-ओनली बॉयलर स्टेशन
• गर्मी पंप
• गर्म पानी रीसेट
• आंतरिक रूप से राइफल बॉयलर ट्यूब (जिसे सेवा ट्यूब के रूप में भी जाना जाता है)
• लंकाशायर बॉयलर
• निर्माता द्वारा बॉयलर प्रकारों की सूची
• प्राकृतिक परिसंचरण बॉयलर
• आउटडोर लकड़ी से बने बॉयलर
• ट्यूब उपकरण

संदर्भ

• "Boiler Calculations". FireCAD Boiler Calculations. Retrieved February 11, 2020.

आगे की पढाई

• American Society of Mechanical Engineers: ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section I. Updated every 3 years.
• Association of Water Technologies: Association of Water Technologies (AWT).
• The Babcock & Wilcox Co. (2010) [1902]. Steam, its generation and use (republished ed.). New York-London: Nabu Press. ISBN 978-1147-61244-8.

बॉयलर श्रेणी: रासायनिक उपकरण श्रेणी: नलसाजी श्रेणी: हीटिंग, वेंटिलेशन, और एयर कंडीशनिंग]