سیر تحول، انواع و کاربرد آنها

دیگهای بخار اولیه

امروزه دیگهای بخار، خواه در نیروگاه ها،نوشابه سازیها، مدارس، یا منازل ،از ضروریات زندگی روزمره محسوب می شوند. قدمت دیگهای بخار به زمانهای بسیار دور می رسد:

قهرمان اسکندریه نوعی توربین واکنشی ترکیبی و دیگ بخار ،را حدود یکصد سال قبل از میلاد اختراع کرد، و در شهر پمپئی در اوایل قرن یکم میلادی از دیگهای بخار خانگی مطلع بودند. همان طور که در رساله PNEUMATICA هرون استفاده از نیروی مکانیکی بحث شده، در آغاز صنعتی شدن انگلیس، در اوایل قرن هیجدهم نیر جایگزینی تلاش انسانی با نیروی ماشین احساس گردید. اسامی نظیر مارکیز از ورستر، ساوری، نیوکامن و وات در ارتباط باگسترش نیروی بخار ودیگهای بخار معروفیت دارند.

دیگهای بخار لوله – آتشی

دیگهای بخار اولیه از ظروف سر بسته ای از ورقهای آهن که بر روی هم برگردانده شده و پرچ شده بودند و اشکال مختلف کروی ساده تا انواعی پیچیده نظیر دیگهای واگن وات (۱۷۸۸) که شبیه واگن سر پوشیده ای بود، ساخته می شدند .این ظروف برروی دیواره ای از آجر برروی آتش قرار داشتند .آتش نیز برروی سطحی مشبک( شبیه منقل) تامین می گردید. برای رساندن حرارت به نقاطی از ظرف که مقبل آتش قرار نداشتند، گازهای گرم حاصل از احتراق را ازمیان کانالهایی از درون آجرها عبور می دادند . این دیگها را بیرون سوز می نامند. بزرگترین اشکال این نوع آشکاری تشکیل رسوب و لجن در سطح داخلی دیگ ، درست در بالای سطح آتش وداغ ترین نقطه دیگ بود. رسوب و لجن حاصل، باعث عایق کردن سطح فلز و جلوگیری از تماس فلز با آب می شد که نتیجه آن افزایش دمای فلز را به همراه داشت.

چنانچه رسوب ولجن در کف دیگ وجود نداشت، دمای فلز کف حدود ۲۰۰^OC در فشار ۰٫۷bar (10 lb in^-1) که معمول آن دوران بود، می رسید. حال چنانچه ضخامت لایه رسوبی ولجن به ۵mm می رسید، دمای فلز از از ۵۰۰^oc درجه سانتی گراد تجاوز می کرد . درنتیجه فلز تغییر شکل     می داد و دچار پیچش می گردید و با وجود پایین بودن فشار، منجر به فاجعه ای بزرگ و ترکیدن دیگ می گردید.

افزایش تقاضا برای موتورهای قوی تر، نیاز به ساخت دیگهای با فشار بالاتر را ایجاب می کرد. این امر چاره جویی مشکل بالا را می طلبید. ترویتیک در انگلیس و ایوانس در آمریکا هر یک به فکر آتشکاری درون سوز افتادند. ظروف تحت فشار استوانه شکل ساخته شد که کوره استوانه شکل درون آن قرار گرفت و کاملا با آب احاطه می گردید. کوره به اندازه کافی بزرگ بود و قادر بود برروی صفحه مشبک خود سوخت زغال مصرف نماید. محصولات احتراق در میان کوره استوانه ای شکل عبور         می کرد، سپس در انتهای کوره به سمت پایین کوره وارد شده واز زیر دیگ، به قسمت جلوی دیگ بر می گشت. این گازها، دوباره از دو طرف دیگ و از میان دو کانال آجری ، به دودکش وصل می شدند. بنابراین سه معبر گاز که شامل کوره ،معبر پایینی دیگ ، و کانالهای طرفین بود، در نظر گرفته شد.با این همه هنوز هم گل و لای و لجن در ته دیگ جمع می شد، ولی شدت حرارت به کف دیگ آنچنان بالا نبود و مستقیماً درتماس با آتش قرار نمی گرفت،بلکه با گازهای حاصل از احتراق که قسمت اعظم حرارت خود را در کوره از دست داده بود، ارتباط داشت. بنابر این خطر کمتری ، کف دیگ را تهدید می کرد، ولی هنوز خطرات تشکیل رسوب درکوره وجود داشت. این خطر سالهای متمادی مساله ساز بود تا این که شیمی تصفیه آب شناخته شد. بااین وجود دیگهای بخار کورنیش ترویتیک توانستند تا فشار ۷ bar ،یعنی ده برابر فشار دیگهای ما قبل خود به کار خود ادامه دهند . این دیگهای درون سوز به نام شل یا لوله – آتشی معروف شدند.