نحوه چرخش آب در دیگ بخار به منظور افزایش بهره وری سیستم انجام می شود. چرخش آب برای هر دو نوع دیگ بخار واترتیوب و فایر تیوب صورت می پذیرد. البته به دلیل حجم بالای آب در درام و نیاز نداشتن به چرخش آب در دیگ بخار فایر تیوب می توان از چرخش آب در این سیستم ها صرف نظر نمود. از سوی دیگر در دیگ بخار واتر تیوب چرخش آب از اهمیت بالایی برخوردار است. در ادامه با این مورد آشنا می شویم.

دلیل چرخش آب در دیگ بخار چیست؟

نحوه چرخش آب در دیگ بخار را می توان از این جهت توجیه نمود که هنگام عبور آب در همه لوله ها آب به صورت صد در صد به بخار تبدیل نمی شود. در مجموع سه حالت مختلف برای این وضعیت داریم:

• آب بصورت کامل تبدیل به بخار می شود.
• قسمتی از آب به بخار تبدیل شده و بقیه در حالت مایع می ماند.
• آب کاملا به صورت مایع مانده و فقط گرم می شود.

بر طبق نتایج تجربی میانگین تبدیل آب به بخار در حدود 10 درصد است. در ابتدا جهت افزایش بخار در سیستم حرارت را افزایش میدادند. این عمل تا حدودی به ایجاد بخار بیشتر کمک می کرد. البته با توجه به اینکه در بعضی لوله ها آب به صورت کامل به بخار تبدیل می شد این افزایش دما سبب ایجاد تنش حرارتی در لوله ها شده و آسیب های جبران ناپذیری به آن ها وارد می نمود. از این رو با چرخش آب می توان بخار بیشتری تولید نمود.

اهمیت نحوه چرخش آب در دیگ بخار

با توجه به مطالبی که گفتیم با استفاده از چرخش آب در سیستم می توان مقدار آبی که هنوز به بخار تبدیل نشده را بار دیگر به لوله ها برگرداند و به بخار تبدیل نمود. از سوی دیگر با توجه به وجود آب در لوله ها که با چرخش دوباره به لوله باز میگردند از تنش حرارتی وارد شده به لوله ها در دیگ بخار جلوگیری می شود.

انواع چرخش آب

چرخش آب در دیگ بخار به دو صورت طبیعی و اجباریی صورت می گیرد. در روش طبیعی با استفاده از جاذبه و اختلاف دانسیته بین آب و بخار انجام می شود. در روش اجباری آب توسط پمپ در سیستم جریان پیدا کرده و چرخش آب صورت می پذیرد. با افزایش فشار در دیگ بخار دانسیته بین فاز مایع و بخار افزایش می یابد. لازم است بدانید در روش جابه جایی طبیعی آب عامل اصلی ایجاد حرکت است از این رو با افزایش فشار دانسیته کاهش می یابد و حرکت طبیعی نیز کاهش می یابد و با افزایش بیشتر فشار جا به جایی طبیعی ممکن است از بین برود. در فشارهای بالای 160 بار جا به جایی طبیعی بصورت کامل از بین می رود.

نرخ چرخش آب

همانطور که در بخش پارامتر های طراحی دیگ بخار گفتیم، پارامترهای طراحی بر اساس نوع دیگ بخار تغییر می کند. یکی از این پارامترهای خاص نرخ چرخش آب circulation ratio است. این پارامتر برای سیستم هایی که چرخش آب دارند بیان می شود. پارامتر نرخ چرخش آب بیان کننده  میزان تبدیل آب به بخار است. به عنوان مثال در سیستمی که نرخ چرخش آب در آن 15 است یعنی 15 درصد آب ورودی به بخار تبدیل و 85 درصد آن دوباره به چرخه گردش در سیستم بر می گردد. این پارامتر تاثیر مستقیم بر روی درام نگه داری آب دارد. یعنی هرچه نرخ چرخش بیشتر باشد حجم دیگ بخار نیز بزرگ تر می شود.