بویلر فایرتیوب  (Firetube boiler) یا «آتش در لوله» یکی از انواع اصلی بویلر است که شامل لوله های فولادی بلندی هستند که گازهای داغ تولید شده در کوره ی آنها، از درون این لوله ها عبور کرده و آبی که باید به بخار یا آبداغ تبدیل شود، اطراف آنها جریان داشته و سیرکوله می شود. این بویلرها معمولاً برای ظرفیت های پایین بخار، از 100 کیلوگرم بخار تا 30 تن بخار در ساعت و یا برای تولید آبگرم از 100.000 کیلوکالری تا 16 ملیون کیلوکالری برساعت استفاده می شوند. بنا بر محدودیت های ساختی، این نوع از بویلر ها که به صورت استوانه های جدار نازک ساخته می شوند و نوعی از مخازن تحت فشار به حساب می آیند، توان تحمل فشاری بالاتر از 30 بار برای آن ها امکان پذیر نمی باشد و در صورت نیاز به ظرفیت ها و فشار های بالاتر، باید از بویلر های واترتیوب استفاده شود.

---

دسته بندی بویلرهای فایرتیوب

یکی از روش های دسته بندی بویلرهای فایرتیوب، بر اساس تعداد پاس های آنها (تعداد دفعاتی که گازهای داغ احتراقی از درون بویلر عبور می کنند) می باشد. محفظه ی احتراق به عنوان پاس اول بوده و پس از آن از لوله های آتش خوار به عنوان پاس های بعدی استفاده می شوند. رایج ترین نوع بویلر فایرتیوب در این گروه، بویلر سه پاس می باشد که در آن از دو پاس لوله های آتش خوار استفاده شده و گازهای خروجی از پشت یا بالای بویلر خارج می شوند.

• بویلرهای تک گذر فایرتیوب
• بویلرهای دو پاس فایرتیوب
• بویلرهای کوره برگشتی فایرتیوب
• بویلر های فایرباکس
• بویلرهای سه پاس فایرتیوب
• بویلر های چهار پاس فایرتیوب

بویلر های فایر تیوب به انواع وت بک و درای بک نیز دسته بندی می شوند.

لازم به ذکر است بویلر های فایرتیوب و واترتیوب در دسته بویلرهای فولادی قرار می گیرد.

---

مزایای بویلر فایرتیوب

• بویلرهای فایرتیوب نسبت به هزینه ساخت دارای راندمان بالایی می باشند.
• تعمیر و نگه داری این نوع از بویلرها آسان تر از نوع واترتیوب است.
• طرز کار ساده
• حمل و نقل آسان
• و …

---

محدودیت های بویلر فایرتیوب

یکی از محدودیت های استفاده از بویلرهای فایرتیوب این است که استفاده از سوخت های جامد در آنها با مشکلات فراوانی همراه است و معمولاً برای استفاده از سوخت های جامد به بویلر های واترتیوب رجوع می شود.

ضریب انتقال حرارت به وسیله ی جریان گاز درون لوله، کمتر از زمانی است که گاز در بیرون لوله ها جریان دارد. لذا بویلرهای فایرتیوب در ظرفیت مشابه، بزرگ تر از بویلرهای واترتیوب هستند.

به دلیل حجم زیاد آب اطراف لوله های آتش در این بویلرها، راه اندازی و وارد خط شدن آنها بیشتر از بویلرهای واترتیوب طول می کشد.

در این سیستم ها کیفیت بخار تولیدی پایین است، زیرا در آنها از درام استفاده نمی شود.(درام محفظه ای است که از آن برای جدا کردن آب و بخار از یکدیگر استفاده می شود).  لذا این بویلرها در مواقعی استفاده می شوند که از بخار آنها برای مصارف حساس استفاده نشود.

زمانی که قصد داریم بخار سوپرهیت تولید کنیم، بویلرهای واترتیوب برای این کار مناسب تر هستند. در بویلرهای فایرتیوب نیز امکان نصب سوپرهیتر وجود دارد اما در این حالت، فضای در دسترس برای نصب سوپرهیترها محدود شده و امکان نصب آنها تنها در بین پاس های لوله های آتش خوار فراهم می باشد که در این حالت یا دمای گازها خیلی بالاست و یا خیلی پایین و نمی توان یک سوپرهیتر ایده آل را طراحی نمود. لذا در این بویلرها نصب سوپرهیتر دشوار بوده و آنها معمولاً بخار اشباع تولید می کنند (معمولاً زیر 30  بار).

در فشارهای بالا، ضخامت جدار ی موج دار کوره ی مرکزی این بویلرها (کوره گیت)، باید افزایش یابد که با بالا رفتن این ضخامت، ایجاد موج روی بدنه ی آنها دشوار می شود. این موج ها باعث کنترل انبساط حرارتی بین کوره و لوله های کوچک تر در پاس های دوم و سوم می شود. لازم به ذکر است که صفحه ی در بر گیرنده ی لوله ها، در انتهای کوره ثابت شده است و بدون این انعطاف پذیری، در زمان انقباض و انبساط، تنش های بزرگی به لوله ها و صفحه ی دربردارنده ی آنها وارد می شود. تعداد پاس های لوله ها به نظر سازنده بستگی دارد (معمولاً سه یا چهار پاس استفاده می شود).

---

دسته بندی بویلرهای فایرتیوب بر اساس تماس آب با پشت دیگ

این بویلرها به دو دسته کلی تقسیم می شوند: پشت تر و پشت خشک.
بویلر های فایر تیوب پشت تر wetback
در نوع پشت تر محل چرخش گازهای داغ، توسط آب پوشانده می شود. لذا گازهای داغ خروجی در این حالت بر خلاف مدل پشت خشک، با مواد نسوز تعبیه شده در انتهای بویلر، برخورد نمی کنند. در نتیجه بویلرهای نوع پشت تر مشکلات کمتری با تعمیر و نگهداری مواد نسوز داشته و راندمان بالاتری دارند.

بویلر فایرتیوب نوع wetback

بویلر های فایرتیوب پشت خشک dryback
این نوع از بویلر ها دارای راندمان پایین تری نسبت به بویلر های فایر تیوب پشت تر می باشند و همچنین تعمیر و نگه داری آنها هزینه ی بالاتری را طلب می کند و از این جهت ساخت این نوع از بویلر ها در دنیا رو به پایان است.

بویلر فایرتیوب نوع Dryback

---

تقسیم بندی بویلر های فایر تیوب بر اساس تعداد گذر دود

بویلر دوپاس

بویلرهای فایرتیوب دو پاس دارای یک کوره و یک مسیر برگشت از لوله ها می باشد. این نوع از بویلر ها دارای راندمان پایینتری نسبت به دیگر نمونه ها هستند و بیشتر در نمونه های پشت خشک (dry back) مورد استفاده قرار می گرفتند و امروزه تولید آن ها رو به اتمام است.

بویلر کوره برگشتی

بویلرهای کوره برگشتی راندمان بالاتری نسبت به دیگ های دو پاس دارند و بیشتر انرژی خود را در کوره منتقل می کنند. به این نحو که با تولید آتش توسط مشعل و ورود آن به کوره، آتش دو بار مسیر کوره را در یک رفت و برگشت طی می کند و به پاس لوله ها وارد شده و از دودکش خارج می شود. این نوع از بویلر ها راندمانی بین 70 تا 80 درصد دارند. استفاده از اکونومایزر ها نیز در این نوع از بویلر ها بسیار رواج دارد که راندمان سیستم را تا 5 درصد افزایش می دهد. درباره اکونومایزر در بخش بعد توضیحات بیشتری آورده خواهد شد.

این نوع از بویلر به ندرت برای تولید بخار مورد استفاده قرار می گیرند و بیشتر برای تولید آبگرم از آن ها استفاده می شود.

بویلر سه پاس

بویلرهای فایر تیوب سه پاس رایج ترین انواع بویلر های فایر تیوب می باشد که با راندمانی تا 86 درصد، مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع از بویلرها با سه مسیر رفت و برگشت، آتش را هدایت می کنند تا انرژی خود را به آبی که در اطراف آن وجود دارد منتقل سازد. در بویلر های سه پاس از سه نوع کوره استفاده می شود. کوره معمولی، کوره هوپ دار و کوره کورّه گیت.

بویلر چهار پاس

این نوع از بویلر ها مشابه بویلر های سه پاس عمل می کنند با این تفاوت که یک مسیر لوله به مسیر های آن اضافه شده است. بویلر های فایر تیوب چهار پاس صرفه اقتصادی ندارند و هزینه تولید آن نسبت با دیگ های سه پاس در مقایسه بین راندمان های آن ها و هزینه تولید، توجیه پذیر نیست و استفاده از اکونومایزر (که در فصل بعد توضیح داده شده) به صرفه تر از تولید بویلرهای چهار پاس می باشد.

---

اجزاء بویلر فایرتیوب سه پاس

نمای برش خورده ی یک بویلر فایرتیوپ سه پاس را در شکل زیر ملاحظه می کنید:

نمای برش خورده ی یک بویلر فایرتیوپ سه پاس

که بخش های شماره گذاری شده در شکل عبارتند از:

1-درب جلویی

2- محفظه برگشت

3-بدنه بویلر

4- فشارسنج

5- سوییچ های فشار

6- قلاب های حمل و نقل

7- خروجی اصلی بخار

8- لوله های آب

9- خطوط کنترل کننده سطح (Level control)

10- کوره

11- دریچه بازرسی

12- پاس دوم لوله های آتش خوار

13- {{شیرهای اطمینان}}

14- پاس سوم لوله های آتش خوار

15- دودکش

16- محفظه برگشت

17- عایق

18- شیر زیرکش (بلودان)

19- خطوط آب تغذیه

20- پمپ های آب تغذیه (در فصل بعد توضیح داده خواهد شد)

21- تابلو برق

22- شاسی بویلر

23- مشعل:در بویلر فایرتیوب گاز داغ یا همان دود حاصل از احتراقِ مشعل در پاسهای مختلفی از داخل سری لوله های درون دیگ عبور می کنند. در اطراف این لوله ها مخزنی قرار دارد که در آن آب است و این آب اطراف لوله ها را احاطه کرده است .با عبور این گاز های داغ آب داخل این بویلر گرم شده و اگر نیاز به تولید بخار باشد (دیگ بخار) به بخار تبدیل شده و اگر نیاز به آب گرم باشد (دیگ آب گرم) این آب گرم شده و تا درجه ی مورد نظر رسیده و به استفاده های مختلف در می آید.

منابع و پیوندها

گرداوری شده توسط دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن