یک کوره بخار در حقیقت ظرف تحت فشاری است که آب در آن تبخیر گردیده و در اثر حرارت به بخار تبدیل می شود. کوره بخار از کوره ای (محفظه احتراقی) تشکیل یافته که در فضای سربسته آن سوخت محترق میگردد .
کوره های بخاریکه در صنایع قند مورد استفاده قرار میگیرند اکثرا" بلا استثناء دارای خصوصیات ذیل میباشد :
الف- کوره ها از نوع(water-tube boiler) بوده که در آن آب و بخار درداخل لوله ها جریان داشته وحرارت ازقسمتهای خارجی لوله ها به آن انتقال می یابد .
ب- کوره ها دارای سیرکلاسیون طبیعی بوده که آب وبخار در اثر اختلاف دانسیته (ویا درجه حرارت) در لوله های تبخیر کننده به گردش در می آیند.
ج : فضار کار آنها کمتر از psig700 می باشد . در صنایع کوره سازی عموما" کوره های بافشار کمتر از psig600 به عنوان کوره های بافشار پایین شناخته میگردند.
یک کوره بخار ایده آل که در کارخانجات قند مورد استفاده قرار می گیرد می بایست حائز شرایط بشرح ذیل باشد :
1- طوری طراحی وساخته شود که عملکرد مناسب و یا اطمینانی را دارا باشد
2- از مواد وعملیات کارگاهی با کیفیت عالی برخوردار باشد
3- قابل رقابت از نظر قیمت باشد
4- دارا بودن امکانات جهت جدا نمودن بخار از آب و تحویل بخار تمیز
5- دارا بودن راندمان حرارتی بالا
6- سادگی در نگهداری وتمیز نمودن وتعمیرات
7- آمادگی داشتن در مقابل تغییرات ناگهانی بار
8- مناسب بودن جهت نصب لوازم و ادوات کنترل مقرون به صرفه
درسالیان گذشته کوشش هائی در حرفه مهندسی به عمل آمد که اصطلاح (تولید کنند بخار)
را برای کوره های بخار مدرن بکار برند، ولی این کوشش با شکست مواجه گردید واصطلاح (کوره بخار)همچنان مورد موافقت قرار گرفت . یک کوره بخار را میتوان در هر شرایطی در داخل ویا خارج کارخانه نصب نمود بسیاری از کوره ها ، مخصوصا آنهایی که اساسا اتوماتیک بوده در خارج از کارخانه قرار گرفته اند ولی در شرایط جوی سرد تر معمولا" کوره را در داخل نصب می نمایند .تقریبا"تا20سال قبل اکثر کوره های بخار کارخانجات قند در محل کارخانه سوار ونصب می شدند با چنین کوره هائی مخصوصا" در ظرفیت های بیشتر هزینه سرمایه گذاری نصب به ازای یک واحد بخار تولید شده کاهش می یافت و نتیجتا" این مسئله منجر به نصب کوره های در تعداد کمتر گردید ،کمااینکه چندین کارخانه قند هر کدام تنها مجهز به یک کوره بخار گردیده اند . در سالیان اخیرسبک نصب کوره ها تغییر نموده و قسمتهائی در خود کارگاههای کوره سازی سوار و نصب میگردند . تا اینکه از 20سال گذشته استفاده از کوره های سوار شده در کارگاه یا کوره های بسته بندی شد(packaged boiler)متداول شده، بطوریکه تمام قطعات کوره بوسیله سازنده در کارگاه سوار گردیده و این امر به نحو مطلوبی در کاهش هزینه های اولیه کارخانجات قند موثر بوده است . چون در آن موقع کوره های سوار شده در کارگاه در اندازه های نسبتا" کوچک ساخته میشد . لذا یک کارخانه قند مجهز به حداقل 6ویا 7 دستگاه از کوره های مذکور گردید . سازندگان کوره در ادامه طراحی های خود موفق به ساخت کوره های بزگتر از این نوع شدند وبطوریکه جدید ترین واحد های آن دارای ظرفیت ib/hr325000می باشد .هم اکنون مدیران کارخانجات قند کوره های سوارشده در کارگاه را در اندازه های بزرگتر انتخاب می نمایند .
برای انتخاب فشار یک کوره بخار، مهندس طراح ابتدا فشار بخار خروجی از توربین را که در بدنه اول اواپراتور مورد استفاده قرار می گیرد مد نظر خواهد داشت. سپس وی مقدار قدرت تولید شده بوسیله توربین ها را مورد رسیدگی قرار داده و آنگاه فشار بخار کوره را انتخاب مینماید ، البته با در نظر گرفتن اینکه تنها 80در صد بخار تولیدی کوره های بخارتولیدی کوره های بخار از توربین عبور مینماید . مقدار 10 در صد باقیمانده از بخار تولیدی کوره های بخار بعنوان بخار تکمیلی (made up steam) بحساب آمده و از طریق یک شیر فشار شکن ، فشار آن از فشار کوره به فشار بخار خروجی از توربین تقلیل می یابد .
در سالیان اخیر گرایشی در جهت کاربرد کوره های بخار با اطاق احتراق (کوره) تحت فشار وپرهیز از کوره های تحت مکش بوجود آمده است . در کوره های با اطاق احتراق تحت مکش، فشار منفی کمی و یا مکش در کوره از طریق تأثیر دودکش به تنهایی و یا بوسیله یک فنتیلاتور به همراه دود کش برقرار میگردد . در کوره های با اطاق احتراق تحت فشار یک فشار مثبت در کوره وجود داشته و لذا نیازی به فنتیلاتور مکش نبوده و میتوان بر مجموع اصطحکاک سیال ناشی از عبور هوا وگازهای حاصل از احتراق در داخل کوره کلا" توسط یک فنتیلاتور فشار غلبه نمود. بنابراین فشار مثبت در کوره برابر با مجموع ارتفاع اصطحکاک بین دود کش وکوره منهای خلأ ایجاد شده بوسیله دود کش خواهد بود .
در کوره ای تحت مکش هر گونه نشتی منجر به نفوذ هوا بداخل کوره شده، در حالیکه در کوره های تحت فشار هرگونه نشتی به خارج کوره سرایت مینماید .بنابر این در کوره های تحت مکش تمام قسمتهای مربوطه میبایست به نحئ مطلوبی آب بندی گردد، هرچند نشتی به مقدار کم ناقابل می باشد . در کوره های تحت فشار اقدامات احتیاطی لازم به منظور به حداقل رسانیدن مقدار نشتی میبایست به عمل آید . برای این منظور غالبا" کوره را بوسیله لوله آهنی جوشکاری شده و یا آلمینیومی آب بندی نموده و توجه خاصی نیز در محلهای نصب دوده شورها، محورهای دمپر وانژکتورهای سوخت پاش و جائی که بداخل کوره راه می یا بند از نظر آب بندی بعمل آید. معمولا" هوای فشرده به محل های بازدید لوله کشی شده، و تا اینکه اولین شیشه های بازدید را خنک نگهدارند وثانیا" در مواقعی که دریچه های بازدید میبایست باز شوند مانند یک پمپ با جریان سریع عمل نمایند(jet pump) . کوره های بااطاق تحت فشار تاثیر مطلوبی داشته و ضمن کاهش هزینه های نگهداری کوره، طراحی وعملکرد وکنترل آن ساده نیز می سازد.
فنتیلاتور های کوره :
تقریبا" تمام کوره های بخار مدرن در کارخانجات قند آمریکای شمالی مجهز به یک و یا تعداد بیشتری فنتیلاتورهای مکش می باشند. فنتیلاتورهای تحت فشار هوای مورد نیاز برای احتراق را وارد کوره می سازند فنتیلاتور های مکش گاز های حاصل از احتراق را از طریق دود کش خارج می نمایند . فنتیلاتور ها قسمت اساسی کوره های مدرن را تشکیل میدهند و نحوه انتخاب و کاربرد آنها حائز اهمیت بسیاری بوده که ذکر آن از حوصله این شما خارج می باشد .