جوش آورهاي Water tube نيز از ديگ بخار، كوره و مشعل تشكيل شده اند لكن از ديگ بخار (Steam Drum) آن لوله هاي زيادي منشعب شده و به ديگ ته نشين كننده (Mud Drum) وصل مي شود وضع انشعاب لوله ها و قرارگرفتن آنها در كوره به نحوي است كه:

  • لوله هايي كه دورتر از آتش كوره قرار دارند آب را از ديگ بخار به ديگ ته نشين كننده مي برند، اين لوله ها را پايين بر (Downcomer) مي گويند.
  • لوله هايي كه در مجاورت شعله آتش قرار دارند مخلوط آب و بخار آب را به ديگ بخار مي برند اين لوله ها را بالا بر (Riser) مي نامند.

بر حسب شرايط مختلف جوش آورهاي واترتيوب را با يك، دو يا بدون ديگ ته نشين كننده مي سازند . سيستم گردش آب در جوش آورهاي واتر تيوب مي تواند به صورت هاي زير باشد:

  • سيستم گردش طبيعي آب (Natural Circulation) : مي دانيم سيال با جرم كمتر همواره بالاي سيال با جرم حجمي بيشتر قرار مي گيرد، اين پديده مبنايي در طراحي سيستم گردش آب جوش آورها است. بر اين مبنا اغلب لوله هاي انتقال آب و بخار، عمود بر سطح افق نصب مي شوند و معمولا يك مخزن جداكننده آب و بخار در بالاي جوش آور قرار داده مي شود. آب توسط لوله هاي پايين بر به پايين جوش آور منتقل و توسط لوله هايي به نام هدر (Header) در لوله هاي اصلي توزيع مي شود. همزمان آب،گرم شده، جرم حجمي آن كمتر شده و به بالا هدايت مي شود. بنابراين سرعت لازم در جريان آب بر اساس وزن ستون آب (موجود در لوله هاي پايين بر ) و تفاوت جرم حجمي در لوله هاي اصلي حاصل مي گردد.
  • گردش اجباري كنترل شده (Controlled Forced Circulation): در سيستم هايي كه اثر وزن آب در لوله هاي پايين بر نتواند به تنهايي ايجاد جريان لازم را نمايد از يك پمپ كمكي هنگام راه اندازي استفاده مي شود.
  • سيستم گردش اجباري (Forced Circulation): در اين سيستم علاوه بر استفاده از اصول گردش طبيعي آب براي به دست آوردن دبي هاي جرمي بالاتر از پمپ استفاده مي كنند.

ساخت وجوه كوره وكانال هاي در معرض شعله و دود از جنس نسوز وبا ورقه فلزي، حجم كانال وكوره را زياد كرده و سطح تبادل حرارتي را كم كرده و نيز خوردگي در آن زياد است، با توجه به اين مسايل، محل هاي در تماس با شعله و دود را از لوله هايي كه آب در آنها جريان دارد مي سازند. جريان آب از بالا رفتن دماي فلز و جداره لوله ها جلوگيري مي كند. در نتيجه از خوردگي سريع آنها جلوگيري مي كند.

شكل 4 - نمونه يك جوش آور واتر تيوب

بر اساس شكل لوله ها و ديواره ها مي توان اين جوش آورها را به صورت زير تقسيم بندي نمود:

  1. جوش آورهاي با لوله هاي مستقيم (Straight Tube Boilers): در اين سيستم تنها از يك دسته لوله هاي مستقيم براي گرم كردن آب استفاده مي شود كه يك صفحه تغذيه كننده را به يك صفحه جمع كننده وصل مي كنند. صفحات تغذيه كننده و جمع كننده توسط لوله هايي به مخزن جداكننده آب و بخار متصل مي شوند.
  2. جوش آورهاي با لوله هاي خميده (Bent Tube Boilers): در اين سيستم با دادن خم هايي به لوله ها و قراردادن آنها به نحو مناسب شكل اتاق احتراق و قسمتي از كانال دود را ايجاد مي كنند، همچنين در مسير عبور گازهاي داغ و دود دسته هايي از لوله هاي خم شده كه به صورت كويل در آمده اند قرار داده مي شوند . اين سيستم در بيشتر جوش آورها مورد استفاده واقع مي شود. استقرار لوله ها در جداره باعث افزايش سطح تبادل حرارتي مي شود.

شكل 5 - ديواره جوش آور ،لوله هاي در معرض شعله

مزايا و معايب جوش آورهاي واترتيوب:

جوش آورهاي واترتيوب از لحاظ ايمني مطمئن تر هستند . زيرا آب در واحد كوچكتري يعني در لوله ها است. كليه قسمت هاي يك جوش آور واترتيوب جهت تميزكاري، بازرسي و تعميرات قابل دسترس است . جوش آورهاي واترتيوب به دليل بزرگي سطح تبادل حرارتي و طولاني بودن مسير عبور گاز و سرعت چرخش آب سريعتر بخار توليد مي كنند، به همين دليل آنها را مي توان تحت بار بسيار بيشتري نسبت به سايرين قرار داد . اين جوش آورها با تغييرات ناگهاني وكم و زياد شدن هاي بخار سريعتر هماهنگ مي شوند. با وجود مزاياي ذكر شده اين جوش آورها نسبتاً گران هستند لذا در طرحهاي كوچك معمولاً از جوش آورهاي فاير تيوب استفاده مي شود.