منوعات

أنواع البويلرات ومميزاتها .. واستخداماتها

المراجل البخارية

غلاية بخار وعاء محكم الغلق يستخدم لتسخين الماء إلى درجة الغليان ، ثم تحويل الماء إلى بخار وتوفير ضغط أعلى من الضغط الجوي ، عن طريق تطبيق الطاقة التي تنتج مباشرة اختراق الوقود ، والمعروف أيضًا باسم مولد البخار. . تعتبر الغلاية بشكل عام جزءًا أساسيًا لا غنى عنه من نظام التدفئة العالمي الموجود في محطات توليد الطاقة المختلفة ، ويعمل نظام الغلاية مع نظام انبعاث الحرارة ونظام توزيع الحرارة وأنظمة التحكم أيضًا ، كما أن الغلاية هي المكون الرئيسي في عمل محطات التوليد الحرارية ، وغالبا ما تصنع الغلاية من الفولاذ حتى تتحمل الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة ، يتم دمج المرجل بنظام يحتوي على العديد من المكونات.

مكونات نظام المراجل البخارية

المكونات الثلاثة الرئيسية للغلاية هي نظام البخار ونظام تغذية المياه ونظام الوقود.

  • نظام تغذية المياه: يقوم هذا النظام بدور تنظيم المياه المراد تحويلها إلى بخار داخل غلاية البخار ، ويوجد نوعان من هذا النظام ، يوجد نظام تغذية مغلق ونظام تغذية مفتوح.

  • هناك أيضًا مصدران رئيسيان لمياه التغذية: الماء الخام أو الماء الإضافي القادم من خارج وحدة الغلاية ، والتوابل المكثفة.
  • نظام البخار: هذا النظام هو النظام الرئيسي في عملية الغلاية ، وأنظمة البخار بشكل عام مسؤولة عن التحكم وتجميع البخار الذي سينتج من تلك العملية.

  • ترسل أنظمة البخار البخار الناتج عبر الأنابيب إلى نقطة الاستخدام ، ويتم ذلك طوال مدة العملية ، وتستخدم مقاييس ضغط البخار والصمامات للتحكم في ضغط البخار.
  • نظام الوقود: يعتبر هذا النظام قلب المرجل ويتكون من مجموعة من المعدات والمكونات اللازمة لتغذية المرجل بالوقود حتى يتم توليد حرارة عالية.

  • في نظام الوقود ، تعتمد المعدات المطلوبة كليًا على نوع الوقود الذي سيتم استخدامه داخل المرجل.

تحديد بعض المصطلحات المستخدمة في الغلايات البخارية

  • غلاف الغلاية: عبارة عن جسم أسطواني مجوف من الداخل ويتكون من صفائح من الصلب ملحومة أو مثبتة ببعضها البعض.

  • الفرن: هو الجزء الذي يتم فيه حرق الوقود حتى يتم إنتاج الحرارة اللازمة ، وتستخدم تلك الحرارة لتوليد البخار في الغلاية.

  • الشبكة الحديدية: وهي مساحة تتكون من عدة قضبان مصنوعة من الحديد الزهر ، ومرتبة بحيث يوضع عليها الوقود.

  • وبين كل قضيبين متتاليين ، يتم توفير مسافة بينهما لتسهيل تدفق الوقود بينهما من أسفل الشبكة ، وقد تتخذ تلك الشبكة شكلًا مستطيلًا أو دائريًا.
  • مساحة شبكة القضبان: منطقة يتم فيها حرق الوقود أيضًا ، وتقاس بالمتر المربع.

  • سطح التسخين: هو سطح المرجل ويتعرض للغازات الساخنة من جانب الماء.

  • منطقة الماء ومنطقة البخار: حجم المرجل الذي يوضع فيه الماء هو منطقة الماء ، والمساحة المتبقية هي منطقة البخار ، وهو أمر ضروري للغاية لأنه يخزن البخار ثم يسحبه عبر مواسير البخار.

  • غازات المداخن: هي بعض الغازات الساخنة الناتجة عن وضع الوقود داخل فرن الغلاية ، وتلك الدعوات هي ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون وبخار الماء وغاز النيتروجين.

أنواع الغلايات البخارية وتصنيفها

يوجد أكثر من تصنيف للغلايات البخارية وكل تصنيف يحتوي على أكثر من نوع واحد من الغلايات. حسب حالة الماء والغازات الساخنة ، هناك نوعان ، وهما غلاية أنبوب اللهب ومرجل أنبوب الماء.

  • غلاية أنبوب النار: يتم فيها إنتاج غازات ساخنة بسبب احتراق الوقود داخل فرن الغلاية ، عند المرور عبر عدد من الأنابيب تسمى أنابيب الدخان المغمورة في الماء ، وتنتقل الحرارة من الغازات الساخنة إلى الماء عبر جدران تلك أنابيب.

  • غلاية أنبوب الماء: في هذا النوع من الغلايات ، يتدفق الماء بخلاف مجموعة الأنابيب ، وهي عبارة عن أنابيب مياه ، كما يمر بمجموعة من الغازات الساخنة الناتجة عن احتراق الوقود.

حسب محور الهيكل يوجد نوعان بالإضافة إلى مرجل رأسي ومرجل أفقي.

  • المرجل العمودي شكل المرجل له محور عمودي.
  • المرجل الأفقي يحتوي شكل المرجل على محور أفقي.

اعتمادًا على موقع الفرن ، هناك نوعان بالإضافة إلى غلاية احتراق خارجية ومرجل احتراق داخلي.

  • المرجل الخارجي المشتعل: يتم فصل القضبان والفرن عن غلاف الغلاية.

  • غلاية تعمل داخليا: يتم وضع الفرن من هذا النوع داخل غلاف الغلاية.

وفقًا للضغط ، هناك 3 أنواع من الغلايات ، وهي غلاية الضغط المنخفض ، غلاية الضغط المتوسط ​​، غلاية الضغط العالي.

  • غلاية الضغط المنخفض: ينتج هذا النوع البخار عندما يتراوح الضغط بين 15 إلى 20 بار ، ويستخدم في عملية التسخين.

  • غلاية الضغط المتوسط: في هذا النوع يتم إنتاج البخار عندما تتراوح قيمة الضغط بين 20 إلى 80 بار ، ويتم استخدامه للتدفئة أو توليد الطاقة.

  • غلاية الضغط العالي: ينتج البخار عندما تكون قيمة الضغط أعلى من 80 بار.

وفقًا لطريقة إعادة التدوير ، هناك نوعان من إعادة التدوير الطبيعي وإعادة التدوير القسري. الدوران الطبيعي في هذا النوع هو تسخين الحاوية من الأسفل حتى تقل كثافة الماء في الأسفل مقارنةً بكثافة الماء في الأعلى ، ولهذا السبب يرتفع الماء في الأسفل إلى الأعلى بسبب إنها أقل كثافة ، ثم الماء الذي ينزل في الغالب إلى القاع يكون أعلى كثافة. ثم ، ينشأ ما يسمى بتيار الحمل حتى يصبح كل الماء بنفس درجة الحرارة. تتمتع هذه الغلاية بمجموعة من المزايا ، من بينها أنها تساعد في عملية الدوران الطبيعي للمياه وبالتالي تحافظ على درجة حرارة واحدة بين كمية الماء الموجودة ، وتسمح للدوران الطبيعي للبخار بالمرور من سطح التسخين بمجرد أن يتم تسخينه. شكلت. التدوير الإجباري في هذا النوع ، يتم استخدام المضخات من أجل الحفاظ على تدفق مستمر للمياه داخل المرجل ، ويتم تدوير الماء في هذه الحالة بفضل الضغط الناتج عن المضخة ، ويتم تطبيق نظام التدوير القسري في الضغط العالي و كما تتميز بغلايات عالية السعة وتتميز بعدة مزايا من بينها ما يلي:

  • معدل انتقال الحرارة من الغازات في أنبوب المدخنة تصاعديًا.

  • يمكن تقليل عدد الأوعية الأسطوانية.
  • يمكن أيضًا توليد كمية كبيرة من البخار في وقت قصير.
  • يمكن استخدام أنابيب ذات قطر صغير ، وبالتالي تقليل الوزن الإجمالي للغلاية.

اعتمادًا على استخدام الغلايات ، توجد غلايات ثابتة ، ومراجل بحرية ، تستخدم في البواخر ، وغلايات مقطورات تستخدم في القطارات.

  • بواسطة وعاء أسطواني: يوجد غلاية متعددة الأواني ومرجل بوعاء واحد فقط.

  • بحكم طبيعة الجفاف: يوجد مرجل طبيعي للجفاف ومرجل جفاف قسري.

  • عن طريق الفرن: يوجد مرجل بفرن مزدوج ومرجل بفرن واحد فقط.

  • حسب احتراق الوقود: يوجد غلاية احتراق وقود سائل ، غلاية احتراق وقود صلب ، غلاية احتراق وقود غازي.

أنواع الوقود المستخدم في الغلايات البخارية

هناك عدة أنواع من الوقود يمكن استخدامها في الغلايات البخارية ومنها ما يلي:

  • الوقود الصلب: يشمل الفحم ، والخشب ، وفحم الكوك ، وقشور الأرز ، والقوالب.

  • الوقود السائل: بما في ذلك زيت الفرن وزيت الديزل الخفيف.

  • الوقود الغازي: ويشمل سوائل الغاز الطبيعي والغاز الطبيعي المسال والغاز الطبيعي عبر الأنابيب.

استخدامات المراجل البخارية

تستخدم الغلايات البخارية لأشياء مختلفة منها:

  • تشغيل التوربينات البخارية.
  • تشغيل المحركات البخارية.
  • تشغيل المضخات الترددية.
  • عملية العمليات الصناعية في الهندسة الكيميائية.
  • إنتاج الماء الساخن المطلوب توفيره في غرفة تقع في مناطق شديدة البرودة.
  • التدفئة في العديد من الصناعات مثل صناعة النسيج وصناعة الألبان ومصانع السكر والعديد من الصناعات الكيماوية.[1][2]

المصدر: th3math.com

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *