إذا كنت مهندسًا أو مبيعات في المجال الصناعي ، فأنت بالتأكيد تعرف الغلاية البخارية في الموقع. لكنك قد لا تفهم بعمق ما تفعله الغلايات بالضبط ، وكيف تعمل الغلايات ، وكيفية اختيار غلاية البخار المناسبة والآمنة والفعالة للتطبيق.
لا تقلق ، فالغلايات البخارية ليست معقدة في الفهم ، وسوف تتعلم كل شيء بالتفصيل في هذا الدليل.
ما هي المراجل البخارية؟
من أكثر أنواع الغلايات شيوعًا ، تقوم الغلايات البخارية بتحويل الطاقة الحرارية من الوقود الذي تستخدمه لتسخين المياه داخل الغلاية إلى بخار ، والذي يمكن استخدامه بعد ذلك لمجموعة متنوعة من الأغراض الصناعية والمنزلية. لذلك يمكننا القول ببساطة إن غلاية البخار عبارة عن حاوية مضغوطة تستخدم نقل الحرارة لتحويل الماء إلى بخار لمجموعة متنوعة من الأغراض. هناك العديد من أنواع الوقود للتدفئة ، بما في ذلك الغاز والفحم والكتلة الحيوية وزيت الوقود ، إلخ. الغلايات البخارية الغازية هي الأكثر شيوعًا بسبب سياسة حماية البيئة.
ما هي أنواع الغلايات البخارية؟
غلاية البخار هي نظام تسخين يولد البخار. يولد الطاقة عن طريق غليان الماء لإنتاج البخار. إنه مبادل حراري بغرفة احتراق ووعاء ماء ينتج بخارًا للاستخدام الخارجي. تتوفر الغلايات البخارية بأحجام متنوعة ، من صغيرة جدًا إلى ضخمة للتطبيقات الأكثر تطلبًا.
لتسخين الماء ، تحرق الغلاية البخارية الوقود. ينشأ البخار عندما تتحد الحرارة والماء. لصنع البخار ، يتم استخدام ثلاثة أنواع من الحرارة: الإشعاع ، والحمل الحراري ، والتوصيل.
أنواع المراجل البخارية
تتميز الغلايات البخارية بهيكلها وقابليتها للتكيف ونوع الأنبوب ونوع الوقود ومخرج الضغط. عندما تم تطوير الغلايات لأول مرة ، كانت فعالة مثل الغلايات الحالية ولكنها خطرة بسبب نقص أنظمة التحكم. يتقلب حجم الغلاية ووقودها وأبعادها اعتمادًا على العمل الذي من المفترض القيام به والصناعات التي يتم استخدامها فيها. تشمل أنواع طاقة الوقود الغاز الطبيعي والوقود الأحفوري والفحم والكهرباء والمواد الخشبية. تختلف أنواع الوقود من حيث التكلفة والملاءمة البيئية والكفاءة. مع تزايد الحاجة إلى الكهرباء وتوليد الطاقة ، تم إنشاء أنواع وقود بديلة مثل الكتلة الحيوية والقمامة أو القمامة.
الغلايات الكهربائية
تستخدم الغلايات الكهربائية المكونات الكهربائية لتوليد الحرارة ، وهي تقنية تسخين أكثر كفاءة وسرعة. إنه حل بيئي أنظف لأنه لا يتطلب احتراق الوقود. تعتبر الغلايات الكهربائية أكثر متانة وتتطلب تنظيفًا أقل ولا تتطلب صيانة دورية. المشكلة الوحيدة التي يجب إدارتها باستخدام الغلايات الكهربائية هي تراكم المقياس في خزان تخزين المياه.
غلايات الماء الساخن
تشكل الخزانات التي تنقل الحرارة إلى الماء والتي يتم تدويرها لأغراض التدفئة غلايات الماء الساخن. وهي تتكون من الفولاذ المقاوم للصدأ والحديد الزهر والألمنيوم والفولاذ وهي مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة والضغط.
تتميز أنواع غلايات الماء الساخن بأنظمتها القائمة على النار أو الأنابيب المائية. تتكون غلايات الماء الساخن لأنبوب النار من أنابيب مملوءة بالماء ؛ تنتقل الحرارة عبر الأنابيب وتسخن الماء المحيط بها. يتدفق الماء عبر أنابيب غلايات أنابيب المياه أثناء تسخين الأنابيب.
غلايات الغاز
الغاز الطبيعي أو البروبان وقود الغلايات البخارية الغازية ، وهي أكثر كفاءة من الغلايات العادية. يتم توفير وقود غلاية الغاز من مصدر خارجي مرتبط مباشرة بالغلاية. يحدد تصميم غلاية بخار الغاز كيفية توزيع الحرارة. المراجل البخارية الغازية قابلة للتطبيق في الصناعة وتطبيقات الضغط المنخفض.
غلايات الزيت
تعمل غلايات بخار الزيت بشكل مشابه لمراجل الغاز ، حيث يتم حرق الزيت فقط في غرفة الاحتراق بدلاً من الغاز. يتم تسخين المبادل الذي يسخن الماء بواسطة الزيت المحترق. قد تحقق الغلايات البخارية التي تعمل بالزيت كفاءة تزيد عن 90 بالمائة. على الرغم من أنها أغلى من الغلايات البخارية الغازية ، إلا أنها غالبًا ما تدوم مرتين.
فيما يتعلق بغلايات الزيت ، فإن الحاجة إلى خزان الزيت الذي يجب توفيره في كثير من الأحيان للحفاظ على إمدادات وقود ثابتة تمثل تحديًا.
غلايات الضغط المنخفض
تنقل الغلايات البخارية منخفضة الضغط الحرارة عند ضغوط تتراوح بين 10 و 15 رطل / بوصة مربعة و 149 درجة مئوية (300 درجة فهرنهايت). يتم استخدام هذا النوع من الغلايات عندما لا تكون التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة ضرورية وعند الرغبة في الحصول على درجة حرارة ثابتة. تحظى غلايات البخار منخفضة الضغط بشعبية كبيرة لأنها يمكن أن تزود البخار بسرعة أكبر بكثير من الغلايات البخارية ذات الضغط العالي.
غلايات الضغط العالى
تولد غلايات البخار عالية الضغط ضغطًا شديدًا لتشغيل الآلات والمعدات. يتم إنشاء قوة وقوة غلاية البخار عالية الضغط بواسطة مضخة توفر بخارًا عالي الضغط في نظام الدوران. لكي تُعتبر غلاية بخار عالية الضغط ، يجب أن يكون المرجل قادرًا على إنتاج ضغوط تتراوح بين 15 و 800 رطل / بوصة مربعة عند درجات حرارة أعلى من 121 درجة مئوية (250 درجة فهرنهايت).
يتم فحص ضغط ودرجة حرارة الغلايات البخارية عالية الضغط بشكل روتيني لضمان سلامتها وكفاءتها. يتم تصنيف أحمال الضغط العالي للغلايات البخارية عالية الضغط على أنها دفعة أو مستمرة ، مع أحمال دفعية تخدم الاحتياجات قصيرة الأجل والأحمال المستمرة التي تخدم الاحتياجات طويلة الأجل.
غلايات Watertube
تقوم غلايات أنابيب المياه بتدوير الماء عبر أنابيب الغلاية. تولد غرفة الاحتراق حريقًا يحيط بالأنابيب ويدفئها ، وبالتالي تسخين الماء. يولد تصميم الغلاية هذا بخارًا عالي الضغط عن طريق الضغط العرضي في الأنابيب ، والمعروف أيضًا باسم إجهاد الحلقة ، ويتم تطبيق هذا الضغط على محيط الأنابيب ، على غرار الضغط الذي يمارس على أشرطة برميل الخشب أثناء ملئه.
تم استخدام أنواع مختلفة من غلايات أنابيب المياه منذ اختراع الغلاية الأولى ، على الرغم من أن تصميمها قد تطور تدريجيًا على مر السنين.
Benson Boilers و Loeffler Boilers و La Mont Boilers
تنتج الغلايات البخارية التي تصنعها شركة La Mont و Benson و Loeffler كميات هائلة من البخار بكفاءة ممتازة عن طريق استخدام مراوح التهوية والدوران القسري. يتم دفع الماء من خلال أنابيب ذات قطر صغير ومتقاربة بواسطة مضخة طرد مركزي. المقتصد ، الذي يستخدم غازات المداخن أو العادم من غرفة الاحتراق لتسخين المياه ، هو ما يعطي La Mont و Benson و Loeffler كفاءتها.
مراجل Firetube
في غلاية بخار أنبوب النار ، يتدفق الماء عبر أنابيب الغلاية الساخنة. داخل الأنابيب ، يولد الفحم أو الغازات المسخنة بالزيت حرارة ، تنتقل إلى الماء عن طريق التوصيل الحراري لتكوين البخار. يتم إنتاج بخار الضغط المنخفض بواسطة غلايات بخار أنبوب النار. Cochran وقاطرة ولانكشاير هي الأنواع الثلاثة الأساسية لمراجل بخار أنبوب النار.
يمكن إضافة الموفر إلى غلاية بخار أنبوب النار لتحسين كفاءتها ونظام استعادة الحرارة.
شل غلايات
تحتوي غلايات القشرة على غلاف ، غالبًا ما يتكون من الفولاذ ، حول أسطح نقل الحرارة. يعتمد عدد التمريرات التي تقوم بها الحرارة قبل طردها على مزيج تخطيطات الأنبوب المستخدمة. غلايات المداخن التي يشار إليها عادة باسم غلايات الصدفة ، تحتوي على خزانات مياه طويلة مع أنابيب حريق. تنقل أنابيب النار هذه الحرارة من الفرن أو غرفة الاحتراق إلى الماء.
كانت غلاية الكورنيش أقدم مثال على هذا النوع من الغلايات. كانت عبارة عن أسطوانة طويلة بها مداخن أو أنبوب واحد كبير يحمل الحرارة أو النار. حل محل الغلاية البخارية لانكشاير ، التي كانت تحتوي على مدبتي حريق.
إن أبسط نوع من الغلايات التي تنتج البخار بشكل فعال وبتكلفة معقولة هو غلاية بخار الغلاف ، والتي يشار إليها أحيانًا باسم غلاية القشرة والأنبوب.
تقنيات تسخين الغلاية
تمتص غلاية البخار الحرارة المنبعثة من الاحتراق. يتم استخدام الإشعاع أو الحمل الحراري أو التوصيل لتحريك الحرارة. يؤثر نوع البخار والوقود وسطح النقل على مقدار الحرارة المنقولة.
الإشعاع
الطاقة التي تنبعث من جميع المواد والعناصر هي الإشعاع. إنه النقل المستمر للطاقة باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية بين الأسطح. عند استخدام غلاية بخار ، يشع اللهب الناتج في غرفة الاحتراق الحرارة في أنابيب الغلاية. يحدد معدل امتصاص الموجات الكهرومغناطيسية كمية الحرارة الناتجة عن التسخين الإشعاعي.
الحمل الحراري
عندما يكون للـ والسائلة أو يتم تسخين الغاز ، يحدث الحمل الحراري ، وهو نقل الحرارة داخل السائل أو الغاز المسخن. عندما يتحد السائل أو الغاز المسخن مع السائل أو الغاز الأكثر برودة ، فإنه يسخن أيضًا. عندما يتم تسخين سائل الغلاية البخارية ، فإنه يفقد كثافته ويصبح أخف وزنا ، مما يؤدي إلى عملية الحمل الحراري. عندما يخرج السائل أو الغاز الساخن الأخف ، تتحرك السوائل الأثقل والأبرد أو الهواء. تبدأ العملية من جديد عندما يتم استبدال السوائل الساخنة بالسوائل الباردة.
التوصيل
تنتقل الحرارة من سطح إلى آخر عن طريق الاتصال الجسدي المعروف بالتوصيل. عند تسخين المعدن ، يتم أيضًا تسخين الجسم الساخن الذي يلمسه. في غلاية البخار ، يحدث التوصيل عندما تنتقل الحرارة من الجزء الخارجي الساخن من الأنبوب إلى الداخل الدافئ والماء البارد بالداخل.
تشغيل المراجل البخارية
تستخدم غلايات البخار وقودًا قابلًا للاحتراق لغلي الماء ، مما ينتج عنه قوة بخار مضغوطة.
اعتمادًا على ما إذا كانت الغلاية عبارة عن أنبوب ناري أو أنبوب مائي ، يتم تسخين الماء بشكل مختلف. تكشف أسمائهم الفرق الرئيسي بين الاثنين.
- غلاية Watertube
في غلاية الأنابيب المائية ، يتم احتواء الماء داخل عدد من الأنابيب ، ويتم إنتاج البخار عن طريق نقل الحرارة من مصدر الوقود القابل للاحتراق إلى الأسطح الخارجية للأنابيب.
- مرجل Firetube
في غلاية أنبوب النار ، يوجد مصدر الوقود القابل للاحتراق داخل أنبوب محاط بسفينة مملوءة بالماء. مع ارتفاع درجة حرارة الماء حول الأنبوب تدريجيًا ، يتم إنتاج البخار في النهاية.
هيكل نظام الغلايات
- وعاء الضغط: وعاء الضغط عبارة عن حاوية للغازات أو السوائل التي يتم الاحتفاظ بها عند درجة حرارة وضغط مرتفعين. وعاء الضغط الخاص بالغلاية مصنوع من مادة شديدة التحمل ، غالبًا من الفولاذ.
- الموقد: يحرق الموقد الوقود والأكسجين لتوفير الحرارة للغلاية. يعتبر الغاز الطبيعي والبروبان منخفض الضغط وزيت ثاني أكسيد الكربون والفحم وأنواع الوقود الأخرى أمثلة على مصادر الوقود.
- الأنبوب: يتم تسخين الماء في الخارج ويتم وضعه داخل أنابيب معدنية موجودة داخل غلايات أنابيب المياه. تستخدم غلايات Firetube الغاز الساخن لتسخين المياه حول الأنابيب أثناء مرورها عبر واحد أو أكثر منها.
- المقتصد: جهاز التبادل الحراري المعروف باسم الموفر ينقل الطاقة الحرارية التي يمكن أن تضيع في غازات العادم ويستخدمها لتسخين الماء الداخل إلى المرجل. نتيجة لذلك ، تكون الغلاية أكثر كفاءة نظرًا لأن هناك حاجة إلى طاقة إضافية أقل لتسخين المياه الواردة.
- خزان مزيل الهواء: أجهزة نزع الهواء عبارة عن خزانات مياه مغذية مسخنة ومضغوطة تعمل على إزالة الغازات المذابة ، بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون ، من المياه التي يتم توفيرها في الغلاية. خلاف ذلك ، قد يتعرض المرجل لأضرار كبيرة من الأكسجين المذاب وثاني أكسيد الكربون.
- المبادل الحراري: بدون تفاعل المادتين جسديًا ، يقوم المبادل الحراري بنقل الحرارة من واحدة إلى الأخرى. في الغلاية ، يقوم المبادل الحراري بنقل الحرارة من الغاز الساخن إلى الماء.
- يمكن للمشغلين ضبط معلمات الغلاية بما في ذلك الضغط ودرجة الحرارة باستخدام لوحة التحكم. تأتي لوحات التحكم في الغلايات التجارية والصناعية مع تحليلات متعمقة.
- خزان مياه التغذية: يستخدم المرجل الماء الموجود في خزان مياه التغذية لإنتاج البخار. إنه خزان تجميع. يتم تجميع المياه النقية في خزان مياه التغذية قبل أن يتم ضخها في الغلاية. يستخدم خزان مياه التغذية لحقن وخلط كيماويات الغلايات التي تقضي على الأكسجين وتحمي المعادن داخل الغلاية. يمكن تجميع مياه التكثيف من البخار الذي يتكثف أسفل نقطة الغلاية في منشآت ذات خطوط عودة للمكثفات وإعادتها إلى النظام لاستعادة المياه المعالجة.
- عملية الاحتراق: من أجل توليد الحرارة ، يقوم نظام الاحتراق أولاً بخلط الوقود والهواء. جزء أساسي من نظام احتراق الغلاية هو ضمان نسبة الهواء إلى الوقود المناسبة.
- نظام التناضح العكسي:
- يعمل التناضح العكسي عن طريق تطبيق ضغط متزايد على جانب الماء الخام من التناضح العكسي وإجبار الماء على تجاوز غشاء التناضح العكسي شبه المنفذ ، مما يترك جميع الملوثات المذابة تقريبًا (حوالي 95٪ إلى 99٪) في تيار الطرد.
- أنظمة المراقبة الكيميائية: يمكن أن تؤدي الإضافة الكيميائية المنظمة بعناية إلى تحسين أداء الغلاية. تتيح أنظمة المراقبة الكيميائية مراقبة المستوى الدقيق والتحليل المستمر.
- أنواع الوقود يتم الحصول على الحرارة التي ينتجها المرجل في النهاية من احتراق الوقود. يستخدم الفحم والغاز والنفط بشكل متكرر كوقود. لزيادة الكفاءة ، كثيرًا ما يتم تسخين الفحم وسحقه قبل الاستخدام. قد يتم استخدام الكتلة الحيوية ، مثل رقائق الخشب أو الموارد الطبيعية الأخرى ، بشكل أقل.
- معالجة المياه: لزيادة عمر الغلايات ، يجب معالجة المياه التي تستخدمها قبل دخول الغلاية. من خلال التخلص من الجزيئات الذائبة مثل الكالسيوم والمغنيسيوم ، تساعد أجهزة تنقية المياه وأنظمة التناضح العكسي في تحضير المياه عن طريق تقليل احتمالية تراكم القشور داخل الغلاية. تشارك خزانات مياه التغذية أيضًا في عملية معالجة المياه لأنها تستخدم الحرارة لتقليل كمية الغازات المذابة التي قد تتسبب في تأكسد المرجل وتآكله.
غلايات Firetube مقابل غلايات Watertube
غلايات Firetube ومراجل أنابيب المياه هما النوعان الأساسيان من الغلايات التي ستجدها في السوق اليوم ، كما تمت مناقشته سابقًا. دعونا نفحص عملية كل نوع بمزيد من التفصيل.
مراجل Firetube
في غلايات أنابيب النار ، ينتقل اللهب عبر أنبوب مغلق. يتم تدفئة الغاز المحيط بواسطة اللهب. يتم تسخين المياه داخل الوعاء إلى الدرجة التي يتم فيها تكوين البخار نتيجة تمرير الحرارة عبر جدران الأنبوب.
تاريخ غلايات firetube واسعة النطاق. لقد فعلوا بعد كل قوة بعض القاطرات البخارية الأولى في التاريخ. يتم تحويل المزيد من العمليات الصناعية إلى غلايات أنابيب المياه لزيادة السلامة والكفاءة بسبب الضغط الهائل المخزن وأوجه عدم الكفاءة المتأصلة.
غلايات Watertube
يقوم الفرن بتسخين الغاز الذي يمر عبر الأنابيب التي تحمل الماء في غلايات أنابيب المياه. يتم تمرير الحرارة عبر جدران الأنبوب ، مما يؤدي إلى تسخين المياه داخل الأنابيب لتوليد البخار. عادةً ما تولد غلايات الأنابيب المائية ضغطًا أكبر بكثير من غلايات أنابيب النار.
نظرًا لأن غلايات أنابيب المياه لا تغلف كميات كبيرة من الماء ، فإنها تشكل خطرًا كامنًا أقل من غلايات أنابيب النار. بالإضافة إلى كونها أكثر كفاءة ، فإن غلايات أنابيب الماء مفضلة للعمليات الصناعية المكثفة.
مخطط غلاية البخار
الغلاية البخارية عبارة عن وعاء مغلق يتم فيه حرق الماء والوقود لتوليد البخار. يجب توصيل البخار بشكل آمن وبالحالة المرغوبة (فيما يتعلق بضغطه ودرجة حرارته وجودته والمعدل المطلوب).
ما هو الفرق بين غلاية الماء الساخن وغلاية البخار؟
تقوم الغلاية البخارية بتسخين المياه بشكل مشابه لإبريق الشاي ، ولكن على نطاق أكبر وأكثر تعقيدًا. على الرغم من عدم وجود غلايتين بخاريتين متطابقتين ، إلا أنهما يشتركان جميعًا في العناصر التالية: الموقد ، والمبادل الحراري ، والتحكم في درجة حرارة البخار ، وغرفة الاحتراق ، وخزان التمدد ، وقطع الماء المنخفض ، وصمام تنفيس الأمان.
سخانات الماء الساخن أساسية أكثر من الغلايات البخارية. لديهم وظيفة واحدة فقط ، وهي تسخين الماء. كثيرًا ما يتم تسخين المياه باستخدام قضبان التسخين أثناء حفظها في الخزان. بدلاً من الحاجة إلى خزان تخزين ، تسخن سخانات المياه الفورية الماء بسرعة.
تختلف تصميمات وأنواع الغلايات البخارية اختلافًا كبيرًا بناءً على بنائها والاستخدام المقصود.
قائمة أجزاء المراجل البخارية
تتكون الغلاية البخارية من القطع الحيوية التالية (التركيبات والملحقات) لتشغيلها بشكل صحيح وآمن:
- حارق
يتم حقن الهواء والوقود في منطقة الاحتراق عبر الموقد. يجب أن تتحد أنواع الوقود مع الهواء بسهولة ، مثل النفط أو الغاز أو الفحم المطحون جيدًا. يتم التحكم في كمية الهواء التي تدخل إلى الموقد عن طريق مخمدات. يتم توزيع الهواء بشكل موحد حول الموقد بواسطة المكره. يقوم الشاعل بإضاءة الوقود الذي يتم حقنه في الغلاية باستخدام أنابيب تعرف باسم البقع.
- مبادل حراري
يمنع المبادل الحراري السوائل من الاختلاط مع السماح بتبادل الحرارة. في المبادل الحراري ، يتم غمر السائل المراد تسخينه في أنبوب طويل ملفوف. من خلال الأنبوب ، يقوم الغاز أو السائل الساخن بتسخين المياه القريبة. المادة المثالية للمبادلات الحرارية هي الفولاذ المقاوم للصدأ لأنه لن يتآكل أو يصدأ. ومع ذلك ، يمكن أن تتكون المبادلات الحرارية من عدد من المواد.
- التحكم في درجة حرارة البخار
يمكن تجنب الإجهاد الحراري من خلال التحكم الدقيق في درجة حرارة البخار. من أجل تقليل نفقات الوقود ، يلزم التحكم في الضغط ودرجة الحرارة. غالبًا ما تستخدم نفاثات الماء لتنظيم درجة حرارة البخار في سخانات المرحلة الأولى والثانية. يتم تحقيق ذلك باستخدام جهاز إحكام أو جهاز إزالة حرارة.
يعد تجاوز غاز المداخن ، والدوران ، والزاوية التي تطلق بها الشعلات الفرن طرقًا أخرى لتنظيم درجة حرارة البخار. أسهل طريقة لتنظيم درجة حرارة البخار هي مراقبة درجة حرارة البخار لأنه يغادر الغلاية ويضبط صمام رذاذ الماء.
- غرفة الاحتراق
تحتوي غرفة الاحتراق على تفاعل الوقود والهواء وتستخدم الحرارة الناتجة لتكوين البخار. يجب عزل غرفة الاحتراق بشكل مناسب لمنع فقدان الحرارة من خلال الإشعاع من أجل زيادة الكفاءة. الصندوق المفتوح مع الموقد وأدوات التحكم وغرفة الاحتراق متصلة بأنابيب تحمل البخار والماء. يعتمد عمل الغلاية بشكل كبير على كفاءة الاحتراق. يمتص سطح المرجل الموجود أعلى غرفة الاحتراق الحرارة المتولدة في غرفة الاحتراق.
- خزان التوسع
من خلال توفير مساحة لتوسيع المياه وامتصاص الضغط والتحكم في الضغط ، يساعد خزان التمدد في الحفاظ على الضغط في الغلاية. يتم فصل الحجاب الحاجز في الخزان إلى جزأين ، يستقبل أحدهما الماء من المرجل والآخر يتم التحكم فيه بواسطة صمام هواء لتحرير الضغط. عندما يعود الضغط إلى طبيعته ، يدفع صمام الهواء الماء في الجزء المقابل.
- قطع المياه المنخفض
عندما ينخفض مستوى الماء عن مستوى معين ، يؤدي انقطاع المياه المنخفض إلى إيقاف تشغيل الموقد أو قطع الوقود عن غلاية البخار. المرجل الذي يعمل بالحرق الجاف عرضة للتمزق أو الفشل الخطير. تعتبر عمليات قطع المياه المنخفضة للغلاية البخارية عنصر أمان آخر يساعد على حماية الغلاية من الخطر والتلف. غالبًا ما تستخدم في الغلايات البخارية والأجهزة المائية لإغلاق الغلاية في حالة فقد الماء وهي مكون قياسي في بناء الغلاية.
للاستخدام مع الغلايات البخارية ، يعد صمام تحرير الضغط أهم ميزة أمان. يضمن تحرير الضغط المتراكم في غلاية البخار ؛ هذا يساعد على منع وقوع حادث كارثي. بمجرد عودة الضغط إلى طبيعته ، يتم إغلاق صمام تخفيف الضغط. يفتح عندما يتجاوز الضغط مستوى حرج.
بخار تطبيقات المرجل
هناك العديد من الاستخدامات المنزلية والتجارية والصناعية للغلايات البخارية.
غالبًا ما توجد أقل سعة في الغلايات المصنوعة للاستخدام المنزلي والتجاري. إنها مناسبة للاستخدام في الهياكل والمرافق الأكثر إحكاما والتي لا تحتاج إلى الكثير من الطاقة البخارية.
قد يتم التعامل مع العديد من الأنشطة الصناعية التي تتطلب المزيد من القدرة الحصانية بواسطة المراجل الصناعية. المستشفيات والحرم الجامعي وشركات الكيماويات ومصانع الجعة ومرافق تجهيز الأغذية ومؤسسات التصنيع هي مجرد أماكن قليلة حيث قد تجد غلايات صناعية. يستخدم البخار في مرافق تصنيع السيارات لكبريت المطاط للإطارات والاستخدامات الأخرى.
تشمل العمليات العديدة في صناعة الأغذية وتخميرها البخار ، بما في ذلك إنتاج الأغذية المباشرة والمعدات وتعقيم الحاويات. من أجل بسترة الطعام وضمان سلامة الغذاء ، يتم أيضًا استخدام البخار عالي الحرارة.
تطبيقات نموذجية
يتمثل واجب المراجل البخارية النموذجية في توفير التدفئة المركزية للمنازل والمكاتب والشركات والمستشفيات والمباني الأخرى. جميع الغلايات ، بغض النظر عن مكان استخدامها ، لها نفس الوظائف والميكانيكا الأساسية التي تعمل كعملية احتراق محصورة لتوليد الحرارة.
يتم استخدام عدد من أنواع الوقود لتوليد حرارة في الغلاية وإشعال الموقد. تقوم المضخات والمبادلات الحرارية بنقل الحرارة المتولدة في جميع أنحاء النظام. يتم إضافة آليات تحكم إضافية إلى غلاية البخار لتخصيص وظيفتها.
- أحواض السمك
يتم تشغيل أحواض السمك العاملة بواسطة الغلايات البخارية. لحماية مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأنواع المعروضة ، يجب إدارة درجة حرارة الماء وظروف المياه في خزانات الحوض المختلفة بشكل صحيح. تُستخدم الغلايات البخارية التي تعمل بالغاز جنبًا إلى جنب مع المبادلات الحرارية للتحكم في خزانات المياه العذبة والمياه المالحة ، وكذلك لتوليد التيارات المائية والارتفاعات المفاجئة لمحاكاة ظروف المحيطات.
- المختبرات
يستخدم هواء العادم في مختبرات الكلية للتجريب والاختبار. يجلب المجربون الهواء الخارجي لتجديد الهواء المنفق ، والذي قد يكون باردًا ، مما يستلزم التسخين. نظرًا لأن المختبرات شاسعة وواسعة ، فإنها تتطلب كمية كبيرة من الحرارة لتسخينها. تستخدم الجامعات والكليات غلايات بخارية منخفضة الضغط لتلبية الطلب.
- المشروبات والطعام
يجب تسخين المنتجات إلى درجات حرارة معينة أثناء البسترة لقتل الجراثيم. قد تتأثر نكهة المنتج النهائي إذا لم يتم تنظيم درجة الحرارة بشكل مثالي. يتم استخدام حرارة البخار منخفضة الضغط من قبل مصانع البيرة والمقطرات لإنشاء دفعات موثوقة بسعر معقول. يستخدم مزارعو الألبان الغلايات البخارية لتنظيف وتعقيم مرافقهم.
- ناطحات سحاب
إنها بحاجة إلى نظام قوي لتوليد الطاقة يمكنه تحمل الاستخدام المستمر لتسخين الهياكل متعددة الطوابق. ناطحات السحاب هي هياكل ضخمة تتطلب عددًا من الغلايات لتسخينها بكفاءة وبشكل صحيح. قد يصل وزن غلايات ناطحة السحاب البخارية إلى 165 طنًا وتستخدم 3000 لترًا من الوقود كل ساعة ، وهو ما يكفي لتدفئة 2000 منزل للعائلة الواحدة.
نظرًا لأنه سهل النقل ويمكن الوصول إليه دائمًا ، فإن استخدام الماء والبخار لتوفير الحرارة لناطحات السحاب هو استراتيجية عملية وفعالة للغاية.
- تحضير القهوة بالتخمير
تُستخدم الغلايات الكبيرة لتخمير البيرة ، ويتم تسخين الغلايات وتعقيمها باستخدام الغلايات البخارية. يجب تنظيف الغلايات وتعقيمها تمامًا بمجرد انتهاء دورة التخمير لضمان التخلص من جميع الملوثات. نوع الغلاية الذي سيتم استخدامه للحفاظ على الغلايات نظيفة وعملية هو العامل الأول الذي يجب أخذه في الاعتبار عند تصميم مصنع الجعة.
يمكن استخدام الحبوب المتبقية من عملية التخمير كوقود للمراجل البخارية. إنها فكرة اقتصادية وذكية بيئيًا.
- توليد الطاقة
تعد قدرة الغلايات البخارية على تشغيل التوربينات لتوليد الطاقة أحد استخداماتها. عند 900 رطل / بوصة مربعة ، قد ينتج غلاية كبيرة وقوية ما يصل إلى 225,000 رطل من البخار في الساعة. نظام المرجل هذا قادر على إنتاج 20 ميغاواط من الطاقة. يمكن إنشاء الغلايات البخارية باستخدام التطورات التكنولوجية والاختراعات التي تحافظ على الطاقة أثناء إنشائها.
- أفران الخشب
في صناعة الأخشاب ، يتم استخدام الغلايات البخارية منخفضة الضغط في الأفران التي تُستخدم لتجفيف منتجات الأخشاب المتخصصة. تجفيف الفرن ضروري للطهي باستخدام ألواح خشب الأرز والأخشاب الصلبة المستخدمة في بناء الأثاث. لتحسين جودة المنتجات الخشبية ، يمكن للشركات تجفيف منتجاتها بطريقة آمنة وفعالة باستخدام غلاية بخار منخفضة الضغط. تعتبر حرارة البخار منخفضة الضغط مثالية لهذا النوع من إجراءات التجفيف حيث يمكن التحكم فيها وثابت بشكل ملحوظ.
سخانات المياه الساخنة والغلايات والأفران
تولد الأفران وسخانات الماء الساخن والغلايات حرارة ، لكن هيكلها وتشغيلها يختلفان. دعنا نستكشف الاختلافات:
ينتج البخار عن طريق غليان الماء في وعاء مضغوط. لمجموعة متنوعة من الاستخدامات التجارية والصناعية ، قد تحدد العديد من المنشآت ضغط بخار يرتبط ارتباطًا مباشرًا بدرجة حرارة البخار التي يمكن تعديلها. قد تقوم أنظمة التدفئة المركزية المحلية بتسخين المنزل بشكل فعال عن طريق توزيع البخار على المشعات. يختلف تعقيد وتصميم الغلايات حسب الاستخدام المخصص لها.
سخانات الماء الساخن أساسية أكثر من الغلايات. لديهم وظيفة واحدة فقط ، وهي تسخين الماء. كثيرًا ما يتم تسخين المياه باستخدام قضبان التسخين أثناء حفظها في الخزان. بدلاً من الحاجة إلى خزان تخزين ، تسخن سخانات المياه الفورية الماء بسرعة.
تعمل الأفران على تسخين الهواء الذي يتدفق عبر المنزل أو الهيكل وليس الماء. يتم تسخين الهواء قبل توزيعه عبر سلسلة من الفتحات بواسطة مبادل حراري يتم تسخينه عن طريق حرق الوقود. يستخدم منظم الحرارة للتحكم في درجة حرارة الفرن.
الخاتمة
تعلمنا من هذه المقالة أن غلاية البخار هي نظام تسخين ينتج البخار الذي يولد الطاقة عن طريق تسخين المياه لإنتاج البخار. تقوم غلاية بخار بتسخين الماء عن طريق حرق الوقود. يتم تعريف الغلاية البخارية من خلال بنائها وقابليتها للنقل ونوع الأنابيب ونوع الوقود والضغط المتولد. تمتص غلايات البخار الحرارة الناتجة عن الاحتراق. الأنماط الثلاثة لنقل الحرارة هي الإشعاع والحمل الحراري والتوصيل. يختلف تصميم ونوع الغلايات البخارية اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على بنائها واستخدامها ، من بين معلومات أخرى. THINKTANK هي شركة عائلية تايوانية متخصصة في تصنيع الصمامات لأفضل 10 مصنعي غلايات في الصين. إذا كنت بحاجة إلى صمامات صناعية مثل صمامات التشغيل / الإيقاف ، وصمامات التحكم ، وصمامات الأمان ، وما إلى ذلك ، فلا تتردد في الاتصال بنا للحصول على استشارة مجانية.
