لأي أغراض تحتاج إلى غلاية بخارية: الرسم التخطيطي والتشغيل

تعتبر الغلاية البخارية اختراعًا قديمًا، لكنها لا تزال تستخدم في الصناعة.على سبيل المثال، في محطات توليد الطاقة، حيث تعتبر وحدة توليد البخار أحد العناصر الرئيسية لإنتاج الكهرباء. يتم أيضًا تركيب غلايات البخار في جميع غرف غلايات المصانع والمصانع. ونادرا ما يتم استخدامها في الحياة اليومية اليوم، لأنه تم استبدالها بغلايات مياه أكثر أمانا وكفاءة في استخدام الطاقة.

تصنيف المنشآت البخارية

هناك عدة مقاييس يتم من خلالها إجراء التصنيف. أهمها ثلاثة مقاييس.

أنبوب المياه

إنها تحول الماء إلى بخار بشكل أسرع من أنابيب الغاز. لديهم كفاءة أعلى بسبب ميزات التصميم للوحدة. في جوهرها، هو عبارة عن مسكن به عدد كبير من الأنابيب الموجودة بداخله. يتحرك الماء عبر الأنابيب، ويحترق الوقود بين الأنابيب.

عند درجات الحرارة المرتفعة يتحول الماء إلى بخار. وبما أن هناك العديد من الأنابيب، فإن مساحة التسخين الخاصة بها تكون أكبر في المقابل. وكلما زاد عدد الأنابيب في الغلاية، كلما زاد انتقال السائل إلى حالة البخار.

أنبوب المياه المراجل البخارية وتنقسم إلى مجموعتين فرعيتين:

• مباشرة من خلال؛
• نوع الطبل.

الأول هو الهياكل من نوع الأنابيب، والتي تم ذكرها أعلاه. يتم تقديم الأخير في السوق في موقعين – أفقيًا وعموديًا. لكن مبدأ تشغيل هذا النوع من الأجهزة هو نفسه.

يشتمل تصميمه على أسطوانة لا تقوم بتجميع البخار فحسب، بل تفصل المكثفات عنه أيضًا. يتم إرسال الأخير إلى منطقة التدفئة، أي يتم تقليل فقدان المياه.

للحصول على بخار جاف عالي الحرارة في الصناعة، يتم تركيب عدة غلايات من نوع الأسطوانة على التوالي. ويمكن ضغط هذا البخار إلى أقصى ضغط، وهو أمر ضروري في العديد من العمليات التكنولوجية.

تنقسم الغلايات من هذا النوع إلى موقعين - غير متطايرة ودوران. وهي تختلف عن بعضها البعض في غياب أو وجود مضخة تداول على التوالي. وجود هذا الأخير يزيد من كفاءة التثبيت. والحقيقة هي أنه خلال ثورة واحدة من الماء في المرجل، يتبخر 10٪ من حجمه. وهذا هو، لكي يتبخر الحجم بأكمله، ستكون هناك حاجة إلى 10 دورات على الأقل.

مع حركة الجاذبية، سيستغرق هذا الكثير من الوقت، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة. تقوم مضخة التدوير بتحريك السائل بسرعة، وسيتم إجراء المزيد من الدورات في نفس الفترة الزمنية. وهذا يعني أن الحجم الكامل للمياه سوف يتحول بسرعة إلى بخار.

ولكن في الغلايات من نوع الأسطوانة، يجب تثبيت منظم مستوى المكثفات في المضخة. موقع التثبيت: فاصل البخار. وتتمثل مهمتها في التحكم في حجم المكثفات المتكونة.

على سبيل المثال، إذا تم تشكيل القليل منه، يتم تقليل الخصائص التقنية لتركيب البخار. وإذا تشكلت منه بكثرة فإن ذلك يؤدي إلى انخفاض الضغط داخل الوحدة. والعواقب هي الغليان السريع والانفجار.

فاصل البخار عبارة عن أنبوب كبير المقطع يشبه الأسطوانة. ومن هنا اسم المرجل. يجمع هذا الأنبوب الماء المشبع بالبخار. في الواقع، تحدث عمليتان (تسخين السائل والتبخير) بشكل منفصل عن بعضهما البعض. ومن هنا السلامة العالية لتشغيل هذا النوع من المعدات.

تعديل أنابيب المياه

أنبوب الغاز

من الناحية الهيكلية، هذا عبارة عن غلاية، بداخلها توجد أنابيب ذات قطر كبير حول صندوق الاحتراق.وتتحرك فيها الغازات الساخنة، ويتدفق الماء فيما بينها. وهذا هو عكس نظائرها في أنابيب المياه. تنتج محطات أنابيب الغاز بخارًا عالي الحرارة، والذي يستخدم غالبًا في عمليات إعادة التدوير.

للغلاية البخارية ذات أنبوب الغاز عيب واحد مهم - الضغط العالي للمنتج النهائي. تم العثور على هذا الأخير بكميات كبيرة في الوحدة. هذا هو ما يسبب انخفاض في سلامة التثبيت. ولذلك، تم تجهيز الغلايات بنظام أمني باهظ الثمن ومعقد. بالإضافة إلى ذلك، فإن كل من الجسم والأنابيب مصنوعة من الفولاذ السميك، مما يزيد من تكلفة المعدات.

الممثل المذهل لنوع أنبوب الغاز هو غلاية القاطرة.

بناء غلاية قاطرة أفقية

يمكن لكلا المنشأتين (أنبوب الماء وأنبوب الغاز) إنتاج أنواع مختلفة من البخار:

• مشبع؛
• الماء المحموم.

الأول هو الوسط الذي يتشكل عند درجة حرارة +100 درجة مئوية. يبرد بسرعة مع تكوين المكثفات التي تعود إلى منطقة التسخين. وتستخدم هذه المنشآت للتدفئة المنزلية. لا يتجاوز الضغط في غلاية بخارية من هذا النوع 100 كيلو باسكال.

والثاني هو وسيلة يتم الحصول عليها عند درجة حرارة +500 درجة مئوية. لذلك لا تتشكل فيه معلقات وقطرات مائية. مع التسخين التدريجي، يمكن أن يتشكل الماء، ولكن لهذا الغرض يتم تثبيت فاصل في تصميم التثبيت.

التقدم العلمي والتكنولوجي لا يقف ساكنا. اليوم، تقدم الشركات المصنعة تركيبات أنابيب المياه التي لا تختلف عن تركيبات أنابيب الغاز من حيث الكفاءة والسلامة. أولاً، يتم تغليفها بمادة عازلة للحرارة. ثانياً، الجزء الداخلي مبطن بمادة تعمل بالأشعة تحت الحمراء، والتي تعمل بمثابة عاكس للطاقة الحرارية.

وبما أن أجهزة أنابيب المياه أرخص بعدة مرات من الأجهزة ذات الأسطوانة، بالإضافة إلى سهولة تشغيلها، فقد زادت شعبيتها والطلب عليها بشكل حاد.

وتزداد الكفاءة أيضًا بفضل أحدث السبائك الفولاذية التي تصنع منها أجزاء الجهاز. كما تم تقديم تقنية تسخين جديدة تستخدم شعلتين متقابلتين. تسمى هذه التقنية "المشاعل القادمة".

بمساعدتهم، تصل درجة حرارة التسخين إلى 1800-1900 درجة مئوية. عادة لا تتجاوز 1200 درجة مئوية. وعليه فإن كفاءة هذه التركيبات لا تقل عن 90٪.

الغلايات المنزلية

هناك اهتمام كبير بهذه الوحدات اليوم. لكن أيضا متطلبات لهم كبيرة:

• الاكتناز.
• خفيفة الوزن حتى لا تصب الأساس تحتها.
• عامل أمان عالي
• إمكانية الخدمة من قبل موظفين غير مؤهلين؛
• الحد الأدنى من وقت البدء والتدفئة.

اليوم، تقدم الشركات المصنعة نوعين من التركيبات المنزلية - الملف، المعروف أيضًا باسم سترة دوامة كلاسيكية.

الأول هو أنبوب واحد، ملفوف في دوامة. يتحرك الماء على طوله ويتحول إلى بخار. قدرة البخار للمعدات صغيرة. لكن في هذه الحالة، لا يلعب هذا الدور الأكثر أهمية، لأن المرجل المنزلي يجب أن ينتج بخارًا منخفض الإمكانات.

كفاءة التشغيل منخفضة أيضًا، ولكن يمكن تصحيح ذلك من خلال الترتيب المتكرر للدوائر. لكن مثل هذه الغلاية تحمل رقماً قياسياً في وقت التسخين - بعد 3 دقائق من تشغيل الشعلة.

والثاني هو تصميم غلاية بخارية فريد تمامًا. جسم من صدفتين يمر بينهما الماء. يوجد صندوق نار بالداخل، وعند الاحتراق، تلتف الشعلة بشكل حلزوني، مما يزيد من نقل الحرارة. لا الأنابيب.

فوائد أخرى:

• الترتيب الرأسي، وبالتالي زيادة الاكتناز؛
• الكفاءة، مثل الطبول؛
• وقت التسخين – 5 دقائق.

ثلاث سلبيات:

• المعدات باهظة الثمن.
• التصميم معقد.
• الاعتماد الكامل على الطاقة - المنفاخ الذي بدونه لا تعمل الوحدة يتطلب مصدرًا للكهرباء.

غلاية بخارية حلزونية

التطبيق التكنولوجي لمحطات البخار الغلايات

هناك العديد من الصناعات التي تستخدم فيها الغلايات البخارية باستمرار:

1. الصناعة الأولى هي هندسة الطاقة الحرارية. ويستخدم البخار لتدفئة الورش الكبيرة، على سبيل المثال في صناعة السيارات. يقوم البخار بتسخين الماء إلى درجة الحرارة المطلوبة، ثم يتم دفعه بواسطة مضخات على طول أنابيب التدفئة إلى المباني متعددة الطوابق وغيرها من الأشياء.
2. الصناعة الثانية هي الطاقة. هنا، يتم استخدام البخار لتدوير التوربين، الذي ينتج تيارًا كهربائيًا.
3. الصناعة الثالثة هي إنتاج مواد البناء. على سبيل المثال، يتم تجفيف المنتجات الخرسانية بالبخار.

في العديد من الصناعات، تعتبر الغلايات البخارية جزءًا لا يتجزأ من التكنولوجيا. ويشمل ذلك التطهير، وتجفيف المنتجات الغذائية، وتجهيز الطهي، وحفظها، وما إلى ذلك.

يتضمن التخلص من النفايات الغازية أيضًا استخدام محطات البخار. في هذه العملية يعملون كمبردات. تأخذ هذه الغلاية الطاقة الحرارية من الغازات الخارجة، على سبيل المثال، من الأفران ذات درجة الحرارة العالية.

مبادئ التشغيل والتصميم

والغرض الرئيسي منها هو تغيير الحالة الفيزيائية للمياه، أي تحويلها من السائل إلى الغازي مع المعلمات المطلوبة. تسير العملية على النحو التالي:

• يتم ملء الغلاية بالماء عن طريق الجاذبية أو باستخدام المضخة؛
• يتم تشغيل نظام التدفئة.
• يبدأ تكوين البخار.
• ينخفض ​​مستوى السائل تدريجياً ليصل إلى الحد الأدنى.
• يتفاعل مستشعر المستوى ويقوم بتشغيل المضخة.
• الماء يملأ الأنابيب.

يمكننا القول أن الغلايات البخارية تعمل وفق مبدأ دوري.

بناء

تتكون الغلايات البخارية من وحدات وأجزاء رئيسية ومساعدة بالإضافة إلى التشغيل الآلي.

الشرط الرئيسي لمنتجات الصلب هو أن تكون مصنوعة من سبائك مقاومة للحرارة. هذه هي الطريقة الوحيدة لتحقيق أقصى مستوى من التشغيل الآمن لمعدات الغلايات.

مخطط المراجل البخارية

يلعب نظام الأمان دورًا مهمًا. هذه ليست فقط أجهزة استشعار درجة الحرارة والضغط. يتضمن النظام السلامة الميكانيكية. ويشمل صمامات الفحص والصمامات الكهربائية وصمامات الإغلاق الأخرى. تضمن هذه الحماية المزدوجة أقصى قدر من الأمان، خاصة في الحالات التي تتعطل فيها الأجهزة الإلكترونية. في هذا الوقت، يتولى الميكانيكيون جميع الوظائف.

هناك متطلبات خاصة لنظام معالجة المياه. يجب أن تستوفي المياه معايير معينة. تختلف هذه المعايير بالنسبة لوحدات التدفق المباشر والأسطوانة. في الحالة الأخيرة، يجب أن يكون السائل نظيفًا تمامًا ومقطرًا تقريبًا. بعد كل شيء، في مثل هذه الأجهزة لا تختفي في أي مكان. أي املأ الغلاية مرة واحدة وسيعمل لسنوات عديدة.

إذا كان الماء عسرًا بالشوائب فكل شيء أنابيب وبعد فترة سوف تصبح مسدودة بالرواسب والصدأ. يتناقص قطرها، تنخفض الموصلية الحرارية، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة. لن يكون البخار بنفس المستوى المطلوب (درجة الحرارة والرطوبة).

على الرغم من تصميمها المعقد وانخفاض مستوى السلامة، إلا أن الغلايات البخارية لا تزال مطلوبة. خاصة على السفن، في تكنولوجيا محطات الطاقة، المصانع التي تتطلب درجات حرارة عالية لسائل التبريد. ولذلك، فإن الشركات المصنعة تبذل قصارى جهدها لزيادة السلامة التشغيلية، وتقليل تكلفة المعدات وتعقيد الصيانة.

إذا كان لديك أسئلة، اطرحها في التعليقات.إذا أعجبك المقال، قم بمشاركته على شبكات التواصل الاجتماعي حتى يتعرف الآخرون على الموضوع. احفظ الرابط في إشاراتك المرجعية.

نوصي أيضًا بمشاهدة مقاطع الفيديو المختارة حول موضوعنا.

كيف تعمل غلاية البخار؟

المراجل البخارية - التصميم والصيانة، نظرة عامة مفصلة.

مصدر المعلومات:

• https://pechiexpert.ru/parovoj-kotel
• https://clubpechnikov.ru/parovoj-kotel
• https://kotle.ru/parovye-kotly/ustrojstvo-parovyh-kotlov