غلاية أنبوب الماء: الجهاز مبدأ التشغيل في الطاقة الصناعية

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

تستخدم معدات تسخين مياه الغلايات على نطاق واسع في الصناعة ، حيث يتم تقييم الأداء العالي لمجموعات المولدات. تُستخدم هذه الوحدات بشكل أساسي في العمليات التكنولوجية - على سبيل المثال ، لتوليد البخار عن طريق تبخير الماء. لكن لا يتم استبعاد إمكانية التشغيل المنزلي ، إذا كان من الضروري تنظيم إمدادات الماء الساخن للعديد من المستهلكين الكبار. من بين أفضل تصاميم مولدات البخار ، يمكن للمرء أن يلاحظ تصميم أنبوب الماء. غلاية من هذا النوع ليست أقل شأنا من العديد من نظائرها من حيث الإنتاج لكل وحدة زمنية ، ولكن تصميمها يسبب العديد من القيود على التشغيل في ظروف ضيقة.

وحدة الجهاز

التصميم الأكثر شيوعًا مع طبلين (مجمعين) في القاعدة. هذه خزانات معدنية مترابطة بواسطة أنابيب مختلفةبأقطار. ومن المكونات الإلزامية أيضًا غرفة الاحتراق أو الفرن الذي يولد طاقة حرارية. تشمل عناصر التصميم الأخرى:

• أنبوب إمداد الوقود (سائل عادة).
• تداول اتصالات المياه
• مداخل ومخارج المياه
• مخرج لتصريف المياه
• قواطع (إذا كنا نتحدث عن نظام غلاية مغلق في علبة واقية).
• مدخنة.
• فاصل البخار.

معظم العناصر الهيكلية لغلاية أنبوب الماء مصنوعة من سبيكة فولاذية مقاومة للحرارة. هناك أيضًا نماذج من الحديد الزهر ، ولكن يمكن استخدامها إذا سمحت ظروف التشغيل بتركيب الوحدات الثقيلة. يمكن أيضًا تصنيع العناصر الأنبوبية والتركيبية جزئيًا على أساس السيراميك المقاوم للحريق ، وهو أكثر عملية من المعدن. نافذة صندوق الاحتراق وعدد من المجالات الأخرى التي يمكن ملاحظتها مصنوعة من الزجاج المقوى المقاوم للحرارة.

العناصر الهيكلية المساعدة

اختياريًا ، قد تشتمل الغلاية على أجهزة إضافية تعمل على توسيع القدرات وسهولة استخدام المعدات. من بينها الأجهزة التالية:

• المدفأة. مصمم لزيادة درجة حرارة البخار إلى 100 درجة مئوية وما فوق. في حد ذاته ، لا يهدف تصميم وحدات أنابيب المياه إلى جعل نظام درجة حرارة البخار يصل إلى قيم معينة. كقاعدة عامة ، فإن الهدف من العمل هو بالضبط تأثير التبخر. من ناحية أخرى ، الحمل الحراريالسخانات الفائقة ، حسب النموذج ، قادرة على رفع درجة حرارة خليط المخرج إلى 500 درجة مئوية ، وهو ما قد يكون مطلوبًا في بعض العمليات التكنولوجية في الإنتاج.
• مزيل الرطوبة. أيضا مستحضر بخار يجفف عن طريق إزالة الرطوبة الزائدة.
• تراكم البخار. إذا لم تستطع غلاية أنبوب الماء التعامل مع الأحمال أو ، على العكس من ذلك ، تملأ غرفة البخار بأحجام قليلة ، سيساعد هذا الجهاز في موازنة وضع التشغيل. يأخذ المجمع أو يضخ البخار المتدفق إلى النظام عند الضرورة.
• جهاز لمعالجة المياه. تحتاج المياه ، كمصدر للتوليد ، إلى معالجة مناسبة. على سبيل المثال ، يقلل نظام الفلتر الخاص من حجم الأكسجين المذاب ويزيل الأملاح والمواد الكيميائية غير المرغوب فيها.
• اليوم أصبح الاستغناء عن أدوات التحكم الأوتوماتيكية أقل شيوعًا ، ولكن يتم توفيرها أيضًا بشكل قياسي مع المعدات. يمكنك فقط شراء مجموعة موسعة من الأجهزة التي ستتيح لك المراقبة الشاملة لمعلمات الضغط ودرجة الحرارة والرطوبة وما إلى ذلك.

مبدأ العملية

في الوضع الأولي ، يتم ملء براملين بالماء - أحدهما (ماء) بالكامل ، والآخر (بخار) نصفه. في المجمع الثاني ، يتم توفير غشاء فاصل بالداخل ، ويفصل الماء عن البخار. هذه الحدود تسمى مرآة التبخر. تبدأ عملية العمل من لحظة إشعال صندوق الاحتراق ، المتصل بمبادل حراري على شكل نظام أنبوبي به ماء متداول. يدخل الماء الساخن البرميل الأول ،الحفاظ على حجم كاف.

في نفس الوقت ، تبدأ عملية تبخر السائل في رأس بخار غلاية أنبوب الماء. يعتمد مبدأ تشغيل الوحدة على التبادل الحراري بالحمل الحراري ، والذي يمكن تنفيذه في الوضع الطبيعي بدون توقف. يمر الماء البارد من نظام إمداد المياه المركزي بالمستوى الأساسي للترشيح ، ثم يدخل في نظام التبادل الحراري ويتم توجيهه إلى أسطوانة التسخين. علاوة على ذلك ، اعتمادًا على معدل التبخر ، يقوم السائل بتجديد مستوى ملء مجمع البخار تدريجيًا. البخار ، بدوره ، إما يتم إطلاقه من خلال المدخنة ، أو يدخل منطقة المعالجة لمزيد من الاستخدام.

الاختلافات من غلاية أنبوب النار

يكمن الاختلاف بين هذه الوحدات في تكوين مكان غرفة الاحتراق أو ، من حيث المبدأ ، مصدر الطاقة الحرارية بالنسبة للمبادل الحراري وخزان المياه. أولاً ، توليد البخار غير مطلوب على الإطلاق. تعمل غلاية أنبوب النار بشكل أساسي للتدفئة بالماء ، مما يوفر وظيفة نظام DHW. ثانيًا ، في مثل هذه الغلايات ، يقع الفرن في وسط الهيكل ، وتكون الحاويات التي تحتوي على دوائر دوران المياه ذات طبيعة تطبيقية. هم على اتصال مع المبادل الحراري على السطح الخارجي للهيكل.

لكن هذا ليس هو الفرق الوحيد بين غلايات أنابيب النار وأنبوب الماء. يمر الاختلاف أيضًا بوسائل تنظيم عملية التبادل الحراري. يوفر تصميم وحدة أنبوب الماء موفرًا اقتصاديًا ، حيث يتم تسخين الماء البارد في البداية. تبعا لذلك ، كذلكتكون تفاعلات نقل الحرارة أكثر كثافة مع استهلاك أقل للطاقة. من ناحية أخرى ، تشمل مزايا معدات أنابيب الحريق البساطة الهيكلية والحد الأدنى من إجراءات الصيانة أثناء التشغيل.

الاختلافات عن معدات أنابيب الغاز

في وحدات أنابيب الماء ، يكون المترجم المباشر للطاقة الحرارية هو الماء الساخن ، الذي يملأ أنابيب دوران المبادل الحراري. لقد تبين وجود مولد فعال وآمن يساهم في إنتاج البخار. بالنسبة لمراجل أنابيب الغاز ، فإن التصميم الفني ، حتى من الخارج ، قد يتوافق جزئيًا مع هياكل أنابيب المياه. الاختلاف الوحيد هو أن حاملة الطاقة الحرارية ستكون غازات العادم في غرفة الاحتراق. كيف يؤثر ذلك على العملية التشغيلية؟ إذا كان مبدأ تشغيل غلاية أنابيب المياه يسمح بالاستهلاك الكامل للنفايات بدون بقايا حتى لحظة التبخر واستخدام البخار مرة أخرى ، فسيتعين على غلاية أنبوب الغاز إطلاق وسيط الغاز العامل الموجود بالفعل في المبادل الحراري النظام. علاوة على ذلك ، يتم توفير فوهات سميكة لهذا الغرض لضمان سلامة العملية.

أنواع مختلفة من غلايات أنابيب المياه

ميزة التصنيف الرئيسية هي موقع المجمعين. تقليديا ، تم تجهيز الهياكل بأسطوانات أفقية ، متصلة بشكل ملائم بدوائر إمداد المياه المتداولة. يتم تثبيت جامعين على المنصة بشكل متوازٍ ، ويمكن وضع صندوق نيران مع قنوات مخرج بينهما. إذا كان في الغرفة الفنيةلا توجد مساحة كافية ، ثم يتم استخدام غلايات أنابيب المياه العمودية على ركيزة اتصال خاصة. تندفع البراميل الأسطوانية لأعلى ، ويتم توفير سائل عامل بدرجات حرارة مختلفة من الأسفل. يتم إخراج بخار العملية في الأعلى.

غلاية أنبوب مياه السفينة

تصميم هذه الوحدات مناسب على النحو الأمثل للاستخدام كجزء من النقل البحري. ولكن حتى في هذه الحالة ، يتم استخدام تعديلات خاصة للغلايات - الإشعاع. السمة المميزة لها هي استخدام الطاقة الحرارية الإشعاعية ، والتي يتم إطلاقها أيضًا أثناء احتراق الوقود (عادةً الديزل). الشرط الهيكلي الإلزامي هو الموقع العلوي لفوهات الفرن. ميزة أخرى لتصميم غلاية أنابيب المياه للسفن البحرية هي الدمج مع محطات التوربينات البخارية التي توفر تسخينًا متوسطًا للبخار.

صيانة المعدات

البنية التحتية للاتصالات مع عناصر الأنابيب معقدة للغاية بالنسبة لوحدات أنابيب المياه ، مما يؤدي إلى قائمة واسعة من الإجراءات الفنية للتشخيص والإصلاح. يجب أن يقوم موظفو الصيانة بفحص حالة الأنابيب بشكل دوري للتأكد من إحكامها ، وإجراء الكشف عن الخلل في الوحدات الوظيفية وأدوات التحكم الأوتوماتيكية ، وكذلك الحفاظ على موثوقية التوصيلات مع المثبتات. يتم إيلاء اهتمام خاص لأنابيب المبادل الحراري والمجمعات - يمكن أن يؤدي أدنى انخفاض في الضغط إلى إتلاف الهيكل ، مما سيخلق ظروفًا لإزالة الضغط من الدائرة.

الايجابياتتصاميم

أهم ميزة لمثل هذه الغلايات في الأسرة العامة للوحدات البخارية هي الأمان. بالحفاظ على توازن درجة الحرارة الأمثل ، يمكنك الاعتماد على التشغيل طويل المدى للمعدات دون حوادث أو تلف أجزاء العمل. تمت الإشارة أيضًا إلى الإمكانات التنظيمية الواسعة لقطط أنابيب المياه ، والتي يتم تأكيدها من خلال دمج الموفر مع صمامات الإغلاق التلقائي. تعمل الأجهزة بدون مشاركة المشغل ، بناءً على بيانات خوارزميات الترموستات المثبتة. هذا يجعل من الممكن برمجة النظام لعدة أيام قادمة.

سلبيات التصميم

مبدأ تشغيل هذه الغلايات يتركز على الأداء العالي بغض النظر عن ظروف الاستخدام. في الآونة الأخيرة ، يلعب هذا الفارق الدقيق دورًا متزايد الأهمية على خلفية تحسين وترشيد القدرات الإنتاجية. تجعل تبادلات الاتصالات ذات الجسم الضخم ومتعددة المستويات لغلايات أنابيب المياه البخارية من الضروري البحث عن حلول بديلة لمشاكل توليد البخار. ومع ذلك ، لا يتم استبعاد مفهوم تقليل جهاز هذه الغلاية. ولكن في هذه الحالة ، ستفقد الكفاءة العالية ، ناهيك عن إمكانيات العمل في وضع التوليد المشترك مع توفير مواز لعملية DHW. وبعبارة أخرى ، فإن المعدات مناسبة بشكل مثالي للصناعات الكبيرة التي تحتاج إلى كميات كبيرة من بخار العملية ، ولكنها بالكاد مفيدة لتزويد المستهلكين بالطلب المنخفض على الطاقة المستهدفة.

الخلاصة

الاختلاف الأساسي بين المفهوم نفسهتنتمي غلايات أنابيب المياه إلى فئة المعدات التي يتم إدخالها مرة واحدة. تتمتع هذه التركيبات بميزة كبيرة على الأنظمة المستقلة ، والتي تكمن في إمكانية استمرار عملية التوليد. حتى في ظروف التشغيل القصوى ، فإن غلايات أنابيب المياه قادرة على العمل لفترة طويلة مع الحفاظ على نفس جودة إنتاج البخار. شيء آخر هو أن متطلبات السلامة لا تزال تستبعد الجلسات الطويلة للعمليات في قوى عالية. بالنسبة للاستقلالية ، فيما يتعلق بهذه الغلايات ، يتم التعبير عنها في إلغاء الحاجة إلى إمدادات الطاقة. بالطبع ، ستحتاج صمامات الإغلاق إلى طاقة بطارية على الأقل ، لكن عملية تدوير المياه والتبخر اللاحق يمكن التحكم فيها تمامًا بدون كهرباء.