الشروط: عناصر ومكونات الغلايات. ضغط البخار

المرجل هو أحد الأجزاء المكونة لأي نظام تدفئة. إنه مصمم لتحويل طاقة احتراق الوقود (في حالة غلاية الغاز ، مثل هذا الوقود غاز) إلى حرارة لتسخين السائل ، والذي يتم توفيره بعد ذلك لبطاريات التدفئة. يخضع الهيكل الداخلي للغلايات الغازية الحديثة لحل المهمة الرئيسية - لضمان أقصى قدر من الراحة وسلامة الاستخدام مع تقليل التحكم البشري الإلزامي.

قبل الشروع في وصف تفصيلي للمكونات الرئيسية لمراجل الغاز ، من الضروري إيلاء بعض الاهتمام لتصنيفها. على الرغم من حقيقة أن جميع الغلايات مرتبة بنفس الطريقة تقريبًا ، فإن كل نوع له خصائصه الخاصة ، والتي تتطلب دعمًا لبعض التعديلات على الأجزاء المستخدمة. لذلك ، الغلايات هي:

• الجدار والأرضية... النسخة المثبتة على الحائط أكثر إحكاما وملاءمة وتستخدم عادة في المنازل الخاصة. تتمثل ميزة المرجل القائم على الأرض في إمكانية تسخين مساحات كبيرة نظرًا لقوتها الأعلى بكثير. لذلك ، غالبًا ما يتم تثبيت هذه الوحدات في منشآت الإنتاج.
• الغلاف الجوي والشاحن التوربيني... مبدأ تشغيل غلاية الغلاف الجوي هو نفس مبدأ الموقد التقليدي: يتم أخذ الهواء من الغرفة وتفريغه في مدخنة مبنية خصيصًا بسبب السحب الطبيعي. في الموديلات المزودة بشاحن توربيني ، تخلق المروحة المدمجة قوة الجر ، وتكون غرفة الاحتراق مغلقة تمامًا ، ويتم سحب الهواء من الشارع.
• دائرة واحدة ودائرة مزدوجة... الجهاز الذي يحتوي على دائرة واحدة مخصص فقط لتدفئة المباني ، وتتمثل مهمة المرجل ذو الدائرة المزدوجة أيضًا في تزويد السكان بالماء الساخن.
• مع الموقد التقليدي أو المعدل... يفترض جهاز الغلايات المزودة بموقد معدل التحكم التلقائي في الطاقة ، مما يؤدي إلى تحقيق وفورات كبيرة في استهلاك الغاز.
• مع اشتعال إلكتروني أو سيراميك بيزوسيراميك.يعد الإشعال الإلكتروني أكثر ملاءمة - يحدث اشتعال أبخرة الغاز في غرفة الاحتراق دون تدخل بشري ، بينما في الأنظمة ذات الإشعال الانضغاطي ، يلزم الضغط على الزر المقابل في كل مرة.

العناصر الرئيسية لغلاية الغاز

كما أشرنا أعلاه ، فإن جهاز غلاية الغاز هو نفسه تقريبًا لجميع المتغيرات في تنفيذه. هذا يعني أن المكونات الرئيسية التي يتم تجميع الغلايات منها هي نفسها:

• الموقد الغازي... إنه هيكل مستطيل مثقوب. يوجد بداخله فوهات يتم من خلالها إمداد الغاز إلى غرفة الاحتراق. توفر الفتحات توزيعًا متساويًا للهب في جميع أنحاء الموقد ، مما يؤدي إلى تهيئة الظروف للتدفئة الأكثر كفاءة لسائل التبريد داخل غلاية الغاز.
• مبادل حراري- صندوق معدني به مشعاع مدمج ، يوجد بداخله أنابيب بسائل تبريد. تعمل طاقة غاز الاحتراق على تسخين المبادل الحراري وتنقل الحرارة إلى السائل. تحتوي الغلاية ذات الدائرة الواحدة دائمًا على مبادل حراري واحد ، ويمكن أن تحتوي غلاية الدائرة المزدوجة على اثنين منهم - أساسي وثانوي.
• مضخة الدورة الدموية... يوفر الضغط في خط تسخين الغاز مع الدوران القسري. غير موجود في جميع موديلات غلايات الغاز.
• خزان التمدد... يعمل على الإزالة المؤقتة لسائل التبريد أثناء تسخينه وتمدده بشكل مكثف. لديه قدرة كافية للظروف المتوسطة. لتسخين المساحات الكبيرة ، غالبًا ما يتم تثبيت خزان إضافي في النظام.
• جهاز إزالة منتجات الاحتراق... بالنسبة للغلايات الجوية ، يجب توصيل المخرج بمدخنة منفصلة ذات تيار طبيعي ، ونماذج الشحن التوربيني لها أنبوب محوري مزدوج لمخرج نفايات الغاز ، حيث يتم إنشاء المسودة بواسطة مروحة مدمجة.
• نظام التشغيل الآلي... هذه وحدة التحكم في تشغيل الغلاية ، والتي تتضمن دائرة إلكترونية تحدد وضع تشغيل النظام اعتمادًا على قراءات أجهزة الاستشعار المتصلة والمدمجة.

يمكن أن يضيف التعديل المحدد لمرجل الغاز بعض الميزات إلى أجهزتها. لذلك ، على سبيل المثال ، بالنسبة لوحدة الدائرة الواحدة ، يمكن استخدام غلاية خارجية لتسخين المياه الصحية ، ويمكن أن يشتمل الجهاز الخاص بغلاية الغاز ذات الدائرة المزدوجة على مبادل حراري مدمج ، حيث يتم تحضير الناقل الحراري لكلا الدائرتين .

الآن دعونا نلقي نظرة على المكونات الرئيسية لمراجل الغاز بمزيد من التفصيل.

الموقد الغازي

اعتمادًا على نوع الغلاية ، يمكن أن يكون الموقد في الغلاف الجوي أو مسودة قسرية. الغلايات ذات الشعلات الجوية أرخص ، وتصدر ضوضاء أقل ، ولكنها ذات سعة صغيرة. يمكن للشعلات المضغوطة ، خاصة كجزء من غلاية الغاز القائمة على الأرض ، أن توفر قدرة تصل إلى عدة آلاف من الكيلوات.

بالإضافة إلى ذلك ، تنقسم الشعلات إلى:

• مرحلة واحدة؛
• مرحلتين
• معدّل.

الأكثر كفاءة هي الشعلات المعدلة. إنها تسمح لك بضبط ارتفاع اللهب بسلاسة ودرجة تسخين المبرد حسب درجة حرارة الغرفة وتوفر وفورات كبيرة في وقود الغاز.

مبادل حراري

المؤشر الرئيسي لجودة المبادل الحراري هو المادة التي صنع منها.

الأكثر موثوقية ودائم هو الحديد الزهر. يمكن أن تعمل المبادلات الحرارية المصنوعة من الحديد الزهر لعدة عقود ، وبالتالي تحديد عمر الخدمة الطويل لغلاية الغاز بالكامل. تحافظ هذه المادة على الحرارة جيدًا ، لذا فهي رائعة لنظام التسخين ثنائي الدائرة. تشمل عيوب الحديد الزهر هشاشته ووزنه العالي.

لا تتصدع المبادلات الحرارية الفولاذية أو تنكسر بسبب الصدمات غير المتوقعة أو التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة. لكنها تحترق بشكل أسرع وتتعرض للتآكل. في النماذج باهظة الثمن من الغلايات الغازية ، يتم استخدام المبادلات الحرارية المصنوعة من درجات خاصة من الفولاذ ، والتي ، من حيث متانتها ، يمكن مقارنتها بالحديد الزهر. في كثير من الأحيان ، لإطالة عمر الخدمة ، يتم طلاء المبادلات الحرارية الفولاذية بطبقة من النحاس من الداخل وطلاء خاص مقاوم للحرارة من الخارج.

مضخة التدوير والمجموعة الهيدروليكية

عادة ما يتم اختيار معلمات المضخة من قبل الشركة المصنعة بناءً على خرج المرجل. لذلك ، فإن المضخة ليس لها تأثير كبير على جودة المنتج ككل. يجدر الانتباه إلى مادة الأنابيب التي يمر من خلالها المبرد والماء داخل غلاية الغاز (في حالة وحدة الدائرة المزدوجة). من الأفضل أن تكون مصنوعة من النحاس أو البلاستيك عالي الجودة. يمكنك أيضًا أن تسأل عن الشركة المصنعة للمضخة - من الجيد أن تكون شركة معروفة مثل Grundfos و Jileks و Vortex وغيرها.

خزان التمدد

إنه عنصر مهم في غلايات الغاز. يجب أن يحتوي نظام التسخين على خزان تمدد ، حيث يتم تفريغ سائل التبريد الزائد عند تسخينه. يتم حساب حجم هذه الحاوية باستخدام طرق خاصة ؛ يمكن تقديرها تقريبًا بنسبة 10٪ من حجم كل السوائل في النظام. لذلك ، عند اختيار المرجل ، يُنصح بمعرفة طول خط التسخين والحجم المطلوب للخزان.

من المهم ملاحظة أن حجم خزان التمدد يتم حسابه فقط من خلال كمية المبرد لنظام التدفئة. لذلك ، تتطلب كل من الغلايات ذات الدائرة الواحدة والدائرة المزدوجة نفس حجم خزان التمدد.

أنظمة الأتمتة

تتحكم الأتمتة المدمجة في تشغيل الغلاية بجميع أوضاعها وتشمل:

ستجعل معرفة مبادئ تصميم غلاية الغاز عملية اختيارها أبسط وأكثر قابلية للفهم وستساعد في توفير المال عند شراء وحدة التدفئة وأثناء تشغيلها.

تتميز الغلايات بالميزات التالية:

بالميعاد:

بقوةه- توليد البخار للتوربينات البخارية ؛ تتميز بإنتاجية عالية ومعلمات بخار متزايدة.

صناعي- توليد البخار لكل من التوربينات البخارية وللاحتياجات التكنولوجية للمؤسسة.

تدفئة- انتاج البخار لتدفئة المباني الصناعية والسكنية والعامة. وتشمل هذه غلايات الماء الساخن. غلاية الماء الساخن هي جهاز مصمم لإنتاج الماء الساخن بضغط أعلى من الغلاف الجوي.

مراجل تسخين النفايات- مصمم لتوليد البخار أو الماء الساخن باستخدام حرارة مصادر الطاقة الثانوية (RES) في معالجة النفايات الكيميائية ، والنفايات المنزلية ، وما إلى ذلك.

تكنولوجيا الطاقة- مصممة لتوليد البخار عن طريق موارد الطاقة الثانوية وهي جزء لا يتجزأ من العملية التكنولوجية (على سبيل المثال ، وحدات استعادة الصودا).

من خلال تصميم جهاز الاحتراق(الشكل 7):

أرز. 7. التصنيف العام لأجهزة الاحتراق

فرّق بين الأفران الطبقات - لحرق الوقود المقطوع و غرفة - لحرق الوقود الغازي والسائل ، وكذلك الوقود الصلب في حالة المسحوق (أو المسحوق بدقة).

تنقسم أفران الطبقة إلى أفران ذات قاع كثيف وممول ، وأفران حجرة - إلى أفران ذات تدفق مباشر وأفران إعصارية (دوامة).

تنقسم أفران غرفة مسحوق الوقود إلى أفران مع إزالة الرماد الصلب والسائل. بالإضافة إلى ذلك ، حسب التصميم ، يمكن أن تكون غرفة واحدة ومتعددة الغرف ، وبنظام ديناميكي هوائي - في ظل فراغو سوبر تشارج.

في الأساس ، يتم استخدام دائرة الفراغ ، عندما يتم إنشاء ضغط في قنوات غاز الغلاية بواسطة عادم دخان ، وهو أقل من الضغط الجوي ، أي الفراغ. ولكن في بعض الحالات ، عند حرق الغاز وزيت الوقود أو الوقود الصلب مع إزالة الرماد السفلي السائل ، يمكن استخدام مخطط مضغوط.

مخطط المرجل تحت الضغط.في هذه الغلايات ، توفر وحدة النفخ ذات الضغط العالي ضغطًا زائدًا في غرفة الاحتراق من 4-5 كيلو باسكال ، مما يجعل من الممكن التغلب على المقاومة الديناميكية الهوائية لمسار الغاز (الشكل 8). لذلك ، لا يوجد عادم دخان في هذا المخطط. يتم ضمان إحكام الغاز في مسار الغاز من خلال تركيب شاشات غشائية في غرفة الاحتراق وعلى جدران قنوات غاز الغلاية.

مزايا هذا المخطط:

تكاليف رأسمالية منخفضة نسبيًا للتبطين ؛

انخفاض استهلاك الطاقة للاحتياجات الإضافية مقارنة بغلاية تعمل تحت التفريغ ؛

كفاءة أعلى بسبب انخفاض الفاقد مع غازات المداخن بسبب عدم وجود شفط هواء في مسار الغاز في الغلاية.

عيب- تعقيد تصميم وتكنولوجيا تصنيع أسطح تسخين الأغشية.

حسب نوع المبردالمتولدة من المرجل: بخارو ماء ساخن.

عن حركة الغازات والماء (البخار):

أنبوب الغاز (أنبوب النار وأنابيب الدخان) ؛

أنبوب المياه؛

مجموع.

مخطط غلاية أنبوب النار. تم تصميم الغلايات للتدفئة المغلقة والتهوية وأنظمة الإمداد بالمياه الساخنة ويتم تصنيعها لتعمل بضغط تشغيل مقبول يبلغ 6 بار ودرجة حرارة مياه مقبولة تصل إلى 115 درجة مئوية. تم تصميم الغلايات للعمل على أنواع الوقود الغازي والسائل ، بما في ذلك زيت الوقود والنفط الخام ، وتوفر الكفاءة عند التشغيل على الغاز - 92٪ وعلى زيت الوقود - 87٪.

تحتوي غلايات الماء الساخن الفولاذية على غرفة احتراق أفقية قابلة للانعكاس مع ترتيب متحد المركز لأنابيب الدخان (الشكل 9). لتحسين الحمل الحراري وضغط غرفة الاحتراق ودرجة حرارة غاز المداخن ، تم تجهيز أنابيب المداخن بمحولات من الفولاذ المقاوم للصدأ.

أرز. 8. مخطط المرجل تحت "الضغط":

1 - عمود سحب الهواء ؛ 2 - مروحة الضغط العالي ؛ 3 - سخان هواء المرحلة الأولى ؛ 4 - جهاز توفير المياه للمرحلة الأولى ؛ 5 - سخان هواء المرحلة الثانية ؛ 6 - مجاري الهواء الساخن. 7 - جهاز الموقد ؛ 8 - شاشات مانعة لتسرب الغاز مصنوعة من أنابيب غشائية ؛ 9- مجرى غاز

أرز. 9. رسم تخطيطي لغرفة الاحتراق لمراجل أنابيب النار:

1 - الغلاف الأمامي

2 - فرن الغلاية

3 - أنابيب الدخان

4 - صفائح الأنبوب.

5 - جزء موقد المرجل.

6 - فتحة رف ؛

7- جهاز الشعلة

عن طريق دوران المياهيمكن تقليل المجموعة الكاملة لتصميمات الغلايات البخارية لمجموعة كاملة من ضغوط التشغيل إلى ثلاثة أنواع:

- مع الدورة الدموية الطبيعية- أرز. 10 أ ؛

- مع الدوران القسري المتعدد- أرز. 10 ب ؛

- مباشرة من خلال - أرز. 10 ج.

أرز. 10. طرق تداول المياه

في الغلايات ذات الدوران الطبيعي ، تتم حركة مائع العمل على طول دائرة التبخر بسبب الاختلاف في كثافات أعمدة وسيط العمل: الماء في نظام التغذية الخافضة ومزيج البخار والماء في تبخير الرفع جزء من دائرة الدوران (الشكل 10 أ). يمكن التعبير عن الرأس الدافع للدوران في الدائرة بالصيغة

، بنسلفانيا ،

حيث h هي ارتفاع الكفاف ، و g هي تسارع الجاذبية ، وهي كثافة الماء ومزيج البخار والماء.

عند الضغط الحرج ، يكون وسط العمل أحادي الطور وتعتمد كثافته فقط على درجة الحرارة ، وبما أن الأخيرة قريبة من بعضها البعض في أنظمة الخفض والرفع ، فإن رأس القيادة للدوران سيكون صغيرًا جدًا. لذلك ، في الممارسة العملية ، يتم استخدام الدوران الطبيعي للغلايات فقط حتى ضغوط عالية ، وعادة لا تزيد عن 14 ميجا باسكال.

تتميز حركة مائع العمل على طول دائرة التبخر بمعدل الدوران K ، وهو نسبة معدل تدفق الكتلة لكل ساعة لسائل العمل من خلال نظام التبخير في المرجل إلى إنتاج البخار كل ساعة. بالنسبة للغلايات الحديثة ذات الضغط العالي ، K = 5-10 ، للغلايات ذات الضغط المنخفض والمتوسط ​​، K من 10 إلى 25.

من مميزات الغلايات ذات الدورة الدموية الطبيعية طريقة ترتيب أسطح التسخين والتي تتكون من الآتي:

· لا ينبغي تسخين الأنابيب السفلية للحفاظ على مستوى عالٍ بدرجة كافية ؛

· يجب أن تكون أنابيب الرفع من هذا النوع بحيث تمنع تكون سدادات البخار عندما يتحرك خليط البخار والماء على طولها.

· يجب أن تكون سرعة الماء والخلط في جميع الأنابيب معتدلة من أجل الحصول على مقاومة هيدروليكية منخفضة ، والتي تتحقق باختيار أنابيب تسخين ذات قطر كبير بدرجة كافية (60 - 83 مم).

في الغلايات ذات الدوران القسري المتعدد ، تتم حركة مائع العمل على طول دائرة التبخر بسبب تشغيل مضخة الدوران المضمنة في التدفق السفلي لسائل العمل (الشكل 10 ب). يتم الحفاظ على معدل الدوران منخفضًا (K = 4-8) ، حيث تضمن مضخة الدوران الحفاظ عليها في ظل جميع تقلبات الحمل. تسمح الغلايات ذات الدوران الإجباري المتعدد بتوفير المعدن لأسطح التدفئة ، حيث يُسمح بسرعات أعلى من الماء وخليط العمل ، وبالتالي تحسين تبريد جدار الأنبوب جزئيًا. في الوقت نفسه ، يتم تقليل أبعاد الوحدة إلى حد ما ، حيث يمكن اختيار قطر الأنابيب أصغر من قطر الغلايات ذات الدوران الطبيعي. يمكن استخدام هذه الغلايات حتى ضغوط حرجة تصل إلى 22.5 ميجا باسكال ، كما أن وجود أسطوانة يجعل من الممكن تصريف البخار جيدًا وتفجير مياه الغلايات الملوثة.

في الغلايات التي تتم مرة واحدة (الشكل 10 ج) ، يكون معدل الدوران مساويًا لمعدل واحد ويتم دفع حركة مائع العمل من المدخل إلى الموفر ومخرج وحدة البخار فائقة السخونة بواسطة مضخة تغذية. الأسطوانة (عنصر باهظ الثمن إلى حد ما) غائبة ، مما يعطي ميزة معينة لوحدات التدفق المباشر عند ضغط عالٍ للغاية ؛ ومع ذلك ، فإن هذا الظرف يتسبب في ارتفاع تكلفة معالجة مياه المحطة عند الضغط فوق الحرج ، حيث تزداد متطلبات نقاء مياه التغذية ، والتي يجب ألا تحتوي في هذه الحالة على شوائب أكثر من البخار الناتج عن الغلاية. تعتبر الغلايات ذات التدفق المباشر عالمية من حيث ضغط التشغيل ، وعند الضغط فوق الحرج فهي عمومًا المولدات البخارية الوحيدة وتستخدم على نطاق واسع في هندسة الطاقة الحديثة.

هناك نوع من دوران المياه في مولدات البخار التي يتم تشغيلها مرة واحدة - الدوران المشترك ، الذي يتم تنفيذه بواسطة مضخة خاصة أو دائرة إضافية متوازية للدوران الطبيعي في جزء التبخير من مرجل مرة واحدة ، مما يجعل من الممكن تحسين تبريد أنابيب الجدار بأحمال منخفضة من المرجل عن طريق زيادة الكتلة المتداولة من خلالها بنسبة 20-30٪ في بيئة العمل.

مخطط مرجل مع دوران قسري متعدديظهر الضغط دون الحرج في الشكل. أحد عشر.

أرز. 11. مخطط هيكلي لغلاية ذات دوران قسري متعدد:

1 - المقتصد 2 - طبل

3 - أنبوب تغذية المصب ؛ 4 - مضخة الدورة الدموية ؛ 5 - توزيع المياه عبر دوائر الدوران ؛

6 - أسطح تسخين الإشعاع التبخيري ؛

7 - التقوقع 8 - سخان.

9- سخان الهواء

تعمل مضخة الدوران 4 مع انخفاض ضغط قدره 0.3 ميجا باسكال وتسمح باستخدام أنابيب ذات قطر صغير ، مما يوفر المعدن. يتسبب قطر الأنابيب الصغير ومعدل الدوران المنخفض (4-8) في انخفاض نسبي في حجم الماء للوحدة ، وبالتالي انخفاض في أبعاد البرميل ، وانخفاض في الحفر فيه ، وبالتالي انخفاض عام انخفاض تكلفة المرجل.

يسمح لك الحجم الصغير واستقلال رأس الدوران الفعال عن الحمل بإذابة الوحدة بسرعة وإيقافها ، أي العمل في وضع الضبط والبدء. إن مجال استخدام الغلايات ذات الدوران القسري المتعدد محدود بسبب ضغوط منخفضة نسبيًا ، حيث يمكن الحصول على أكبر تأثير اقتصادي بسبب انخفاض تكلفة أسطح التسخين التبخيري المطورة بالحمل الحراري. تستخدم الغلايات ذات الدوران القسري المتعدد على نطاق واسع في عمليات استعادة الحرارة وتركيبات الغاز البخاري.

غلايات التدفق المباشر.لا تحتوي غلايات التدفق المباشر على حدود ثابتة بين الموفر والجزء التبخيري ، بين سطح التسخين التبخيري والسخان الفائق. عندما تتغير درجة حرارة مياه التغذية ، وضغط التشغيل في الوحدة ، ووضع الهواء للفرن ، ومحتوى الرطوبة في الوقود وعوامل أخرى ، تتغير النسبة بين أسطح التسخين في الموفر ، وجزء التبخير ، والتسخين الفائق . لذلك ، عندما ينخفض ​​الضغط في الغلاية ، تنخفض حرارة السائل ، ترتفع حرارة التبخر وتقل حرارة الحرارة الزائدة ، وبالتالي تنخفض المنطقة التي يشغلها الموفر (منطقة التسخين) ، وتنمو منطقة التبخر والمنطقة انخفاض ارتفاع درجة الحرارة.

في وحدات التدفق المباشر ، لا يمكن إزالة جميع الشوائب التي تدخل مع مياه التغذية بالنفخ مثل الغلايات الأسطوانية ويتم ترسيبها على جدران أسطح التسخين أو يتم نقلها بعيدًا بالبخار في التوربينات. لذلك ، فإن الغلايات التي تستخدم مرة واحدة تفرض متطلبات عالية على جودة مياه التغذية. لتقليل مخاطر احتراق الأنابيب بسبب ترسب الأملاح فيها ، فإن المنطقة التي تتبخر فيها القطرات الأخيرة من الرطوبة ويبدأ ارتفاع درجة حرارة البخار ، عند ضغوط دون الحرجة ، يتم إخراجها من الفرن إلى قناة غاز الحمل (ما يسمى منطقة انتقالية موسعة).

في المنطقة الانتقالية ، يوجد ترسيب قوي وترسب للشوائب ، وبما أن درجة حرارة جدار الأنبوب المعدني في المنطقة الانتقالية أقل مما هي عليه في الفرن ، فإن خطر احتراق الأنابيب ينخفض ​​بشكل كبير ويمكن أن يكون سمك الرواسب أن يكون أكبر. يتم إطالة حملة عمل الغلاية الداخلية للغلاية وفقًا لذلك.

بالنسبة لمجموعات الضغوط فوق الحرجة ، فإن المنطقة الانتقالية ، أي توجد أيضًا منطقة من ترسب الملح المتزايد ، لكنها ممتدة بشدة. لذلك ، إذا تم قياس المحتوى الحراري الخاص به بالنسبة للضغوط العالية بقيمة 200-250 كيلو جول / كجم ، فعندئذٍ بالنسبة للضغوط فوق الحرجة ، فإنه يزيد إلى 800 كيلو جول / كجم ، ومن ثم يصبح تنفيذ منطقة الانتقال التي تمت إزالتها غير عملي ، خاصة وأن محتوى الملح في مياه التغذية صغيرة جدًا هنا ، وهو ما يعادل عمليًا قابليتها للذوبان في البخار. لذلك ، إذا كان المرجل المصمم للضغط فوق الحرج يحتوي على منطقة انتقال بعيدة ، فإن ذلك يتم فقط لأسباب التبريد التقليدي لغازات المداخن.

نظرًا لصغر حجم تخزين المياه في غلايات التدفق المباشر ، يلعب تزامن إمدادات المياه والوقود والهواء دورًا مهمًا. في حالة انتهاك هذه المراسلات ، يمكن إمداد التوربينات بالبخار الرطب أو المحموم ، وبالتالي بالنسبة لوحدات التدفق المباشر ، فإن أتمتة تنظيم جميع العمليات أمر إلزامي ببساطة. غلايات التدفق المباشر التي صممها البروفيسور L.K. رامزين.من السمات المميزة للغلاية ترتيب أسطح التسخين بالإشعاع على شكل ملف رفع أفقي للأنابيب على طول جدران الفرن بأدنى حد من المجمعات (الشكل 12).

أرز. 12. مخطط هيكلي لمرجل رامزين ذو التدفق المباشر:

1 - المقتصد 2 - تجاوز الأنابيب غير المسخنة ؛ 3 - انخفاض توزيع المياه ؛ 4 - أنابيب الجدار 5 - مجمع التجميع العلوي للخليط ؛ 6 - منطقة انتقالية تمت إزالتها ؛ 7 - جزء الجدار من المدفأة ؛ 8 - جزء الحمل من المدفأة ؛ 9 - سخان الهواء 10 - الموقد

كما أظهرت الممارسة لاحقًا ، فإن هذا التدريع له جوانب إيجابية وسلبية. يعد التسخين المنتظم للأنابيب الفردية المضمنة في الشريط ميزة إيجابية ، حيث تمر الأنابيب جميع مناطق درجة الحرارة على طول ارتفاع الفرن في ظل نفس الظروف. سلبي - استحالة أداء الأسطح الإشعاعية بكتل المصنع الكبيرة ، بالإضافة إلى الميل المتزايد إلى الكاسحات الحرارية الهيدروليكية(التوزيع غير المتكافئ لدرجة الحرارة والضغط في الأنابيب على طول عرض مجرى الغاز) عند ضغوط فوق الحرجة وفوق الحرج بسبب الزيادة الكبيرة في المحتوى الحراري في ملف طويل.

بالنسبة لجميع أنظمة وحدات التدفق المشترك ، يتم استيفاء بعض المتطلبات العامة. لذلك ، في الموفر الحراري ، لا يتم تسخين مياه التغذية إلى درجة الغليان بحوالي 30 درجة مئوية قبل دخول شاشات الفرن ، مما يلغي تكوين خليط بخار الماء وتوزيعه غير المتكافئ على طول الأنابيب المتوازية للشاشات. علاوة على ذلك ، في منطقة الاحتراق النشط للوقود في الشاشات ، تكون سرعة الكتلة عالية بما فيه الكفاية ρω ≥ 1500 كجم / (م 2 يتحول حوالي 70-80٪ من الماء إلى بخار في شاشات الفرن ، وتتبخر الرطوبة المتبقية في منطقة الانتقال ويتم تسخين كل البخار بنسبة 10-15 درجة مئوية لتجنب ترسب الملح في الجزء العلوي من الإشعاع من السخان الفائق.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم تصنيف غلايات البخار وفقًا لضغط البخار وإخراج البخار.

ضغط البخار:

منخفضة - تصل إلى 1 ميجا باسكال ؛

متوسط ​​من 1 إلى 10 ميجا باسكال ؛

عالية - 14 ميجا باسكال ؛

ارتفاع إضافي - 18-20 ميجا باسكال ؛

فوق الحرج - 22.5 ميجا باسكال وما فوق.

حسب الأداء:

صغير - حتى 50 طن / ساعة ؛

المتوسط ​​- 50-240 طن / ساعة ؛

كبير (طاقة) - أكثر من 400 طن / ساعة.

وسم المرجل

تم تعيين المؤشرات التالية لوضع علامات على الغلايات:

- نوع الوقود : ل- فحم؛ ب- الفحم البني؛ مع- الصخري؛ م- زيت الوقود؛ جي- الغاز (عند حرق زيت الوقود والغاز في فرن الحجرة ، لا يُشار إلى مؤشر نوع الفرن) ؛ ا- النفايات والقمامة د- أنواع أخرى من الوقود ؛

- نوع الفرن: T.- فرن غرفة مع إزالة الخبث الصلب ؛ F- فرن الحجرة مع إزالة الخبث السائل ؛ ر- فرن ذو طبقات (لم يتم الإشارة إلى مؤشر نوع الوقود المحترق في الفرن ذي الطبقات في التعيين) ؛ في- فرن دوامة ج- فرن الإعصار F- صندوق النار ذو القاعدة المميعة ؛ يتم إدخال المؤشر في تسمية الغلايات مع الضغط ح؛ مع تصميم مقاوم للزلازل - مؤشر مع.

- طريقة التدوير:- طبيعي >> صفة؛ إلخ- إجبار متعدد ؛

ص- الغلايات التي تستخدم مرة واحدة.

تشير الأرقام إلى:

- للغلايات البخارية- سعة البخار (t / h) ، ضغط البخار المحمص (بار) ، درجة حرارة البخار المحمص (° C) ؛

- للمياه الساخنة- سعة التدفئة (ميغاواط).

فمثلا: PP1600-255-570 زه... غلاية ذات تدفق مباشر بسعة بخار تبلغ 1600 طن / ساعة ، وضغط بخار شديد التسخين - 255 بار ، ودرجة حرارة البخار - 570 درجة مئوية ، وفرن مع إزالة الخبث السائل.

تخطيط المرجل

يشير تصميم المرجل إلى الموضع النسبي لمجاري الغاز وأسطح التسخين (الشكل 13).

أرز. 13. مخططات تخطيط المرجل:

أ - تخطيط على شكل حرف U ؛ ب - تخطيط ثنائي الاتجاه ؛ ج - تخطيط مع اثنين من مهاوي الحمل الحراري (على شكل حرف T) ؛ د - الترتيب مع مهاوي الحمل الحراري على شكل حرف U ؛ د - تخطيط مع فرن عاكس ؛ ه - تخطيط البرج

الاكثر انتشارا على شكل حرف Uتخطيط (الشكل 13 أ - طريقة واحدة، 13 ب - اتجاهين). تتمثل مزاياها في توفير الوقود للجزء السفلي من الفرن وإزالة منتجات الاحتراق من الجزء السفلي من عمود الحمل الحراري. عيوب هذا الترتيب هي التعبئة غير المتكافئة لغرفة الاحتراق بالغازات والغسيل غير المتكافئ لأسطح التسخين بمنتجات الاحتراق الموجودة في الجزء العلوي من الوحدة ، فضلاً عن التركيز غير المتكافئ للرماد فوق قسم عمود الحمل الحراري .

على شكل حرف T.يسمح الترتيب مع اثنين من أعمدة الحمل الحراري الموجودة على جانبي الفرن مع حركة رفع الغازات في الفرن (الشكل 13 ج) بتقليل عمق عمود الحمل الحراري وارتفاع قناة الغاز الأفقية ، ولكن وجود اثنين مهاوي الحمل الحراري تعقد إزالة الغازات.

ثلاثييتم استخدام ترتيب الوحدة مع اثنين من أعمدة الحمل الحراري (الشكل 13 د) أحيانًا مع الموقع العلوي لشفاطات الدخان.

رباعييتم استخدام التصميم (ثنائي الاتجاه على شكل حرف T) مع قنوات غاز انتقالية رأسية مملوءة بأسطح تسخين مفرغة عندما تعمل الوحدة على وقود الرماد مع رماد منخفض الذوبان.

برجيستخدم التصميم (الشكل 13 و) لمولدات البخار القصوى التي تعمل بالغاز وزيت الوقود من أجل استخدام جاذبية قنوات الغاز. في هذه الحالة ، تنشأ صعوبات مرتبطة بتثبيت أسطح التسخين بالحمل الحراري.

على شكل حرف Uالتصميم مع فرن عاكس مع تدفق تنازلي لمنتجات الاحتراق فيه وحركة الرفع في عمود الحمل الحراري (الشكل 13 هـ) يضمن ملء الفرن جيدًا بشعلة ، ومكان منخفض من السخانات الفائقة والحد الأدنى من مقاومة الهواء المسار بسبب قصر طول مجاري الهواء. عيب هذا الترتيب هو الديناميكا الهوائية المتدهورة للمداخن الانتقالي ، بسبب موقع الشعلات ، عوادم الدخان والمراوح على ارتفاعات عالية. قد يكون هذا الترتيب مستحسنًا عندما تعمل الغلاية بالغاز وزيت الوقود.

غلاية البخار هي جهاز يستخدم في الحياة اليومية والصناعة. إنه مصمم لتحويل الماء إلى بخار. ثم يتم استخدام البخار الناتج لتسخين الغلاف أو لتدوير المكنات التوربينية. ما هو نوع المحركات البخارية الموجودة وأين يزداد الطلب عليها؟

غلاية البخار هي وحدة لتوليد البخار. في هذه الحالة ، يمكن للجهاز إعطاء نوعين من البخار: مشبع ومسخن. تبلغ درجة حرارة البخار المشبع 100 درجة مئوية وضغطه 100 كيلو باسكال. يتميز البخار المحمص بدرجة حرارة عالية (تصل إلى 500 درجة مئوية) وضغط مرتفع (أكثر من 26 ميجا باسكال).

ملحوظة:يستخدم البخار المشبع في تدفئة المنازل الخاصة ، بينما يستخدم البخار شديد السخونة في الصناعة والطاقة. إنه ينقل الحرارة بشكل أفضل ، وبالتالي ، فإن استخدام البخار المحمص يزيد من كفاءة التركيب.

أين تستخدم المراجل البخارية:

1. في نظام التدفئة ، البخار هو ناقل للطاقة.
2. في هندسة الطاقة ، تُستخدم المحركات البخارية الصناعية (مولدات البخار) لتوليد الكهرباء.
3. في الصناعة ، يمكن استخدام البخار المحمص لتحويله إلى حركة ميكانيكية وتحريك المركبات.

المراجل البخارية: النطاق

تستخدم أجهزة البخار المنزلية كمصدر حرارة للتدفئة المنزلية. يقومون بتسخين الحاوية بالماء ودفع البخار المتولد إلى أنابيب التسخين. غالبًا ما يكون هذا النظام مجهزًا بفرن أو غلاية ثابتة من الفحم. عادةً ما تولد أجهزة تسخين البخار فقط بخارًا مشبعًا وغير ساخن.

بالنسبة للتطبيقات الصناعية ، يتم تسخين البخار. يستمر تسخينه بعد التبخر لرفع درجة الحرارة أكثر. تتطلب مثل هذه التركيبات أداء عالي الجودة من أجل منع انفجار حاوية البخار.

يمكن استخدام البخار المحمص من الغلاية لتوليد الكهرباء أو الحركة الميكانيكية. كيف يحدث هذا؟ بعد التبخر ، يدخل البخار إلى التوربينات البخارية. هنا البخار يدير العمود. تتم معالجة هذا الدوران إلى كهرباء. هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على الطاقة الكهربائية في توربينات محطات توليد الطاقة - عندما يدور عمود التوربينات ، يتم توليد تيار كهربائي.

بالإضافة إلى توليد تيار كهربائي ، يمكن أن ينتقل دوران العمود مباشرة إلى المحرك والعجلات. نتيجة لذلك ، يبدأ النقل البخاري في التحرك. من الأمثلة الشهيرة على المحركات البخارية القاطرة البخارية. عندما تم حرق الفحم ، تم تسخين الماء فيه ، وتشكل بخار مشبع ، والذي قام بتدوير عمود المحرك والعجلات.

مبدأ تشغيل غلاية البخار

يمكن أن يكون مصدر الحرارة لتسخين المياه في غلاية بخار أي نوع من الطاقة: الطاقة الشمسية أو الحرارية الأرضية أو الكهربائية أو الحرارة الناتجة عن احتراق الوقود الصلب أو الغاز. البخار الناتج هو ناقل حراري ، ينقل حرارة احتراق الوقود إلى مكان تطبيقه.

في مختلف تصميمات الغلايات البخارية ، يتم استخدام مخطط عام لتسخين المياه وتحويلها إلى بخار:

• يتم تنقية المياه وإمدادها بالخزان باستخدام مضخة كهربائية. عادة ، يقع الخزان في الجزء العلوي من المرجل.
• من الخزان عبر الأنابيب ، يتدفق الماء إلى المجمع.
• من المجمع ، يرتفع الماء مرة أخرى عبر منطقة التسخين (احتراق الوقود).
• يتولد البخار داخل أنبوب الماء ، والذي يرتفع لأعلى بسبب اختلاف الضغط بين السائل والغاز.
• في الجزء العلوي ، يمر البخار عبر الفاصل. هنا ينفصل عن الماء ويعاد بقاياه إلى الخزان. ثم يدخل البخار في خط البخار.
• إذا لم تكن هذه غلاية بخار بسيطة ، ولكنها مولد بخار ، فإن أنابيبها تمر عبر منطقة الاحتراق والتدفئة للمرة الثانية.

جهاز المراجل البخارية

غلاية البخار عبارة عن وعاء يتبخر فيه الماء الساخن ويشكل بخارًا. كقاعدة عامة ، هذا أنبوب بأحجام مختلفة.

بالإضافة إلى أنبوب الماء ، تحتوي الغلايات على غرفة احتراق (يحترق الوقود فيها). يتم تحديد تصميم الفرن حسب نوع الوقود الذي تم تصميم المرجل من أجله. إذا كان الفحم الصلب ، الحطب ، فهناك شبكة في الجزء السفلي من غرفة الاحتراق. يتم وضع الفحم والحطب عليها. من الأسفل ، يمر الهواء عبر الشبكة إلى غرفة الاحتراق. للجر الفعال (حركة الهواء واحتراق الوقود) ، تم ترتيب الأفران في الأعلى.

إذا كان ناقل الطاقة سائلًا أو غازيًا (زيت الوقود ، الغاز) ، يتم إدخال الموقد في غرفة الاحتراق. بالنسبة لحركة الهواء ، يتم أيضًا عمل مدخل وخروج (صر ومدخنة).

يرتفع الغاز الساخن الناتج عن احتراق الوقود إلى وعاء به ماء. يسخن الماء ويخرج من خلال المدخنة. يبدأ الماء المسخن إلى درجة الغليان في التبخر. يرتفع البخار ويدخل الأنابيب. هذا هو الدوران الطبيعي للبخار في النظام.

تصنيف المراجل البخارية

يتم تصنيف الغلايات البخارية وفقًا لعدة معايير. حسب نوع الوقود الذي يعملون عليه:

• غاز؛
• فحم؛
• زيت الوقود؛
• الكهرباء.

حسب الوجهة:

• أسرة؛
• صناعي؛
• طاقة؛
• إعادة التدوير.

حسب ميزات التصميم:

• أنبوب الغاز
• أنبوب المياه.

دعونا نلقي نظرة على الفرق بين تصميم آلات أنابيب الغاز وأنابيب المياه.

غلايات أنابيب الغاز والمياه: الاختلافات

غالبًا ما يكون وعاء توليد البخار عبارة عن أنبوب أو عدة أنابيب. يتم تسخين المياه في الأنابيب بواسطة الغازات الساخنة المتكونة أثناء احتراق الوقود. تسمى الأجهزة التي تصعد فيها الغازات إلى أنابيب بالماء غلايات أنابيب الغاز. يظهر الرسم التخطيطي لوحدة أنبوب الغاز في الشكل.

رسم تخطيطي لمرجل أنبوب الغاز: 1- الوقود وإمدادات المياه ، 2 - غرفة الاحتراق ، 3 و 4 - أنابيب الدخان مع الغاز الساخن ، والتي تخرج أكثر من خلال المدخنة (الموضعان 13 و 14 - المدخنة) ، 5 - صر بين الأنابيب ، 6 - مدخل المياه ، والمخرج يشار إليه بالرقم 11 - مخرجه ، بالإضافة إلى ذلك ، يوجد في المخرج جهاز لقياس كمية المياه (المشار إليها بالرقم 12) ، 7 - مخرج البخار ، المنطقة يشار إلى تكوينه بالرقم 10 ، 8 - فاصل البخار ، 9 - السطح الخارجي للحاوية ، حيث يتم تدوير الماء.

هناك تصميمات أخرى يتحرك فيها الغاز عبر أنبوب داخل وعاء به ماء. في مثل هذه الأجهزة ، تسمى خزانات المياه براميل ، وتسمى الأجهزة نفسها غلايات بخار أنابيب المياه. اعتمادًا على موقع البراميل التي تحتوي على الماء ، يتم تصنيف غلايات أنابيب المياه إلى مجموعات من اتجاهات الأنابيب المختلفة أفقية ورأسية وشعاعية. يظهر الرسم التخطيطي لحركة الماء من خلال غلاية أنبوب الماء في الشكل.

رسم تخطيطي لمرجل أنبوب الماء: 1 - إمداد الوقود ، 2 - فرن ، 3 - أنابيب لحركة المياه ؛ يشار إلى اتجاه حركتها بالأرقام 5 و 6 و 7 ، ونقطة دخول المياه - 13 ، ونقطة خروج المياه - 11 ونقطة الصرف - 12 ، 4 - المنطقة التي يبدأ فيها الماء في التحول إلى بخار ، 19 - المنطقة التي يوجد بها كل من البخار والماء ، 18 - منطقة البخار ، 8 - الأقسام التي توجه حركة الماء ، 9 - المدخنة و 10 - المدخنة ، 14 - مخرج البخار من خلال الفاصل 15 ، 16 - السطح الخارجي لخزان المياه ( طبل).

غلايات أنابيب الغاز والمياه: مقارنة

لمقارنة غلايات أنابيب الغاز والمياه ، سنقدم بعض الحقائق:

1. حجم أنابيب المياه والبخار: بالنسبة لمراجل أنابيب الغاز ، تكون الأنابيب أكبر ، وبالنسبة لمراجل أنابيب المياه ، فهي أصغر.
2. قوة غلاية أنبوب الغاز محدودة بضغط 1 ميجا باسكال ، وقدرة توليد الحرارة - حتى 360 كيلو واط. هذا يرجع إلى الحجم الكبير للأنابيب. يمكنهم توليد كمية كبيرة من البخار والضغط العالي. تتطلب زيادة الضغط وكمية الحرارة المتولدة سماكة كبيرة للجدار. سيكون سعر هذه الغلاية ذات الجدران السميكة مرتفعًا بشكل غير معقول ولن يكون مجديًا اقتصاديًا.
3. قوة غلاية أنبوب الماء أعلى من غلاية أنبوب الغاز. تستخدم الأنابيب ذات القطر الصغير هنا. لذلك ، يمكن أن يكون ضغط ودرجة حرارة البخار أعلى من وحدات أنابيب الغاز.

ملحوظة:تعتبر غلايات أنابيب المياه أكثر أمانًا وقوة وتنتج درجات حرارة عالية وتسمح بتحميل زائد كبير. هذا يمنحهم ميزة على وحدات أنابيب الغاز.

عناصر إضافية للوحدة

لا يمكن أن يشتمل تصميم غلاية البخار على غرفة احتراق وأنابيب (براميل) لتدوير الماء والبخار. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الأجهزة التي تزيد من كفاءة النظام (رفع درجة حرارة البخار ، وضغطه ، وكميته):

1. Superheater - يعمل على زيادة درجة حرارة البخار فوق + 100 درجة مئوية. وهذا بدوره يزيد من كفاءة وكفاءة الآلة. يمكن أن تصل درجة حرارة البخار المحمص إلى 500 درجة مئوية (هذه هي الطريقة التي تعمل بها الغلايات البخارية في محطات الطاقة النووية). بالإضافة إلى ذلك ، يتم تسخين البخار في الأنابيب التي يدخل فيها بعد التبخر. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون لها غرفة احتراق خاصة بها أو يمكن بناؤها في غلاية بخار مشتركة. يتم تمييز سخانات الحمل الحراري والإشعاع من الناحية الهيكلية. تقوم الهياكل الإشعاعية بتسخين البخار 2-3 مرات أكثر من تلك التي تعمل بالحمل الحراري.
2. فاصل البخار - يزيل الرطوبة من البخار ويجعله جافًا. هذا يزيد من كفاءة الجهاز وكفاءته.
3. مجمع البخار هو جهاز يأخذ البخار من النظام عند وجود الكثير منه ويضيفه إلى النظام عندما لا يكون هناك ما يكفي منه.
4. جهاز معالجة المياه - يقلل من كمية الأكسجين المذاب في الماء (مما يمنع التآكل) ، ويزيل المعادن المذابة في الماء (مع الكواشف الكيميائية). تمنع هذه الإجراءات الأنابيب من الانسداد بالمقياس ، مما يعيق نقل الحرارة ويخلق ظروفًا لحرق الأنابيب.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك صمامات لتصريف المكثفات وسخانات الهواء وبالطبع نظام للمراقبة والتحكم. يتضمن مفتاح تبديل ومفتاح احتراق ، منظمات تلقائية لاستهلاك الماء والوقود.

مولد البخار: محرك بخاري قوي

مولد البخار عبارة عن غلاية بخارية مزودة بعدة أجهزة إضافية. يتضمن تصميمه واحدًا أو عدة سخانات وسيطة ، مما يزيد من قوة عملها عشرة أضعاف. أين تستخدم المحركات البخارية القوية؟

تم العثور على التطبيق الرئيسي لمولدات البخار في محطات الطاقة النووية. هنا ، بمساعدة البخار ، يتم تحويل طاقة اضمحلال الذرة إلى كهرباء. دعونا نصف طريقتين لتسخين الماء وتوليد البخار في المفاعل:

1. يغسل الماء وعاء المفاعل من الخارج ، بينما يسخن ويبرد المفاعل. وهكذا ، يحدث تكوين البخار في دائرة منفصلة (يسخن الماء مقابل جدران المفاعل وينقل الحرارة إلى دائرة التبخر). في هذا التصميم ، يتم استخدام مولد بخار - يعمل كمبادل حراري.
2. تجري أنابيب تسخين المياه داخل المفاعل. عندما يتم إدخال الأنابيب في المفاعل ، فإنها تصبح غرفة احتراق ، وينتقل البخار مباشرة إلى مولد كهربائي. هذا التصميم يسمى مفاعل الماء المغلي. مولد البخار غير مطلوب هنا.

وحدات البخار الصناعية هي آلات قوية تزود الناس بالكهرباء. الأجهزة المنزلية - تعمل أيضًا في خدمة الإنسان. تسمح لك الغلايات البخارية بتدفئة المنزل وأداء أعمال مختلفة ، كما توفر نصيب الأسد من الطاقة الكهربائية لمصانع التعدين. الغلايات البخارية هي العمود الفقري للصناعة.

يتمثل النشاط الرئيسي لمجموعة شركات KANEX في تصنيع وتوريد قطع غيار الغلايات البخارية لمحطات الطاقة الحرارية وغيرها من معدات وخطوط الأنابيب المساعدة للغلايات. مواقع الإنتاج الرئيسية للحيازة هي مصنع Shchekino للمعدات وخطوط الأنابيب المساعدة للغلايات ، ورابطة بناء الماكينات Kyshtym ومؤسسة Ozerskkhimprom.

تم تصميم المراجل البخارية لتعمل كجزء من وحدات الطاقة لمحطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة الحرارية. يقتصر عمر خدمة مجموعات الغلايات البخارية على المورد المقدر ويتم تحديده من خلال ظروف تشغيل المعدات. أثناء تشغيل معدات محطات الطاقة الحرارية ، تتطلب كتل وتجميعات الغلايات المنفصلة بشكل دوري استبدالها. هذا هو الوضع الطبيعي حتى بالنسبة للمعدات عالية الجودة ، لأن الوحدات المختلفة قد يكون لها عمر خدمة مختلف لأسباب موضوعية. خاصة في مثل هذه الحالات ، تنتج الشركات التابعة لنا قطع غيار ومكونات لإصلاح الغلايات ، وتقدم خيارات مختلفة لتحديث معدات الغلايات.

أنواع الملحقات الموردة للغلايات البخارية:

1. إطار المرجل.

هيكل وحدة الغلاية عبارة عن هيكل معدني يستقبل الحمولة من الأسطوانة وأسطح التدفئة والبطانة والمنصات والسلالم وعناصر أخرى من وحدة الغلاية وينقلها إلى الأساس أو إلى هياكل المبنى للمبنى. هيكل وحدة غلاية حديثة بسعة بخار كبيرة لهيكل معقد ويتكون من أعمدة رأسية تربطها بدعامات أفقية وعوارض وأقواس قطرية. الجزء العلوي من الأعمدة متصل بحزمة الدعم (العمود الفقري) والسقف. يتم توصيل جميع عناصر الإطار تقريبًا: الأعمدة والدعامات والعوارض والعلاقات عن طريق اللحام ، مما يضمن ثبات الإطار وقوته. فقط الحزم التي يمكن أن تخلق ضغوطًا إضافية كبيرة في الأعمدة أثناء التمدد الحراري أو الانحناء يتم دعمها بحرية على الإطار ويتم تثبيتها من خلال ثقوب بيضاوية.

2. طبل المرجل.

في غلاية ذات دوران طبيعي أو قسري ، يتم توليد البخار في أسطوانة ، وهي عبارة عن وعاء أسطواني بقطر يصل إلى 1.8 متر بسماكة جدار تصل إلى 100 مم أو أكثر وبطول يصل إلى 30 مللي أمبير عدد كبير يتم توصيل أنابيب الرفع والخفض لدائرة الدوران بالأسطوانة ، ويتم توفير مياه التغذية ويتم توصيل سخان فائق. يتم توصيل الأسطوانة بإطار الغلاية باستخدام دعامات أسطوانية تسمح للحلة بالتمدد بحرية عند تسخينها. توجد أجهزة فصل البخار داخل الأسطوانة.

3. downpipes.

يتم استخدامها لتزويد أنابيب الفرن بالمياه من أسطوانة الغلاية. لتصنيع أنابيب خفض المياه ، يتم استخدام الأنابيب الفولاذية من الدرجة 20 بقطر 83-159 مم بشكل أساسي.

4. شاشات الفرن.

هم العناصر المكونة لغرفة الاحتراق. للجدران النارية غرض مزدوج في نفس الوقت: فهي بمثابة أسطح مغلقة وأسطح تدفئة. تصنع دروع الغلايات عادة من أنابيب ملساء متصلة باللحام. بالإضافة إلى حقيقة أن المصافي تستقبل الحرارة من الفرن ، فإنها تحمي بطانة جدران الفرن من التأثيرات المدمرة لدرجات الحرارة المرتفعة والتأثير الكيميائي للخبث السائل. لا تتجاوز درجة حرارة التبطين خلف أنابيب الغربال في الغلايات الحديثة 500 درجة مئوية مما يسهل عملية التبطين ويزيد من عمر الخدمة. يبلغ قطر أنابيب الغلايات الحديثة ذات الضغط العالي ذات الدوران الطبيعي 60 مم ، وغلايات الضغط المتوسط ​​- 83 مم ، والفجوة بين الأنابيب - 4 و 19 مم ، على التوالي. نهايات أنابيب الجدار ملحومة بتركيبات المجمعات الدائرية الأفقية المصنوعة من أنابيب سميكة الجدران ، أو مباشرة إلى المجمع.

5. مسخن السقف.

إنه جزء من هيكل المرجل. يشار إليها باسم أسطح التسخين الإشعاعي ، والتي تستقبل الحرارة من الغازات ، ويرجع ذلك أساسًا إلى الإشعاع. وهي مصنوعة من أنابيب فولاذية بقطر 32-60 مم وسماكة جدار من 4-6 مم.

الجزء الإشعاعي من السخان الفائق ، الموجود على جدران وسقف غرفة الاحتراق ، يستشعر الحرارة المشعة ولا يختلف كثيرًا في التصميم عن الشاشات - فهو يتكون من أنابيب ملحومة بمجمعات دائرية. في كل لوحة من الجزء الإشعاعي من جهاز التسخين الفائق ، يتحرك البخار عبر الأنابيب ، أولاً من أعلى إلى أسفل ، ثم يدخل من خلال المجمع السفلي أنابيب أخرى ، يتم توجيهه من خلالها إلى الأعلى. في عدة أماكن على طول ارتفاع الأنابيب ، يتم تثبيت دعامات توجيه ، متصلة بحزم الإطار ؛ لا تعيق أدوات التثبيت هذه الحركة الرأسية للأنابيب عندما تتغير درجة حرارتها. كما يجب ألا يؤدي تثبيت أنابيب السقف الأفقية إلى إعاقة استطالة هذه الأنابيب الحرارية. يتم تعليق هذه الأنابيب على قضبان حتى سقف الإطار.

6. سخان بخار الشاشة.

هذا جهاز مصمم لتسخين البخار إلى درجة حرارة أعلى من التشبع بسبب إدراك حرارة الإشعاع من غرفة الاحتراق. من الناحية الهيكلية ، يتم تصنيع وحدة SHP على شكل حزم متعددة الصفوف (شاشات) مصنوعة من أنابيب فولاذية مثنية (قطر الأنابيب 32-38 مم) ، متحدة بواسطة غرف المدخل والمخرج.

الجزء شبه الإشعاعي من السخان الفائق (الشاشة) ، الموجود في الجزء العلوي من الفرن وفي المدخنة الأفقية ، يدرك كلاً من الحرارة المشعة بسبب الإشعاع والحرارة المنقولة بالحمل الحراري. يتم تثبيت الشاشات العمودية على غلايات الفحم المسحوق ، وهي أقل عرضة للخبث ، وفي غلايات زيت الغاز ، يتم تثبيت شاشات أفقية.

7. سخان الحمل الحراري.

هذا جهاز مصمم لتسخين البخار لدرجة الحرارة المطلوبة بسبب إدراك حرارة الحمل من غرفة الاحتراق. من الناحية الهيكلية ، فإن وحدة نقاط التفتيش عبارة عن نظام من الأنابيب الفولاذية (ملفات) مدمجة في غرف المدخل والمخرج. نقطة التفتيش هي أحد أهم مكونات المرجل وتعمل في ظروف درجات الحرارة القاسية. اعتمادًا على معلمات خرج البخار المحمص ، فإن علبة التروس مصنوعة من سبائك الصلب أو سبائك عالية.

يقع الجزء الحراري من السخان الفائق في قناة الغاز الأفقية وفي عمود الحمل الحراري. في الغلايات ذات الضغط المتوسط ​​، حيث يتم استهلاك 20٪ فقط من إجمالي الحرارة للتسخين بالبخار ، يتم وضع السخان الفائق بأكمله في مدخنة أفقية.

8. Microblocks.

إنها تنتمي إلى الجزء الحراري من الغلاية وتستخدم لتسخين البخار لدرجة الحرارة المطلوبة بسبب إدراك حرارة الحمل الحراري من غرفة الاحتراق. من الناحية الهيكلية ، فإن microblocks عبارة عن نظام لفائف فولاذية مدمجة مع غرف مدخل ومخرج. عادة ما تكون لتصنيع الكتل الصغيرة أنابيب من الصلب 12X1MF ، 12X18H12T.

9. غلايات التدفق المباشر LRCH ، SRCh ، VRCH.

في الغلايات ذات التدفق المباشر ، من المعتاد التمييز في الشاشات بين الأجزاء السفلية (LRCH) والمتوسطة (MRS) والعليا (VRCH). لتصنيع شاشات الغلايات ذات التدفق المباشر ، عادةً ما تستخدم الأنابيب ذات القطر الخارجي 32 و 38 و 42 مم. يتم استخدام كل من الألواح ذات الأنابيب الرأسية المستقيمة والألواح متعددة الحلقات. تُستخدم الألواح ذات الأنبوب الأحادي والمتعدد الممرات على نطاق واسع في الغلايات الحديثة التي تستخدم مرة واحدة. يتكون الجزء السفلي من الإشعاع (LRP) ، الموجود في منطقة قلب الشعلة ، حيث يجب أن يخاف المرء بشكل خاص من التسخين غير المتكافئ للأنابيب الفردية ، من ألواح أحادية المرور. تحتوي الطبقات العلوية للشاشات (SRCh ، VRCH) على لوحات متعددة الاتجاهات.

10. مقتصد المياه.

هذا عنصر مرجل مخصص للتسخين المسبق لماء الغلاية باستخدام حرارة غازات المداخن. VEC عبارة عن هيكل كتلة يتكون من صفوف من حزم الملفات ، وحجرات المدخل والمخرج. في الغلايات الحديثة ، يتم استخدام مقتصدات المياه من نوع الغليان ، حيث لا يتم إحضار الماء إلى نقطة الغليان فحسب ، بل يتم تحويله جزئيًا أيضًا إلى بخار مشبع. يتم تصنيع المقتصدات في شكل عبوات أنبوبية مثبتة في عمود الحمل الحراري لوحدة الغلاية على طول مسار غاز المداخن خلف سخان الحمل الحراري. تتكون العبوات من ملفات مصنوعة من أنابيب بقطر خارجي من 25 إلى 42 مم ، ملحومة بالتركيبات أو مباشرة في المشعب.

11. سخان الهواء.

هذا جهاز مصمم للتسخين المسبق للهواء المزود بفرن الغلاية من أجل زيادة كفاءة احتراق الوقود ، وبالتالي زيادة كفاءة المرجل. في الغلايات التي تعمل بالوقود المسحوق ، يتم أيضًا تجفيف الهواء الساخن من CDF. تنقسم سخانات الهواء إلى نوعين: استرجاع (أنبوبي) ومتجدد (دوار).

11.1. سخان الهواء الأنبوبي.

يتكون سخان الهواء الأنبوبي من عناصر منفصلة (مكعبات) ، حيث يتم لحام الأنابيب الفولاذية المستقيمة الرأسية 51 × 1.5 أو 40 × 1.5 مم ، متداخلة ، عند نهاياتها إلى صفائح أنابيب أفقية. تتحرك غازات المداخن داخل الأنابيب ، ويتدفق الهواء أفقيًا بين الأنابيب. عادة ، يتم تثبيت العديد من أعمدة تسخين الهواء على طول عرض وحدة الغلاية ، وعدة مكعبات رأسياً. من مكعب إلى آخر ، يمر الهواء عبر القنوات الالتفافية. للتعويض عن التمدد الحراري لسخان الهواء ، يتم تثبيت معوض عدسة خارجي ، يتم لحامه في الجزء السفلي بالمكعب العلوي ، وفي الجزء العلوي من إطار التغليف. في سخانات الهواء التي يزيد ارتفاعها عن 3 أمتار ، يتم تثبيت وصلات تمدد جانبية إضافية بين ألواح الأنبوب العلوية والجدران الخارجية لعمود الحمل الحراري.

11.2. سخان الهواء المتجدد.

تم تجهيز الغلايات الحديثة بسخاني أو أكثر من سخانات الهواء المتجدد بقطر 6.8 أو 9.8 م ، متصلة بالتوازي. تتكون كل وحدة من مسخن الهواء المتجدد من: جسم ، دوار أسطواني يدور ببطء حول المحور الرأسي لأنابيب الهواء والغاز التي تزود وتزيل الهواء وغازات المداخن.

يتم تسخين الألواح الفولاذية الرأسية الموجودة في الدوار أثناء دوران الدوار بالتناوب عن طريق تدفق غازات المداخن التي تمر بينها ، ثم يتم تبريدها في تدفق الهواء وإعطاء الحرارة التي تلقتها في وقت سابق للهواء. يتكون الجزء المتحرك من عدد كبير من المقاطع الإسفينية التي تحتوي على ألواح عمودية مثبتة معًا بواسطة إطار. يوفر شكل الألواح تشكيل فتحات بينهما لمرور غازات المداخن والهواء بالتناوب. يقود المحرك الكهربائي الدوار عبر علبة التروس والفانوس ، وهما عبارة عن بكرات عمودية (فوانيس) تقع حول محيط الدوار. يمكن لمثل هذا التعشيق ، على الرغم من عدم كونه جامدًا ، أن يعمل بشكل موثوق في وجود بعض عدم الدقة في تصنيع الدوار. لتجنب تسرب الهواء إلى غازات المداخن ، تحتوي الوحدة على ختم محيطي على شكل حلقة O ، وحلقة O داخلية حول العمود الرأسي وموانع تسرب نصف قطرية بين الغاز ومجاري الهواء. تم تثبيت كل هذه الأختام في كل من الأجزاء العلوية والسفلية من الدوار.

12. وحدة التكثيف.

تعمل غلايات التكثيف على مبدأ كان معروفًا منذ أكثر من مائة عام. لم يبدأ الاستخدام الفعال لهذه الطريقة إلا مؤخرًا. أصبح من الممكن استخدامها في صناعة سبائك غلايات التدفئة غير الخاضعة للتآكل ، وكذلك استخدام درجات مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ.

يتم تثبيت المروحة أمام الموقد ، والتي تمتص الغاز من خط أنابيب الغاز ، وتخلطه بالهواء وتوجه خليط الوقود العامل إلى الموقد. تتم إزالة غاز المداخن من خلال مداخن متحدة المحور "أنبوب في أنبوب" ، وهي مصنوعة من البلاستيك المقاوم للحرارة. تعمل المضخة ، التي يتم التحكم فيها عن طريق التشغيل الآلي ، على تحسين قوة نظام التدفئة ، وتوفير الطاقة وتقليل الضوضاء من سائل التبريد المتداول في نظام التدفئة.

13. أنابيب تحويل البخار.

هم عناصر أنبوب الضغط. وهي مصنوعة من أنابيب بقطر 108-133 ملم. تعتمد درجة الفولاذ المستخدم وسماكة جدار الأنبوب على المعلمات التي يعمل بها الأنبوب المحدد. عادةً ما يتم استخدام الفولاذ من الدرجات 20 و 12ХМФ و 12Х1МФ و 15ГС وما شابه في صناعة أنابيب تحويل البخار.

14. جامعي.

هذه هي عناصر المرجل ، المخصصة لتجميع أو توزيع وسيط العمل ، وتمثل هيكلًا أسطوانيًا ملحومًا بجدار سميك من الفولاذ وتوحد مجموعة من الأنابيب. وفقًا للغرض منها ، يتم تقسيم المجمعات إلى مجمعات بخار ، وماء ، ومجمعات فائق التسخين ، ومجمعات بأقطار صغيرة ، وعادة ما تستخدم في المقتصدات. المجمعات مصنوعة من أنابيب من درجات فولاذية: 20 ، 15GS ، 15XM ، 12X1MF ، 15X1M1F.

15. أجهزة إزالة الحرارة.

إنها أنظمة تبادل حراري مصممة لخفض درجة حرارة البخار المحمص في وحدة الغلاية أو أمام التوربين.

عادة ما يتم تركيب أجهزة إزالة الاحتباس الحراري في رأس وسيط. اعتمادًا على موقع أجهزة إزالة الحرارة في الغلاية وعلى نوع التبادل الحراري الذي يتم فيه ، يتم تمييز الإشعاع والإشعاع الحراري والشاشة ومسخن الحمل الحراري. جميع أجهزة إزالة الحرارة ، وفقًا لمبدأ التبريد بالبخار ، مقسمة إلى سطح وحقن.

تستخدم أجهزة إزالة الحرارة السطحية التبريد بالبخار عن طريق إزالة الحرارة من البخار بمياه التغذية ، والتي يتم تمريرها عبر أنابيب المبادل الحراري.

تستخدم أجهزة إزالة التسخين بالحقن التبريد بالبخار عن طريق إزالة الحرارة من البخار بمياه التغذية ، والتي يتم حقنها مباشرة في الجهاز.

16. كتلة الشعلات الآلية.

تتميز بمجموعة واسعة من قدرات التسخين - 10 ... 20000 كيلو وات وهي مصممة للعمل على الغاز الطبيعي والمسال والوقود السائل الخفيف وزيت الوقود. حرق الوقود المزدوج يحرق الوقود الغازي والسائل.

جهاز الموقد مصمم لحرق الغاز الطبيعي والمسال ومجهز بالتركيبات التالية: صمام كروي لتزويد الغاز ؛ مفتاح ضغط الغاز متعدد الكتل الغازية متعددة الوظائف ، والتي تحتوي على مرشح (مصيدة الأوساخ) ، وصمامان بملف لولبي ، ومنظم لضغط الغاز. يتدفق الغاز عبر القناة المتصلة إلى أنبوب اللهب.

17. يحتضن الموقد.

إنها مكون بناء لجدران كتل الاحتراق. يلعبون دور الهيكل لوضع جهاز موقد الغلاية.

18. مجموعة من الغلايات.

يتم تثبيت مخمدات الدخان (المخمدات) في قنوات الغاز خلف كل غلاية ، والتي يتم من خلالها تنظيم المسودة. تستخدم الفتحات وغرف التفتيش لفحص أو إصلاح أو تنظيف أسطح التدفئة الخارجية والداخلية. يتم تثبيت صمامات التفجير في الجزء العلوي من الفرن أو مجرى الغاز من الغلايات التي تعمل بالوقود الغازي أو السائل ، والتي تعمل على حماية أعمال الطوب للفرن والمرجل من التلف في الانفجار.

جهات الاتصال:

يسمى عنصر غلاية ثابتة ، مصمم لتجميع وتوزيع وسيط العمل ، وتوحيد مجموعة من الأنابيب ، جامع.

يسمى عنصر الغلاية ، المصمم لتجميع وتوزيع وسط العمل ، لفصل البخار عن الماء ، وتنظيف البخار وتخزين المياه في الغلاية. طبل.

يسمى عنصر الغلاية ، المصمم لنقل الحرارة إلى وسط العمل أو الهواء سطح التسخين.

يسمى سطح تسخين المرجل ، الذي يتلقى الحرارة بشكل أساسي عن طريق الإشعاع سطح التسخين الإشعاعي.

يسمى سطح تسخين الغلاية ، الذي يتلقى الحرارة بشكل أساسي عن طريق الحمل الحراري سطح التسخين الحراري.

يسمى سطح التسخين لغلاية ثابتة ، يقع على جدران الفرن ومجاري الغاز وحمايتها من تأثيرات درجات الحرارة المرتفعة ، شاشة.

تسمى مجموعة الأنابيب الموجودة على سطح توليد بخار الحمل الحراري لمرجل ثابت ، متصلة بواسطة مجمعات مشتركة أو براميل حزمة المرجل.

يسمى أنبوب الغلاية ، الذي من خلاله تدخل المياه المتداولة إلى رأس التوزيع للأنابيب الصاعدة أو الأسطوانة السفلية downpipe.

يسمى أنبوب الغلاية ، الذي يتم من خلاله تفريغ خليط البخار والماء من مجمع الشاشة إلى الأسطوانة أو الإعصار البعيد ، أنبوب منفذ الشاشة.

يسمى الأنبوب غير المسخن ، والذي من خلاله يتم تجاوز وسيط العمل من عنصر واحد من سطح التسخين إلى آخر أنبوب الالتفافية.

يسمى الأنبوب الذي يتم من خلاله تطهير أو إزالة الماء والبخار من عناصر أسطح تسخين الغلاية أنبوب التطهير.

يسمى جهاز لرفع درجة حرارة البخار فوق درجة حرارة التشبع المقابلة للضغط في المرجل المحماة.

يسمى الجهاز الذي يتم تسخينه بواسطة منتجات احتراق الوقود والمخصص للتدفئة أو التبخير الجزئي للماء الداخل إلى المرجل المقتصد.

يسمى جهاز تسخين الهواء بمنتجات احتراق الوقود قبل إدخاله في فرن الغلاية دفاية.

يسمى جهاز المرجل المصمم لفصل الماء عن البخار جهاز الفصل.

يسمى جهاز لخفض درجة حرارة البخار المحمص desuperheater.

يسمى الهيكل المعدني الحامل الذي يستقبل الحمل من كتلة المرجل ، مع مراعاة الأحمال المؤقتة والخاصة وضمان الترتيب المتبادل المطلوب لعناصر الغلاية ، الإطار.

يسمى جهاز المرجل المصمم لحرق الوقود الأحفوري وتبريد نواتج الاحتراق جزئيًا وإطلاق الرماد صندوق النار.

يسمى فرن الغلاية المصمم لحرق الوقود العضوي الصلب في طبقة فرن ذو طبقات.

يسمى فرن طبقة المرجل ، الذي يتم فيه تحميل الوقود وإزالة الخبث والرماد آليًا جزئيًا ، فرن نصف ميكانيكي.

يسمى فرن طبقة المرجل ، حيث يتم تحميل الوقود وإزالة الخبث والرماد يدويًا درب اليد.

يسمى فرن طبقة المرجل ، الذي يتم فيه تحميل الوقود وإزالة الخبث والرماد آليًا بالكامل ، فرن ميكانيكي.

يسمى فرن الغلاية ، الذي يتم فيه حرق الوقود المسحوق أو السائل أو الغازي في شعلة ، فرن الغرفة.

يسمى فرن غرفة المرجل مع الدوران المتعدد لمزيج الوقود والهواء ، والذي يتم تحقيقه من خلال شكل خاص لجدران الفرن وتخطيط الشعلات وطريقة تزويد الوقود والهواء فرن دوامة.

يُطلق على فرن غرفة الغلاية ، حيث يتم حرق الجزء الأكبر من الوقود في تدفق دوار للوقود والهواء ، فرن الإعصار.

يُطلق على فرن الغلاية ، حيث يتم حرق جزء من الوقود الصلب في الطبقة ، والكسور الدقيقة والغازات القابلة للاحتراق - في تيار الهواء فوق الطبقة فرن طبقة مضيئة.

يسمى جزء فرن الغلاية ، الذي يحدث فيه اشتعال واحتراق الجزء الأكبر من الوقود ، غرفة الاحتراق.

يسمى جزء فرن الغلاية ، الذي يتم فيه حرق الوقود وتبريد منتجات الاحتراق جزئيًا ، غرفة التبريد.

يسمى التضييق المحلي للمقطع العرضي لفرن المرجل عن طريق تثبيت صندوق الاحتراق.

يسمى جزء الفرن الذي يتم فيه تسخين الوقود وتجفيفه وأحيانًا إشعاله وحرقه فرن مسبق.

يسمى الجزء السفلي من فرن غرفة الغلاية ، المصمم لإزالة الخبث الصلب قمع بارد.

يسمى الجزء السفلي من فرن الغلاية ، المكون من أسطح أو شاشات أفقية ومائلة قليلاً بودوم.

تسمى القناة المخصصة لاتجاه منتجات احتراق الوقود ووضع أسطح تسخين الغلايات المداخن.

يسمى الجزء السفلي من مدخنة الغلاية ، المصمم لتجميع الرماد المتساقط من تدفق منتجات احتراق الوقود ، صندوق الرماد.

يسمى قادوس تجميع الخبث الصلب ، الموجود تحت القمع البارد لغلاية ثابتة القبو الخبث.

يسمى الجهاز الخاص بجمع وإزالة الخبث المصهور ، الموجود تحت فرن غلاية ثابتة حمام الخبث.