الغلايات البخارية هي نوع من أنظمة التبادل الحراري، تتكون من وعاء مغلق، مصنوع من الفولاذ، تعتمد فكرته الأساسية على تسخين الماء حتى درجة الغليان، عن طريق بعض مصادر الحرارة الناتجة عن احتراق الوقود لتوليد البخار في النهاية.
غلايات البخار: يستخدم البخار الناتج في كثير من الأغراض الصناعية مثل، مصانع المنتجات الغذائية وصناعات السكر والأدوية والعديد من الصناعات الأخرى.
أنواع المراجل البخارية:
1- غلايات مواسير اللهب (Fire-tube boiler) :
في هذا النوع من الغلايات تتدفق الغازات المرتفعة في درجة حرارتها الناتجة عن الاحتراق عبر قنوات (غالباً ما تكون على شكل مواسير) تمر داخل وعاء للماء. كما يحتوي هذا الوعاء أيضاً ماسورة كبيرة flame tube) يتم بداخلها حرق الوقود. غالباً ما تستخدم غلايات مواسير اللهب لأغراض التسخين و الأغراض التجارية و الاستخدامـات الصناعيـة. و تؤثر متطلبات انتقال الحرارة على شكل الغلاية و تركيبها بحيث يسمح تصميمها باستخلاص و نقل أكبر قدر من الطاقة الحرارية الناتجة عن الاحتراق إلى المياه. fire tube boiler cannot produce steam at very high pressure. Generally it can produce maximum 17.5 kg/cm2 and with a capacity of 9 Metric Ton of steam per hour.
2- غلايات مواسير المياه (Water Tube Boiler):
في هذا النوع من الغلايات توجد المياه داخل مواسير حيث تتدفق نواتج الاحتراق (الغازات الساخنة). تتكون أسطح التسخين في الغلاية من مجموعة من المواسير، بعضها مُعرض مباشرة للهب و البعض الآخر مُعرض لتدفق الغازات الساخنة الناتجة عن احتراق الوقود. تنتقل الحرارة إلى المياه في الغلاية عبر مواسير رقيقة المقطع مقارنةً بسمك جدار غلاية مواسير اللهب. و يمكن بالتالي زيادة ضغط التشغيل (working pressure) أكثر مما هو متاح في غلايات مواسير اللهب. كما يمتاز هذا النوع من الغلايات عن غلايات مواسير اللهب من ناحية انخفاض الأضرار التي قد تنتج من حدوث تشققات بأحد المواسير إذا ما قورنت بالأضرار التي قد تنتج من جراء تصدع أو تشقق الغلاف المحيط بغلاية مواسير اللهب.
خمس مشكلات شائعة مع الغلايات البخارية:
البخار الرطب(Priming):
أسبابه:
عدم ملائمة بدن الغلاية.
ارتفاع منسوب المياه داخل الغلاية.
معدل احتراق غير مناسب.
ارتفاع نسبة المواد الصلبة الذائبة في مياه الغلاية.
ارتفاع نسبة القلوية، وجود زيوت ومواد عضوية في مياه الغلاية.
علاجه:
حافظ على مستويات منخفضة من الأملاح في الماء.
ترشيح فعال للمياه المستخدمة في الغلاية.
إزالة الرواسب من وقت لآخر.
انسداد أو تراكم القشور(Scaling):
أسبابه:
استخدام المياه الرديئة يؤدي إلى إلحاق أضرار جسيمة بنظام الغلايات. فتتراكم المعادن مثل الكالسيوم وغيره في الغلاية والأنابيب كرواسب قشرية. يمكن أن تؤدي هذه الرواسب إلى إبطاء مرور البخار عبر النظام أو منعه تمامًا.
علاجه:
استخدام المياه المعالجة لمنع تراكم المعادن في المياه.
سماع أصوات خلال عمل الغلاية مثل التصفير أو الطرق:
أسبابه:
يمكن أن يشير إلى وجود هواء في النظام، أو أن ضغط الماء منخفض جدًا، أو تكون طبقة قشرية من الجير على التبادل الحراري للغلاية.
علاجه:
استخدام الضغط المناسب للغاز وأنابيب الغاز أمرًا مهمًا ويجب فحصه جنبًا إلى جنب مع اللهب المناسب وسحب الهواء والعادم.
فقدان الضغط(Loss of prassure):
أسبابه:
تسرب البخار(قد لا تتمكن من رؤية بعضها)، يمكن أن يعني فقدان الضغط أيضًا وجود مشكلات في نظام الإرجاع مثل مصائد البخار أو صِمَام الفحص أو مضخات التغذية.
علاجه:
فحص مستمر وعمل صيانة دورية لنظام الغلاية.
المشكلات المتعلقة بالضغط بسبب تغذية المياه عند التشغيل:
أسبابه:
عندما تحتوي خزانات الغلايات على تغذية مياه من النوع المتقطع. على الرغم من تسخين المياه الجديدة قبل دخول الخزان، إلا أنها لا تزل أبرد من الماء الموجود بالفعل في الغلاية. يؤدي التباين في درجات الحرارة، إلى انخفاض إنتاج البخار حتى ترتفع درجة حرارة الماء الجديد. يمكن أن يؤدي انخفاض إنتاج البخار إلى انخفاض الضغط في المرجل مؤقتًا.
علاجه:
نظام تغذية المياه المستمر هو الحل الأمثل لعلاج هذه المشكلة.
استخدام الغلايات البخارية في الصناعة:
يُعد تجهيز المنشآت الصناعية بنظام الغلايات البخارية، من الطرق الأكثر أمانًا وفاعلية لتلبية متطلباتها من إنتاج البخار اللازم لصناعتها.
فيما يلي سبع صناعات تستفيد بشكل كبير من نظام الغلايات البخارية:
- المستشفيات ومراكز الرعاية الصحية.
- التخمير والتقطير.
- صناعة المواد الغذائية والمشروبات
- المغاسل التجارية.
- صناعة المنسوجات.
- الصناعات الدوائية.
- استخلاص الزيوت العطرية.
طرق تخزين الغلايات البخارية:
يفضل فحص الغلاية وغسلها وتجفيفها قبل عملية التخزين، تخزين الغلايات البخارية يتم بإحدى طريقيتين، الجاف أو الرطب.
التخزين الجاف:
- يستخدم عند تخزين الغلاية لمدة 3 أشهر أو أكثر.
- تبريد المياه إلى ما قبل درجة الغليان في درجة حرارة الغرفة ولكن احرص الا تقل عن 83ºc
- اغسل الغلاية وافحصها لتحديد ما إذا كانت بحاجة لأية إصلاحات ضرورية قبل التخزين.
- قم بتنظيف وتجفيف جميع المناطق المبللة من المرجل.
- يتم توزيع صواني من المواد الكيميائية الممتصة للرطوبة مثل الجير الحي أو سيليكا جل في أسطوانة الغلاية، ويتم إحكام غلق الغلاية، لمنع دخول أي رطوبة.
- في المناطق ذات الرطوبة العالية، قد يكون من الضروري إجراء معالجة بالزيت.
التخزين الرطب:
- يستخدم عند تخزين الغلاية لفترة قصيرة، تتضمن طريقة التخزين الرطب، إجبار الهواء على الخروج من المرجل، عن طريق ملئه بالكامل بالماء المعالج بشكل خاص.
- تبريد الماء إلى ما دون درجة الغليان في الغلاف الجوي ولكن ليس أقل من 83ºc.
- اغسل الغلاية وفحصها لتحديد ما إذا كانت هناك حاجة إلى أي إصلاحات.
- قم بتنظيف وتجفيف جميع المناطق المبللة من المرجل.
- يجب بعد ذلك ملء الغلاية النظيفة الفارغة إلى الأعلى بالماء المعالج كيميائياً لتقليل التآكل خلال الاستعداد.
- حافظ على ضغط الماء أعلى من الغلاف الجوي.
- أضف الصودا الكاوية والكبريتيت حتى يصل مستوى الماء إلى 450 ppm.
- إغلاق المصارف وفتحات التهوية.
- يمكن الآن ملء الغلاية بمياه الخدمة النظيفة، بشرط معالجتها بالهيدرازين والقلويات المتطايرة. يجب بعد ذلك تدوير الغلاية لمنع المواد الكيميائية من السقوط من المحلول. يعد تخزين الغلاية بشكل صحيح أمرًا بالغ الأهمية لحياة المرجل.
الوطنية للغلايات متخصصون في مجال الغلايات البخارية، شبكات البخار، الصيانة، معالجة المياه، بمساعدة مجموعة من المهندسين المتخصصين وبأجود المنتجات المحلية بمواصفات عالمية. ونوفر الحلول العملية لجميع الأغراض الصناعية.