أنواع غلايات الضغط العالي

الغلاية عبارة عن وعاء يتم فيه تسخين الماء تحت ضغط وتبخيره إلى بخار لغرض معين. هناك عدة أنواع مختلفة من الغلايات يتم تسخينها بالفحم أو الوقود الصلب أو الزيت أو الغاز. تختلف أحجام الغلايات بشكل كبير من الوحدات الصغيرة أو المحمولة أو المجمعة في المتاجر إلى الأفران الكبيرة التي تحرق 6 أطنان من الفحم في الدقيقة. تعمل الغلايات بضغط إيجابي ، ويجب أن تكون جميع الأجزاء قوية بما يكفي لتحمل ضغط البخار الذي تولده. تستخدم معظم الغلايات عالية الضغط لأغراض تجارية أو صناعية.

تصنف الغلايات أيضًا حسب سعة الضغط ونوع التصميم والاستخدام. الحد الأقصى لضغط العمل المسموح به ، أو MAWP ، هو أعلى مقدار من الضغط تم تصميم الوعاء (المرجل) لتحمله. يتم قياس هذا الضغط من حيث رطل لكل بوصة مربعة أو "psi" ، ويتم التعبير عن قياس الضغط بـ "psig". النار الوطنية تحدد جمعية الوقاية والمعايير الفيدرالية غلاية البخار من النوع الثاني على أنها تنتج بخارًا عالي الضغط بين 16 و 150 psig. تنتج غلاية البخار من النوع الثالث بخارًا يتراوح بين 151 و 350 رطل / بوصة مربعة.

في هذا النوع من الغلايات ، يتم حرق الوقود داخل الفرن ، مما ينتج عنه غاز ساخن يسخن الماء المتداول عبر أنابيبه. يتم تحويل الماء إلى بخار يرتفع ليتم التقاطه في أسطوانة بخار ، حيث يتم سحب البخار المشبع. هذا يدخل الفرن مرة أخرى من خلال سخان فائق ، حيث يصبح أكثر سخونة. عندما تكون درجة حرارة البخار شديد السخونة أعلى من نقطة الغليان ، يصبح غازًا جافًا ومضغوطًا يستخدم لتشغيل التوربينات. تتمتع معظم تصميمات غلايات أنابيب المياه بسعة بخار تتراوح من 4500 إلى 120.000 كيلوجرام في الساعة. تسمى غلايات أنابيب المياه في محطات الطاقة الحرارية أيضًا وحدات توليد البخار.

يُطلق على غلاية Benson اسم مولد البخار فوق الحرج وغالبًا ما تستخدم لإنتاج الطاقة الكهربائية. إنه يعمل بمثل هذا الضغط المرتفع ، أكثر من 3200 رطل / بوصة مربعة ، بحيث يتوقف الغليان الفعلي ولا يوجد فصل بين الماء والبخار. لا توجد فقاعات ، لأن درجة حرارة الماء أعلى من الضغط الحرج الذي يمكن أن تتشكل فيه الفقاعات. يعمل هذا البخار في توربين عالي الضغط ، ثم يدخل مكثف المولد. لا ينبغي استخدام مصطلح "المرجل" مع مولد البخار هذا لأن الغليان لا يحدث بالفعل.

يقوم هذا النوع من الغلايات بتبخير الماء ثم تسخين البخار في سخان فائق ، مما ينتج بخارًا عند درجة حرارة أعلى بكثير. يؤدي هذا إلى ارتفاع درجة حرارة عادم غاز المداخن ما لم يتم استخدام "الموفر". يقوم الموفر بتسخين مياه التغذية ، والتي تمر من خلال سخان هواء الاحتراق في مسار عادم غاز المداخن الساخن. غالبًا ما يزيد هذا البخار المحمص من الكفاءة الكلية لتوليد البخار واستخدامه مع زيادة درجة حرارة الإدخال إلى التوربينات. يخلق البخار المحمص مخاوف تتعلق بالسلامة ، لأنه في حالة فشل أي من مكونات النظام وهرب البخار ، يمكن أن يكون الضغط المرتفع ودرجة الحرارة مميتين. تتراوح درجة الحرارة في منطقة فرن غاز الغلاية عادة بين 2400 إلى 2900 درجة فهرنهايت. بعضها عبارة عن سخانات حرارية تمتص الحرارة من غاز شبيه بالسوائل ، بينما البعض الآخر مشع ويمتص حرارة الإشعاع.