السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
أدلو بدلوي اليوم في هذا الموضوع تناول موضوع الغلايات البخارية وكل ما يتصل بها من موضوعات أخرى وقد تحريت البعد عن اللغات الأجنبية قدر المستطاع لينتفع بها كل من يعمل في هذا المجال من مهندسين وفنيين وعمال تجيد القراءة والكتابة وقد قسمت هذا الموضوع في عدة عناصر كالآتي :
1 – مقدمة
2 – أنواع الغلايات
3 – الخامات التى يصنع منها الغلايات
4 – مكونات وملحقات الغلايات
5 – تحسين كفاءة الغلايات
6 – طريقة تشغيل الغلايات
7 – التعليمات المطلوبة لفنيين التشغيل
8 – أسباب انفجار الغلايات
9 – دراسة حالة انفجار غلاية
10 – اقتصاديات التشغيل
11 – اقتصاديات التحول من وقود المازوت إلى الغاز الطبيعي ودراسة حالة على ذلك
12 – معالجة مياه الغلايات وعلاقته باقتصاديات الوقود
13 – التجارب المطلوبة لتحاليل مياه الغلايات والقياسات المطلوبة
هذا وأتمنى من الجميع الإفادة والاستفادة واعزرونى اذا تأخرت عنكم احيانا وذلك لضيق وقتى
ولنبدأ وبالله التوفيق والسداد
أخيكم
مهندس / عبد الناصر فتحي عجوة
—————
الغلاية البخارية ببساطة جدا هي عبارة عن وعاء به ماء يسخن إلى درجة حرارة الغليان فينتج عن ذلك بخار وباستمرار الغليان وتغذية المياه وإحكام الوعاء ينتج ضغط لهذا البخار ويستخدم البخار في إغراض كثيرة اليوم منها على سبيل المثال مصانع السكر الألبان الزيوت الأعلاف الحلويات تجفيف الفواكه المشروبات الغذائية …… الخ .
طريقة عمل الغلاية
تتكون الغلاية ذات مواسير المياه عادة من وعائين أحدهما وعاء البخار steam drum وهو يحتوي على الماء الساخن و البخار، وهويوجد في أعلى الغلاية [أو المرجل] . والوعاء الآخر يوجد في أسفل المرجل ويمد المرجل بالماء البارد . ويوصل بين الوعائين مجموعة أنابيب يصل طولها نحو 5 متر ، يدخلها الماء من وعاء الماء البارد بواسطة مضخاتويحيط بها الهواء الساخن الناتج عن الشعلات التي تعمل بالغاز أو الزيت ، فترتفع درجة حرارة الماء في الأنابيب ثم تدخل وعاء البخار . يتوزع الماء الساخن داخل وعاء البخار وبعد انفصال البخار منه يبدأ في النزول عن طريق أنابيب الماء النازل down comers إلى وعاء الماء البارد (feed water drum ).الموجود أسفل المرجل .
وهناك متطلبات ينبغي ان تكون وتتوفر فى الغلايات لتفي بالغرض المطلوب مثل :
1- أن تكون الغلاية قادرة على إنتاج الحد الأقصى من البخار والأدنى من استهلاك الوقود
2- أن تكون سعة الغلاية مناسبة للاستهلاك وتغيرات المستقبل للحمل
3- أن تعمل في بدأ التشغيل بسرعة
4- تحمل الاجتهادات الحرارية والضغوط
5- أن تكون مجهزة بوسائل أمان من الحوادث والانفجار
6- سهولة الصيانة
7- أن لانشغل حيز كبير من العنبر والمكان التي توجد به
8- اقتصادية من حيث استهلاك الوقود والطاقة
9- أن يكون هناك فراغ من جميع الجهات يسمح بسهولة التحرك للمتابعة والصيانة
2- غلايات مواسير المياه water tube وهى الغلايات التى تعتمد فى عملها بان يكون اللهب خارج المواسير فى الحيز الخارجى وحولها والمياه داخل المواسير
3- غلايات رأسية وافقية وذلك من حيث محور وضع جدار الغلاية للارض vertical &horizontal boilers
4- غلايات طبقا للوقود المستخدم ( مازوت – سولار – غاز طبيعى )
بعض البيانات الخاصة بسعات واسهلاكات الغلايات
السعة: ــــ 1طن/س ــــ 2طن/س ــــ4طن/س ــــ 6طن/س ــــ 8طن/س ــــ10طن/س ــــ12طن/س
القدرة ــــــــ75 ـــــــــ150ــــــــــ300ــــــــــ 450ــــــــــ 600ــــــــــ 750ــــــــــ 900
مساحة
سطح م2 ــــــ26ــــــــ53.5ــــــــــ 117ــــــــــ 163ــــــــــ 214ــــــــــ 260ــــــــــ 339
التسخين
وزن المرجل
طن ــــــــــ5.2ــــــــــ 8.3ــــــــــ 14.5ــــــــــ 20ــــــــــ 25.5ــــــــــ 30ــــــــــ 33
بدون مياه
حجم المياه
م3 ـ ـــــــــ3.6ــــــــــ 5.3ــــــــــ 9.3ــــــــــ 13ــــــــــ 17.5ــــــــــ 27ــــــــــ 28.4
داخل الغلاية
حجم البخار
م3 ــــــــــ0.7ــــــــــ 1.6ــــــــــ 2ــــــــــ 2.8ــــــــــ 4.2ــــــــــ 6.4ــــــــــ 8.3
استهلاك الوقود
كج/س ـــــــ81ــــــــــ 175ــــــــــ 335ــــــــــ 466ــــــــــ 600ــــــــــ 750ــــــــــ 1000
1- الوش الأمامى والخلفى ( القصعة ) 17mv4
2- البرميل الخارجى 17mv4
3- ماسورة اللهب المتعرجة 17mv4
4 – برميل الفرن 17mv4
5 – اوشاش الفرن 17mv4
6 – الزور 17mv4
7 – الأعصاب 17mv4
8 – 17mv4
9 – اعصاب المواسير 17mv4
10 – مواسير الدخان st 35.8
11 – الجوايط st 37.8
الخواص الكيميائية لسلك لحام الغلايات
كربون 0.06 % ــــــــــــــــــــــــــــ سليكون 0.35% ـــــــــــــــــــــــــ منجنيز 0.95%
ويفضل نوع E8018-B2
ويستخدم لكشف شروخ الغلاية ثلاث عبوات باسم PERFEKT ***** TESTS
الأولى منظف والثانية متغلغل والثالثة مظهر للشروخ
لو نظرنا نظرة عمومية للغلايات نجد انها تحتوى على :
1 – جسم الغلاية
2- ولاعة اتوماتيكية للوقود ( غاز – سولار – مازوت )
3 – سخان وقود
4 – طلمبة مازت او سولار
5- طلمبة تغذية المياه
6 – عوامة رأسية اتوماتيكية لفصل الغلاية عند نقص المياه ( او الكترود )
7 – عوامة جانبية اتوماتيكية لتشغيل الطلمبة وكذلك فصل الغلاية عند نقص المياه ( او الكترود )
8 – زجاجة بيان لمنسوب المياه داخل الغلاية
9 – مانومتر لقياس الضغط
10 – بلف امان لتفريغ الضغط الخاص بالبخار عند زيادة الضغط عن المسموح به وهذا خطر
11- فى الغلايات القديم كان هناك مسمار رصاص ( مسمار غفير ) لانصهار الرصاص فى حالة نقص المياه داخل الغلاية ليتدفق البخار والمياه لاطفاء الغلاية
أولا : تعليمات عامة :-
1- علي رئيس الوردية ملاحظة تشغيل وأداء الغلاية
2- تسجيل جميع الأعطال والمتغيرات فى التشغيل فى سجل المتابعة اليومية وإبلاغ رئيس القسم بها بعد اتخاذ الإجراآت اللازمة والسريعة لمنع زيادة العطل
3- عدم ترك رئيس الوردية لمكان العمل إلا بعد تسليم زميلة وتبليغه بأي أعطال حدثت خلال الوردية
4- يجب علي رئيس الوردية عند تسليمه الوردية الالتزام بالآتي :
Ý- مراجعة مستوي المياه فى زجاجات البيان واختبارها ب- مراجعة شكل اللهب
̝- تفوير الغلاية د- تجربة صمامات الأمان
ه- مراجعة طلمبة المياه واختبار العوامة الجانبية و- مراجعة تقرير الوردية
5- ترك عنبر الغلاية نظيف لمسؤل الوردية التالية عند التسليم
6- ترك أبواب عنبر الغلاية مفتوحا دائما للحفاظ على سلامة العاملين
7- يجب على مباشر القسم والمسؤل عن الصيانة الاحتفاظ ببعض قطع الغيار الحرجة داخل القسم وكذلك العدد اللازمة للصيانة السريعة والطارئة
تابع طريقة تشغيل الغلايات والتعليمات المطلوبة لفنيين التشغيل
1- التأكد من أن المياة التي تغذي الغلاية مياه معالجة
2- يتم مراجعة خزان المياه للتأكد من وجود المياه به
3- علي مباشر القسم والمسؤل عن الصيانة وكذلك مسؤل الوردية ملاحظة اتجاه دوران طلمبة تغذية المياه
4- التأكد من سلامة أجهزة البيان وذلك عن طريق تفوير زجاجة البيان للتأكد من رجوع المياه إلي منسوبها الطبيعي بعد الاختبار ومتابعة قراآت مانومتر الضغط
5- التأكد من منسوب المياه داخل الغلاية عن طريق أجهزة البيان
6- التأكد من سلامة العوامة الجانبية وذلك بتفوير المياه منها والتأكد من عمل طلمبة المياه بها لتعويض الغلاية بالمياه
7- التأكد من سلامة العوامة الرأسية وذلك بتفوير الغلاية حتى تعمل الطلمبة ويدق جرس الإنذار وسماع صوت صفارات الإنذار وإضاءة إشارة الولاعة علي تابلوه الكهرباء
8- يتم إعادة ضبط العوامة حسب المستويات المختلفة في حالة عدم قيام العوامة بإعطاء الإشارة المحددة للطلمبة والولاعة عند هذه المستويات
9- التأكد من أداء العوامة الرأسية (الداخلية)وذلك بفتح صمام التفوير للغلاية حتى يظل مستوي الماء داخل الغلاية للحد الادني الذي يجب أن تفصل فيه العوامة الولاعة ولايتم إعادة التشغيل بعد رجوع مستوي المياه للغلاية للمستوي الطبيعي إلا بتدخل عامل التشغيل لإعادة التشغيل مرة أخري
10- يجب التأكد من عمل محبس التفوير للغلاية وذلك بتفوير بعض المياه وملاحظة تسرب المياه من ماسورة التفوير
11- التأكد من قراءة مانومتر ضغط ( الوقود )الغاز الطبيعي بحيث ألا يقل عن (Mb) اوحسب تصميم الولاعة
12- التأكد من مسافة بعد قطبي الشرارة وهو حوالي (5, 3 – 4 مم) وكذلك بعد القطبين عن فتحة خروج الغاز علي ان يكون ( 4-6 مم)
13- التأكد من نظافة موجه الهواء وفوهة خروج ( الوقود ) الغاز
14- التأكد من نظافة الخلية الضوئية ( photo cell )
15- التأكد من نظافة فلاتر ( الوقود ) الغاز
16- التأكد من أن بلوف السحب والطرد لطلمبات تغذية المياه مفتوحة
1- التأكد من سلامة جميع توصيلات الكهرباء ومراجعة دائرة كهرباء الولاعة
2- التأكد من ضغط منظمات الضغط (h.p.s) علي ضغط التشغيل والفصل المطلوب
3- التأكد من أن فوهة خروج ( الوقود ) الغاز في مركز موجه الهواء
4- التأكد من أن العوامة مركبة بإحكام وتعمل جيدا
5- التأكد من أن ( ميكروسويتش ) الولاعة موصل وسليم
6- التأكد من سلامة ونظافة الخلية الضوئية
7- ضبط المسافة بين قطبي الشرارة لتكون حوالي (5, 3-4مم) وبينهما وبين فوهة الغاز حوالي (4-6 مم) واختبار الشرارة والتأكد من أنها تعمل جيدا
8- مراجعة تابلوه الكهرباء و التأكد من سلامة التوصيلات لمفاتيح التشغيل ولمبات الإشارة ولوحة التحكم و البروجرام
وبعد ان تأكدنا من المصادر الأساسية اللازمة لتشغيل الغلاية يتم التأكد من صلاحية باقي الأجهزة الأم الموجودة علي الغلاية والتي يتم مراجعتها علي النحو التالي :-
1- التأكد من ان محبس مانومتر ضغط الغلاية مفتوح
2- التأكد من أن المانومتر الموجود من الحجم الكبير الذي يسهل رؤيته
3- يتم معايرة المانومتر قبل استخدامه
4- التأكد من عمل صمامات الأمان بحيث أن تفتح عند ضغط أكبر من ضغط التشغيل بحوالي (1, كجم/سم2)
وكذلك يفتح الصمام الأول قبيل الثاني بفارق ضغط (1, كجم/سم2)
5- التأكد من وجود عدد (2) منظم ضغط (pressure state ) وحساس ( sensor ) يقوم المنظم الأول (R) بفصل الغلاية في حالة زيادة الضغط ويقوم المنظم الثاني (M) بعمل تشغيل ( السيرفوموتر ) وبالتالي تغيير كمية الهواء والغاز حسب الضغط المضبوط عليه وكذلك أيضا يكون عمل الحساس ( sensor )
6- التأكد من أن محبس ( الهواية ) التهوية مفتوح قبل بدء التشغيل وعند مليء الغلاية بالمياه حتى يتم طرد الهواء الموجود داخل الغلاية ولا يتم قفله إلا عندما يصل الضغط داخل الغلاية إلي حوالي (5, كجم /سم2 )
7- يتم التأكد من سلامة الطوب الحراري ( fire bricks) الموجود بمقدمة الولاعة وكذلك الموجود بالجزء الخلفي للغلاية
8- يتم التأكد من سلامة اليايات الموجودة علي الباب الخلفي للغلاية لضمان خروج الغازات الزائدة
1- اختبار زجاجات البيان للتأكد من عدم انخفاض مستوي المياه عن العلامة المحددة وإذا انخفض يتم إيقاف الغلاية فورا
2- يتم مراقبة مانومتر الضغط باستمرار
3- يتم اختبار صمامات الأمان في كل وردية برفع الضغط عن ضغط التشغيل أو شد ذراع الصمام ليساعد ذّلك في التخلص من الأملاح المترسبة داخل الصمام
4- يتم تفوير العوامة الجانبية مرتين في كل وردية على الأقل
5- يتم اختبار العوامة الرأسية مرة كل وردية
6- يراعي فتح وغلق المحابس تدريجيا
7- التأكد من أن مصائد البخار تعمل بحالة جيدة
8- التأكد من عدم تغيير لون القصعة الأمامية أو الخلفية للغلاية أو احمرارهما وإذا لوحظ ذلك عليهما أو على أى نقطة فى سطح الغلاية يتم توقف الغلاية فورا
9- التأكد من عدم تغيير لون الباب الخلفي للغلاية أو احمراره وإذا لوحظ ذلك يتم توقف الغلاية فورا
10- يراعي عدم وجود تسريب من المحابس أو الفلانشات ويعاد تربيطها
11- يراعي إعادة ضبط الحريق ومراقبة شكل الحريق كل وردية
12- يتم تفوير المرجل لتقليل الأملاح المترسبة في قاع الغلاية ويحدد الزمن اللازم وعدد مرات التفوير أمين معـمل معالجة المياه بناءا على التحاليل الكيميائية للمياه
Where:
F
= تركيز الأملاح الذائبة الكلية لمياه النغذيةFeedwater TDS (ppm).
S
= سعة الغلاية Steam generation rate (kg / h ).
B
= تركيز الأملاح الذائبة الكلية لمياه التفوير Required boiler water TDS (ppm).
Example
A 10 000 kg / h boiler operates at 10 bar g – Calculate the blowdown rate, given the following conditions:
خامسا- تعليمات إيقاف الغلاية اضطراريا عن التشغيل
1- عند حدوث تغيير في شكل الغلاية عند التشغيل
2- عند الانخفاض المفاجيء في مستوي المياه
3- عند تعطل طلمبة تغذية المياه
4- عند تعطل صمامات الأمان
5- عند ظهور شروخ أو انبعاج في جسم الغلاية
6- عند ظهور أي تسريب بخار من أبواب الغسيل أو الفلانشات التي علي جسم الغلاية
7- عند احمرار الباب الخلفي أو أي نقطة في سطح الغلاية
سادسا- ما يتم مراعاته عند إيقاف الغلاية والكشف عليها
1- فصل مصدر الكهرباء
2- غلق محبس تغذية المياه
3- غلق محابس تغذية الغاز
4- غلق محبس البخار الرئيسي للغلاية
ـ الطريقة الجافة :
1- يتم تفريغ الغلاية نهائيا من المياه
2- يتم تجفيف جدران الغلاية من الداخل
3- يتم وضع (5, كجم) كلورات كالسيوم أو أكسيد كالسيوم داخل جسم الغلاية لامتصاص الرطوبة
4- يتم وضع (1كجم) فحم نباتي أو حيواني ( فحم نشط Active charcoal ) داخل جسم الغلاية لتقليل نسبة الأكسجين
5- تغلق جميع المحابس والفتحات جيدا
6- يتم فصل الغلاية عن أي غلاية أخري تعمل
7- يتم استبدال كلورات كالسيوم كل ثلاثة شهور بكميات جديدة
8- يتم إزالة تلك المواد وغسيل الغلاية قبل بدء التشغيل مرة أخري
ـ الطريقة الرطبة :
1- يتم مليء الغلاية بالماء حتى فتحة خروج البخار
2- يتم إضافة صودا كاوية أو ثلاثي فوسفات الصوديوم للماء حتى يصبح قاعدي
3- يتم إضافة كبريتيت الصوديوم للماء داخل الغلاية لإزالة الأكسجين الموجود بها وتحدد الكمية حسب نسبة الأكسجين
4- يتم تفريغ الغلاية من الماء وتنظيفها قبل إعادة تشغيل الغلاية مرة أخري.
الطريقة المباشرة = _________________________________ x 100
الطاقة فى الوقود المحترق لإنتاج الكمية السابقة من البخار
الطريقة الغير مباشرة :-
( % ) الكفاءة = 100 % – مجموع الفواقد ( % )
الطريقة السريعة :-
نقيس الآتي:
1- درجة حرارة غازات العادم
2- نسبة الأكسيجين فى غازات العادم أو نسبة ثاني أكسيد الكربون
3- واعتبار الفواقد الأخرى قيمة تقريبية ثابتة = 6%
مثال ذلك :
درجة حرارة غازات العادم = 285 م
نسبة الأكسيجين بالحجم = 4%
اعتبار الفواقد الأخرى = 6 %
درجة حرارة الجو = 30 م
ومن المنحنيات عند خط أفقي 4 % نسبة الأكسجين وعند تقاطعه مع منحنى الأكسجين ونصعد رأسيا حتى نتقاطع مع منحنى ( 285 – 30 ) = 255م درجة حرارة غازات العادم وعندها نتحرك أفقيا لقراءة نسبة الفواقد فنجدها 17 %
عند ذلك يمكن حساب كفاءة الغلاية = 100 – 17 – 6 = 77 %
كفاءة الحريق = ( 100 – الفواقد فى غازات العادم )
ملحوظة مهمة :
