تصريف مياه الغلاية

تصريف الماء من المرجل هو عملية تصريف متعمدة للماء من المرجل لتجنب تراكم الشوائب أثناء تبخر البخار. يُدفع الماء خارج المرجل بقوة معينة بفعل ضغط البخار داخله. كان تصريف الماء من الأسفل، المستخدم في المراجل القديمة، يتسبب في انخفاض مفاجئ لمستوى الماء، وكان يُصرف عادةً إلى الأسفل لتجنب خطر تناثر الماء الساخن على الأشخاص القريبين.

يُبخر غلاية البخار الماء السائل لتكوين البخار، أو الماء الغازي، وتتطلب إعادة تعبئة متكررة لمياه التغذية لضمان استمرار إنتاج البخار المطلوب في معظم تطبيقات الغلايات. يُعد الماء مذيبًا فعالًا، حيث يُذيب كميات صغيرة من المواد الصلبة من الأنابيب والحاويات، بما في ذلك الغلاية. يؤدي استمرار تبخر البخار إلى تركيز الشوائب الذائبة حتى تصل إلى مستويات قد تُلحق الضرر بإنتاج البخار داخل الغلاية. في حال عدم تصريف المياه، ستصل الشوائب إلى مستويات التشبع وتبدأ بالترسب داخل الغلاية. تكون تركيزات الشوائب أعلى ما يمكن في المناطق التي يُنتج فيها البخار بالقرب من أسطح التبادل الحراري. من المتوقع أن يحدث الترسب على شكل رواسب كلسية على هذه الأسطح. تعمل هذه الرواسب الكلسية على عزل أسطح التبادل الحراري حراريًا، مما يُقلل في البداية من معدل توليد البخار، وقد يتسبب في وصول معادن الغلاية إلى درجات حرارة التلف. ^{[ 1 ]}

يُستخدم تصريف السطح بشكل مستمر لتفريغ كمية قليلة من الماء من داخل المرجل كوسيلة للتخلص من الشوائب الذائبة. وتكون هذه العملية أكثر فعالية عند إزالة الماء ذي أعلى نسبة من الشوائب، والذي يوجد عادةً عند انفصال البخار في خزان البخار أعلى المرجل. يوجد نوعان من تجهيزات تصريف السطح: النوع الأبسط عبارة عن أنبوب يدخل خزان البخار عند مستوى الماء الطبيعي، والنوع الأكثر تطورًا عبارة عن كاشطة تُوصل وصلة دوارة بالأنبوب لجزء قصير منه معلق بعوامة. ^{[ 2 ]} قد تكون الكاشطة أكثر فعالية في إزالة الزيت الطافي الذي قد يتسبب في تكوّن الرغوة. يُغذى تصريف السطح عادةً إلى خزان تبخير ومبادل حراري لاستعادة الحرارة. ويمكن استخدام البخار المُبخر في سخان مياه التغذية. نادرًا ما تكون هذه الوفورات في الطاقة عملية مع تصريف القاع غير المتكرر. يوفر تصريف السطح ميزة إضافية تتمثل في ظروف التشغيل المستقرة. ^{[ 3 ]}

تُؤدي بعض معالجات مياه الغلايات إلى ترسيب الشوائب على شكل جزيئات غير قابلة للذوبان، وذلك تحسبًا لترسب هذه الجزيئات في قاع الغلاية قبل أن تختلط بالماء المتدفق عبر أسطح التبادل الحراري. غالبًا ما تتضمن هذه المعالجات مركبات تُشكل رواسب لحجز هذه الجزيئات؛ وتحتوي الغلايات المُصممة لهذه المعالجة على هيكل يُسمى "حوض الرواسب" في الجزء السفلي منها. تتضمن عملية تصريف الرواسب من القاع فتح صمامات في حوض الرواسب بشكل دوري للسماح لضغط الغلاية بدفع الرواسب المتراكمة خارجها. أما وصلات التصريف المماثلة في أسفل أنابيب توزيع المياه، فيتم تصريفها بوتيرة أقل. ^{[ 4 ]} تُزيل عدة عمليات تصريف قصيرة الرواسب بكفاءة أكبر من عملية تصريف واحدة مستمرة. كما تُسبب عمليات التصريف القصيرة تغيرات أقل أهمية في مستوى مياه الغلاية، وتُعد أكثر أمانًا خلال فترات ارتفاع الطلب على البخار. ^{[ 5 ]}

تُستخدم أنابيب تصريف المياه السفلية لتصريف المياه من الأجزاء السفلية للغلاية، مما يُسهّل صيانتها. يجب أن يكون قطر هذه الأنابيب كافيًا لتقليل خطر انسدادها بالرواسب المتصلبة. تُصرّف الغلايات الحديثة المياه المصرفة إلى خزان تصريف، حيث يمكن للبخار أن يتصاعد بسرعة دون دخول الماء الذي قد يُسبب حروقًا. يُحافظ أنبوبٌ بالقرب من قاع خزان التصريف على مستوى الماء أسفل نقطة دخول المياه المصرفة، مما يسمح بتصريف الماء البارد المتبقي من عمليات التصريف السابقة أولًا. غالبًا ما يُستخدم صمامان لتصريف المياه السفلية على التوالي لتقليل التآكل. يعمل أحدهما كصمام إحكام، والآخر كصمام تصريف. يُفتح صمام الإحكام عادةً أولًا ويُغلق أخيرًا. يُفتح كلا الصمامين بسرعة وبشكل كامل لتقليل التآكل على سطحي المقعد والقرص. يُراعى تجنب احتجاز جزيئات الترسبات أو الصدأ داخل الصمام عن طريق إعادة فتحه لطرد الجزيئات في حال وجود مقاومة عند محاولة إغلاقه. غالباً ما يتم إعادة بناء صمامات تصريف المياه السفلية أو استبدالها كلما تم إخراج الغلاية من الخدمة للصيانة. ^{[ 2 ]}

• كتيب مختبرات بيتز لمعالجة المياه الصناعية (الطبعة السابعة) مختبرات بيتز (1976)
• كيمر، فرانك ن. "دليل نالكو للمياه" ماكجرو هيل (1979)
• بيري، روبرت هـ.، تشيلتون، سيسيل هـ. وكيركباتريك، سيدني د. دليل المهندسين الكيميائيين (الطبعة الرابعة) ماكجرو هيل (1963)
• وودروف، إيفريت ب.، لامرز، هربرت ب.، ولامرز، توماس ف. تشغيل محطات البخار (الطبعة الخامسة) ماكجرو هيل (1984) ISBN 0-07-071732-X