تصميم الغلاية

تصميم الغلايات هو عملية تصميم الغلايات المستخدمة لأغراض متنوعة. تتمثل الوظيفة الرئيسية للغلاية في تسخين الماء لتوليد البخار. يمكن استخدام البخار الناتج في الغلاية لأغراض متعددة، منها التدفئة المركزية ، والتعقيم ، والتجفيف ، والترطيب ، وتوليد الطاقة . تختلف درجة حرارة البخار أو حالته المطلوبة لهذه التطبيقات، لذا تختلف تصاميم الغلايات تبعًا لذلك.

يُقدّم تصميم الغلايات الحديثة العديد من المزايا. ففي الماضي، تسبّب التصميم غير السليم للغلايات في انفجارات أدّت إلى خسائر في الأرواح والممتلكات. وتسعى التصاميم الحديثة إلى تجنّب مثل هذه الحوادث. علاوة على ذلك، يُمكن للنمذجة الرياضية تحديد المساحة اللازمة للغلاية ونوع المواد المستخدمة. وعند تحديد مواصفات تصميم الغلاية، يستطيع مهندسو التصميم تقدير تكلفة وجدول زمني للبناء.

قد يعتمد تصميم الغلاية على ما يلي:

• إنتاج أقصى كمية من البخار بأقل استهلاك للوقود
• الجدوى الاقتصادية للتركيب
• الحد الأدنى من انتباه المشغل المطلوب أثناء التشغيل
• إمكانية التشغيل السريع
• الامتثال لأنظمة السلامة
• جودة المياه الخام  : ستحدد درجة صلابة أو ليونة المياه مادة صنع الغلاية.
• مصدر الحرارة - الوقود المراد حرقه وخصائص رماده [ ^{1 ] أو} مادة العملية التي سيتم استعادة الحرارة منها.
• القدرة/إنتاج البخار المطلوب، وعادة ما يتم قياسه بالطن في الساعة أو بالكيلوغرام في الثانية.
• حالة البخار - الضغط، درجة الحرارة، إلخ.
• اعتبارات السلامة
• القيود الميكانيكية
• قيود التكلفة
• التكلفة المالية
• يجب مراعاة قوة الشد للمادة عند استخدام أي من عمليات الربط. ^{[ 2 ]}

الملحقات والتركيبات هي أجهزة تُشكّل جزءًا لا يتجزأ من المرجل، ولكنها لا تُركّب عليه. وتشمل هذه الملحقات مُقتصدات الطاقة، ومُسخّنات الوقود، ومضخات التغذية، ومُسخّنات الهواء المُسبقة. تُساعد الملحقات في التحكم في المرجل وتشغيله بكفاءة. ومن بين التركيبات الشائعة (وخاصةً تلك التي ينص عليها قانون المراجل الهندي):

• صمام فحص التغذية - ينظم تدفق المياه إلى الغلاية ويمنع التدفق العكسي للمياه في حالة تعطل مضخة التغذية.
• صمام إيقاف البخار - ينظم تدفق البخار المتولد في الغلاية إلى أنبوب البخار، ويمكن استخدامه أيضاً لإيقاف إمداد البخار من الغلاية.
• القابس القابل للانصهار - يوضع عند أدنى مستوى للماء وفوق غرفة الاحتراق، ووظيفته إخماد الحريق بمجرد أن ينخفض ​​مستوى الماء في غلاف الغلاية إلى ما دون مستوى معين محدد.
• صمام تصريف الماء - يقوم بإزالة الماء من الصدفة على فترات منتظمة لإزالة الشوائب المختلفة التي قد تستقر في قاع الصدفة.
• صمامات الأمان - تمنع تلقائيًا ضغط البخار من تجاوز المستويات الآمنة
• مؤشرات مستوى الماء - تشير إلى مستوى الماء في الصدفة.

• مالك، محمد أ. (2005). "تصميم غلايات الطاقة وفحصها وإصلاحها: تبسيط كود الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين". ماكجرو هيل. ISBN
• ستروماير، سي إي (1893). "إدارة وبناء الغلايات البحرية". لونغمانز، غرين، وشركاه.
• غلاية خارجية تعمل بالحطب