غلاية أنبوب النار

غلاية أنبوبية مقسمة من قاطرة من فئة DRB 50. تمر غازات الدخان الساخنة التي يتم إنشاؤها في صندوق النار (على اليسار) عبر الأنابيب في القسم الأسطواني المركزي، والذي يتم ملؤه بالماء، إلى صندوق الدخان وخارج المدخنة (المدخنة) في أقصى اليمين. يتجمع البخار على طول الجزء العلوي من الغلاية وفي قبة البخار على بعد نصف المسافة تقريبًا على طول الجزء العلوي، حيث يتدفق بعد ذلك إلى الأنبوب الكبير الذي يظهر وهو يمتد إلى الأمام. ثم يتم تقسيمه إلى كل جانب ويتدفق إلى الأسفل في صندوق البخار (في الجزء الخلفي من صندوق الدخان)، حيث يتم إدخاله بعد ذلك إلى الأسطوانات بواسطة الصمامات .

غلاية أنبوب النار هي نوع من الغلايات اخترعها مارك سيجوين عام 1828 ، [1] حيث تمر الغازات الساخنة من النار عبر أنبوب واحد أو أكثر يمر عبر حاوية محكمة الغلق من الماء. تنتقل حرارة الغازات عبر جدران الأنابيب عن طريق التوصيل الحراري ، مما يؤدي إلى تسخين الماء وفي النهاية إنشاء البخار .

تم تطوير غلاية أنابيب النار باعتبارها النوع الثالث من الأنواع الأربعة الرئيسية التاريخية للغلايات: غلايات الخزانات منخفضة الضغط أو " كومة القشوالغلايات ذات المدخنة ذات مدخنة واحدة أو اثنتين كبيرتين، وغلايات أنابيب النار ذات الأنابيب الصغيرة العديدة، وغلايات أنابيب المياه ذات الضغط العالي . وتتمثل ميزتها على الغلايات ذات المدخنة ذات المدخنة الكبيرة الوحيدة في أن الأنابيب الصغيرة العديدة توفر مساحة سطح تسخين أكبر بكثير لنفس الحجم الكلي للغلاية. والبناء العام هو خزان من الماء يخترقه أنابيب تحمل غازات المداخن الساخنة من النار. وعادة ما يكون الخزان أسطوانيًا في معظمه - وهو الشكل العملي الأقوى للحاوية المضغوطة - وقد يكون هذا الخزان الأسطواني أفقيًا أو رأسيًا.

تم استخدام هذا النوع من الغلايات في جميع قاطرات البخار تقريبًا في شكل "قاطرة" أفقية. يحتوي هذا على برميل أسطواني يحتوي على أنابيب النار، ولكنه يحتوي أيضًا على امتداد في أحد الأطراف لإيواء "صندوق النار". يحتوي صندوق النار هذا على قاعدة مفتوحة لتوفير مساحة شبكية كبيرة وغالبًا ما يمتد إلى ما بعد البرميل الأسطواني لتشكيل حاوية مستطيلة أو مدببة. غلاية أنبوب النار الأفقية هي أيضًا نموذجية للتطبيقات البحرية، باستخدام غلاية سكوتش ؛ وبالتالي، يشار إلى هذه الغلايات عادةً باسم غلايات من النوع "الاسكتلندي البحري" أو "البحرية". [2] تم أيضًا بناء الغلايات الرأسية من نوع أنابيب النار المتعددة، على الرغم من أنها نادرة نسبيًا؛ كانت معظم الغلايات الرأسية إما ذات مدخنة أو بأنابيب مياه متقاطعة.

عملية

رسم تخطيطي لغلاية أنبوب النار من نوع "القاطرة"

في الغلايات من نوع القاطرة، يتم حرق الوقود في صندوق النار لإنتاج غازات الاحتراق الساخنة. صندوق النار محاط بغلاف تبريد من الماء متصل بغلاف الغلاية الأسطواني الطويل. يتم توجيه الغازات الساخنة على طول سلسلة من أنابيب النار ، أو المداخن ، التي تخترق الغلاية وتسخن الماء وبالتالي تولد بخارًا مشبعًا ("رطبًا"). يرتفع البخار إلى أعلى نقطة في الغلاية، قبة البخار ، حيث يتم تجميعه. القبة هي موقع المنظم الذي يتحكم في خروج البخار من الغلاية.

في غلاية القاطرة، يتم تمرير البخار المشبع في كثير من الأحيان إلى سخان فائق ، من خلال المداخن الأكبر في الجزء العلوي من الغلاية، لتجفيف البخار وتسخينه إلى بخار فائق السخونة . يتم توجيه البخار فائق السخونة إلى أسطوانات المحرك البخاري أو نادرًا جدًا إلى توربين لإنتاج عمل ميكانيكي. يتم تغذية غازات العادم من خلال مدخنة ، ويمكن استخدامها لتسخين مياه التغذية مسبقًا لزيادة كفاءة الغلاية.

يتم توفير السحب للغلايات ذات الأنابيب النارية، وخاصة في التطبيقات البحرية، عادةً من خلال مدخنة طويلة . في جميع القاطرات البخارية منذ صاروخ ستيفنسون ، يتم توفير سحب إضافي من خلال توجيه بخار العادم من الأسطوانات إلى المدخنة من خلال أنبوب تفجير ، لتوفير فراغ جزئي . تستخدم الغلايات الصناعية الحديثة مراوح لتوفير السحب القسري أو المستحث للغلاية.

كان من بين التطورات الرئيسية الأخرى التي شهدها الصاروخ استخدام عدد كبير من أنابيب النار ذات القطر الصغير ( غلاية متعددة الأنابيب ) بدلاً من مدخنة واحدة كبيرة. وقد أدى هذا إلى زيادة كبيرة في مساحة السطح لنقل الحرارة، مما سمح بإنتاج البخار بمعدل أعلى بكثير. وبدون هذا، لم يكن من الممكن أبدًا تطوير قاطرات البخار بشكل فعال كمحركات أولية قوية .

أنواع

لمزيد من التفاصيل حول نوع السلف ذي الصلة، راجع الغلايات ذات المدخنة .

غلاية كورنيش

كان الشكل الأول من الغلايات ذات الأنابيب النارية هو الغلاية الكورنوالية "عالية الضغط" التي صممها ريتشارد تريفيثيك . وهي عبارة عن أسطوانة أفقية طويلة ذات مدخنة كبيرة واحدة تحتوي على النار. وكانت النار نفسها تشتعل على شبكة حديدية موضوعة عبر هذه المدخنة، مع وجود وعاء رماد ضحل أسفلها لجمع البقايا غير القابلة للاشتعال. وعلى الرغم من اعتبارها منخفضة الضغط (ربما 25 رطلاً لكل بوصة مربعة (170 كيلو باسكال)) اليوم، فإن استخدام غلاف الغلاية الأسطواني سمح بضغط أعلى من الغلايات "كومة القش" السابقة في أيام نيوكومن . ونظرًا لأن الفرن يعتمد على السحب الطبيعي (تدفق الهواء)، فقد كان من الضروري وجود مدخنة طويلة في الطرف البعيد من المدخنة لتشجيع إمداد جيد بالهواء (الأكسجين) إلى النار.

من أجل الكفاءة، كان المرجل عادة محاطًا بغرفة مبنية من الطوب من الأسفل . كانت غازات الاحتراق تمر عبر هذه الغرفة، خارج غلاف المرجل الحديدي، بعد المرور عبر أنبوب النار ومن ثم إلى مدخنة توضع الآن على الواجهة الأمامية للمرجل.

مرجل لانكشاير في ألمانيا

مرجل لانكشاير

إن غلاية لانكشاير تشبه غلاية كورنيش، ولكنها تحتوي على مدخنتين كبيرتين تحتويان على النيران. كان اختراع ويليام فيربيرن في عام 1844، من خلال دراسة نظرية للديناميكا الحرارية للغلايات الأكثر كفاءة، هو ما دفعه إلى زيادة مساحة شبكة الفرن نسبة إلى حجم الماء.

أضافت التطورات اللاحقة أنابيب جالواي (على اسم مخترعها، والتي تم تسجيل براءة اختراعها في عام 1848)، [3] وأنابيب المياه المتقاطعة عبر المدخنة، وبالتالي زيادة مساحة السطح الساخن. ونظرًا لأن هذه الأنابيب قصيرة وكبيرة القطر وتستمر الغلاية في استخدام ضغط منخفض نسبيًا، فلا يزال هذا لا يُعتبر غلاية أنابيب مائية. الأنابيب مدببة، ببساطة لتسهيل تركيبها عبر المدخنة. [4]

المقطع الجانبي لغلاية بحرية اسكتلندية: تشير الأسهم إلى اتجاه تدفق غاز المداخن؛ توجد غرفة الاحتراق على اليمين، وصندوق الدخان على اليسار.

مرجل بحري اسكتلندي

تختلف غلاية البحرية الاسكتلندية بشكل كبير عن سابقاتها في استخدام عدد كبير من الأنابيب ذات القطر الصغير. وهذا يعطي مساحة سطح تسخين أكبر بكثير للحجم والوزن. يظل الفرن عبارة عن أنبوب واحد كبير القطر مع العديد من الأنابيب الصغيرة المرتبة فوقه. وهي متصلة ببعضها البعض من خلال غرفة احتراق - حجم مغلق محصور بالكامل داخل غلاف الغلاية - بحيث يكون تدفق غاز المداخن عبر أنابيب النار من الخلف إلى الأمام. يؤدي صندوق الدخان المغلق الذي يغطي الجزء الأمامي من هذه الأنابيب إلى المدخنة أو القمع. تحتوي غلايات سكوتش النموذجية على زوج من الأفران، وتحتوي الغلايات الأكبر على ثلاثة أفران. فوق هذا الحجم، مثل السفن البخارية الكبيرة ، كان من المعتاد تركيب غلايات متعددة. [5]

غلاية قاطرة

عامل يهتم بغلاية قاطرة شاي .

تتكون غلاية القاطرة من ثلاثة مكونات رئيسية: صندوق نار مزدوج الجدار ؛ و"برميل غلاية" أفقي أسطواني يحتوي على عدد كبير من أنابيب المداخن الصغيرة؛ وصندوق دخان بمدخنة لغازات العادم. يحتوي برميل الغلاية على أنابيب دخان أكبر لحمل عناصر السخان الفائق ، حيثما وجدت. يتم توفير السحب القسري في غلاية القاطرة عن طريق حقن البخار المستنفد مرة أخرى في العادم عبر أنبوب تفجير في صندوق الدخان.

تُستخدم الغلايات من نوع القاطرات أيضًا في محركات الجر ، وبكرات البخار ، والمحركات المحمولة وبعض المركبات البخارية الأخرى. تعني القوة الكامنة للغلاية أنها تُستخدم كأساس للمركبة: يتم تثبيت جميع المكونات الأخرى، بما في ذلك العجلات، على حوامل متصلة بالغلاية. من النادر العثور على سخانات فائقة مصممة في هذا النوع من الغلايات، وهي عمومًا أصغر كثيرًا (وأبسط) من أنواع قاطرات السكك الحديدية.

إن المرجل من نوع القاطرة هو أيضًا سمة مميزة لعربة البخار من النوع الأعلى ، وهي مقدمة الشاحنة التي تعمل بالبخار . في هذه الحالة، مع ذلك، تشكل إطارات العارضة الثقيلة الهيكل الحامل للحمل للمركبة، ويتم ربط المرجل بهذا الهيكل .

غلاية مخروطية الشكل

تتميز بعض غلايات قاطرات السكك الحديدية بقطر مدبب من قطر أكبر عند نهاية صندوق النار إلى قطر أصغر عند نهاية صندوق الدخان . وهذا يقلل الوزن ويحسن دوران المياه. وقد تم تصميم أو تعديل العديد من قاطرات السكك الحديدية Great Western Railway و London, Midland and Scottish Railway في وقت لاحق لتستوعب غلايات مدببة.

غلاية أنبوب النار العمودي

غلاية أنبوب النار العمودي (VFT)، والمعروفة بشكل عام باسم "الغلاية العمودية"، لها غلاف أسطواني عمودي يحتوي على العديد من أنابيب الدخان العمودية.

غلاية أنبوبية ذات عودة أفقية

غلايات أنبوبية ذات عودة أفقية من شركة Staatsbad Bad Steben GmbH

تحتوي الغلاية الأنبوبية ذات العودة الأفقية (HRT) على غلاف أسطواني أفقي، يحتوي على العديد من أنابيب الدخان الأفقية، مع وجود النار أسفل غلاف الغلاية مباشرة، عادةً داخل إطار من الطوب

غلاية ذات أنبوب مباشر من نوع الأدميرالية

كانت هذه الغلايات تستخدم على نطاق واسع في بريطانيا، قبل وفي الأيام الأولى للسفن المدرعة، وكان المكان الوحيد المحمي هو أسفل خط الماء، وأحيانًا تحت سطح مدرع، لذلك لكي تتناسب مع الطوابق القصيرة، لم تكن الأنابيب تمتد إلى أعلى الفرن بل كانت تستمر مباشرة منه مع إبقاء غرفة الاحتراق بين الاثنين. ومن هنا جاء الاسم، وقطرها المخفض بشكل كبير، مقارنة بالغلايات الاسكتلندية أو الغلايات ذات الأنابيب العائدة. لم تكن ناجحة بشكل كبير وتم التخلي عن استخدامها بعد إدخال دروع جانبية أقوى - "تعتبر تيجان الفرن، كونها قريبة جدًا من مستوى الماء، أكثر عرضة للسخونة الزائدة. علاوة على ذلك، نظرًا لطول الغلاية، بزاوية ميل متساوية، يكون التأثير على مستوى الماء أكبر بكثير. أخيرًا، يكون التمدد غير المتساوي للأجزاء المختلفة من الغلاية أكثر وضوحًا، خاصة في الأعلى والأسفل، بسبب النسبة المتزايدة بين طول وقطر الغلاية؛ كما تكون الضغوط المحلية أكثر شدة بسبب الدورة الضعيفة نسبيًا في الغلايات الطويلة والمنخفضة". وقد أدى كل هذا أيضًا إلى عمر أقصر. كما أن نفس طول غرفة الاحتراق كان أقل فعالية بكثير في غلاية الأنبوب المباشر مقارنة بالغلاية ذات الأنبوب العائد، على الأقل دون حيرة. [6] : 233-235 

غلاية تعمل بالغمر

الغلاية التي تعمل بالغمر هي غلاية ذات أنبوب ناري أحادي المرور تم تطويرها بواسطة شركة سيلرز إنجينيرنج في أربعينيات القرن العشرين. تحتوي على أنابيب نار فقط، وتعمل كفرن وغرفة احتراق أيضًا، مع فوهات حرق متعددة تحقن الهواء المختلط مسبقًا والغاز الطبيعي تحت الضغط. تدعي أنها تتحمل ضغوطًا حرارية أقل، وتفتقر تمامًا إلى الطوب الحراري بسبب بنائها. [7]

الاختلافات

انابيب المياه

تحتوي غلايات أنابيب النار أحيانًا على أنابيب مياه أيضًا لزيادة سطح التسخين. قد تحتوي غلاية كورنيش على عدة أنابيب مياه عبر قطر المدخنة (وهذا شائع في الزوارق البخارية ). قد تحتوي غلاية قاطرة ذات صندوق نار عريض على أنابيب مقوسة أو سيفونات حرارية . مع تطور تقنية صندوق النار، وجد أن وضع حاجز من الطوب الحراري (الطوب المقاوم للحرارة) داخل صندوق النار لتوجيه تدفق غازات الدخان الساخنة إلى أعلى صندوق النار قبل أن تتدفق إلى أنابيب النار يزيد من الكفاءة من خلال معادلة الحرارة بين أنابيب النار العلوية والسفلية. لتثبيتها في مكانها، تم استخدام قوس معدني، ولكن لمنع هذه الأقواس من الاحتراق والتآكل، تم بناؤها كأنابيب مياه، مع تحرك الماء البارد من أسفل الغلاية لأعلى عن طريق الحمل الحراري أثناء تسخينه، وحمل الحرارة بعيدًا قبل أن يصل المعدن إلى درجة حرارة فشله.

هناك تقنية أخرى لزيادة مساحة التسخين وهي تضمين الأخاديد الداخلية داخل أنابيب الغلاية (المعروفة أيضًا بأنابيب الخدمة).

لا تنتج جميع الغلايات الصدفية البخار؛ حيث يتم تصميم بعضها خصيصًا لتسخين الماء المضغوط.

شعلة عكسية

تكريمًا لتصميم لانكشاير، يمكن أن تأتي الغلايات الحديثة ذات الهيكل الصدفي بتصميم فرن مزدوج. وكان التطور الأحدث هو تصميم اللهب العكسي حيث يشعل الموقد في فرن أعمى وتتضاعف غازات الاحتراق على نفسها. وينتج عن هذا تصميم أكثر إحكاما وأنابيب أقل.

غلاية الحزمة

تطور مصطلح "الغلاية المجمعة" في أوائل إلى منتصف القرن العشرين؛ ويُستخدم لوصف غلايات التدفئة السكنية التي يتم تسليمها إلى موقع التركيب مع جميع العزل والألواح الكهربائية والصمامات والمقاييس ومواقد الوقود التي تم تجميعها بالفعل من قبل الشركة المصنعة. تشبه طرق التسليم الأخرى بشكل أكبر الممارسة السابقة من عصر حرق الفحم، عندما تمت إضافة مكونات أخرى في الموقع إما إلى وعاء ضغط مُجمَّع مسبقًا، أو إلى غلاية "مفككة"، حيث يتم تسليم وعاء الضغط كمجموعة من الصب ليتم تجميعها في الموقع. وكقاعدة عامة، يكون التجميع في المصنع أكثر فعالية من حيث التكلفة والغلاية المجمعة هي الخيار المفضل للاستخدام المنزلي. تُستخدم عمليات التسليم المجمعة جزئيًا فقط عند الضرورة بسبب قيود الوصول - على سبيل المثال عندما يكون الوصول الوحيد إلى موقع التركيب في الطابق السفلي هو أسفل درج ضيق.

غلاية Kewanee Gas-Fired Packed Fire-Tube Boiler من عام 1974 بقوة 25 حصانًا

اعتبارات السلامة

نظرًا لأن غلاية المجرى الناري هي نفسها وعاء الضغط، فإنها تتطلب عددًا من ميزات الأمان لمنع الفشل الميكانيكي. يمكن أن تكون انفجارات البخار في الغلاية، والتي تعد نوعًا من انفجار بخار السائل المغلي المتمدد، مدمرة .

  • صمامات الأمان تطلق البخار قبل أن يتراكم ضغط خطير
  • تذوب المقابس القابلة للانصهار الموجودة فوق صندوق النار عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة ألواح صندوق النار، وبالتالي تحذر المشغلين من خلال تسرب البخار الصاخب إذا كان مستوى الماء منخفضًا جدًا بحيث لا يمكن تبريد تاج صندوق النار بأمان.
  • تربط الدعامات أو الأربطة بشكل مادي بين صندوق النار وغلاف المرجل، مما يمنعهما من الانحناء. ونظرًا لأن أي تآكل مخفي، فقد تحتوي الدعامات على ثقوب طولية، تسمى "الروابط" ، محفورة فيها والتي تتسرب قبل أن تصبح غير آمنة.

كانت الغلاية ذات الأنبوب الناري التي استُخدمت في سيارة ستانلي ستيمر تحتوي على عدة مئات من الأنابيب التي كانت أضعف من الغلاف الخارجي للغلاية، مما يجعل الانفجار مستحيلاً تقريبًا حيث كانت الأنابيب تفشل وتتسرب قبل وقت طويل من انفجار الغلاية. منذ ما يقرب من 100 عام منذ إنتاج غلايات ستانلي لأول مرة، لم تنفجر أي منها على الإطلاق. [ بحاجة لمصدر ]

الاقتصاد والكفاءة

الإفراط في ركوب الدراجات

في كل مرة يتم فيها إيقاف تشغيل الغلاية وتشغيلها، يمكن أن تفقد كفاءتها. عندما تبدأ النار، تكون كفاءة الاحتراق أقل عادةً حتى تسود ظروف الحالة المستقرة. عندما تتوقف النار، تستمر المدخنة الدافئة في سحب المزيد من الهواء من المساحة الداخلية حتى تبرد.

يمكن التقليل من الإفراط في ركوب الدراجات

  • يمكن أن تعمل الغلايات المعدلة لفترة أطول (بمعدلات إطلاق تتناسب مع الأحمال) من الغلايات غير المعدلة (والتي تعمل بمعدل إطلاق كامل).
    • عن طريق استخدام الغلايات المعدلة بالتكثيف.
    • عن طريق استخدام غلاية التعديل غير المكثفة.
    • عن طريق ضبط عناصر التحكم (منظمات الحرارة أو وحدة التحكم مع أجهزة استشعار درجة الحرارة) مع فروق درجات الحرارة أكبر بين التوقف والبدء.
  • في الغلايات غير المكثفة، يجب اتخاذ التدابير اللازمة بحيث تكون درجة حرارة المياه العائدة إلى الغلاية على الأقل 130 درجة فهرنهايت (54 درجة مئوية) إلى 150 درجة فهرنهايت (66 درجة مئوية) لتجنب التآكل بجانب الموقد.
    • من خلال ضبط أوقات إيقاف التشغيل الدنيا على 8 إلى 15 دقيقة. بالنسبة لأحمال التدفئة المريحة، لا تؤدي فترات الوقت القصيرة عادةً إلى إثارة شكاوى شاغلي المكان. [8]

تتضمن الأحكام المشتركة توفير حلقة أنابيب أساسية مع مضخة (مضخات) وحلقة أنابيب ثانوية مع مضخة (مضخات)؛ ومضخة يتم التحكم فيها بسرعة متغيرة لنقل المياه من الحلقة الأساسية إلى الحلقة الثانوية، أو صمام ثلاثي الاتجاهات لتحويل المياه من الحلقة الثانوية إلى الحلقة الأساسية. [9]

التآكل عند الموقد في الغلايات غير المكثفة

يتم استخدام درجة حرارة مياه العودة الدنيا من 130 درجة فهرنهايت (54 درجة مئوية) إلى 150 درجة فهرنهايت (66 درجة مئوية) إلى الغلاية، اعتمادًا على التصميم المحدد، لتجنب تكثيف بخار الماء من غاز المداخن وإذابة ثاني أكسيد الكربون
2
وهكذا
2
من غازات المداخن التي تشكل حمض الكربونيك وحمض الكبريتيك ، وهو سائل تآكلي يضر بالمبادل الحراري. [10]

غلايات التكثيف

يمكن أن تكون الغلايات المكثفة أكثر كفاءة بنسبة 2% أو أكثر عند معدلات إشعال أقل عن طريق استخراج حرارة التبخر من بخار الماء في غازات المداخن. تعتمد زيادة الكفاءة على الوقود والطاقة المتاحة التي سيتم استردادها كجزء من الإجمالي. يحتوي غاز المداخن الميثان على المزيد من الطاقة المتاحة للاسترداد مقارنة بالبروبان أو زيت الوقود أقل نسبيًا. الماء المكثف تآكلي بسبب ثاني أكسيد الكربون المذاب وأكاسيد الكبريت من المداخن ويجب تحييده قبل التخلص منه. [10]

تتمتع الغلايات المكثفة بكفاءة موسمية أعلى، عادةً ما تكون من 84% إلى 92%، مقارنة بالغلايات غير المكثفة عادةً ما تكون من 70% إلى 75%. الكفاءة الموسمية هي الكفاءة الكلية للغلاية على مدار موسم التدفئة بالكامل على عكس كفاءة الاحتراق التي تمثل كفاءة الغلاية عند إشعالها بنشاط، والتي تستبعد الخسائر الدائمة. ترجع الكفاءة الموسمية الأعلى جزئيًا إلى أن درجة حرارة الغلاية المنخفضة المستخدمة لتكثيف غاز المداخن تقلل من الخسائر الدائمة أثناء دورة إيقاف التشغيل. تمنع درجة حرارة الغلاية المنخفضة غلاية البخار المكثفة وتتطلب درجات حرارة مشعاع أقل في أنظمة المياه.

إن الكفاءة العالية للتشغيل في منطقة التكثيف ليست متاحة دائمًا. إن إنتاج الماء الساخن المنزلي المرضي يتطلب غالبًا درجة حرارة مياه الغلاية أعلى من تلك التي تسمح بالتكثيف الفعال على سطح المبادل الحراري. أثناء الطقس البارد، لا تكون مساحة سطح المبرد في المبنى كبيرة بما يكفي عادةً لتوفير حرارة كافية عند درجات حرارة الغلاية المنخفضة، لذا فإن التحكم في الغلاية يرفع درجة حرارة الغلاية حسب الحاجة لتلبية الطلب على التدفئة. هذان العاملان يفسران معظم التباين في مكاسب الكفاءة التي يتم تحقيقها في المنشآت المختلفة. [10]

صيانة

هناك حاجة إلى جدول مكثف من الصيانة للحفاظ على غلاية البخار ذات الضغط العالي للسكك الحديدية في حالة آمنة.

التفتيش اليومي

يجب فحص صفائح الأنابيب والقابس القابل للانصهار ورؤوس دعامات صندوق النار بحثًا عن أي تسربات. يجب التأكد من التشغيل الصحيح لتركيبات الغلاية، وخاصة مقاييس المياه وآليات تغذية المياه . يجب رفع ضغط البخار إلى المستوى الذي ترتفع عنده صمامات الأمان ومقارنته بمؤشر مقياس الضغط.

غسيل

مقطع من غلاية القاطرة. لاحظ المساحات الضيقة للمياه حول صندوق النار و"فتحة الطين" للوصول إلى الغطاء العلوي: تتطلب هذه المناطق اهتمامًا خاصًا أثناء الغسيل

تطول مدة عمل غلاية القاطرة بشكل كبير إذا تم تجنيبها دورة مستمرة من التبريد والتسخين. تاريخيًا، يتم الاحتفاظ بالقاطرة "في البخار" بشكل مستمر لمدة تتراوح من ثمانية إلى عشرة أيام تقريبًا، ثم يُسمح لها بالتبريد بدرجة كافية لغسل غلاية الماء الساخن. كان الجدول الزمني للمحركات السريعة يعتمد على المسافة المقطوعة. [11] لا يتم عادةً الاحتفاظ بالقاطرات المحفوظة اليوم بشكل مستمر في البخار، وتتراوح فترة الغسيل الموصى بها الآن من خمسة عشر إلى ثلاثين يومًا، ولكن أي شيء يصل إلى 180 يومًا ممكن. [12]

تبدأ العملية بـ "النفخ" بينما يظل بعض الضغط في الغلاية، ثم تصريف كل مياه الغلاية من خلال "الثقوب الطينية" في قاعدة صندوق النار وإزالة جميع "سدادات الغسيل". ثم يتم نفث أو كشط القشور من الأسطح الداخلية باستخدام نفث ماء عالي الضغط وقضبان من المعدن اللين، مثل النحاس. يتم إعطاء المناطق المعرضة بشكل خاص لتراكم القشور، مثل تاج صندوق النار والمساحات الضيقة للمياه حول صندوق النار، اهتمامًا خاصًا. يتم فحص الجزء الداخلي من الغلاية من خلال الرؤية من خلال فتحات السدادة، مع إجراء فحص خاص لسلامة أنابيب النار وتاج صندوق النار والدعامات وعدم وجود تآكل أو تشقق في صفائح الغلاية. يجب تنظيف صمامات وأنابيب الزجاج القياسي والسدادة القابلة للانصهار من القشور؛ إذا أظهر قلب السدادة القابلة للانصهار علامات التكليس، فيجب استبدال العنصر. [13]

عند إعادة التجميع، يجب الحرص على استبدال المقابس الملولبة في فتحاتها الأصلية: يمكن أن تختلف المخاريط نتيجة لإعادة الخيط. يجب تجديد حشوات باب حفرة الطين، إذا كانت مصنوعة من الأسبستوس ، ولكن يمكن إعادة استخدام تلك المصنوعة من الرصاص ؛ هناك تعليمات خاصة سارية للتخلص من هذه المواد الضارة. [12] تستخدم العديد من الغلايات اليوم مواد تركيبية عالية الحرارة للحشوات لكل من بيئات العمل وفي خدمة الحفظ لأن هذه المواد أكثر أمانًا من الخيارات التاريخية. في مرافق الصيانة الكبيرة، يتم غسل الغلاية وإعادة تعبئتها بماء ساخن جدًا من مصدر خارجي لإعادة القاطرة إلى الخدمة بشكل أسرع.

الفحص الدوري

عادةً ما يكون الفحص سنويًا، ويتطلب إزالة وفحص التركيبات الخارجية، مثل الحاقنات وصمامات الأمان ومقياس الضغط. قد تعاني أنابيب النحاس عالية الضغط من التصلب أثناء الاستخدام وتصبح هشة بشكل خطير: قد يكون من الضروري معالجتها بالتلدين قبل إعادة التركيب. قد يكون من الضروري أيضًا إجراء اختبار الضغط الهيدروليكي على الغلاية والأنابيب.

إصلاح عام

في المملكة المتحدة، الحد الأقصى المحدد للفاصل الزمني بين عمليات الإصلاح الكاملة هو عشر سنوات. لتمكين الفحص الكامل، يتم رفع الغلاية من إطار القاطرة وإزالة الغلاف الواقي . تتم إزالة جميع أنابيب الحريق للفحص أو الاستبدال. تتم إزالة جميع التركيبات للإصلاح. قبل العودة إلى الاستخدام، سيتحقق فاحص مؤهل من صلاحية الغلاية للخدمة ويصدر شهادة أمان صالحة لمدة عشر سنوات. [12]

مراجع

  1. ^ نوتل، ويليام (2020-12-30). "صنع "الصاروخ" يطير - مارك سيجوين". باريس إيفل - دليل المهندس . تم الاسترجاع في 2023-09-05 .
  2. ^ "توليد البخار في مصانع التعليب". إدارة الغذاء والدواء الأمريكية . تم استرجاعه في 25 مارس 2018 .
  3. ^ "Lancashire Boiler" (PDF) . متحف العلوم والصناعة، مانشستر . 2005. مؤرشف من الأصل في 4 فبراير 2009.{{cite web}}:CS1 maint: عنوان URL غير مناسب ( الرابط )
  4. ^ هاريس، كارل ن. (1 يونيو 1967). المراجل النموذجية وصناعة المراجل (طبعة جديدة). كينجز لانجلي : منشورات النماذج والحلفاء. رقم ISBN 978-0852423776. OCLC  821813643. OL  8281488M.
  5. ^ "حطام شوناس". www.bevs.org .
  6. ^ بيرتين، لويس إميل (2018) [1906]. الغلايات البحرية، بنائها وعملها: التعامل بشكل خاص مع الغلايات الأنبوبية. ترجمة روبرتسون، ليزلي س. (الطبعة الثانية). نيويورك : شركة دي فان نوستراند . رقم ISBN 978-0342330232. OCLC  30660489. OL  32577492M . تم الاسترجاع في 28 يونيو 2021 – عبر Internet Archive .
  7. ^ "Steam Boilers - SPS Immersion Fired Series". مؤرشف من الأصل في 2011-07-15 . تم الاسترجاع في 2011-06-21 .
  8. ^ "شراكة PARR للتحديث السكني المتقدم". معهد تكنولوجيا الغاز .
  9. ^ "دليل تطبيق Taco Radiant Made Easy – درجة حرارة نقطة الضبط: أجهزة تدوير الحقن ذات السرعة المتغيرة – 1 مارس 2004" (PDF) . taco-hvac.com . مؤرشف من الأصل (PDF) في 16 فبراير 2017 . تم الاسترجاع في 17 نوفمبر 2016 .
  10. ^ abc Tabrizi, Dominic (19 June 2012). "Boiler systems: Economics and efficiencies". BOILERS, CHILLERS. Consulting-Specifying Engineer . Chicago . ISSN  0892-5046. مؤرشف من الأصل في 29 يونيو 2020 . تم الاسترجاع في 28 يونيو 2021 . يحدث تآكل الموقد عندما يتم تبريد غازات المداخن إلى ما دون نقطة الندى وتتلامس مع وعاء الضغط المصنوع من الفولاذ الكربوني. لتجنب التآكل، يجب تصميم أنظمة التدفئة للعمل بطريقة تضمن درجة حرارة مياه العودة الدنيا 150 فهرنهايت إلى الغلاية. (ملاحظة: من المهم التحقق من درجة حرارة مياه العودة من خلال أدبيات الشركة المصنعة لتجنب التآكل.) يجب اختيار جميع مكونات التدفئة للعمل بدرجة حرارة مياه الإمداد الدنيا 170 فهرنهايت، بافتراض وجود فرق في درجة الحرارة بين خطوط الإمداد ومياه العودة بمقدار 20 فهرنهايت.
  11. ^ بيل، أ.م. (1957): القاطرات، الطبعة السابعة ، فيرتشو آند كومباني، لندن.
  12. ^ abc إدارة غلايات قاطرات البخار (PDF) . المجلد. منشور سلامة السكك الحديدية 6 (الطبعة الثانية). سودبوري، سوفولك : مكتب السكك الحديدية والطرق . 2007 [2005]. مؤرشف (PDF) من الأصل في 6 فبراير 2021. تم الاسترجاع في 28 يونيو 2021 - عبر رابطة السكك الحديدية السياحية والتراثية في أستراليا.
  13. ^ "تنظيف وفحص القاطرة" على اليوتيوب
  • غلاية قاطرة
  • معرض صور يوضح المميزات والعيوب الداخلية للغلاية.
  • BS EN 12953 هو المعيار المعاصر ذو الصلة، والذي يحل محل BS2790.
  • براءة اختراع أمريكية رقم 5558046 – غلاية أنبوبية مناسبة للوقود المحتوي على الرماد
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=غلاية_أنبوب_النار&oldid=1238749837"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate