غلاية المراجل البخارية هي جهاز مغلق يستخدم لتسخين الماء وتحويله إلى بخار عند ضغط عالٍ. يعمل المرجل عن طريق احتراق الوقود لتوفير الطاقة اللازمة لتسخين الماء. يُعرف المرجل أيضًا بمولد البخار.
يعتبر المرجل جزءًا أساسيًا في نظام توليد الطاقة الحرارية. يعمل المرجل مع أنظمة أخرى مثل نظام توزيع الحرارة ونظام انبعاث الحرارة وأنظمة التحكم. ويُعتبر المرجل المكون الرئيسي في محطات الطاقة الحرارية.
تتكون المراجل الحديثة من سبائك الصلب التي تتحمل الضغوط العالية ودرجات الحرارة المرتفعة.
يحتوي تصميم المرجل على ثلاثة مكونات رئيسية:
- نظام تغذية المياه: يهدف إلى تنظيم الماء الذي سيتحول إلى بخار داخل المرجل. يوجد نوعان رئيسيان من أنظمة تغذية المياه في المراجل، نظام التغذية المفتوح ونظام التغذية المغلق.
- نظام البخار: يقوم بجمع وتحكم في البخار الذي يتولد داخل المرجل. يتم توصيل البخار إلى نقاط الاستخدام عبر الأنابيب، ويتم ضبط وتنظيم ضغط البخار باستخدام صمامات ومقاييس ضغط البخار.
- نظام الوقود: يتكون من المكونات والمعدات اللازمة لتغذية الوقود لتوليد الحرارة المطلوبة في المرجل.
نظام تغذية المياه في المراجل البخارية هو المسؤول عن تنظيم الماء الذي سيتحول إلى بخار. في المراجل، يوجد نوعان من أنظمة تغذية المياه: نظام التغذية المفتوح ونظام التغذية المغلق.
أما بالنسبة لمصادر المياه، فهناك مصدران رئيسيان لمياه التغذية. الأول هو البخار المكثف الذي يعاد تدويره من العمليات السابقة. والثاني هو الماء الخام القادم من خارج عمليات وحدة المراجل، ويُعرف أيضًا بالماء الإضافي.
أما نظام البخار، فهو المسؤول الرئيسي في تحكم عملية غلاية المراجل البخارية. يعمل نظام البخار على جمع والتحكم في البخار المتولد خلال العملية. ويتم إرسال هذا البخار إلى نقاط الاستخدام عبر الأنابيب، ويتم ضبط وتنظيم ضغط البخار بمساعدة أجزاء نظام المراجل مثل الصمامات ومقاييس ضغط البخار وغيرها.
أما نظام الوقود، فهو النظام الأساسي في المراجل. يتكون نظام الوقود من جميع المكونات والمعدات اللازمة لتغذية الوقود وتوليد الحرارة المطلوبة. وتختلف المعدات المستخدمة في نظام الوقود بحسب نوع الوقود المستخدم في المراجل.
مصطلحات تستخدم في غلايات المراجل البخارية
- صفة المرجل (Boiler shell): هيكل المرجل بسيط وعبارة عن جسم أسطواني مجوف مصنوع من ألواح فولاذية ملحومة أو مثبتة معًا.
- الفرن: هو الجزء في المرجل اللي يتم فيه حرق الوقود عشان يولِّد الحرارة المطلوبة. الحرارة اللي تنتج من الفرن بتستخدم في توليد البخار في المرجل.
- الشبكة: هي المساحة اللي يتم فيها حرق الوقود. وهي مكونة من قضبان حديدية متراصة مع بعضها البعض ومصنوعة من الحديد الزهر. في الشبكة بتكون في فتحات بين القضبان عشان الوقود ينزل والرماد ينزل تحت الشبكة في حفرة الرماد. الشبكة بتكون شكلها مستطيل أو دائري، والمساحة بتحسب بالمتر المربع.
- سطح التسخين: هو السطح في المرجل اللي بيتعرض للغازات الساخنة من جهة والماء من الجهة التانية.
- مساحة الماء ومساحة البخار: مساحة الماء هي المساحة اللي الماء بيحتلها في المرجل. والمساحة الباقية بتسمى مساحة البخار عشان هي المساحة اللي لازم تكون متاحة عشان نخزِّن فيها البخار في المرجل ونستخدمه عند الحاجة.
- غازات المدخنة: هي الغازات الساخنة اللي بتتكون بسبب احتراق الوقود في فرن المرجل. بشكل عام، غازات المدخنة بتحتوي على بخار الماء وثاني أكسيد الكاربون وأول أكسيد الكاربون والنيتروجين. هي بتشمل غازات كاملة وغير كاملة ناتجة عن احتراق الوقود.
انواع المراجل البخارية
حسب وضعية الماء والغازات الساخنة، فيه عدة أنواع من المراجل البخارية:
المرجل بأنابيب اللهب: في هذا النوع، يتم إحتراق الوقود في فرن المرجل وتتكون الغازات الساخنة التي تسير في أنابيب خاصة (أنابيب الوقود أو الدخان) مغمورة في الماء. وهنا بتنتقل الحرارة من الغازات الساخنة للماء عن طريق جدران الأنابيب. وبيتعرف هذا النوع أيضًا باسم مرجل الأنابيب الدخانية.
المرجل بأنابيب الماء: في هذا النوع، يتدفق الماء عبر أنابيب خاصة (أنابيب الماء)، وتتوجه الغازات الساخنة الناتجة عن احتراق الوقود في فرن المرجل حول هذه الأنابيب. وهنا بيتم نقل الحرارة من الغازات الساخنة للماء عن طريق جدران أنابيب الماء
هذه هي التصنيفات المختلفة للمراجل البخارية بناءً على وضعية الماء والغازات الساخنة.
حسب موقع الفرن، يمكن تصنيف المراجل البخارية إلى:
المرجل بالاحتراق الخارجي: في هذا النوع، يتم فصل الفرن وشبكة القضبان الحديدية (Grate) عن غلاف المرجل. يتم حرق الوقود في الفرن الخارجي وتتدفق الغازات الساخنة المتولدة عبر أنابيب أو مسارات داخلية إلى غلاف المرجل حيث يتم نقل الحرارة من الغازات إلى الماء لتوليد البخار.
المرجل بالاحتراق الداخلي: في هذا النوع، يتم وضع الفرن داخل غلاف المرجل. يتم حرق الوقود داخل الفرن وتتولد الغازات الساخنة التي تنتقل مباشرة إلى غلاف المرجل حيث يتم نقل الحرارة من الغازات إلى الماء لتوليد البخار.
حسب الضغط، يمكن تصنيف المراجل البخارية على النحو التالي:
المرجل ذو الضغط المنخفض: يتم إنتاج البخار في هذا النوع من المراجل عند ضغط يتراوح بين 15 إلى 20 بار. يستخدم هذا النوع عادة في عمليات التسخين المنخفضة.
المرجل ذو الضغط المتوسط: يتميز بضغط تشغيل للبخار يتراوح بين 20 إلى 80 بار. يستخدم هذا النوع لتوليد الطاقة أو في عمليات التسخين التي تتطلب ضغطًا متوسطًا.
المرجل ذو الضغط المرتفع: يتميز بضغط يتجاوز 80 بار. يستخدم هذا النوع عادة في تطبيقات تتطلب ضغطًا عاليًا، مثل توليد الطاقة الكهربائية في محطات الطاقة.
حسب طريقة التدوير، يمكن تصنيف المراجل البخارية على النحو التالي:
التدوير الطبيعي: في هذا النوع، يتم تسخين الوعاء الذي يحتوي على الماء من الأسفل، حيث يتم توليد الحرارة في الجزء السفلي من الوعاء، مما يؤدي إلى انخفاض كثافة الماء في الجزء السفلي مقارنة بالجزء العلوي. ونتيجة لذلك، يرتفع الماء الساخن ذو الكثافة المنخفضة للأعلى، بينما يهبط الماء البارد ذو الكثافة العالية للأسفل. ينشأ بذلك تيار حمل حراري في الماء حتى يتساوى في درجة الحرارة في جميع أجزاء المرجل. يُطلق على هذا النوع من التدوير اسم "التدوير الطبيعي".
فوائد التدوير الطبيعي: يساعد التدوير الطبيعي للماء في الحفاظ على درجة حرارة موحدة في جميع أجزاء المرجل، مما يمنع التمدد غير المتكافئ لأجزاء المرجل.
يسمح التدوير الطبيعي للماء بالتخلص الفوري من البخار من سطح التسخين عند تكوينه. وإذا لم يتم التخلص من البخار بسرعة بعد تكوينه، فإن ألواح المرجل قد لا تبقى على اتصال مستمر مع الماء، مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة تلك الألواح.
التدوير القسري: في هذا النوع، يتم استخدام مضخات للحفاظ على تدفق مستمر للماء في المرجل. وبالتالي، يتم تحريك الماء بسبب الضغط الناتج عن المضخة.
يتم استخدام نظام التدوير القسري في المراجل ذات الضغط العالي والسعة الكبيرة، والتي تتضمن مراجل أنبوبية للماء.
فوائد التدوير القسري:
- يتم تحسين معدل نقل الحرارة من غازات الاحتراق إلى الماء في أنابيب المرجل.
- يمكن استخدام أنابيب ذات قطر أصغر نسبيًا، مما يقلل من وزن المرجل الإجمالي.
- يمكن تقليل عدد الوعاء الاسطواني المطلوب.
- يتطلب تشكيل أقل للألواح المرجل.
- يتم توليد البخار بسرعة.
- يمكن التعامل مع تذبذبات الحمل بسهولة دون الحاجة إلى أي أجهزة تحكم معقدة.
- يقل احتمال ارتفاع درجة حرارة الألواح إلى الحد الأدنى.
- يكون الوزن لكل وحدة كتلة من البخار المولد أقل.
متطلبات المراجل البخارية
يتطلب المراجل البخارية تلبية مجموعة من المتطلبات التي تشمل ما يلي:
السلامة: يجب أن يكون المرجل آمنًا أثناء التشغيل في جميع الظروف المطلوبة. ينبغي تصميم المرجل وتشغيله بطريقة تضمن الحماية من أي حوادث محتملة وتسربات وأعطال.
إمكانية الوصول: يجب أن تكون الأجزاء المختلفة للمرجل متاحة للوصول وإجراء عمليات الصيانة والإصلاح بسهولة. يساعد وجود وصول سهل إلى المرجل في تقليل وقت الصيانة وتكلفتها ويسهم في الحفاظ على كفاءة المرجل.
السعة: يجب أن يكون المرجل قادرًا على توفير كمية كافية من البخار وفقًا لاحتياجات التشغيل. يجب أن يتم تحديد سعة المرجل بناءً على الاستهلاك المتوقع للبخار والتحميل المطلوب لتلبية الطلب.
الكفاءة: يجب أن يكون المرجل فعالًا من حيث استيعابه لأقصى كمية من الحرارة المتولدة عن احتراق الوقود في الفرن. يساعد زيادة كفاءة المرجل في تحقيق توفير في استهلاك الوقود وتقليل الانبعاثات الضارة.
بساطة البناء وتكلفة الصيانة: يجب أن يكون المرجل بناءًا بسيطًا وسهل الصيانة. يتطلب التصميم المبسط والهيكل الميكانيكي المتين تكلفة صيانة منخفضة مع الحفاظ على كفاءة التشغيل على المدى الطويل.
تكلفة أولية منخفضة: يجب أن تكون تكلفة المرجل الأولية في متناول الاقتصاد ومناسبة للميزانية المتاحة. يعتبر توازن التكلفة والأداء أمرًا هامًا عند اختيار المرجل المناسب.
عدم وجود مفاصل عرضة للهب: يجب تجنب وجود مفاصل في المرجل تكون عرضة للتعرض المباشر للهب. ذلك يساهم في تحسين السلامة والأداء العام للمرجل.
البدء والتحميل السريع: يجب أن يكون المرجل قادرًا على البدء والتحميل بسرعة لتلبية الطلبات العاجلة وتغيرات الحمل المفاجئة. تكون هذه القدرة مهمة في الصناعات التي تتطلب استجابة سريعة ومرونة في إنتاج البخار.
شركات بيع غلايات مراجل بخارية
شركة مصر للمراجل هي واحدة من الشركات الرائدة في مجال بيع غلايات المراجل البخارية في مصر. تتمتع الشركة بسمعة ممتازة وسجل حافل في تقديم منتجات عالية الجودة وخدمات متميزة. أحد أسباب اعتبار شركة مصر للمراجل من بين أفضل الشركات في مصر هو تركيزها على جودة المنتجات. تضمن الشركة استخدام مواد عالية الجودة وتقنيات متقدمة في تصنيع غلايات المراجل البخارية، مما يساهم في توفير أداء ممتاز وكفاءة عالية للمراجل. بالإضافة إلى ذلك، تقدم شركة مصر للمراجل خدمات ممتازة لعملائها. يتميز فريق العمل بالاحترافية والخبرة، ويسعى دائمًا لتلبية احتياجات العملاء وتقديم الدعم الفني والاستشارات المهنية المطلوبة. كما تسعى الشركة للحفاظ على علاقات طويلة الأمد مع عملائها من خلال تقديم خدمات ما بعد البيع الممتازة وضمان رضا العملاء. لا يقتصر النجاح والتفوق لشركة مصر للمراجل فقط على جودة المنتجات والخدمات، بل يتعداها إلى الابتكار والتطوير المستمر. تسعى الشركة باستمرار لتحسين تصميماتها وتقنياتها وتوفير حلول مبتكرة تلبي احتياجات السوق وتتجاوب مع التطورات الصناعية الحديثة.
