كيف تختار سعة غلاية البخار؟ 5 خطوات لاختيار الغلاية الصحيحة

من أكثر الأخطاء شيوعًا في الاستثمار في غلايات البخار اختيار سعة كبيرة «تحسبًا لأي طارئ»، أو اختيار سعة صغيرة بدافع المخاوف المتعلقة بالميزانية. ويتم دفع ثمن كلتا الحالتين على مدى سنوات:

• المرجل الأكبر من اللازم: يعمل باستمرار تحت حمولة منخفضة، ويتم تشغيله وإيقافه بشكل متكرر، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة؛ وترتفع تكاليف الاستثمار والتشغيل دون داعٍ.
• المرجل الأصغر من اللازم: ينخفض الضغط في أوقات الذروة، وتتدهور جودة البخار، ويتباطأ الإنتاج أو يتوقف.

في هذا المقال، نوضح الخطوات الخمس التي يجب اتباعها لتحديد السعة الصحيحة.

الخطوة 1: قم بإعداد قائمة بمستهلكي البخار

أول ما يجب فعله هو تحديد كل المعدات التي تستخدم البخار في المنشأة واستهلاكها من البخار في الساعة (كجم/ساعة). يمكن الحصول على هذه المعلومات من ملصق الجهاز أو الوثائق الفنية أو من الشركة المصنعة. إذا كانت الحمولة الحرارية معروفة بالكيلوواط (kW)، فإن التحويل التقريبي هو كما يلي: عند ضغط بخار يبلغ حوالي 10 بار، فإن الحمولة الحرارية البالغةغة 1 كيلوواط ≈ 1,8 كجم/ساعة من البخار.

الجدول التالي هو مثال تم إعداده لتوضيح هذه الطريقة:

الخطوة 2: تحديد التزامن والطلب الأقصى

لا تعمل جميع المستهلكين بكامل طاقتهم في نفس الوقت. ولذلك، لا تُحدد سعة المرجل بناءً على «الحمل الإجمالي المتصل»، بل بناءً على الطلب الأقصى الناتج عن المستهلكين الذين يعملون في وقت واحد. إن مراجعة خطة الإنتاج ساعة بساعة توضح أي المعدات تعمل معًا.

في حالة تجديد المرجل في منشأة قائمة، فإن القياس هو البيانات الأكثر موثوقية: حيث يكشف عداد البخار أو سجلات استهلاك الوقود عن نمط الاستهلاك الفعلي.

الخطوة 3: تحديد ضغط التشغيل

يُختار ضغط المرجل وفقًا للمستهلك الذي يحتاج إلى أعلى درجة حرارة وفقدان الضغط في خط التوزيع. يسمح توزيع البخار تحت ضغط عالٍ وخفضه عند نقطة الاستخدام بنقل المزيد من الطاقة عبر أنابيب ذات قطر أصغر. ومع ذلك، يجب ضبط العلاقة بين ضغط التصميم للمرجل وضغط التشغيل بشكل صحيح لضمان كفاءة عمل المرجل.

الخطوة 4: إضافة الفاقد وحصة النمو

تُضاف العناصر التالية إلى الطلب الأقصى:

• خسائر التوزيع: خسائر الحرارة في الخطوط وخسائر مصائد البخار.
• الاستهلاك الداخلي لغرفة المرجل: البخار المستخدم في جهاز نزع الهواء وتسخين مياه التغذية، وفقدان التصريف (Blowdown).
• نسبة النمو: الزيادات في السعة المخطط لها في المستقبل القريب. عادةً ما يتم توقع نسبة تتراوح بين 10% و25%؛ لكن يجب أن تستند هذه النسبة إلى خطط الاستثمار الفعلية.

الخطوة 5: تحديد الوقود ونوع الغلاية والاحتياط

يتم اتخاذ ثلاثة قرارات أخرى إلى جانب السعة:

• الوقود: الغاز الطبيعي أو الفحم أو الكتلة الحيوية. يتطلب اختيار الوقود الصلب مساحة لمخزن الوقود ونظام التغذية.
• نوع المرجل: تبرز المراجل ذات أنابيب اللهب والدخان (الاسكتلندية) في حالات الضغط والسعة المتوسطة، بينما تبرز المراجل ذات أنابيب الماء في حالات الضغط والسعة العالية. يمكنكم الاطلاع على هذا المقال للمقارنة.
• الاحتياط: في المنشآت التي يؤدي انقطاع البخار فيها إلى توقف الإنتاج تمامًا، يمكن التفكير في استخدام غلايتين بدلاً من غلاية واحدة كبيرة. تضمن الغلايتان استمرار الإنتاج أثناء الصيانة، كما تضمنان عمل الغلاية الواحدة في النطاق الفعال خلال فترات الحمل المنخفض.

الأخطاء الشائعة في اختيار الغلايات

• اعتبار الحمل الإجمالي المتصل هو السعة: يؤدي الافتراض بأن جميع المستهلكين يعملون في نفس الوقت بأقصى حمل إلى اختيار مرجل أكبر من اللازم.
• عدم أخذ أوقات الذروة في الحسبان: قد يرتفع الطلب لفترة قصيرة في أوقات مثل التنظيف أو التشغيل أو بداية الوردية. إذا لم يتم التخطيط لهذه الأوقات، ينخفض الضغط.
• نسيان استهلاك غرفة المرجل نفسها: يتم تغطية استهلاك نازع الهواء، وتسخين مياه التغذية، وفقدان التصريف (Blowdown) من البخار الذي ينتجه المرجل.
• التفكير في الوقود في وقت متأخر: إذا كان سيتم اختيار الوقود الصلب أو الكتلة الحيوية، فيجب تخطيط المساحة اللازمة لمخزن الوقود ونظام التغذية ونظام الرماد منذ البداية.
• التفكير في الحاضر فقط: إذا لم تؤخذ الاستثمارات المخطط لها في المستقبل القريب في الحسبان، فقد يصبح المرجل غير كافٍ في غضون بضع سنوات. وعلى العكس، فإن شراء مرجل كبير جدًّا بناءً على توقعات نمو غير مؤكدة يؤدي أيضًا إلى انخفاض الكفاءة.

تحويلات الوحدات العملية

إذا تم تحديد الطلب الأقصى في مصنع الألبان المذكور في المثال بـ 2.800 كجم/ساعة؛ فعند إضافة الفاقد ونسبة نمو تبلغ 15٪، يتضح أن هناك حاجة إلى غلاية بسعة 3,5 طن/ساعة تقريبًا. وإذا كان انقطاع البخار أمرًا غير مقبول، فيمكن تلبية هذه الحاجة باستخدام غلايتين.

دعونا نقيّم غرفة المرجل الخاصة بكم معًا

نحن في Çiftel Kazan ننتج غلايات البخار والزيت الحراري والماء الساخن في منشأتنا في Kemalpaşa، İzmir، منذ عام 1986. اتصلوا بنا أو تواصلوا معنا عبر أرقام +90 232 479 11 21 / +90 544 479 11 21 لتقييم الوضع الحالي لغرفة الغلايات لديكم معًا، ومناقشة ما يمكن القيام به من حيث الكفاءة والتكلفة.