معلومات عن الهندسه الميكانيكيه

أحبتي في الله أعضاء بحر الامل , والى سلسلة جديده نتحدث فيها بحول الله عن بعض الامور الخاصة بهندسة الميكانيك , والتي ارجو من الله ان تحقق الفائده المرجوه

وأبدأ بحول الله ب

التوربينات

أصل هذه الكلمة::

أدخل المهندس الفرنسي، كلود بيردن، كلمة توربين عن طريق تقديم ورقة علمية. وأصل هذه الكلمة يأتي من اللفظ تيربو، وهي كلمة لاتينية تعني الجسم الذي يدور.

مقدمة بسيطة:

التُّـوربِيــن جهاز ذو عضو دوّار، يديره سائل أو غاز متحرّك، مثل الماء والبخار والغاز والهواء، ويسمى أيضًا العنَفَة. يغير التوربين الطاقة الحركيّة (طاقة الحركة) لسائل إلى نوع خاص من الطّاقة الحركيّة وهي طاقة الدّوران التي تُستخدم لتحريك الآلات. يوصّل التوربين الطّاقة الميكانيكية إلى الآلات الأخرى عن طريق دوران المحور الدّوار.

يوفّر التوربين الطّاقة لآلات مختلفة، منها المولّدات الكهربائيّة ومضخات الماء. وفي الواقع، تنتج المولّدات التي تحرّكها توربينات معظم الكهرباء المستخدمة في إضاءة المنازل وتشغيل المصانع. وتؤدي التوربينات التي تُشغّل مضخّات الماء دورًًًا مهمًًًّا في مشاريع الرّي في جميع أنحاء العالم. وتستخدم التوربينات كذلك لتدوير مراوح السّفن، وتُعدُّ جزءًا مهمًّا في محّرك الطّائرة الّنفّاثة.

ويرجع تاريخ أقدم توربين معروف إلى نحو 2,000 عام، وهي عجلات مائيّة بسيطة استخدمها الإغريق القدامى. أمّا اليوم، فتختلف التوربينات في الحجم والطّاقة، استنادًا إلى غرض الاستخدام. فقد ينتج توربين ضخم يشغّل مولّدًًًا كهربائيًّا، على سبيل المثال، طاقة مقدارها نحو 750 مليون واط، بينما يصل قطر توربين صغير يستخدم لتشغيل آلات ورشة إلى حوالي سنتيمترين ونصف السنتيمتر وينتج نحو 750 واطًا.

مبادئ تشغيل التوربين ::

تدور عجلات التوربين بتأثير الدفع أو رد الفعل. فلعبة الفرارة ، التي تبين توربين دفع بسيط، تدور بالنفخ عندما يهب الهواء على الشفرات. ورشاشة الماء في الحديقة مثال بسيط لتوربين رد الفعل. فالماء المندفع منها إلى الخارج تحت الضغط يؤدي إلى تدوير العجلة.

كيف يعمل التوربين::

العضو الدوَّار هو الجزء الذي يدور في التوربين. ففي التوربين البسيط يوجد قرص أو عجلة مركّبة على محور. يوضع هذا المحور إما أفقيًًًّا أو عموديًًًّا. وتوجد على حافة العجلة ريشات منحنية أو سطول توجّه الصّنابير أو البوّابات المتحرّكة المسمّاة ريش التوجيه السائل إلى الريشات أو السّطول، وتضبط سرعتها. وفي العديد من التوربينات، هناك غلاف يحيط بالعضو الدوّار. والغلاف يحفظ السّائل على العضو الدوّار حتى لا تضيع أيّة كمية من طاقة السائل.

وعندما يمرّ السّائل عبر التوربين فإنه يرتطم أو يدفع الريشات أو السّطول ويجعل العجلة تدور. وعندما تدور العجلة، يدور محور العجلة. وهذا المحور متّصل مباشرة، أو عن طريق مسنّات متتالية، بمولّد كهربائيّ، أو ضاغط هواء، أو أيّ آلة أخرى، لذلك فدوران العضو الدوّار يُشغّل آلة ما.

""التوربين المائي يديره الماء السّاقط من مكان مرتفع عبر أنبوب أو أي قناة أخرى. توربين بلتون المبين في الشكل يدير مولدًا كهربائيًا في مصنع للورق. "

بعض التوربينات يكون فيها عضو دوّار ذو عجلة واحدة فقط. ولكن، بعض الأعضاء الدوّارة الأخرى يكون فيها 50 عجلة أو أكثر. وتزيد العجلات الكثيرة من فعاليّة التوربين، لأن كل عجلة تستخرج طاقة زائدة من السّائل المتحرّك. فالتوربين الذي فيه أكثر من عجلة، تكون جميع العجلات فيه مركبة على محور واحد، مرتبة الواحدة تلو الأخرى. وهناك طوق ريشات منحنية مثبتة في الجدار الدّاخلي للغلاف، وهذا الطوق مقابل للعجلة. وتوجِّه هذه الريشات المثبتة السّائل إلى العجلة، وتُسمى العجلة وطوق الريشات الثابتة المرحلة. والتوربينات المتعدّدة المراحل هي التوربينات التي بها مراحل عدة.

أنواع التوربينات (العنفات)::

تُقَسّم التوربينات أحيانًا حسب طريقة تشغيلها. وتشغل جميع التوربينات بالدّفع أو بردّ الفعل، أو بهما معًا. ففي توربين الدّفع تجعل قوّة السائل سريع الحركة عند ارتطامه بالريشات، العضو الدّوار يدور. وفي توربين رد الفعل، يدور العضو الدّوار نتيجة لضغط السّائل على الريشات.

يعتمد التّقسيم المعهود للتوربينات على نوع السّائل الذي يُديرها؛ وطبقًا لهذا التقسيم، هنالك أربعة أنواع من التوربينات: 1- التوربين المائي 2- التوربين البخاري 3- التوربين الغازي 4- التوربين الهوائي.

**التوربين المائي**

يسمّى كذلك التوربين الهيدرولي. معظم التوربينات المائية تديرها شلاّلات مائية أو مياه مخزّنة خلف سدود. وتستخدم هذه التوربينات في تشغيل مولّدات كهربائية في محطّات القدرة الكهرومائية. وهناك ثلاثة أنواع رئيسيّة من التوربينات المائية: 1- عجلة بلتون 3- توربين فرانسيس 3- توربين كابلن. ويعتمد نوع التوربين المستخدم في أي مصنع على ارتفاع الضّغط الموجود. وارتفاع الضّغط هو المسافة التي تسقطها المياه قبل أن ترتطم بالتوربين. ويتدرج ارتفاع الضغط من حوالي مترين ونصف المتر إلى أكثر من 300م.

عجلة بلتون: هي التوربين الذي يعمل بالدّفع ويُستخدم عندما يكون ارتفاع الضّغط أكثر من 300م. يتكوّن العضو الدّوار في عجلة بلتون من عجلة واحدة فقط مركّبة على محور أفقي. وهذه العجلة فيها سطول على شكل أكواب على حافتها الخارجيّة. ويسقط الماء من بحيرة أو خزّان على التوربين من خلال أنبوب طويل يسمّى البربخ. وتزيد الصّنابير ـ وعددها من واحد إلى سِتّة ـ والموجودة في نهاية القناة، من سرعة تدفّق الماء، وتوجّه الماء إلى السّطول، فتدير قوة هذه النوافير المائية عالية السّرعة العجلة.

""عجلة بلتون توربين مائي يعمل بالدفع. قوة ضرب الماء على عجلة التوربين تجعلها تدور. تتساقط المياه إلى جهة التوربين عبر أنبوب يسمى قناة ضبط جريان الماء وتضرب المياه السطول الموجودة على العجلة على شكل نافورة عالية السرعة.""

**التوربينات البخارية**

وهي تشغِّل المولدات الكهربائيّة في معظم محطّات القدرة، وتشغّل كذلك السّفن والآلات الثّقيلة. وتُعدُّ التوربينات البخارية ذات المراحل المتعدّدة من أقوى المحرّكات في العالم، حيث تنتج بعض التوربينات البخاريّة طاقة مقدارها حوالي 750 مليون واط.

تعمل التوربينات البخارية بالبخار. وفي معظم الحالات، ينتج البخار عن طريق تسخين الماء في غلاّية وقودها من الفحم الحجري، أو الزيت أو الغاز الطبيعي. أما في محطّات القدرة النّووية فتحّول الحرارة الناتجة عن انشطار الذّرة في المفاعل النووي الماء إلى بخار.

يدخل البخار إلى التوربين ودرجة حرارته مرتفعة جدًّا تصل إلى 650°م وضغطه مرتفع يصل إلى 250كجم/سم². ويندفع هذا البخار المضغوط عبر التوربين، جاعلاً عجلات التوربين تدور بسرعة. تُصمَّم التوربينات البخارية لكي تعمل بمبدأ الدفع أو مبدأ رد الفعل أو بهما معًا.

ومعظم التوربينات البخاريّة الحديثة تكون فيها 50 مرحلة أو أكثر جميعها مثبّتة على محور أفقي. وتحتوي كل مرحلة من مراحل التوربين على عجلة ومجموعة ريشات ثابتة. وتجعل أشكال الريشات المنحنية في كل من العجلات والحلقات الثابتة الفراغات بينها تعمل كأنها صنابير، وتُوجِّه هذه الصّنابير البخار وتزيد من سرعته قبل أن يدخل المرحلة التّالية. ويسلك البخار طريقًا متعرجًا بين ريشات العجلة في مرحلة، والريشات الثابتة في المرحلة التي تليها.

وعند مرور البخار عبر مراحل التوربين العديدة، يزداد حجم هذا البخار إلى 1,000 مرة عما كان عليه سابقًا، لذلك نجد أن أي مرحلة في التوربين أكبر من المرحلة التي تسبقها حتى تزداد فعاليّة استفادتها من البخار المتمدّد. ويعطي هذا التّرتيب التوربين البخاري شكله المخروطي المعتاد.

""كيف يعمل التوربين البخاري يندفع البخار عبر التوربين البخاري، محركًا مجموعة من العجلات ذات الريشات على محور واحد. وبعد أن يخرج البخار من التوربين، يحوله المكثف إلى ماء كما في الشكل الأيمن. أما الشكل الأيسر فيبين وضع مجموعة من الريشات الثابتة بين كل عجلة متحركة، وتوجه كل من الريشات الثابتة وريشات العجلة البخار وتزيد من سرعته. ""

والتوربينات البخارية تكون مكثّفة أو غير مكثّفة، ويعتمد ذلك على غرض استخدام البخار عند خروجه من التوربين. فالبخار الخارج من توربين مكثّف يذهب مباشرة إلى المكثف. ويحوِّل الماء البارد ـ الذي يجري في أنابيب داخل المُكثّف ـ البخار إلى الماء. لذلك يوجِد جوًّا من الفراغ، لأن حجم الماء أقلّ بكثير من حجم البخار. ويساعد هذا الفراغ على تدفّق البخار عبر التوربين. ويُضخّ هذا الماء مرة أخرى إلى الغلاّية ليتحول إلى بخار مرة أخرى. أما البخار غير المكثّف الخارج من التوربين فلا يحوّل إلى ماء، بل يُستخدم للتّدفئة في المنازل ولأغراض صناعية أخرى.

**التوربين الغازي**

وهو يحرق أنواعًا من الوقود مثل الزّيت والغاز الطّبيعي. فبدلاً من استخدام الحرارة لإنتاج البخار ـ كما في توربينات البخار ـ فإن توربينات الغاز تستخدم الغازات الساخنة مباشرة. وتُستخدم توربينات الغاز لتشغيل المولّدات الكهربائيّة، والسفن، وسيّارات السباق،كما تستخدم في محّركات الطائرة النفاثة.

وتتكون معظم أنظمة التوربين الغازي من ثلاثة أجزاء رئيسية:: 1- ضاغط الهواء، 2- غرفة الاحتراق 3- التوربين.
ويُسمى ضاغط الهواء مع غرفة الاحتراق، عادة، المولد الغازي. وفي معظم أنظمة توربين الغاز، يكون ضاغط الهواء والتوربين مركّبين على طرفي محور أفقي، وتقع غرفة الاحتراق بينهما. ويُشغّل جزء من طاقة التوربين ضاغط الهواء.

يمتصّ ضاغط الهواء كمّية من الهواء ويضغطها، لذلك يزداد ضغطها. وفي غرفة الاحتراق، يختلط الهواء المضغوط مع الوقود ويحترق هذا الخليط. وكلّما زاد ضغط الهواء، تحسّن احتراق خليط الوقود مع الهواء. وتتمدّد الغازات المحترقة بسرعة وتتدفّق إلى التوربين، مؤدية إلى دوران عجلات التوربين. وتتحرّك الغازات الساخنة عبر المراحل المتعددة في التوربين الغازي بالطّريقة نفسها الّتي يتدفّق بها البخار عبر التوربين البخاري. وتوجِّه الريشات الثّابتة الغاز المتحرك إلى ريشات العضو الدوار وتغيّر سرعته.

وتستفيد معظم أنظمة التوربين الغازي من الغازات الساخنة الخارجة من التوربين. ففي بعض الأنظمة تدور بعض هذه الغازات، وتذهب إلى جهاز يسمى المجدّد. وهناك تُستخدم هذه الغازات لتسخين الهواء المضغوط بعد خروجه من ضاغط الهواء. وقبل دخوله غرفة الاحتراق يقلل تسخين الهواء المضغوط بهذه الطّريقة من كمية الوقود المستخدم لعملية الاحتراق. وفي المحرّكات النّفاثة، يُستخدم معظم الغاز لإنتاج قوّة الدّفع.

تعمل التوربينات الغازية عند درجة حرارة أعلى من التوربينات البخارية. وتزيد فعاليّة التوربين كلما زادت درجة حرارة تشغيلها؛ فدرجة حرارة تشغيل معظم توربينات الغاز هي 875°م أو أكثر.

**التوربينات الهوائية**

وهي مشهورة باسم الطواحين الهوائية، وتشغلها الرياح. طوّرت هذه التوربينات قبل حوالي 1,300 سنة، وكان استخدامها الرئيسي في الماضي هو طحن الحبوب وضخ الماء. وفي نهاية القرن الثّامن عشر الميلادي كان استخدام الطواحين الهوائية قد انتشر في بلدان كثيرة في جميع أنحاء العالم. وفي القرن التاسع عشر الميلادي، بدأ في بعض البلدان استبدال توربينات مغلفة ذات فعاليّه أفضل. وخلال السبعينيات من القرن العشرين، أدى نقصان النفط إلى زيادة الرغبة في استخدام التوربينات الهوائية لتوليد الكهرباء.

هناك نوعان رئيسيان من التوربينات الهوائية: 1- التوربين الهوائي ذو المحور الأفقي 2- التوربين الهوائي ذو المحور العمودي.

التوربينات الهوائية ذوات المحاور الأفقية:: المتعارف عليه من هذا النّوع يكون فيه أعضاء دوّارة من عدة مراوح أو ريشات ويدخل ضمنها الطواحين الهوائية الهولندية والطواحين الهوائية الأمريكيّة.

""الطاحونة الهوائية التقليدية وفيها ريشات متجهة من محور أفقي. فمنذ نحو 1,300 سنة وطواحين الهواء تنتج طاقة ميكانيكية لضخ الماء ولأغراض أخرى.""
والأنواع المطوّرة من هذه الطواحين والتي تستخدم لتوليد الكهرباء تكون فيها ريشتان دافعتان. ويوضع العضو الدّوار في هذه التوربينات فوق برج مرتفع يرفع الريشتين عاليًا فوق سطح الأرض لكي تتأثرا بالرّيح. ومن أجل زيادة فعاليّة التوربين، فلا بد أن توجّه الريشتان للريح، والمحور يجب أن يكون موازيًا لمجرى الريح. وعندما تهبّ الرّيح، يدور العضو الدّوار وذلك نتيجة ارتطام الهواء بالريشتين ذواتي الشّكل الخاص. وهذا النوع من التوربينات مصمم ليتحمّل التّغيّرات في سرعة أو اتجاه الريح. ومن الممكن تغيير زاوية الريشتين لكي يعمل التوربين بسرعة ثابتة، بغضّ النّظر عن سرعة الرّيح. كذلك، من الممكن إدارة هذه التوربينات حول محور عمودي لكي تكون ريشتا التوربين دائمًا مقابلتين للريح.

التوربينات الهوائية ذوات المحاور العمودية:: طوّر المخترع الفرنسي جورج داريو في العشرينيّات من القرن العشرين أفضل توربين هوائي ذي محور عمودي من ناحية الفعاليّة. يشبه توربين داريو الهوائي خافقة بيض عملاقة. ويوجد في هذا التوربين ريشتان أو ثلاث منحنية ومتّصلة عند الطرفين بعمود رأسي. ويتأثر توربين داريو بأي ريح تهبّ بغضّ النّظر عن اتجاهها.

""توربين داريو الهوائي توربين هوائي ذو محور عمودي. فعالية توربين داريو الهوائي عالية جدًّا فباستطاعته أن يستفيد من حركة الريح في أي اتجاه.""

إنتهى..

منقول للفائده

مشكور اخي الملائكي على هذه المعلومات القيمة
جزاكم الله كل الخير وبارك فيكم
دمت بالف خير

أهلا بمروركي أختنا هبة الله

نورتي الموضوع

الغلاية (Boiler)

معلومات عن الهندسه الميكانيكيه 838171

يمكن تعريف الغلاية بأنها منظومة ذات ملحقات تستخدم لتسخين الماء أو لتوليد بخار الماء عند ضغط معين ودرجة حرارة محددة تبعا للاستخدام مع أقل معدل استهلاك للوقود وأعلى كفاءة للغلاية. وتستخدم الغلاية أساسا فى إنتاج البخار أو الماء الساخن أو الهواء الساخن.

تقسيم الغلايات (Boiler classification)

يمكن تقسيم الغلايات من عدة أوجه مختلفة كالتالى:

1. تبعا للمائع المتدفق خلال المواسير

- ماء (غلاية ذات مواسير ماء)

- غازات ساخنة وأدخنة ناتجة من حرق الوقود (غلايات ذات مواسير لهب)

2. تبعا لمحور الغلاية

- رأسية (غلاية راسية)

- أفقية (غلاية أفقية)

3. تبعا لاستخدام الغلاية

- ثابت (غلاية ثابتة)

- متنقل (غلاية متنقلة)

4. تبعا لدورة المياه والبخار

- دورة طبيعية (غلاية ذات دورة مياه وبخار طبيعية)

- دورة جبرية (غلاية ذات دورة مياه وبخار جبرية)

5. تبعا لعدد الأنابيب

- أنبوبة واحدة (غلاية ذات أنبوبة واحدة)

- متعددة الأنابيب (غلاية متعددة الأنابيب)

6. تبعا لمصدر الحرارة

- صلب

- سائـل

- غــاز

- الحرارة المفقودة

الغلايات ذات أنابيب اللهب(Fire – tube boilers)

فى هذا النوع من الغلايات تتدفق الغازات الساخنة والأدخنة الناتجة من حرق الوقود داخل أنابيب مغمورة بالماء .

الغلايات ذات أنابيب الماء(Water – tube boilers)

فى هذا النوع من الغلايات تتدفق المياه بداخل المواسير المحاطة من الخارج بالغازات الساخنة والأدخنة الناتجة من حرق الوقود .

.مقارنة بين أنواع الغلايات

مواسير اللهب	مواسير الماء	وجه المقارنه
منخفض	عالي	ضغـط البخـار
محتمل	ضعيف جدا	احتمال الانفجار
كبيره	صغيره	فترة التقــويم
صعبة	سهلة	الصيــانــة
صغيره	كبيرة	سعـة التبخـير
عادية	معالجة	نوعيـة الميـاه
عادي	ماهر	عـامل التشغيل
كبير	صغير	عمـر الغلايـة

. الغلايات ذات أنابيب اللهب

تنقسم الغلايات ذات أنابيب اللهب الى نوعين أساسين هما:

1. I- الغلايات ذات أنابيب اللهب الرأسية

¨ غلاية رأسية بسيطة

¨ غلاية رأسية ذات أنابيب عرضية

¨ غلاية رأسية ذات أنابيب دخان رأسية

¨ غلاية رأسية ذات أنابيب دخان أفقية

2. I - الغلايات ذات أنابيب اللهب الأفقية

¨ غلاية كورنش ولانكشير

¨ غلاية لانكشير المعدلة

¨ غلاية متعدد الأنابيب ذات اشتعال خارجى

¨ الغلاية الاقتصادية

¨ غلاية سكوتش البحرية

¨ غلاية الحرارة المفقودة

II. الغلايات ذات أنابيب الماء

تكون أنابيب المياه إما مستقيمة أو منحنية وسريان الماء خلالها إما حر أو جبرى.

1. II- الغلايات ذات أنابيب المياه المستقيمة

¨ غلاية بابكوك وولكوكس الارضية

¨ غلاية بابكوك وولكوكس البحرية

¨ غلاية يارو

2. II- الغلايات ذات أنابيب المياه المنحنية

¨ غلاية استرلنج

¨ غلاية فورستر الأبيض

3. II - غلايات أنابيب المياه ذات السريان الجبرى

¨ غلاية بنسون

¨ غلاية لامونت

¨ غلاية شميت –هارتمان

¨ غلاية فيلوكس

¨ غلاية رامزين

يتبع

الغلاية (Boiler) ج2

هناك أنواع مختلفة من الغلايات (المراجل)، أبسطها هو الغلايات الأسطوانية ذات الغلاف (Shell-type boiler) ، و التي يتم تسخينها بواسطة لهب مسلط على جدارها الخارجي. و ينبغي عند اختيار

نوع الغلاية، أو تصميمها، أن تتم مراجعة العوامـل الحراريـة و الهيدروليكية و الإنشائية و نوع الوقود وأنظمة الاحتراق، لتناسب أغراض التشغيل.

وتختلف المشاكل المرتبطة بالغلايات عموماً تبعاً لنوع الغلاية و نظام تشغيلها، لذلك فإنه من المناسـب الإلمام ببعض المصطلحـات مثل، الغلايـة، مولدات البخار، غلايات الضغط الحرج، الضغط المنخفض،

الضغط العالي، البخار، و غلايات تسخين المياه الساخنة (hot water heating boilers) . و تتضمن مواد القوانين المختلفة، و كذلك الرموز المدونة على الغلايات، التعريفات الخاصة بمتطلبات

التركيب أو إعادة التفتيش، و تراخيص تشغيل الغلايات.

الغلاية أو مولد البخار : هي وعاء ضغط محكم يتم تسخين السوائل بداخله (غالباً المياه). فإذا كان الغرض من استخدام الغلاية هو الحصول على المياه الساخنة فيطلق عليها اسم سخان مياه

أو "غلاية المياه الساخنة" (hot-water boiler) . أما إذا كان الغرض من استخدام الغلاية هو توليد البخار (الرطب، المشبع ، أو المحمص) تحت ضغط مرتفع فيطلق عليها اسم "مولد البخار" (steam generator) .

ا يتم تسخين لمياه في الغلاية بواسطة الحرارة الناتجة عن حرق الوقود (صلب ، سائل ، غازي)، أو باستخدام الكهرباء أو الطاقة النووية . و يتم انتقال الحرارة إلى المياه داخل الغلاية

عن طريق أسطح التسخين.و يتطلب تشغيل الغلاية و صيانتها و التفتيش عليها فريقاً من الفنيين على مستوى عال من التدريب . كما يحتم التطوير المستمر في تقنيات التحكم و أجهزة القياس

إلمام القائمين بتشغيل الغلاية بإجراءات التحكم الحديثة القائمة على أساس نظام متكامل يتضمن المتغيرات التالية:

· أحمال التدفق الحراري Load flow for heat ، استخدام العمليات أو توليد الطاقة الكهربية.

· تدفق الوقود و كفاءة الاحتراق .

· تدفق الهواء اللازم للاحتراق المناسب الذي ينتج عنه أقل تركيز للملوثات .

· معدلات تدفق المياه و البخار لمتابعة التغير في الأحمال .

· معدلات سريان عوادم احتراق الوقود للحصول على أكبر قدر من الطاقة الحرارية .

كما يتطلب تشغيل الوحدات الأوتوماتيكية معرفة أساليب التشغيل الأمثل و كيفية عمل نظم التشغيل للحصول على أفضل النتائج. غير أن تشغيل الوحدات الأوتوماتيكية لا يغني

عن الإلمام التام بأساليب التشغيل اليدوي التي يتم اللجوء إليها في حالة حدوث أعطال طارئة مما يلزم القائمين على عمليات التشغيل معرفة كافة تفاصيل نظام الغلاية حتى يتمكنوا

من إصلاح الأعطال بشكل سريع. و في حالة استحالة التعرف على الأعطال فإنه يمكن بواسطة أجهزة القياس الحديثة و البرمجيات تتبع العمليات في مختلف مراحل نظام الغلاية

لمعرفة إذا ما كان العطل مرتبط فقط بأجهزة القياس أم أن أحد مكونات النظام أصابه عطل كهربي أو ميكانيكي.

و توفر المدخنة مصرفاً لسحب الغازات العادمة، و يعتبر ارتفاعها من المتغيرات الهامة في عملية تشغيل الغلاية

*** تصنيف الغلايات وفقاً للاستخدام

يمكن تقسيم أنظمة الغلايات إلى:

1) غلايات لتوليد الطاقة الكهربية .

2) غلايات البخار عالي الضغط للاستخدام الصناعي .

3) غلايات البخار منخفض الضغط للاستخدام الصناعي .

4) أنظمة التسخين بالبخار .

5) أنظمة المياه الساخنة، منخفضة الضغط و عالية الضغط .

6) أنظمة تستخدم سوائل تسخين أخرى غير دورة المياه-البخار (مثل زيوت dowtherm )

*** أنظمة المياه الساخنة (Hot-Water Systems)
هناك ثلاثة فئات من أنظمة المياه الساخنة:

1) أنظمة التزويد بالمياه الساخنة لأغراض الغسل و الأغراض الأخرى المشابهة .

2) أنظمة تسخين الهواء من أنواع الضغط المنخفض و يطلق عليها عادة أنظمة تسخين المباني.

3) أنظمة مياه الحرارة المرتفعة و الضغط العالي التي تعمل عند درجات حرارة أعلى من 120ْم و مستوى ضغط أكبر من 10 بار.

و يحتاج كل من نظام تسـخين الميـاه الساخنـة (hot-water-heating system) و نظام مياه الحرارة المرتفعة (high-temperature hot-water system)

إلى خزانات للتمدد (expansion tanks) تسمح بتمدد المياه بسبب الحرارة العالية دون حدوث زيادة في الضغط . غير أن خزانـات التمدد قد تفقد وسائدها الهوائيـة (air cushion)

مما يؤدي إلى حدوث ارتـفاع في الضغط نتيجة تمدد المياه بالحرارة، و هذه المشكلة عادة ما تواجه أنظمة تسخين المياه الساخنة. و إذا أهملت هذه المشكلة فقد يؤدي تزايد الضغط

إلى فتح صمام التـنفيس (relief valve) و إغراق المبنى . لذلك فإن تصريف خزان التمدد دورياً يعد أمراً ضرورياً لاستعادة الوسائد الهوائية بالخزان .

*** أنظمة تستخدم سوائل تشغيل أخرى

هناك أنواع من الغلايات لا تقوم بتسخين المياه، بل سوائل أخرى مثل زيوت (dowtherm oils) خاصة إذا ما كانت هذه الزيـوت تعمل على توصيل الحرارة بين

الغلايـة و أجهزة التسخين أو التجفيف كما يحدث في صناعة النسيج . و هذه الزيوت هي مواد كيميائية عضوية ذات درجة غليان مرتفعة، و تتكون من ثنائي الفينيل

و أكسيد ثنائي الفينيل (diphenyl and diphenyl-oxide) .

نوع الوقود

تعتبر عملية الاحتراق نوعاً خاصاً من الأكسدة يتحد خلالها الأكسجين الجوي بعناصر الوقود. و تختلف التأثيرات البيئية لعملية الاحتراق تبعاً لنوع الوقود المستخدم .

و هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الوقود التجاري التي تستخدم في الغلايات :

· الوقود الثقيل (المازوت) .

· الوقود الخفيف (السولار) .

· الغاز الطبيعي .

كما تستخدم أنواع أخرى من الوقود بكميات ليست كبيرة:

· الكيروسين .

· الغاز البترولي المسيل .

· مصاصة القصب (bagasse) و المخلفات الزراعية .

· الليكور الأسود (black liquor) .

و ترتبط الملوثات الناتجة عن عمليات الاحتراق و المنبعثة إلى الهواء مباشرة بنوعية الوقود المستخدم.

أما المخلفات الزراعية فينتج عنها كميات من الرماد و الجسيمات تتعدى الحدود التي تسمح بها القوانين البيئية .

*** المازوت

المازوت من مشتقات البترول و لونه بني مائل للسواد و يتكون من متبقيات عمليات تقطير الزيت الخام الأسفلتي، و كثافته النسبية حوالي 0.95 . و المازوت سائل شديد اللزوجة

في الظروف الجوية الطبيعية، لذلك يلزم تسخينه قبل استخدامه في عمليات الاحتراق. و تعتبر درجة اللزوجة 24 ستوك (وحدة اللزوجة الحركية = Stoke ) عند فونية الحارق

هي درجة لزوجة مناسبة لترذيذ المازوت (atomization) . و لتخزين و تداول المازوت فإن الحد الأدنى لنقطة الوميض (درجة اشتعال البخار = Flash point )

هو 66ْم و ينبغي ضبط درجة الحرارة في المخازن عند درجة الحارة الدنيا .

و قد يصل محتوى الكبريت في المازوت إلى 3 –3.5% بالكتلة و يعتبر عاملاً مؤثراً في حدوث التآكل . و يصل الحد الأقصى للمحتوى المائي في المازوت إلى 0.25% ،

أما محتوى المواد المعدنية في المازوت فيظهر كرماد ناتج عن عملية الاحتراق، و قد يحتوي الرماد على مواد خطرة، لذلك تم تحديد نسبة 0.25% كحد أقصى لمحتوى الرماد في الوقود .

و يستخدم المازوت عادة في عمليات التسخين في الأفران و القمائن و في الغلايات لتوليد البخار. و يعد المازوت أفضل أنواع الوقود البترولية للاستخدام في الأفران بسبب قدرته الضيائية (luminosity) .

*** السولار

السولار من مشتقات البترول لونه أصفر داكن و يتكون من نواتج التقطير و بعض المتبقيات ، كثافته النسبية حوالي 0.87 . و يستخدم السولار في ماكينات الديزل الضخمة

التي تعمل في وحدات توليد الكهرباء والمحركات البحرية و الثابتة و التي تعمل عند سرعات دورانية (rotational speeds) منخفضة نسبياً و لا تحتاج إلى نوعيات خاصة من الوقود .

كما يستخدم السولار أيضاً كوقود لمواقد التسخين في الصناعة، و في غلايات توليد البخار و المياه الساخنة و في عمليات التجفيف . و درجة اللزوجة القصوى للسولار

هي 12.5 ستوك عند درجة 80ْم ، و درجة الحرارة الدنيا للتداول الآمن حوالي 10ْم، و قد تم حديثاً تخفيض نقطة الوميض للسولار إلى 60ْم . ويصل محتوى الكبريت في السولار المصري إلى 1-1.2 % وزناًُ.

*** الغاز الطبيعي

يتكون الغاز الطبيعي أساساً من غاز الميثان (methane) و نسب مختلفة من غاز الإثان (ethane) ، غاز الهبتان (heptane) بالإضافة لبعض آثار ثاني أكسيد الكربون

و كبريتيد الهيدروجين (H2S) والنيتروجين (N2). و يصل تركيز كبريتيد الهيدروجين في الغاز الطبيعي إلى 0.2% حجماً . و على الرغم من أن البنتان (pentane)

والهيدروكربونات الأثقل تغلي عند درجات حرارة أعلى من درجة الحرارة الجوية إلا أنها تتبخر بنسب صغيرة عند درجات حرارة أقل .

*** الغازات البترولية المسيلة

يعتبر البيوتان و البروبان التجاري (butane and propane) من المنتجات الثانوية لعملية تكرير البترول . و تتكون الغازات البتروليـة من خليط بنسب متفاوتـة من هذين الغازين.

و كل من البيوتان و البروبان له قيمة كبيرة في التسخين و يمكن تحويله إلى غاز بترولي مسيل بسهولة عند ضغط منخفض. و يعرف الغاز البترولي المسيل بغاز معامل التكرير (refinery gas).

و يعبأ الغاز البترولي المسيل في أسطوانات واسعة الاستخدام وعند تبخر الغاز تصل نسبة البخار : السائل حجماً إلى 250 : 1 .

بارك الله لكم

الله يعطيكم العافية

بارك الله فيك اخى الملائكى على هذه المعلومات القيمة وجزاك الله كل خير
واحب ان اضيف ان نوعية المياه المستخدمة فى الغلايات لابد ان تتم معالجتها ونزع الاملاح منها نهائيا عن طريق وحدات معالجة المياه وتكون جزء مستقل فى المصنع اختصاصه فقط نزع الاملاح من المياه حتى لا يتم ترسيب الاملاح بعد تبخيرها فى تيوب الغلاية كما انها تمر على مسخنات حرارية عن طريق مبادلات او خلافه لكى ترتفع درجة حرارة المياه قبل دخولها للغلاية مما يوفر الطاقة المستهلكة فى تسخين المياه وكذلك يزيد من سرعة التبخير ولابد ان يكون ضغط دخول المياه اعلى من ضغط خروج steam او البخار حتى لا يحدث back pressure
اشكرك اخى الملائكى واعتذر على اضافتى المتواضعة وارجومنك تقديم شرح وافى فى مجال معالجة المياه ومراحلها المختلفة
لك وافر التحية وجزيل الشكر