تصنيفات الغلاية
يشرح هذا الدرس أكثر ثلاثة تصنيفات شيوعًا للاستخدام للغلايات: تصنيف ‘من وعند’ للتبخر، وتصنيف الكيلوواط للإنتاج الحراري، وقوة حصان الغلاية.
تصنيف 'من وعند'
تصنيف ‘من وعند’
يُستخدم تصنيف ‘من وعند’ على نطاق واسع كمرجع من قِبَل مُصنِّعي غلايات الغلاف لمنح الغلاية تصنيفًا يُظهر كمية البخار بالكجم/ساعة التي يمكن أن تُنتجها الغلاية ‘من وعند 100 درجة مئوية’ عند الضغط الجوي. سيكون لكل كيلوجرام من البخار قد تلقى 2,257 كيلوجول من الحرارة من الغلاية.
غالبًا ما تعمل غلايات الغلاف بدرجة حرارة مغذية أقل من 100 درجة مئوية. وبالتالي تُطلب من الغلاية تزويد الإنثالبي لرفع الماء إلى درجة الغليان.
تعمل معظم الغلايات بضغوط أعلى من الضغط الجوي، لأن البخار عند ضغط مرتفع يحمل طاقة حرارية أكثر من البخار عند 100 درجة مئوية. هذا يستدعي إنثالبي إضافي لإشباع الماء. ومع ارتفاع ضغط الغلاية، تزداد درجة حرارة الإشباع، مما يتطلب مزيدًا من الإنثالبي قبل رفع المغذية إلى درجة حرارة الغليان.
كلا التأثيرين يُقللان من الإنتاج الفعلي للبخار من الغلاية، لنفس استهلاك الوقود.
يُوضَّح الرسم البياني في الشكل 3.5.1 درجات حرارة المغذية مُخططًا مقابل النسبة المئوية لرقم ‘من وعند’ للتشغيل عند ضغوط 0 و5 و10 و15 بار ضغط زائد.
يُوضَّح تطبيق رسم تصنيف ‘من وعند’ (الشكل 3.5.1) في المثال 3.5.1، فضلاً عن توضيح كيفية تحديد القيم.
مثال 3.5.1
لديها غلاية تصنيف ‘من وعند’ يبلغ 2,000 كجم/ساعة وتعمل عند 15 بار ضغط زائد. درجة حرارة المغذية هي 68 درجة مئوية.
استخدام المعادلة 3.5.1 سيُحدد عاملًا لإنتاج نفس النتيجة:
ملاحظة: جميع هذه القيم من جداول البخار.
باستخدام المعلومات من المثال 3.5.1 والمعادلة 3.5.1 يمكن حساب عامل التبخر:
تصنيف الكيلوواط
تصنيف الكيلوواط
يُعطي بعض المُصنِّين تصنيف الغلاية بالكيلوواط. هذا ليس معدل تبخر، ويخضع لنفس عامل ‘من وعند’.
لتحديد الإنتاج الفعلي بالكتلة، من الضروري أولاً معرفة درجة حرارة المغذية وضغط البخار المُنتَج، لتحديد مقدار الطاقة المُضافة لكل كجم من الماء. يمكن بعد ذلك استخدام المعادلة 3.5.2 لحساب إنتاج البخار:
مثال 3.5.2
غلاية مُصنَّفة بـ 3,000 كيلوواط (كيلوجول/ثانية) وتعمل عند 10 بار ضغط زائد مع درجة حرارة مغذية 50 درجة مئوية. كم يمكن إنتاج البخار؟
حيث، من استخدام الجداول على موقع Spirax Sarco:
قوة حصان الغلاية (BoHP)
قوة حصان الغلاية (BoHP)
تُستخدم هذه الوحدة فعليًا فقط في الولايات المتحدة وأستراليا. لا تُعادل قوة حصان الغلاية الـ 550 قدم-قوة/ثانية المعروفة عمومًا، ولا يمكن تطبيق عامل التحويل المُستخدم عادةً المُقدَّر بـ 749 واط = 1 حصان.
الولايات المتحدة وأستراليا
التعريف الشائع لقوة حصان الغلاية في الولايات المتحدة وأستراليا هو كمية الطاقة اللازمة لتبخر 34.5 رطل من الماء عند 212 درجة فهرنهايت تحت ظروف جوية.
مثال 3.5.4
لديها غلاية قدرتها 500 BoHP. ما هو إنتاج البخار؟
مهم: في الأساس هذا مشابه لتصنيف ‘من وعند’؛ استخدام مغذية بدرجات حرارة أقل وبخار بضغوط أعلى يُقلل من كمية البخار المُنتَجة.
في الممارسة العملية يعني ذلك: تصنيف BoHP يتراوح بين 28 إلى 30 رطل/ساعة سيكون أكثر واقعية كأقصى إنتاج مستمر، مع الأخذ في الاعتبار ضغط البخار ودرجات حرارة المغذية المتوسطة.
لذلك سيكون النتيجة العملية:
من هذا يتبين: إذا كان 17,250 رطل/ساعة من البخار مطلوبًا، فإن غلاية 500 BoHP ستكون صغيرة جدًا ويجب على المستخدم تحديد غلاية بالقدرة التالية:
