مقدمة
إمدادات الغاز معقدة الأجهزة التقنيةلاستخراج الغاز الطبيعي أو الاصطناعي القابل للاحتراق وتخزينه ونقله وتوزيعه لاستخدامه كمواد خام كيميائية ووقود من قبل المستهلكين الصناعيين والزراعيين والمنزليين.
مع الأخذ في الاعتبار وجود مناهج منهجية راسخة في المجتمع التاريخي الأجنبي لفترة تاريخ صناعة الغاز، فمن المستحسن في حالتنا أن ننتقل إلى النظر في الفترة المرتبطة بإنتاج واستخدام الغاز الاصطناعي في روسيا ما قبل الثورة. ومن ثم يصبح المنطق الداخلي أكثر وضوحا التطور التاريخيصناعة الغاز المحلية، والمباني الأولية والآليات والمسار المحدد للتحول التكنولوجي، فضلا عن المساهمة الفعلية للصناعة في تشكيل الإمكانات الصناعية للبلاد في القرن التاسع عشر.
حاليًا، توجد في مجموعات الأرشيف التاريخي للدولة الروسية في سانت بطرسبرغ وثيقة غريبة مؤرخة في 24 أكتوبر (12 طرازًا قديمًا) 1811، تشهد على إنشاء "المصباح الحراري"، أول تركيب محلي لإنتاج الغاز الاصطناعي، صممه المخترع الموهوب بيوتر سوبوليفسكي (1781-1841).
لفت انتباه صحيفة سيفيرنايا بوشتا هذا الاختراع، والتي نشرت في عددين، العدد 96 بتاريخ 2 ديسمبر 1811 والرقم 97 بتاريخ 6 ديسمبر 1811، مقالًا بعنوان "حول فوائد المصباح الحراري الذي تم بناؤه في سانت بطرسبرغ بواسطة Sobolevsky وGerrer"، حيث تم بالفعل في البداية الإبلاغ عن ما يلي عن الجهاز: "أصبح العديد من محبي العلوم، الذين كانوا فضوليين لرؤية هذه التجارب عدة مرات، مقتنعين بأن الضوء الناتج عن احتراق الغاز القائم على الماء شديد للغاية. واضح، لا ينبعث منه رائحة حساسة ولا ينتج دخانًا، وبالتالي لا يحتوي على السخام... فوائد هذا الاختراع... والفوائد التي يقدمها واسعة جدًا ومتنوعة لدرجة أنها تبدو حتى مع البحث الأكثر دقة يكاد لا يصدق، وبالتالي فإن الاختراع نفسه يمكن أن يصبح أحد أهم الاكتشافات."
في عام 1812، تم تحديد تدابير محددة لإدخال إضاءة الغاز في العاصمة الروسية.
وفقًا للمعلومات المتاحة، تمت مراجعة هذا المشروع والموافقة عليه شخصيًا من قبل الإمبراطور ألكسندر الأول، ولكن تم منع تنفيذه بسبب غزو قوات نابليون لروسيا في 24 (12) يونيو 1812 واندلاع الحرب الوطنية عام 1812.
تجدر الإشارة إلى أن ب.ج. لم يتوقف سوبوليفسكي عند هذا الحد، وسرعان ما تم تصنيع تركيب "مصباح حراري" جديد أكثر تقدمًا. يتكون هيكلها من موقد من الحديد الزهر مبطن بالطوب الحراري من الداخل. في الأسفل كان هناك صندوق نيران به شبكات من الحديد الزهر، وفي الأعلى كانت هناك معالق من الحديد الزهر لمواد التقطير - أوعية مجوفة كبيرة مملوءة بالفحم وتم تسخينها في الفرن. يدخل منتج التقطير (الغاز المضيء) من المعوجات إلى ثلاجة نحاسية وملف مغسول بالماء. بعد التنقية، دخل الغاز إلى مقياس الغاز - وهو وعاء خشبي بغلاف حديدي خارجي، ثم تم إرساله عبر الأنابيب إلى المستهلك. يعمل "Thermolamp" على منتجات التقطير الجاف للخشب ويمكن استخدامه للتدفئة والإضاءة. كان الاختراع يحتوي على ثلاثة أفران وأربعة مقاييس للغاز.
قريباً إضاءة الغاز حسب P.G. تم عقد سوبوليفسكي في مقر هيئة الأركان العامة في ساحة القصر والمسرح المنزلي للحاكم العام ميخائيل ميلورادوفيتش.
توفر الأدبيات معلومات تفيد أنه في الخمسينيات من القرن التاسع عشر كانت هناك عدة منشآت صغيرة تعمل في موسكو والتي أنتجت غازًا صناعيًا لبيعه لاحقًا في أسطوانات خاصة.
يتم توفير البيانات التالية في الأدبيات المحلية: بحلول نهاية عام 1868 الإمبراطورية الروسيةكان هناك 310 محطات غاز قيد التشغيل، أربعة منها تقع في العاصمة، على ضفاف نهر نيفا.
في روسيا، تم استخدام الغاز في الأصل لإنارة المدن، وتم الحصول عليه من الفحم في محطات الغاز. تم بناء أول مصنع في سانت بطرسبرغ عام 1835؛ حيث تم جلب الفحم من الخارج. تم بناء محطة الغاز في موسكو عام 1865. ويسمى الغاز المنتج في محطات الغاز "غاز الإضاءة".
وفي بداية القرن العشرين، وبعد أن بدأ استخدام الكيروسين للإضاءة، بدأ استخدام الغاز للتدفئة والطهي. وفي عام 1913 بلغ إنتاج الغاز الاصطناعي في روسيا 17 مليون م3 فقط.
في عام 1915، تم تحويل 3000 شقة إلى غاز في موسكو، و10000 شقة في سانت بطرسبرغ. قبل الثورة، لم يكن لدى روسيا في الأساس صناعة غاز بمعناها الحديث.
تطوير صناعة الغاز وإمدادات الغاز المستوطناتوالمؤسسات القائمة الغازات الطبيعيةفي اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بدأت في الأربعينيات، عندما تم اكتشاف رواسب غنية على نهر الفولغا، في جمهورية كومي الاشتراكية السوفياتية المتمتعة بالحكم الذاتي. في عام 1946، تم تشغيل أول خط أنابيب غاز رئيسي كبير "ساراتوف - موسكو": الطول 740 كم، القطر 300 ملم، الإنتاجية 1.4 مليون م3 غاز يومياً.
حاليًا، تحتل دول رابطة الدول المستقلة المركز الأول في العالم من حيث احتياطيات الغاز وإنتاجه. وتبلغ الاحتياطيات المستكشفة 54 تريليون م3، والاحتياطيات المحتملة حوالي 120 تريليون م3. ويبلغ عددها 800 منشأة، وأكبر 17 منها تحتوي على 65% من الاحتياطيات الصناعية. توجد رواسب أكثر ثراءً في شمال منطقة تيومين وتركمانستان وشرق سيبيريا وجمهورية كومي.
حاليا، تمثل روسيا 80٪ من الاحتياطيات. وفي جمهوريات آسيا الوسطى - 15%.
تسمح لنا الأرقام التالية بالحكم على حجم ووتيرة تطور صناعة الغاز في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية:
إنتاج الغاز الطبيعي مليون م3
1946-1.3
1958 - 28.8
1980 - 43.5
1990 - 810
طول خطوط أنابيب الغاز الرئيسية، كم،
1946 – 740
1980 - 133000
حاليا ≈ 250000
أكثر من 200 مليون شخص يستخدمون الغاز في منازلهم.
يتم مد أكبر خطوط أنابيب الغاز الرئيسية من حقل منطقة تيومين (Urengoyskoye، Yamalskoye، Yamburgskoye) إلى المناطق الوسطى من البلاد وإلى الحدود الغربية لرابطة الدول المستقلة: "Yamburg - الحدود الغربية"، "Urengoy - Pomary - Uzhgorod" ( الطول 4.5 ألف كيلومتر، القطر 1420 ملم، الإنتاجية 32 مليار م3 سنويا، الضغط 7.5 ميجا باسكال).
أدت الزيادة الكبيرة في إنتاج الغاز إلى تغيير كبير في توازن الوقود في البلاد. إذا كانت حصة الوقود الغازي في إجمالي رصيد الوقود في عام 1950 تبلغ 2.3%، فقد بلغت في نهاية عام 1995 43%. هيكل استهلاك الغاز على النحو التالي: 60٪ - الصناعة؛ 13% - الاحتياجات المجتمعية؛ 24% - محطات توليد الكهرباء. 1.5% - زراعة; والباقي هو النقل والبناء.
الاستخدام الأكثر كفاءة للغاز هو في الصناعات الكيميائية والزجاجية والمعدنية. ويستخدم الغاز في صهر 93% من الفولاذ والحديد الزهر، و50% من منتجات الألواح والأنابيب، وإنتاج 95% منها. الأسمدة المعدنية, 65% أسمنت .
إن بيلاروسيا غنية بأشياء كثيرة، ولكن ليس بالموارد الطبيعية. لا تعاني بلادنا من نقص كارثي في الطاقة فقط لأنها تتغذى بالطاقة القادمة من الشرق: تتدفق موارد الطاقة الروسية بشكل رئيسي عبر الأوعية الدموية لمجمع الوقود والطاقة الخاص بها. وبشكل عام فإن اعتماد جمهورية بيلاروسيا على إمدادات الطاقة الروسية يتجاوز 90%. حصة الغاز الطبيعي في رصيد الوقود في الجمهورية كبيرة بشكل خاص (أكثر من 50٪) ولا يوجد بديل كامل له، ولا يتوقع ذلك في المستقبل المنظور.
منذ وقت ليس ببعيد، كان هذا الوقود يعتبر غير مكلف، وبالتالي تم إعادة توجيه الاقتصاد بأكمله نحو استهلاكه. اليوم، عندما تختفي الأموال المخصصة للحرارة والضوء بشكل أسرع من الريح، تغير الوضع بشكل جذري. لم يعد هناك شيء رخيص، والغاز الطبيعي "المستورد" أصبح أكثر تكلفة. وفي الوقت نفسه، تتزايد باستمرار احتياجات مجالات الاقتصاد البيلاروسي.
ومن الأمثلة الواضحة على ذلك قطاع الطاقة المحلي: فحوالي 80% من محطات الطاقة الحرارية ومحطات توليد الطاقة في المناطق الحكومية في بيلاروسيا تعمل حصريًا بالغاز. ولكن حتى الحفاظ على المستوى الحالي من المعروض (ناهيك عن العمل) يؤدي على نحو متزايد إلى تفاقم المشاكل القديمة ويؤدي إلى ظهور مشاكل جديدة. بادئ ذي بدء - المالية.
يبلغ عمر مجمع الغاز في بيلاروسيا أكثر من 40 عامًا. تم توفير الغاز الطبيعي للمستهلكين الأوائل في مينسك في عام 1960.
منذ بداية تحويل جمهورية بيلاروسيا إلى غاز في عام 1958، أنشأت حكومة جمهورية بيلاروسيا الاشتراكية السوفياتية سلطة مركزية الإدارة العامةتطوير تغويز الجمهورية - المديرية الرئيسية للتغويز التابعة لمجلس وزراء جمهورية روسيا الاتحادية الاشتراكية السوفياتية (Glavgaz BSSR)، والتي تضمنت منشآت الغاز الإقليمية ومينسك ككيانات قانونية.
في عام 1978، تم تحويل Glavgaz التابعة لجمهورية BSSR إلى لجنة الدولة للتغويز التابعة لمجلس وزراء BSSR (Goskomgaz BSSR) مع نفس الوظائف الإدارية والممتلكات.
في عام 1988، تم دمج Goskomgaz التابعة لجمهورية BSSR ووزارة صناعة الوقود في BSSR، بقرار من حكومة BSSR، وتحويلهما إلى اللجنة الحكومية للوقود والتغويز (Goskomtopgaz التابعة لـ BSSR) مع إدراج المنظمات التابعة لها اختصاص هذه الهيئات الحكومية التي لها حق الشخصية الاعتبارية.
بموجب قرار مجلس وزراء جمهورية بيلاروسيا بتاريخ 13 أبريل 1992 رقم 204، وكذلك بقرار من التعاونيات العمالية لمنظمات Goskomtopgaz في جمهورية بيلاروسيا الاشتراكية السوفياتية، الاهتمام البيلاروسي بالوقود والتغويز (قلق Beltopgaz) تم تنظيمها، والتي نفذت أنشطتها على أساس الوثائق التأسيسية للإدارة الإدارية والممتلكات والإدارة الاقتصادية لجميع المنظمات الحكومية المدرجة فيها. وفقًا لمرسوم رئيس جمهورية بيلاروسيا بتاريخ 24 سبتمبر 2001 رقم 516، فإن شركة بيلتوبغاز تابعة لوزارة الطاقة في جمهورية بيلاروسيا، التي وافقت على ميثاقها في الطبعة الجديدة. حاليًا، تم تحويل اهتمام شركة Beltopgaz إلى جمعية إنتاج الوقود الحكومية وتغويز Beltopgaz.
يعتمد الأداء الناجح لقوى الإنتاج وتطويرها، فضلاً عن زيادة مستويات معيشة سكان بيلاروسيا، إلى حد كبير على حالة مجمع الوقود والطاقة. ولهذا السبب فإن توفير الطاقة الموثوقة والفعالة لجميع قطاعات الاقتصاد، وضمان إنتاج منتجات تنافسية وتحقيق مستويات عالية من مستويات المعيشة ونوعية الحياة للسكان مع الحفاظ على بيئة صديقة للبيئة، له أهمية وأهمية خاصة.
اليوم، يعتبر الغاز الطبيعي أكثر أنواع الوقود كفاءة وصديقة للبيئة وأرخصها، وهو قادر على تلبية الاحتياجات الحالية للجمهورية، وكذلك زيادة الاستهلاك أو استبدال الوقود المتقاعد. لذلك يأخذ مكان خاصفي هيكل ميزان الوقود والطاقة في بيلاروسيا - تستخدمه جميع قطاعات الاقتصاد تقريبًا في أنشطتها.
واليوم يتم تزويد جمهوريتنا بالغاز الطبيعي وتقوم بـ "العبور المضمون" إلى أوروبا مؤسسة الدولة
تعد شركة Beltopenergo قسمًا سابقًا لاتحاد Mingazprom الذي كان قويًا في السابق.
تحتل شركة Beltransgaz مكانة فريدة في التنمية الاجتماعية والاقتصادية للجمهورية. تم إنشاؤها في إطار نظام نقل الغاز الموحد لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، وأصبحت المؤسسة الأساس لتشكيل صناعة الغاز في بيلاروسيا المستقلة، وتغويز مستوطناتها، وأعطى زخما قويا لتطوير الطاقة والعديد من القطاعات الأخرى لاقتصاد الجمهورية.
يتكون نظام خطوط أنابيب الغاز الرئيسي لشركة Beltopenergo State Enterprise من 5865 كيلومترًا من خطوط أنابيب الغاز (من حيث الخط الواحد) بأقطار الأنابيب من 100 إلى 1420 ملم، و188 محطة توزيع غاز، و8 وحدات اختزال، وحوالي 600 محطة كاثود. وتبلغ الطاقة التصميمية لنظام نقل الغاز الحالي حوالي 60 مليار م3/السنة. عدد الموظفين – 4800 شخص.
على الرغم من أن عملية تحويل الغاز إلى بيلاروسيا قد تباطأت في السنوات الأخيرة، إلا أنها لا تزال مستمرة في موغيليف وغوميل ومنطقة فيتيبسك. لكن "البقع الفارغة" على خريطة بيلاروسيا لا تزال قائمة: في المستقبل القريب من المخطط توريد الغاز إلى بينسك ودروجيتشين ولونينتس وستولين وبيتريكوف وزيتكوفيتشي وموزير ومدن بوليسي الأخرى.
ومن الأمور التي تثير قلق بيلاروسيا بشكل خاص نقل الغاز الطبيعي الروسي إلى أوكرانيا ودول البلطيق ودول أوروبية أخرى. ولا يمكن لأي صعوبات اقتصادية في الفترة الانتقالية أن تعيق توسيع قدرات العبور. على ما يبدو، ستبقى موارد الطاقة لفترة طويلة أحد المصادر الرئيسية لتجديد الخزانة الروسية.
ومن المفترض أن يؤدي خط أنابيب الغاز يامال - أوروبا قيد الإنشاء إلى زيادة حجم نقل الغاز الروسي إلى أوروبا عبر بيلاروسيا بما لا يقل عن 2-3 مرات. وبناء على ذلك، سيزداد حجم إيرادات العبور في ميزانية الدولة البيلاروسية.
ينشأ نظام نقل الغاز يامال - أوروبا من حقل مكثفات الغاز بوفانينكوفسكوي في الجزء الجنوبي من شبه جزيرة يامال. ويبلغ طول شبكة خطوط أنابيب الغاز ذات الخطين حوالي 12 ألف كيلومتر، وتبلغ طاقتها الإنتاجية أكثر من 60 مليار م3/السنة. سيتم إنشاء 34 محطة ضاغطة لضخ الغاز.
يتم تمويل البناء من قبل مالك خط أنابيب الغاز RAO Gazprom. العميل والمطور هو شركة Beltopenergo المملوكة للدولة.
وفقًا للمشروع، يتم بناء نظام من خطين بقطر أنبوب يبلغ 1420 ملم وضغط 83 بار (8.3 ميجاباسكال) في بيلاروسيا. وبعد الانتهاء من البناء، سيزداد حجم إمدادات الغاز إلى الأسواق الأوروبية بمقدار 65 مليار متر مكعب/السنة. بفضل خط الأنابيب الجديد، ستحصل ألمانيا على 7-8 مليار متر مكعب إضافية سنويًا (تتلقى حاليًا في إطار برنامج يامال - أوروبا 700 مليار متر مكعب سنويًا).
وبالنسبة لبيلاروسيا، فإن خط أنابيب الغاز الجديد يعني قدرة إضافية على ضخ الغاز، وأكثر من 1000 وظيفة جديدة وتحديث البنية التحتية (سيتم بناء نظام اتصالات الألياف الضوئية ونظام الأقمار الصناعية الاحتياطية).
واليوم، يجري مد خط أنابيب الغاز من نسفيزه عبر سلونيم إلى الحدود مع بولندا. يستمر البناء في القسم من Nesvizh إلى سمولينسك.
سيتم ضخ الغاز من خلال 5 محطات ضغط (أورشانسكايا، كروبسكايا، مينسك، نيسفيجسكايا، سلونيمسكايا).
تقدر إمكانات الطاقة الفعلية لجمهورية بيلاروسيا بنحو 12 مليون طن. إذا كنت تستخدم جميع مصادر الطاقة التي يمكن تخيلها والتي لا يمكن تصورها (الشمس، الرياح، الكتلة الحيوية، وما إلى ذلك)، في النهاية يمكنك "تجميع" 2.6 مليون طن أخرى. لكن هذا على الورق فقط. ولكي تعمل كل هذه المصادر، ستكون هناك حاجة إلى استثمارات مالية ضخمة. ولذلك، يعتقد الخبراء أن الغاز سيظل مصدر الطاقة الرئيسي لبيلاروسيا في المستقبل المنظور. وفي "كوكتيل" الطاقة تبلغ حصتها في بداية القرن الجديد 74٪ (النفط - 15-18٪، الفحم والحطب وما إلى ذلك - 8-11٪).
1. التصميم الأساسي للغلاية
تم تصميم غلايات البخار DE لإنتاج بخار مشبع أو شديد السخونة يستخدم لتلبية الاحتياجات الفنية للمؤسسات الصناعية، لتوفير الحرارة لأنظمة التدفئة والتهوية وإمدادات الماء الساخن.
يتم تصنيع غلايات أنابيب المياه العمودية ذات الأسطوانة المزدوجة وفقًا لمخطط التصميم "D"، والذي تتمثل سمته المميزة في الموقع الجانبي للجزء الحراري من المرجل بالنسبة إلى غرفة الاحتراق.
رئيسي عناصرالغلايات هي البراميل العلوية والسفلية، وشعاع الحمل الحراري وشاشة الاحتراق اليسرى التي تشكل غرفة الاحتراق: قسم محكم الغاز، والشاشة اليمنى، وأنابيب الغربلة للجدار الأمامي للفرن والشاشة الخلفية.
في جميع أحجام الغلايات القياسية، يبلغ القطر الداخلي للبراميل العلوية والسفلية 1000 ملم. يزداد طول الجزء الأسطواني من البراميل مع زيادة إنتاج البخار للغلايات. تبلغ مسافة تركيب الأسطوانة من المركز إلى المركز 2750 ملم.
البراميل مصنوعة من الفولاذ 16GS GOST 5520-79 ويبلغ سمك جدارها 13 مم مع ضغط تشغيل مطلق يبلغ 1.4 ميجا باسكال (14 بار).
للوصول إلى داخل البراميل، توجد غرف تفتيش في الجزء السفلي الأمامي والخلفي من البراميل.
يتكون شعاع الحمل الحراري من أنابيب رأسية مقاس 51 × 2.5 مم مرتبة في ممر متصل بالبراميل العلوية والسفلية.
يبلغ طول شعاع الحمل الحراري على طول الأسطوانات 90 مم، والعارضة 110 مم (باستثناء متوسط الخطوة الموجودة على طول محور الأسطوانات، أي ما يعادل 120 مم). يتم تركيب أنابيب الصف الخارجي لحزمة الحمل الحراري بمسافة طولية تبلغ 55 مم؛ عند دخول البراميل، يتم فصل الأنابيب إلى صفين من الثقوب.
في حزم الحمل الحراري للغلايات بسعة بخارية تبلغ 6.5 طن / ساعة، يتم تركيب أقسام فولاذية طولية متدرجة للحفاظ على المستوى المطلوب من سرعات الغاز.
يتم فصل الشعاع الحراري عن غرفة الاحتراق بواسطة حاجز كثيف (شاشة الاحتراق اليسرى)، يوجد في الجزء الخلفي منه نافذة لدخول الغازات إلى الشعاع.
يتم إدخال أنابيب تقسيم الغاز المحكمة للشاشة الجانبية اليمنى، والتي تشكل سقف غرفة الاحتراق، وأنابيب تدريع الجدار الأمامي مباشرة في البراميل العلوية والسفلية.
يبلغ متوسط ارتفاع غرفة الاحتراق 2400 ملم، وعرضها 1790 ملم.
يزداد عمق غرفة الاحتراق مع زيادة إنتاج البخار في الغلايات.
الأنابيب على حق شاشة الاحتراقѲ يتم تثبيت 51x2.5 مم بزيادات متواصلة قدرها 55 مم؛ عند دخول البراميل، يتم فصل الأنابيب إلى صفين من الثقوب.
يتكون تدريع الجدار الأمامي من أنابيب 51x2.5 ملم.
يتكون حاجز الغاز من أنابيب مقاس 51 × 4 مم، يتم تركيبها على مسافات 55 مم. عند دخول البراميل، يتم فصل الأنابيب إلى صفين من الثقوب. يتم إغلاق الجزء الرأسي من القسم بمرفقات معدنية ملحومة بين الأنابيب. يتم إغلاق مناطق توزيع الأنابيب عند مدخل البراميل بألواح معدنية وخرسانة شاموتية ملحومة بالأنابيب.
يتم توصيل الجزء الرئيسي من الأنابيب، وحزمة الحمل الحراري وشاشة الاحتراق اليمنى، بالإضافة إلى أنابيب التدريع للجدار الأمامي للفرن، بالبراميل عن طريق التدحرج.
أنابيب حاجز الغاز وكذلك جزء من أنابيب شاشة الاحتراق اليمنى والصف الخارجي لحزمة الحمل الحراري المثبتة في الفتحات الموجودة في اللحاماتأو المنطقة المتأثرة بالحرارة، يتم لحامها بالبراميل بواسطة اللحام الكهربائي.
في غرفة الاحتراق للغلايات بسعة بخار تبلغ 6.5 طن / ساعة، يتم تركيب دوارات توجيه مبردة مصنوعة من أنابيب مقاس 51 × 2.5 مم. يتم إدخال أنابيب الشفرة في البراميل العلوية والسفلية ويتم ربطها بها عن طريق التدحرج.
يتم لحام أنابيب الشاشة الخلفية لصندوق الاحتراق، مقاس 51 × 2.5 مم، والمثبتة على فترات 75 مم، بمجمعات الشاشة العلوية والسفلية، مقاس 159 × 6 مم، والتي بدورها ملحومة بالأسطوانة العلوية والسفلية. يتم توصيل نهايات مجمعات الشاشة الخلفية على الجانب المقابل للأسطوانات بواسطة أنبوب إعادة تدوير غير مسخن Ų76x3.5 مم. في جميع الغلايات، يتم تركيب أنبوبين Ѳ51x2.5 في نهاية غرفة الاحتراق للحماية من الإشعاع الحراري من جانب الفرن لأنابيب إعادة التدوير ومجمعات الشاشة الخلفية. تعلق على الطبول عن طريق المتداول.
يتم تصنيع الغلايات ذات سعة البخار البالغة 6.5 طن / ساعة بنظام تبخر أحادي المرحلة.
إن الرابط السفلي لدوائر دوران الغلايات بسعة بخارية تبلغ 6.5 طن / ساعة هو الصفوف الأخيرة والأقل تسخينًا من أنابيب الحزمة الحرارية على طول تدفق الغاز.
يوجد في المساحة المائية للأسطوانة العلوية أنبوب تغذية ولوحات توجيهية، وفي حجم البخار توجد أجهزة فصل.
تحتوي الأسطوانة السفلية على جهاز لتسخين الماء بالبخار في الأسطوانة أثناء الإشعال وأنابيب لتصريف المياه.
كأجهزة فصل أولية، يتم استخدام الدروع التوجيهية والمظلات المثبتة في الأسطوانة العلوية، مما يضمن توصيل خليط الماء والبخار إلى مستوى الماء. يتم استخدام الصفائح المثقبة والفاصل ذو الفتحات كأجهزة فصل ثانوية.
تم تصنيع دروع الرفارف وأقنعة التوجيه والفواصل ذات الفتحات والألواح المثقبة القابلة للإزالة للسماح بالفحص الكامل وإصلاح وصلات دحرجة أسطوانة الأنابيب.
في الغلايات بسعة بخار تبلغ 6.5 طن/ساعة، يتم توفير النفخ المستمر من الأسطوانة السفلية والنفخ الدوري من المشعب السفلي للغربلة الخلفية.
مخرج غازات المداخنمن الغلايات بسعة بخارية تبلغ 6.5 طن / ساعة يتم تنفيذها من خلال نافذة تقع على الجدار الخلفي للغلاية.
الغلايات مزودة بمنفاخات ثابتة من مصنع إيلمارين (تالين) لتنظيف السطح الخارجي لأنابيب العوارض الحرارية من الرواسب. يحتوي المنفاخ على أنبوب به فوهات يجب تدويرها عند النفخ. يتم توصيل الجزء الخارجي من الجهاز بغلاف جدار الحمل الحراري الأيسر للغلاية، ويتم دعم نهاية أنبوب المنفاخ بواسطة جلبة ملحومة بأنبوب الحزمة. يتم تدوير أنبوب المنفاخ يدويًا باستخدام دولاب الموازنة والسلسلة.
لنفخ الغلايات، يتم استخدام البخار المشبع أو المسخن بشدة من الغلايات العاملة عند ضغط لا يقل عن 7 بار. (0.7 ميجا باسكال).
لإزالة الرواسب من شعاع الحمل الحراري، يتم تثبيت البوابات على الجدار الأيسر للغلاية.
تحتوي جميع الغلايات الموجودة في الجزء الأمامي من غرفة الاحتراق على فتحة في صندوق الاحتراق، والتي تقع أسفل جهاز الموقد، بالإضافة إلى ثلاث فتحات فحص - اثنتان على الجانب الأيمن وواحدة في الأعلى. الجدار الخلفيغرفة الاحتراق.
يوجد صمام الانفجار الموجود في الغلايات بسعة بخارية تبلغ 6.5 طن/ساعة في مقدمة غرفة الاحتراق فوق جهاز الموقد.
يتم تصنيع الغلايات في المصنع كوحدة توصيل واحدة، مثبتة على إطار داعم وتتكون من أسطوانة علوية وسفلية ونظام أنابيب وسخان فائق (للغلايات ذات البخار شديد الحرارة) وإطار.
يسمح التدريع الكثيف للجدران الجانبية (درجة الأنبوب النسبية S = 1.08) وسقف وأرضية غرفة الاحتراق للغلايات باستخدام عزل خفيف بسمك 100 مم، موضوع على طبقة من الخرسانة الشاموتية بسمك 15 - 20 مم، مطبقة على طول الجدار.
للعزل، يتم توفير ألواح الأسبستوس الفيرميكوليت أو ما يعادلها من الخصائص الفيزيائية الحرارية.
بطانة الجدار الأمامي مصنوعة من مادة مقاومة للحريق الطوب الناريالفئة أ أو ب، الطوب الدياتومي، الألواح العازلة؛ بطانة الجدار الخلفي مصنوعة من الطوب الحراري والألواح العازلة.
المصنع لا يقوم بتوريد الطوب والمواد العازلة.
لتقليل الشفط من الخارج، يتم تغطية العزل بصفائح معدنية بسمك 2 مم، وهي ملحومة بإطار الإطار.
يمتص إطار الدعم الحمل من عناصر الغلاية التي تعمل تحت ضغط ماء الغلاية، بالإضافة إلى إطار الأنابيب فوق عزل الأنبوب والغلاف.
يتم نقل الحمل من عناصر ضغط الغلاية ومياه الغلاية إلى إطار الدعم من خلال الأسطوانة السفلية.
لتثبيت الأسطوانة السفلية، يتضمن تصميم إطار الدعم شعاعًا عرضيًا أماميًا وخلفيًا مع منصات دعم، بالإضافة إلى دعامات - اثنان على يمين الأسطوانة (من جانب صندوق الاحتراق) على الحزم المستعرضة وعلى يسار الأسطوانة على العارضة الطولية، واثنان على يسار الأسطوانة على العارضة الطولية.
يتم تثبيت الأسطوانة السفلية في مقدمة الغلاية بلا حراك عن طريق لحام الأسطوانة بلوحة العارضة المتقاطعة لإطار الدعم والدعامات الثابتة. يتم أيضًا تثبيت الإطار والغلاف من الجزء الأمامي للغلاية بشكل ثابت على الأسطوانة السفلية. يتم تثبيت نقطة مرجعية في الجزء الخلفي السفلي من الأسطوانة السفلية للتحكم في حركة الأسطوانة (المرجل). ليس من الضروري تركيب معايير للتحكم في التمدد الحراري للغلايات في الاتجاهين الرأسي والعرضي، حيث أن تصميم الغلايات يضمن حرية الحركة الحرارية في هذه الاتجاهات.
لحرق زيت الوقود والغاز الطبيعي، يتم تركيب مواقد الغاز والنفط من مصنع جنرال موتورز "إلمارين" (تالين) على الغلايات.
المكونات الرئيسية للشعلات من النوع GM هي: جزء غاز، وجهاز شفرة للهواء الدوامي، ومجموعة فوهة مع فوهة ميكانيكية بخارية رئيسية واحتياطية وأغطية لإغلاق صمام الفوهة عند إزالة الفوهات.
يتم توفير نافذة فحص في الجزء الأمامي من الموقد؛ وهو جهاز حماية الإشعال ZZU-4، وهو غير متضمن في مجموعة الموقد ومتوفر بطلبات منفصلة.
تتميز الغلايات بأنها مقاومة للزلازل تحت تأثير زلزالي يصل إلى 9 نقاط (على مقياس MSK-64) شاملاً.
تم تجهيز كل غلاية بصمامين أمان زنبركيين، أحدهما صمام تحكم.
في الغلايات التي لا تحتوي على مسخن فائق، يتم تثبيت كلا الصمامين على الأسطوانة العلوية للغلاية، ويمكن أن يكون أي منهما صمام تحكم. يتم اختيار صمامات الأمان من قبل الشركة المصنعة للغلاية، ويتم تزويدها كاملة بالغلاية ولها جواز سفر خاص بها.
الغلايات مجهزة بمؤشرين للمياه العمل المباشروالتي ترتبط بالأنابيب القادمة من كميات البخار والماء في الأسطوانة العلوية.
تم تجهيز الغلايات بالعدد المطلوب من أجهزة قياس الضغط وتركيبات الصرف والصرف. يتم تثبيت التركيبات والأجهزة وفقًا لمخطط التركيب الوارد في رسومات العرض العام للغلاية. يجب أن تكون الغلايات مجهزة بأجهزة السلامة اللازمة وفقا لقواعد التصميم والتشغيل الآمن لغلايات البخار والماء الساخن.
2. حساب عملية الاحتراق
2.1 معلومات عامة
يتم إجراء حساب التحقق من وحدة الغلاية المحددة DE 6.5 -14.
الخصائص الرئيسية لوحدة المرجل:
1. قدرة البخار الاسمية – 6.5 طن/ساعة،
2. الضغط الزائد للبخار المشبع – 1.3 ميجا باسكال.
يتم استخدام الغاز الطبيعي من خط أنابيب الغاز جاركاك – طشقند بالتركيب الحجمي التالي (٪) كوقود.
CH 4 (الميثان) – 95.5
C2H6 (الإيثان) – 2.7
C3H8 (البروبان) – 0.4
C4H10 (بيوتان) – 0.2
ج5 ح12 (بنتان) – 0.1
ن 2 (نيتروجين) – 1.0
ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) – 0.1
الحرارة المنخفضة لاحتراق الغاز Qnp = 36680 كيلوجول/م3،
درجة حرارة غاز المداخن = 101 درجة مئوية.
2.2 حساب أحجام الهواء و منتجات الاحتراق
يتم إجراء جميع الحسابات باستخدام الصيغ من المصدر (1).
2.2.1 تحديد الحجم النظري للهواء V 0 , m 3 / m 3 المطلوب للاحتراق الكامل عند حرق الغاز:
الخامس 0 =0.0476
حيث: م – عدد ذرات الكربون؛
n هو عدد ذرات الهيدروجين.
الخامس 0 =0.0476[(1+)95.5+(2+)2.7+(3+)0.4+(4+)0.2+(5+)0.1]=
0,0476=9,7
2.2.2 تحديد الحجم النظري للنيتروجين V 0 N 2، m 3 / m 3، في منتجات الاحتراق عند حرق الغاز:
ف 0 ن 2 =0.79 ف 0 +
ف 0 ن 2 =0.79 * 9.7+=7.7
2.2.3 تحديد حجم الغازات الثلاثية V RO 2، m 3 / m 3، في منتجات الاحتراق عند حرق الغاز:
V RO 2 =0.01(CO 2 +CO+H 2 S+∑ m C m H n).
V RO 2 =0.01(0.1+(1*95.5+2*2.7+3*0.4+4*0.2+5*0.1)=1.035
2.2.4 تحديد الحجم النظري لبخار الماء V 0 H 2 O، m 3 / m 3، في منتجات الاحتراق عند حرق الغاز:
V 0 H 2 O =0.01(H 2 S+H 2 +∑ C m H n +0.124d g.t)+0.0161 V 0
حيث: d g.t – محتوى الرطوبة في الوقود الغازي لكل 1 م 3 من الغاز الجاف، جم/م 3 ,d g.t =10
V 0 H 2 O =0.01(*95.5+ *2.7+ *0.4+ *0.2+ *0.1+0.124*10)+
0,0161*9,7=2,195
2.2.5 متوسط معامل الهواء الزائد في المدخنة لكل سطح تسخين.
حيث: أ ′ - معامل الهواء الزائد أمام المدخنة؛
أ ″ - معامل الهواء الزائد بعد المداخن.
أ″ = أ'+ دا
حيث: دا – شفط الهواء إلى سطح التسخين،
وفقًا للجدول 3.1، المصدر 1 للغلاية DE 6.5 -14، فإن شفط الهواء هو:
Firebox Da Т =0.05 (α "т =1.1)
شعاع المرجل الأول لسطح التسخين الحراري Da 1 kp = 0.05 (α ” 1 kp = 1.15)
حزمة الغلاية الثانية من سطح التسخين الحراري Da 2 kp = 0.1 (α ” 2 kp = 1.25)
موفر المياه (حديد الزهر) Da w =0.08 (α ” w =1.35)
متوسط نسبة الهواء الزائد:
صندوق الاحتراق
موفر للمياه
نحدد كمية الهواء الزائدة V في الكوخ م3/م3 لكل قناة غاز:
V في g = V 0 (متوسط –1)
صندوق الاحتراق
V في g (t) = 9.7(1.075 –1) = 0.73
شعاع المرجل الأول من سطح التسخين الحراري
V في ز(1kp) = 9.7 (1.125 –1) = 1.2
شعاع المرجل الثاني من سطح التسخين الحراري
V في iz(2kp) = 9.7(1.2 –1)=1.94
موفر للمياه
V في g(v) = 9.7 (1.3 –1) = 2.91
2.27 تحديد الحجم الفعلي لبخار الماء V H 2 O م 3 / م 3 للغاز
V H 2 O = V 0 H 2 O + 0.0161 (متوسط –1) V 0
صندوق الاحتراق V T H 2 O = 2.195 + 0.0161 (1.075–1) 9.7 = 2.207
شعاع المرجل الأول من سطح التسخين الحراري
V 1kp H 2 O =2.195 + 0.0161 (1.125–1) 9.7 = 2.215
شعاع المرجل الثاني من سطح التسخين الحراري
V 2kp H 2 O = 2.195 + 0.0161 (1.2–1) 9.7 = 2.226
موفر للمياه
V ve H 2 O = 2.195 + 0.0161 (1.3–1) 9.7 = 2.24
2.2.8 تحديد الحجم الإجمالي الفعلي لمنتجات الاحتراق V g، m 3 / m 3 للغاز:
V g = V RO 2 + V 0 N 2 + (α متوسط -1)V 0 + V H 2 O + 0.0161 (متوسط –1) V 0
صندوق النار V t g = 1.035 + 7.7 + (1.075-1)9.7 + 2.195 + 0.0161 (1.075–1) 9.7 = 11.67
شعاع المرجل الأول من سطح التسخين الحراري
V 1kp g = 1.035 + 7.7 + (1.125-1)9.7 + 2.195 + 0.0161 (1.125–1) 9.7 = 12.155
شعاع المرجل الثاني تسخين السطح الحراري
V 2kp g = 1.035 + 7.7 + (1.2-1)9.7 + 2.195 + 0.0161 (1.2–1) 9.7 = 12.885
موفر للمياه
V ve g = 1.035 + 7.7 +(1.3-1)9.7 + 2.195 + 0.0161 (1.3–1) 9.7=13.89
2.2.9 تحديد الكسور الحجمية للغازات ثلاثية الذرة r RO2 وبخار الماء r H2O، وكذلك الجزء الكلي للحجم r p
ص RO2 = V RO2 / V ز؛ ص H2O = V H2O / V ز؛ ص ع = ص RO2 + ص H2O
صندوق الاحتراق
ص ر ر 2 = 1.035 / 11.67 = 0.089؛ ص ح 2 يا = 2.195 / 11.67 = 0.188؛ ص ع = 0.089+ 0.188 = 0.277
شعاع المرجل الأول من سطح التسخين الحراري
ص 1 كيلو ريال عماني 2 = 1.035 / 12.155 = 0.085 ؛ ص ح 2 يا = 2.195 / 12.155 = 0.181؛ ص ع = 0.085+ 0.181 = 0.266
شعاع المرجل الثاني من سطح التسخين الحراري
ص 2kp RO 2 = 1.035 / 12.885 = 0.080؛ ص ح 2 يا = 2.195 / 12.885 = 0.17؛ ص ع = 0.080+ 0.170 = 0.25
موفر للمياه
r ve RO 2 = 1.035 / 13.89 = 0.075؛ ص ح 2 يا = 2.195 / 13.89 = 0.16؛ ص ع = 0.075+ 0.16 = 0.235
2.2.10 الحجم النظري لمنتجات الاحتراق V 0 جم (م 3 / م 3):
V° ز = V° RO2 + V 0 N2 + V° H2O
V° ز = 1.035 + 7.7 + 2.195 = 10.93
يتم إدخال جميع البيانات المحسوبة في الجدول 1.
الجدول 1. أحجام منتجات الاحتراق.
|
اسم الكمية و صيغة الحساب |
البعد |
الخامس 0 =9.7 م 3 / م 3؛ الخامس 0 N2 = 7.7 م 3 / م 3؛ |
|||
|
V RO2 = 1.035 م 3 / م 3؛ V0 H2O = 2.195 م3 / م3; V° ز = 10.93 م3 / م3; |
صندوق الاحتراق |
الحمل الحراري |
|||
|
المقتصد |
|
||||
|
معامل الهواء الزائد خلف سطح التسخين " |
|
||||
|
متوسط معامل الهواء الزائد في سطح التسخين، متوسط |
|||||
حجم بخار الماء V H2O =V 0 H2O +0.0161 (متوسط –1) V 0
3. بناء مخطط HT
نقوم بحساب المحتوى الحراري للهواء ومنتجات الاحتراق باستخدام معاملات الهواء الزائدة الفعلية بعد كل سطح تسخين. يتم الحساب لكامل نطاق درجة الحرارة الممكنة بعد تسخين الأسطح من 100 إلى 2100 درجة مئوية. المحتوى الحراري لكل 1 م 3 من الهواء، والغازات الثلاثية، والنيتروجين، وبخار الماء (كيلو جول/م 3، مأخوذة من الجدول 3.4، المصدر 1.
3.1 تحديد المحتوى الحراري للحجم النظري للهواء H 0 بوصة (kJ/m3)، لنطاق درجة الحرارة المحدد بالكامل:
H 0 in =V 0 *(Ct) هواء.
لـ 100 درجة مئوية Н 0 в =9.7*133=1290.1
لـ 200 درجة مئوية Н 0 в =9.7*267=2589.9
لـ 300 درجة مئوية Н 0 в =9.7*404=3918.8
لـ 400 درجة مئوية Н 0 в =9.7*543=5267.1
لـ 500 درجة مئوية Н 0 в =9.7*686=6654.2
لـ 600 درجة مئوية Н 0 в =9.7*832=8070.4
لـ 700 درجة مئوية Н 0 в =9.7*982=9525.4
لـ 800 درجة مئوية Н 0 в =9.7*1134=10999.8
لـ 900 درجة مئوية Н 0 в =9.7*1285=12464.5
لـ 1000 درجة مئوية Н 0 в =9.7*1440=13968
لـ 1100 درجة مئوية Н 0 в =9.7*1600=15520
لـ 1200 درجة مئوية Н 0 в =9.7*1760=17072
لـ 1300 درجة مئوية Н 0 в =9.7*1919=18614.3
لـ 1400 درجة مئوية Н 0 в =9.7*2083=20205.1
لـ 1500 درجة مئوية Н 0 в =9.7*2247=21795.9
لـ 1600 درجة مئوية Н 0 в =9.7*2411=23386.7
لـ 1700 درجة مئوية Н 0 в =9.7*2574=24967.8
لـ 1800 درجة مئوية Н 0 в =9.7*2738=26558.6
لـ 1900 درجة مئوية Н 0 в =9.7*2906=28188.2
لـ 2000 درجة مئوية Н 0 в =9.7*3074=29817.8
لـ 2100 درجة مئوية Н 0 в =9.7*3242=31447.4
3.2 تحديد المحتوى الحراري للحجم النظري لمنتجات الاحتراق H 0 جم (kJ/m 3)، لنطاق درجة الحرارة المحدد بالكامل:
H 0 g =V RO 2 *(Ct) RO 2 +V 0 N 2 *(Ct) N 2 +V 0 H 2 O *(Ct) H 2 O
عند درجة حرارة 100 درجة مئوية H 0 g =1.035*170+7.7*130+2.195*151=1508.15
عند درجة حرارة 200 درجة مئوية H 0 g =1.035*359+7.7*261+2.195*305=3050.775
عند درجة حرارة 300 درجة مئوية H 0 g =1.035*561 +7.7*393+2.195*464=4625.18
عند درجة حرارة 400 درجة مئوية H 0 g =1.035*774+7.7*528+2.195*628=6245.15
عند 500 درجة مئوية H 0 g =1.035*999+7.7*666+2.195*797=7911.585
عند 600 درجة مئوية H 0 g =1.035*1226+7.7*806+2.195*970=9604.25
عند 800 درجة مئوية H 0 g =1.035*1709+7.7*1096+2.195*1340=13370.4
عند 900 درجة مئوية H 0 g =1.035*1957+7.7*1247+2.195*1529=15029.095
عند درجة حرارة 1000 درجة مئوية H 0 g =1.035*2209+7.7*1398+2.195*1730=16848.25
عند درجة حرارة 1100 درجة مئوية H 0 g =1.035*2465 +7.7*1550+2.195*1932=18727.04
عند درجة حرارة 1200 درجة مئوية H 0 g =1.035*2726+7.7*1701+2.195*2138=20612.02
عند درجة حرارة 1300 درجة مئوية H 0 g =1.035*2986+7.7*1856+2.195*2352=22544.4
عند 1400 درجة مئوية H 0 جم =1.035*3251+7.7*2016+2.195*2566=24781.28
عند درجة حرارة 1500 درجة مئوية H 0 g =1.035*3515+7.7*2171+2.195*2789=26476.6
عند درجة حرارة 1600 درجة مئوية H 0 g =1.035*3780+7.7*2331 +2.195*3010=28467.95
عند 1700 درجة مئوية H 0 g =1.035*4049+7.7*2490+2.195*3238=30471.11
عند درجة حرارة 1800 درجة مئوية H 0 g =1.035*4317+7.7*2650+2.195*3469=33750.23
عند درجة حرارة 1800 درجة مئوية H 0 g =1.035*4586+7.7*2814+2.195*3700=34535.8
بالنسبة إلى 2000 درجة مئوية H 0 g =1.035*4859+7.7*2973+2.195*3939=36567.175
بالنسبة إلى 2100 درجة مئوية H 0 g =1.035*5132+7.7*3137+2.195*4175=38630.645
3.3 تحديد المحتوى الحراري للكمية الزائدة من الهواء H بالجرام (كيلو جول/م 3)، لنطاق درجة الحرارة المحدد بالكامل:
N في ز = (α -1) N 0 بوصة
حيث: α هو معامل الهواء الزائد بعد المداخن
الجزء العلوي من غرفة الاحتراق
بالنسبة إلى 800 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 10999.8 = 1099.98
بالنسبة إلى 900 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 12464.5 = 1246.45
عند 1000 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 13968 = 1396.8
عند 1100 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 15520 = 1552
عند 1200 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 17072 = 1707.2
عند 1300 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 18614.3 = 1861.43
عند 1400 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 20205.1 = 2020.51
عند 1500 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 21795.9 = 2179.59
عند 1600 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 23386.7 = 2338.67
عند 1700 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 24967.8 = 2496.78
لـ 1800 درجة مئوية H الزائدة. = (1.1-1) 26558.6=2655.86
عند 1900 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 28188.2 = 2818.82
بالنسبة إلى 2000 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 29817.8 = 2981.78
بالنسبة إلى 2100 درجة مئوية H بالجرام = (1.1-1) 31447.4 = 3144.74
1st شعاع الحمل الحراري
بالنسبة إلى 300 درجة مئوية H بالجرام = (1.15-1) 3918.8 = 587.82
عند 400 درجة مئوية H بالجرام = (1.15-1) 5267.1 = 790.065
عند 500 درجة مئوية H بالجرام = (1.15-1) 6654.2 = 998.13
عند 600 درجة مئوية H بالجرام = (1.15-1) 8070.4 = 1210.56
بالنسبة إلى 700 درجة مئوية H بالجرام = (1.15-1) 9525.4 = 1428.81
عند 800 درجة مئوية H بالجرام = (1.15-1) 10999.8 = 1649.97
بالنسبة إلى 900 درجة مئوية H بالجرام = (1.15-1) 12464.5 = 1869.68
عند 1000 درجة مئوية H بالجرام = (1.15-1) 13968 = 2095.2
2 شعاع الحمل الحراري
عند 200 درجة مئوية H بالجرام = (1.25-1) 2589.9 = 647.5
عند 300 درجة مئوية H بالجرام = (1.25-1) 3918.8 = 979.7
عند 400 درجة مئوية H بالجرام = (1.25-1) 5267.1 = 1316.8
عند 500 درجة مئوية H بالجرام = (1.25-1) 6654.2 = 1663.6
عند 600 درجة مئوية H بالجرام = (1.25-1) 8070.4 = 2017.6
بالنسبة إلى 700 درجة مئوية H بالجرام = (1.25-1) 9525.4 = 2381.35
موفر للمياه
عند 100 درجة مئوية H بالجرام = (1.35-1) 1290.1 = 451.535
بالنسبة إلى 200 درجة مئوية H بالجرام = (1.35-1) 2589.9 = 906.465
بالنسبة إلى 300 درجة مئوية H بالجرام = (1.35-1) 3918.8 = 1371.58
عند 400 درجة مئوية H بالجرام = (1.35-1) 5267.1 = 1843.485
3.4 تحديد المحتوى الحراري لمنتجات الاحتراق H (kJ/m 3):
N = N 0 g + N في g + N zl
حيث: N ash هو المحتوى الحراري للرماد ويتم تحديده بواسطة الصيغة؛
ن الشر = (ط) الرماد (أ ع /100)α un
حيث: A p - شوائب معدنية، مع غاز A p = 0
الجزء العلوي من غرفة الاحتراق
بالنسبة إلى 800 درجة مئوية H = 16746.74+ 1552 = 13096.88
بالنسبة إلى 900 درجة مئوية H = 16746.74+ 1552 = 14662.75
لـ 1100 درجة مئوية H = 16746.74+ 1552 = 18298.74
لـ 1200 درجة مئوية H = 18420.57+1707.2=20127.77
لـ 1300 درجة مئوية H = 20133.6+ 1861.43 = 21995.03
لـ 1400 درجة مئوية H = 22151.13+ 2020.51 = 24171.64
لـ 1500 درجة مئوية H = 23617.83+ 2179.59 = 25797.42
لـ 1600 درجة مئوية H = 25382.7+ 2338.67 = 27721.37
لـ 1700 درجة مئوية H = 27152.16+ 2496.78 = 29648.94
لـ 1800 درجة مئوية H = 30194.5+ 2655.86 = 32850.36
بالنسبة إلى 1900 درجة مئوية H = 30743.3+ 2818.82 = 33562.12
بالنسبة إلى 2000 درجة مئوية H = 32529.7+ 2981.78 = 35511.48
بالنسبة إلى 2100 درجة مئوية H = 34351.27+ 3144.74 = 37496.01
1st شعاع الحمل الحراري
بالنسبة إلى 300 درجة مئوية H = 4149.58+ 587.82 = 4737.4
بالنسبة إلى 400 درجة مئوية H = 5601.45+ 790.065 = 6391.52
بالنسبة إلى 500 درجة مئوية H = 7094.66+ 998.13 = 8092.79
بالنسبة إلى 600 درجة مئوية H = 8610+ 1210.56 = 9820.56
بالنسبة إلى 700 درجة مئوية H = 10171.28+ 1428.81 = 11600.09
بالنسبة إلى 800 درجة مئوية H = 11996.9+ 1649.97 = 13646.87
بالنسبة إلى 900 درجة مئوية H = 13416.3+ 1869.68 = 15285.98
لـ 1000 درجة مئوية Н = 15075+2095.2=17170.2
2 شعاع الحمل الحراري
بالنسبة إلى 200 درجة مئوية H = 2738.15+647.5=3385.65
بالنسبة إلى 300 درجة مئوية H = 4149.58+979.7=5129.28
عند 400 درجة مئوية H = 5601.45+1316.8=6918.25
لـ 500 درجة مئوية H = 7094.66+1663.6=8758.26
عند 600 درجة مئوية Н = 8610+2017.6=10627.6
بالنسبة إلى 700 درجة مئوية H = 10171.28+ 2381.35 = 12552.35
موفر للمياه
لـ 100 درجة مئوية H = 1353.62+ 451.535 = 1805.155
بالنسبة إلى 200 درجة مئوية H = 2738.15+906.465=3644.625
بالنسبة إلى 300 درجة مئوية H = 4149.58+ 1371.58 = 5521.16
بالنسبة إلى 400 درجة مئوية H = 5601.45+ 1843.485 = 7444.935
يتم تلخيص نتائج حساب المحتوى الحراري لمنتجات الاحتراق من خلال قنوات الغاز لوحدة المرجل في الجدول 2.
الجدول 2. المحتوى الحراري لمنتجات الاحتراق.
|
سطح التدفئة |
|||||
|
الجزء العلوي من غرفة الاحتراق، اكليل، |
|||||
|
شعاع الحمل الحراري, kp1 = 1.15 |
|||||
|
شعاع الحمل الحراري, akp2=1.25 |
|||||
|
الاقتصاد في المياه، |
بناءً على نتائج الحساب، نقوم ببناء رسم بياني لاعتماد المحتوى الحراري لمنتجات الاحتراق H على درجة الحرارة T.
4. توازن حرارة الغلاية
4.1 تحديد فقدان الحرارة بغازات المداخن
حساب توازن الحرارةيتم تنفيذ وحدة الغلاية وفقًا للصيغ وفقًا للمصدر 1.
عندما تعمل غلاية البخار، يتم إنفاق كل الحرارة التي تدخلها على توليد حرارة مفيدة موجودة في البخار وتغطية فقدان الحرارة المختلفة.
4.1.1 تحديد فقدان الحرارة بغازات العادم ف 2,%,
حيث: - المحتوى الحراري لغازات المداخن عند и، (kJ/m 3)
ن 0 الخامس عشر. – المحتوى الحراري للهواء الداخل إلى وحدة المرجل (كيلو جول/ م 3)
ر العاشر. – درجة حرارة الهواء البارد 30 درجة مئوية = 303 كلفن
Q п n – انخفاض قيمة التسخين للوقود 36680 (كيلو جول/م 3)، المصدر 1، الجدول. 2.2
ف 4 - فقدان الحرارة من الاحتراق الميكانيكي،٪، للغاز ف 4 = 0
ن 0 الخامس عشر. = 39.8*الخامس0
حيث: V 0 – الحجم النظري للهواء الجاف
ن 0 الخامس عشر. = 39.8*9.7 = 386.06
تم تحديده من الجدول 2، مع القيم المقابلة ودرجة حرارة غاز المداخن المحددة tуh =155°С،
ن × = 2816.86
4.1.2 يتم أخذ خسائر الحرارة q 3، q 4، q 5 وفقًا للمصدر 1.
ف3 - فقدان الحرارة من الاحتراق الكيميائي غير الكامل، ف3 = 0.5%، جدول 4.4، المصدر 1.
ف 4 - فقدان الحرارة من الاحتراق الميكانيكي غير الكامل، ف 4 = 0
q 5 - فقدان الحرارة من التبريد الخارجي، والذي يتم تحديده بواسطة الخرج المقدر لمولد البخار (كجم/ثانية)، D=6.5 طن/ساعة
ووفقا للجدول 4-1 المصدر 2 نجد ف 5 = 2.4%
4.1.3 يتم تحديد الخسائر بالحرارة الفيزيائية للخبث q 6٪ بالصيغة:
حيث: - نسبة رماد الوقود في الخبث =1-، - تؤخذ حسب الجدولين 4.1 و 4.2 المصدر 1.
4.1.4 تحديد الكفاءة إجمالي.
يمكن تحديد الكفاءة الإجمالية باستخدام معادلة التوازن العكسي إذا كانت جميع الخسائر معروفة:
η ر = 100 – (ف 2 + ف 3 + ف 4 + ف 5 + ف 6)
η ر = 100 – (6.26+0.5+2.4)=90.84
4.1.5 دعونا نحدد استهلاك الوقود (كجم/ثانية وطن/ساعة) الذي يتم توفيره لفرن الغلاية:
حيث: – استهلاك الوقود المزود لفرن مولد البخار
- الحرارة المتاحة، 36680 (كيلوجول/كجم)
- القوة المفيدة للغلاية البخارية (كيلوواط)
Q pg =D n.p (h np -h pv)+0.01pD n.p (h - h pv)
حيث: D n.p - استهلاك البخار المشبع المحدد،
h p.v - المحتوى الحراري لمياه التغذية، 4.19*100 =419
h np – المحتوى الحراري للبخار المشبع، h np = 2789
ح - المحتوى الحراري للبخار المحمص، ح= 826
ف – تطهير مولد البخار، 3.0%
س بغ =1.8(2789-419)+0.01*3*1.8(826-419)=4287.98
دعونا نحدد استهلاك الوقود المقدر، V ص
ب ع = ب بيكوغرام (1-س 4/100)،
V ع = V ص = 0.129
نحدد معامل الاحتفاظ بالحرارة:
5. حساب غرفة الاحتراق
يتم إجراء حسابات غرفة الاحتراق باستخدام الصيغ من المصدر 1.
نضبط درجة حرارة منتجات الاحتراق عند الخروج من الفرن t ” T = 1100 درجة مئوية.
بالنسبة للذي تم اعتماده من الجدول 2، نحدد المحتوى الحراري لمنتجات الاحتراق عند مخرج الفرن H ” T = 18298.74 كيلوجول/م3
5.1 دعونا نحدد كمية الحرارة المفيدة في الفرن، QT (kJ/m3).
حيث: - الحرارة المدخلة إلى الفرن عن طريق الهواء، (كيلو جول/م3)
س في =α "T *H 0 xv
حيث: H 0 xv - المحتوى الحراري للحجم النظري للهواء، (kJ/m 3)
ن 0 الخامس =386.06
س في =1.1*386.06=424.7
5.2 دعونا نحدد معامل الكفاءة الحرارية للشاشات،
حيث: X- المنحدر، يوضح أي جزء من التدفق النصف كروي المشع المنبعث من سطح ما يقع على سطح آخر ويعتمد على الشكل و الموقف النسبيالهيئات التي تخضع للتبادل الحراري الإشعاعي. يتم تحديد قيمة X من الشكل 5.3 المصدر 1،
- معامل مع الأخذ في الاعتبار انخفاض حرارة الاشتعال لأسطح تسخين الشاشة، مأخوذ وفقًا للجدول 5.1، المصدر 1
5.3 تحديد السُمك الفعال للطبقة المشعة، s(m)
S=3.6 فولت T / F ST
حيث: V T – حجم غرفة الاحتراق (م3). V T = 11.2 المصدر 1، الجدول 2.9.
F ST – سطح جدران غرفة الاحتراق (م2). F ST = 29.97 المصدر 1، الجدول 2.9.
ق=3.6 *11.2/ 29.97=1.35
4.5 تحديد معامل توهين الشعاع k, (m*MPa) -1
ك = ك Г rп + ك с
حيث: r p هو الجزء الحجمي الإجمالي للغازات الثلاثية، مأخوذ من الجدول 1،
ك Г – معامل التوهين لأشعة الغازات الثلاثية (m*MPa) -1
حيث: r H2O - الكسر الحجمي لبخار الماء، مأخوذ من الجدول، r H2O = 0.188
T ” T – درجة الحرارة المطلقة عند الخروج من غرفة الاحتراق، K، T ” T = 1373
ص ع - الضغط الجزئيالغازات الثلاثية، MPa؛
ص ع = ص ع *ص
Р - الضغط في غرفة الاحتراق بوحدة المرجل (للوحدات التي تعمل بدون ضغط، Р = 0.1 ميجا باسكال).
ص ع =0.277 *0.1=0.0277
ك с – معامل توهين الأشعة بواسطة جزيئات السناج (m*MPa) -1
حيث: НР,Сhr – محتوى الكربون والهيدروجين في الكتلة العاملة للوقود السائل.
ك = 8.38*0.2068+1.377 =3.11
5.5 تحديد درجة سواد الشعلة α f.
بالنسبة للوقود السائل والغازي، يتم تحديد انبعاثية اللهب بالصيغة:
أ و = ما ست + (1-م) أ
حيث: m هو معامل يميز نسبة حجم الاحتراق المملوء بالجزء المضيء من الشعلة، نأخذ حسب الجدول 5.2 المصدر 1، m = 0.119.
a sv,a G هي درجة سواد الجزء المضيء من الشعلة والغازات الثلاثية غير المضيئة، والتي ستكون موجودة إذا تم ملء الفرن بأكمله، على التوالي، فقط بلهب مضيء أو فقط بالغازات الثلاثية غير المضيئة :
نحدد درجة سواد الجزء المضيء من الشعلة α Г
ه – قاعدة اللوغاريتمات الطبيعية، ه=2.718
أ sv =1-2.718 –(8.84*0.277+1.377)0.1*1.35 =0.41
نحدد درجة سواد الجزء المضيء من الشعلة والغازات الثلاثية غير المضيئة α Г؛
α G = 1-2.718 - 8.84*0.277*0.1*1.35 = 0.28
أ و =0.119*0.41+(1-0.119)0.28=0.296
5.6 تحديد درجة سواد صندوق الاحتراق α T
5.7 نحدد المعلمة M اعتمادًا على الموضع النسبي لدرجة حرارة اللهب القصوى على طول ارتفاع صندوق الاحتراق.
بالنسبة للغاز نقبل:
5.8 نحدد متوسط السعة الحرارية الإجمالية لمنتجات الاحتراق لكل 1 م 3 من الغاز في الظروف العادية، VС avg, [kJ/(m 3 *K)].
حيث: T a - يتم تحديد درجة حرارة الاحتراق النظرية (الثباتية)، K، من الجدول 2 بقيمة Q T المساوية للمحتوى الحراري لمنتجات الاحتراق، N T a = 2071 + 273 = 2344
T ” T – درجة الحرارة (المطلقة) عند مخرج الفرن مقبولة حسب التقييم الأولي K
Н "Т – يتم أخذ المحتوى الحراري لمنتجات الاحتراق من الجدول 2 عند درجة الحرارة المعتمدة عند مخرج الفرن، كيلوجول/كجم
ن ” ت = 18298.74
QT – إطلاق الحرارة المفيد في الفرن
كيو تي = 36921.3
5.9 تحديد درجة الحرارة الفعلية عند مخرج الفرن (درجة مئوية) وفقًا للرسم البياني (الشكل 5.7) المصدر 1
6. حساب عوارض الحمل الحراري
6.1 حساب شعاع الحمل الحراري الأول
يتم حساب حزم الحمل الحراري باستخدام الصيغ من المصدر 1.
نقبل مبدئيا قيمتين لدرجة الحرارة بعد قناة الغاز المحسوبة = 400 درجة مئوية و = 300 درجة مئوية. بعد ذلك، نقوم بإجراء الحساب بأكمله لدرجتي حرارة مقبولتين.
6.1.1 تحديد الحرارة Q 6، كيلوجول/كجم، المنبعثة من منتجات الاحتراق
س 6 = (Н i + Н "+ ∆α к *Н o prs)
درجة مئوية، كيلوجول/م 3
Q B = (N i - N ” + ∆α k * N o prs)
س 400 ب =0.974(18408.48-6391.52+0.05*386.06)=11723.3
س 300 ب =0.974(18408.48-4737.4+0.05*386.06)=13334.4
6.1.2 تحديد درجة الحرارة التصميمية للتدفق، درجة مئوية، لمنتجات الاحتراق في قناة الغاز
درجة مئوية
درجة مئوية
6.1.3 تحديد درجة حرارة الضغط ∆t، ° C
∆t = - ر ل
حيث: tk هي درجة حرارة وسط التبريد، بالنسبة للغلاية البخارية نأخذها مساوية لدرجة غليان الماء عند الضغط في الغلاية، ° C
6.1.4 تحديد متوسط السرعةω G، m/s، منتجات الاحتراق في سطح التسخين
درجة مئوية
6.1.5 تحديد معامل انتقال الحرارة عن طريق الحمل الحراري α k، W/(m 2 *K)، وزن منتجات الاحتراق إلى سطح التسخين، مع الغسيل العرضي لحزم الممرات
α ك = α n مع z مع s مع f
حيث: α k هو معامل نقل الحرارة، ويتم تحديده وفقًا للرسم البياني في الشكل 6.1
المصدر 1 للغسيل المستعرض لحزم الممر
с s – تصحيح ترتيب الشعاع; يتم تحديده وفقًا للرسم البياني للشكل 6.1 المصدر 1 أثناء الغسيل المستعرض لحزم الممر
ج و – معامل مع الأخذ في الاعتبار تأثير التغيرات في المعلمات المادية للتدفق؛ يحدده حرف واحد فقط الشكل. 6.1 المصدر 1 للغسيل المستعرض لحزم الممرات
مع 400 ف = 1.04
مع 300 ف = 1.03
α 400 ك = 67*0.98*1*1.04=68.3
α 300 ك = 58*0.98*1*1.03=58.5
6.1.6 تحديد درجة الانبعاثية لتدفق الغاز، أ، باستخدام الرسم البياني في الشكل. 5.6 المصدر 1،
Kps = k G *r p *p*s
Kps = k G *r p *p*s
كيلو ثانية 400 = 37.1*0.266*0.1*0.177=0.175
كيلو ثانية 400 = 38.9*0.266*0.1*0.177=0.183
α 400 = الأول - 0.175 = 0.161
أ 300 = الأول - 0.183 = 0.167
6.1.7 تحديد معامل انتقال الحرارة a L,W/(m2K) مع مراعاة انتقال الحرارة بالإشعاع في أسطح التسخين بالحمل الحراري
ل = أ ن * أ * ج ز
أ – درجة الانبعاثية
ج G هو المعامل المحدد من الشكل. 6.4 المصدر 1
ر з =ر+∆ر
∆t – عند احتراق الغاز نأخذ ما يعادل 25 درجة مئوية
تي ض =194.1+25=219.1
مع 400 جم = 0.96
مع 300 جم = 0.94
أ 400 لتر = 102*0.161*0.96=15.77
أ 300 لتر = 98*0.167*0.94=15.38
6.1.8 تحديد معامل انتقال الحرارة الإجمالي a 1, W/(m2K) من منتجات الاحتراق إلى سطح التسخين
أ 1 = ξ(أ ك + أ ل)
حيث: ξ هو معامل الاستخدام، مع الأخذ في الاعتبار انخفاض امتصاص الحرارة لسطح التسخين بسبب الغسل غير المتكافئ له بواسطة منتجات الاحتراق، والتدفق الجزئي لمنتجات الاحتراق بعده وتكوين مناطق راكدة، بالنسبة للعوارض المغسولة بشكل مستعرض، نأخذ يساوي 1
أ 400 1 =1(68.3+15.77)=84.07
أ 300 1 =1(58,5+15,38)=73,88
6.1.9 تحديد معامل انتقال الحرارة K، W/(m 2 K)،
ك= أ 1 *ط
ك 400 = 84.07*0.9=75.66
ك 300 =73.88*0.9=66.49
6.1.10 تحديد كمية الحرارة QT، كيلو جول/كجم، التي يمتصها سطح التسخين، لكل 1 كجم من الوقود المحترق
حيث: ∆t - فرق درجة الحرارة، درجة مئوية، محدد لسطح التسخين الحراري التبخيري
6.1.11 بناءً على قيمتي درجة الحرارة المقبولتين، القيمتين الناتجتين للحرارة المنبعثة من منتجات الاحتراق Q 400 B = 11723.3 و Q 300 B = 13334.4، نقوم بإجراء استيفاء رسومي لتحديد درجة حرارة منتجات الاحتراق بعد سطح التسخين (الشكل 2).
درجة الحرارة عند الخروج من شعاع الحمل الحراري هي 407 درجة مئوية.
6.2 حساب شعاع الحمل الحراري الثاني
نحسب شعاع الحمل الحراري الثاني باستخدام الصيغ من المصدر 1.
نقبل أولاً قيمتين لدرجة الحرارة بعد قناة الغاز المحسوبة، وبعد ذلك نقوم بإجراء الحساب بالكامل لدرجتي حرارة مقبولتين.
6.2.1 تحديد الحرارة Q 6، كيلوجول/كجم، المنبعثة من منتجات الاحتراق
Q B = (N ’ + N ” + ∆α k * N o prs)
حيث: - معامل الحفاظ على الحرارة
H هو المحتوى الحراري لمنتجات الاحتراق عند الخروج إلى سطح التسخين، kJ/m 3، ويتم تحديده من الجدول 2 عند درجة الحرارة ومعامل الهواء الزائد بعد غرفة الاحتراق.
H ” – المحتوى الحراري لمنتجات الاحتراق بعد سطح التسخين المحسوب، kJ/m3
∆α к – شفط الهواء إلى سطح التسخين
N o prs - المحتوى الحراري للهواء الممتص إلى سطح التسخين الحراري، عند درجة حرارة هواء تبلغ 30 درجة مئوية، كيلوجول/م 3
س 300 ب =0.974(6510.6-5129.28+0.1*386.06)=1383
س 200 ب =0.974(6510.6-3385.65+0.1*386.06)=3081
6.2.2 تحديد درجة الحرارة التصميمية للتدفق، درجة مئوية، لمنتجات الاحتراق في المداخن
حيث: - درجة حرارة نواتج الاحتراق عند مدخل سطح التسخين درجة مئوية
درجة حرارة منتجات الاحتراق عند الخروج من سطح التسخين درجة مئوية
6.2.3 تحديد درجة حرارة الضغط ∆t، ° C
∆t = - ر ل
حيث: tk هي درجة حرارة وسط التبريد، بالنسبة للغلاية البخارية نأخذها مساوية لدرجة غليان الماء عند الضغط في الغلاية، ° C
6.2.4 تحديد متوسط السرعة ω Г، m/s، لمنتجات الاحتراق في سطح التسخين
حيث: Vp - استهلاك الوقود المقدر، كجم/ثانية
و – مساحة مقطعية مفتوحة لمرور منتجات الاحتراق م2
V Г - حجم منتجات الاحتراق لكل 1 كجم من الوقود السائل
متوسط درجة حرارة التصميممنتجات الاحتراق، درجة مئوية
6.2.5 تحديد معامل انتقال الحرارة عن طريق الحمل الحراري α k، W/(m 2 *K)، وزن منتجات الاحتراق إلى سطح التسخين، أثناء الغسيل العرضي لحزم الممرات
α ك = α n مع z مع s مع f
حيث: α k هو معامل نقل الحرارة، ويتم تحديده وفقًا للرسم البياني الشكل 6.1 المصدر 1 أثناء الغسيل العرضي لحزم الممرات
ج ض – تصحيح عدد صفوف الأنابيب على طول تدفق منتجات الاحتراق؛ يحدده الرسم البياني الشكل. 6.1 المصدر 1 للغسيل المستعرض لحزم الممرات
с s – تصحيح ترتيب الشعاع; يتم تحديده وفقًا للرسم البياني للشكل 6.1 المصدر 1 أثناء الغسيل المستعرض لحزم الممر
ج و – معامل مع الأخذ في الاعتبار تأثير التغيرات في المعلمات المادية للتدفق؛ يحدده حرف واحد فقط الشكل. 6.1 المصدر 1 للغسيل العرضي لعوارض الممرات
مع 300 ف = 1.11
مع 200 ف = 1.15
α 300 ك = 118*1*1*1.11=130.98
α 200 ك =112*1*1*1.15=128.8
6.2.6 تحديد درجة الانبعاثية لتدفق الغاز، أ، باستخدام المخطط البياني في الشكل. 5.6 المصدر 1،
Kps = k G *r p *p*s
حيث: ع – الضغط في قناة الغاز، MPa؛ بالنسبة للغلايات بدون ضغط نأخذها تساوي 0.1؛
s - سمك الطبقة المشعة لحزم الأنابيب الملساء، م
k Г – معامل توهين الأشعة بالغازات الثلاثية (m*MPa) -1
Kps = k G *r p *p*s
كيلو ثانية 300 =38.68*0.25*0.1*0.177=0.171
كيلو ثانية 200 =40.5*0.25*0.1*0.177=0.179
α 300 = الأول - 0.171 = 0.157
α 200 = الأول - 0.179 = 0.164
6.2.7 تحديد معامل انتقال الحرارة a L,W/(m2K) مع مراعاة انتقال الحرارة بالإشعاع في أسطح التسخين بالحمل الحراري
ل = أ ن * أ * ج ز
حيث: n - معامل نقل الحرارة، W/(m 2 K)، محدد وفقًا للرسم البياني في الشكل 6.4 المصدر 1؛
أ – درجة الانبعاثية
ج G هو المعامل المحدد من الشكل. 6.4 المصدر 1
لتحديد n والمعامل c Г، نحسب درجة حرارة الجدار الملوث t з, °С
ر з =ر+∆ر
حيث : ر – متوسط درجة الحرارةالبيئة، درجة مئوية؛ بالنسبة للغلايات البخارية فإننا نقبلها درجة حرارة متساويةالتشبع عند الضغط في المرجل.
∆t – عند احتراق الغاز نأخذ ما يعادل 25 درجة مئوية
تي ض =194.1+25=219.1
مع 300 جم = 0.97
مع 200 جرام = 0.95
أ 300 لتر = 42*0.157*0.97=6.4
أ 200 لتر = 38*0.164*0.95=5.9
6.2.8 تحديد معامل انتقال الحرارة الإجمالي a 1, W/(m2K) من منتجات الاحتراق إلى سطح التسخين
أ 1 = ξ(أ ك + أ ل)
حيث: ξ هو معامل الاستخدام، مع الأخذ في الاعتبار انخفاض امتصاص الحرارة لسطح التسخين بسبب الغسل غير المتكافئ له بواسطة منتجات الاحتراق، والتدفق الجزئي لمنتجات الاحتراق بعده وتكوين مناطق راكدة، بالنسبة للعوارض المغسولة بشكل مستعرض، نأخذ يساوي 1
أ 300 1 =1(130.98+6.4)=137.38
أ 200 1 =1(128,8+5,9)=134,7
6.2.9 تحديد معامل انتقال الحرارة K، W/(m 2 K)،
حيث: ψ - معامل الكفاءة الحرارية، محدد حسب الجدول 6.2 المصدر 1، حسب نوع الوقود المحروق، نعتبره مساوياً لـ ψ=
ك 300 = 0.9*137.38=123.64
ك 200 =0.9*134.7=121.23
6.2.10 تحديد كمية الحرارة QT، كيلو جول/كجم، التي يمتصها سطح التسخين، لكل 1 كجم من الوقود المحترق
حيث: ∆t - فرق درجة الحرارة، درجة مئوية، محدد لسطح التسخين الحراري التبخيري
6.2.11 بناءً على قيمتي درجة الحرارة المقبولتين، القيمتين الناتجتين للحرارة المنبعثة من منتجات الاحتراق Q 300 B = 1383 و Q 200 B = 3081، نقوم بإجراء استيفاء رسومي لتحديد درجة حرارة منتجات الاحتراق بعد سطح التسخين (الشكل 3).
درجة الحرارة عند الخروج من شعاع الحمل الحراري هي 256 درجة مئوية.
7. الحساب الحراري للمقتصد.
يتم إجراء حسابات موفر المياه باستخدام الصيغ من المصدر 1.
7.1 باستخدام معادلة توازن الحرارة، نحدد كمية الحرارة Q b، kJ/kg، التي ينبغي إطلاقها بواسطة منتجات الاحتراق عند درجة حرارة غاز المداخن
حيث: N ‘ – المحتوى الحراري لمنتجات الاحتراق عند مدخل المقتصد، kJ/kg
N " - المحتوى الحراري لغازات العادم، كيلوجول/كجم
∆a مكافئ – شفط الهواء إلى المقتصد
N حول الحد من الفقر – المحتوى الحراري للكمية النظرية للهواء، كيلوجول/كجم
معامل الاحتفاظ بالحرارة
0,974(4362,08-2816,86+0,1*386,06)=1542,6
7.2 معادلة الحرارة المنبعثة من منتجات الاحتراق مع الحرارة التي يمتصها الماء في موفر الماء، نحدد المحتوى الحراري للماء h "eq, kJ/kg، بعد موفر الماء
حيث: h ‘ – المحتوى الحراري للماء عند مدخل المقتصد، kJru
د - بخار الغلاية الناتج، كجم/ثانية
D pr – معدل تدفق مياه التطهير، كجم/ثانية
بناءً على إنثالبي الماء بعد المقتصد، نحدد درجة حرارة الماء بعد المقتصد t “eq,°C
حيث: C – درجة حرارة الماء، kJ/(kg*K)
درجة حرارة الماء عند مخرج المقتصد أقل بمقدار 92.1 درجة مئوية من نقطة الغليان في أسطوانة مولد البخار.
نحن نقبل موفر الحديد الزهر للتركيب.
تحديد الفرق في درجة الحرارة في المقتصد ∆t، درجة مئوية
∆t ب = 256-125=131 درجة مئوية
∆t ب =155-100=55 درجة مئوية
حيث: ∆t b و ∆t m - فرق أكبر وأقل بين درجة حرارة منتجات الاحتراق ودرجة حرارة السائل الساخن، درجة مئوية
حدد للتثبيت
موفر الحديد الزهر VTI بطول الأنبوب 2000 مم؛ تبلغ مساحة السطح المسخن من جانب الغاز 2.95 م2؛ تبلغ مساحة المقطع العرضي المفتوح لمرور منتجات الاحتراق 0.12 م 2.
7.3 تحديد السرعة الفعلية m/s لمنتجات الاحتراق في المقتصد
حيث: - المتوسط الحسابي لدرجة حرارة منتجات الاحتراق في المقتصد، درجة مئوية
مساحة مقطعية واضحة لمرور منتجات الاحتراق، م2
Z 1 *F tr
حيث: z 1 - عدد الأنابيب على التوالي؛ قبول 4 أنابيب
Ftr – مساحة مقطعية مفتوحة لمرور منتجات الاحتراق من أنبوب واحد، م 2
مكافئ = 4*0.12=0.48
7.4 تحديد معامل انتقال الحرارة K, W/(m 2 *K)
حيث: - معامل الكفاءة الحرارية مأخوذ حسب الجدول 6.9 المصدر 1،
معامل انتقال الحرارة من منتجات الاحتراق إلى جدار الأنبوب
18,8*1,02=19,2
7.5 تحديد مساحة سطح التسخين لموفر الماء H eq (م2)
7.6 تحديد العدد الإجمالي للأنابيب ن، المقتصد
حيث: HTR – مساحة سطح التسخين لأنبوب واحد م2
7.7 تحديد عدد صفوف الأنابيب م في المقتصد
8. الحساب الديناميكي الهوائي للغلاية
يتم إجراء الحساب الديناميكي الهوائي لتركيب الغلاية باستخدام الصيغ وفقًا للمصدر 1.
تتكون المقاومة الديناميكية الهوائية على طول مسار مرور الغاز في قنوات الغاز في منشأة الغلاية من مقاومة محلية، اعتمادًا على التغيرات في المقاطع العرضية لقنوات الغاز ودورانها، ومن المقاومة الناشئة عن الاحتكاك وبسبب مقاومة حزم الأنابيب.
المقاومة الديناميكية الهوائية لتركيب الغلاية ∆h k.o. ، Pa، يتم تحديده بواسطة الصيغة:
∆h k.y =∆h t +∆h kp1 +∆h kp2 +∆h مكافئ +∆h m.s
حيث: ∆h t – فراغ في الفرن الناتج عن عادم الدخان، Pa؛
∆h kp1 – مقاومة شعاع الحمل الحراري الأول، Pa؛
∆h kp2 – مقاومة شعاع الحمل الحراري الثاني، Pa؛
∆h مكافئ – مقاومة المقتصد، Pa؛
∆h m.s – المقاومة المحلية، Pa.
يعتبر الفراغ الموجود في الفرن ∆h t, Pa مساويًا لـ
نحدد مقاومة حزمة الحمل الحراري الأولى ∆h kp1, Pa
Ѳ g – متوسط درجة حرارة الغازات في حزمة الحمل الحراري الأولى، درجة مئوية
هو معامل مقاومة شعاع الحمل الحراري الأول،
حيث: - معامل المقاومة لصف واحد من الأنابيب؛ يعتمد على حجم الملاعب الطولية والعرضية النسبية للأنابيب.
أين: -
0,58*0,87*0,43=0,22
نحدد مقاومة دورتين (بزاوية 90° وبزاوية 180°) في حزمة الحمل الحراري الأولى Pa
حيث: – معامل مقاومة دورتين 90 درجة ودورة بزاوية 180 درجة
نحدد مقاومة شعاع الحمل الحراري الثاني ∆h kp2, Pa
حيث: ρ g – كثافة غازات المداخن في المدخنة، كجم/م2
حيث: ρ o - كثافة غاز المداخن عند 0 درجة مئوية، كجم/م3
Ѳ g – متوسط درجة حرارة الغازات في حزمة الحمل الحراري الثانية، درجة مئوية
سرعة منتجات الاحتراق في المداخن، م/ث
حيث: - القيم التي يحددها الرسم البياني،
0,36*1,32*0,4=0,2
نحدد مقاومة دورتين بزاوية 90 درجة بعد حزمة الحمل الحراري الثانية Pa
حيث: - معامل مقاومة دورتين بزاوية 90 درجة
تحديد مقاومة المقتصد ∆h eq, Pa
حيث: ن – عدد الأنابيب على طول تدفق الغاز: ن =11
ρ g – كثافة غازات المداخن في المقتصد، كجم/م2
تحديد مقاومة دورتين بزاوية 90، Pa
حيث: - معامل المقاومة المحلية بزاوية 90 درجة
نحدد المقاومة الديناميكية الهوائية لتركيب الغلاية ∆h k.u, Pa
∆ح ك.و =448.6+30+243.28+64.64+88.88=845.4
9. حساب واختيار مشروع الأجهزة
9.1 حساب واختيار عادم الدخان
بالنسبة للغلايات التي تبلغ سعة بخارها 1 طن وما فوق، يوصى بتركيب عوادم دخان فردية.
نقوم بتحديد أداء عادم الدخان Q.d.m3/h
Q r.d =β 1 *V ثانية دخان
حيث: β 1 - عامل الأمان عند اختيار شفاط الدخان على أساس الأداء؛
101080 – عادي الضغط الجوي، بنسلفانيا
ب – الضغط الجوي في موقع تركيب عادم الدخان Pa
دخان V ثانية - كمية غازات المداخن من غلاية واحدة م 3 / ث
دخان V ثانية =
دخان V ثانية =
س ر.د =1.05*2.82 =2.97
نحدد الضغط الإجمالي المحسوب لعادم الدخان N p، Pa
N p = β 2 (∆h ku -h s)
حيث : β2 – عامل أمان الضغط
ن ع = 1.1 (845.4-164.8) = 748.66
تحديد قوة المحرك الكهربائي لتشغيل عادم الدخان N, kW
N دخان - الضغط، باسكال
– كفاءة عادم الدخان 0.83%
وفقًا لجدول المصدر 2، نختار عادم دخان مناسب للأداء Q pi والضغط H pi، ونكتب خصائصه الرئيسية:
عادم الدخان ماركة DN-9
الإنتاجية م3/ساعة 14.65*10 3
الضغط كيلو باسكال 1.78
الطاقة، كيلوواط 11
9.2 حساب واختيار المروحة
بالنسبة للغلايات ذات سعة بخار تبلغ 1 طن وما فوق، يوصى بتركيب مراوح منفاخ فردية.
نقوم بتحديد أداء المروحة (كمية الهواء البارد التي تدخلها المروحة) Q in,m3/s
حيث: Vp - استهلاك الوقود المقدر، كجم/ثانية
β 1 - عامل الأمان يساوي 1.1
نحدد الضغط التصميمي الإجمالي للمروحة N r. في بنسلفانيا
N r.v = ∆h g + ∆h in
حيث: ∆h g - مقاومة الموقد، Pa، خذ ∆h g = 1000 Pa
∆h في - مقاومة الهواء، Pa؛ نأخذ 10٪ من مقاومة الموقد نأخذ ∆h = 100 Pa
ن ر.ف =1000+100=1100
تحديد قوة المحرك N محرك المروحة، كيلوواط
– كفاءة محرك المروحة 0.83%
وفقًا للجدول 14.1، المصدر 2، حدد مروحة مناسبة للأداء Qp والضغط N p.v؛ نكتب خصائصه الرئيسية:
العلامة التجارية للمروحة VDN-8
الإنتاجية م3/ساعة 10.2*10 3
الضغط كيلو باسكال 2.19
محرك كهربائي ماركة 4A160S6
الطاقة، كيلوواط 11
10. الحساب والاختيار مدخنة
تحديد الحد الأدنى الارتفاع المسموح بهالأنابيب ن، م
حيث: MPC - الحد الأقصى المسموح به لتركيز المادة الضارة، ملجم/م3.
أ – معامل يعتمد على الظروف الجوية للمنطقة؛
F – معامل مع مراعاة سرعة الحركة المواد الضارةفي الهواء الجوي مقبولة حسب SN 369-74
∆t - فرق درجة الحرارة بين منتجات الاحتراق المنبعثة من المدخنة والهواء المحيط، K
M SO 2 - كتلة أكاسيد الكبريت SO 2 و SO 3، جم/ث
M NO 2 - كتلة أكاسيد النيتروجين، جم/ث
M C O 2 - كتلة أول أكسيد الكربون المنبعثة في الغلاف الجوي، جم/ث
M s - كتلة الرماد المتطاير، جم/ث
V - معدل التدفق الحجمي لمنتجات الاحتراق التي تمت إزالتها، م 3 / ث
Z – عدد المداخن.
نحدد انبعاث أكاسيد النيتروجين، محسوبًا بـ NO 2، (g/s)
M NO 2 =β 1 *K*B r *Q الرقم الهيدروجيني (1- ف ن /100)(1 – β 2 ص) β 3,
حيث: β 1 – عامل تصحيح بلا أبعاد، β 1 = 0.85، الجدول 12.3، المصدر 1
β 3 - معامل مع مراعاة تصميم الشعلات β 3 = 1، صفحة 235، المصدر 1
r – درجة إعادة التدوير، r = 0، صفحة 235، غربال 1
β 2 – معامل يميز فعالية تأثير الغازات المعاد تدويرها، β 2 =0.02، الجدول 12.4، المصدر 1
K - يتم تحديد المعامل الذي يميز إنتاج أكاسيد النيتروجين لكل 1 جيجا جول من حرارة الوقود المكافئ المحترق، كجم / جيجا جول، اعتمادًا على الحمل المقدر للغلايات،
د – إخراج بخار الغلاية، د = 6.5
ك=3.5(6.5/70)=0.325
م رقم 2 =0.85*0.325*0.129*3*36.68(1- 0/100)(1 – 0.02*0) 1=3.9
يتم تحديد كتلة أكاسيد الكربون M CO2، جم/ثانية، المنبعثة في الغلاف الجوي على النحو التالي:
حيث: C n - المعامل الذي يميز مخرجات ثاني أكسيد الكربون أثناء احتراق الوقود؛
β - عامل التصحيح مع الأخذ بعين الاعتبار تأثير وضع الاحتراق على مخرجات ثاني أكسيد الكربون (يتم قبول β=1 عند القيم القياسية لمعامل الهواء الزائد عند مخرج الفرن)
نحدد معدل التدفق الحجمي لمنتجات الاحتراق عبر الأنبوب من جميع الغلايات العاملة، م 3 / ث
حيث: ن – عدد الغلايات المثبتة في غرفة الغلاية، عدد القطع، ن=3
ب – استهلاك الوقود لغلاية واحدة م3/ث ب = 0.129
تحديد قطر فتحة المدخنة D للخارج، م
حيث: ωout - سرعة منتجات الاحتراق عند مخرج الأنبوب. نفترض أنها تساوي 30 م/ث، صفحة 237 المصدر 1؛
نحن نقبل القطر القياسي لفوهة المدخنة بـ 1.2 متر.
لحساب ارتفاع المدخنة المعدل، نحدد قيم المعاملات f و v m:
قيمة المعامل m حسب المعلمة 𝒇 :
معامل بدون أبعاد n حسب المعلمة:
ل> 2 ن = 1
يتم تحديد الحد الأدنى لارتفاع المدخنة في التقريب الثاني:
نختار وفقًا لـ SNiP P-35-76 الارتفاع القياسيمدخنة 30 مترا.
يتم تحديد المقاومة الديناميكية الهوائية للمدخنة على النحو التالي.
تؤخذ سرعة نواتج الاحتراق عند الخروج من المدخنة مساوية للقيمة المعتمدة في حساب الحد الأدنى المسموح به لارتفاع المدخنة.
تحديد الانخفاض في درجة حرارة منتجات الاحتراق لكل 1 متر من الأنابيب بسبب تبريدها، درجة مئوية:
للطوب والأنابيب الخرسانية المسلحة.
حيث: D هو البخار الناتج من جميع الغلايات، كجم/ثانية.
درجة حرارة منتجات الاحتراق عند مخرج الأنبوب، درجة مئوية:
ر خارج =ر ух - ∆t
حيث: tyh – درجة حرارة غازات المداخن خلف الغلايات، درجة مئوية.
توت =155-0.17*30=149.9
قطر قاعدة الأنبوب، م:
D الرئيسي = 2Н tr i+
حيث: i = 0.02-0.03 تفتق الخرسانة المسلحة وأنابيب الطوب؛ لأنابيب الصلب ط = 0؛
د الرئيسي =2*30*0.02+1.2=2.4
متوسط قطر المدخنة، م:
د أف = 0.5 (د قاعدة +)
د أف =0.5(2.4+1.2)=1.8
متوسط درجة حرارة غازات المداخن في الأنبوب، درجة مئوية:
تي أف = 0.5 (تي خارج + تي خارج)
تي أف = 0.5(155+149.9)=152.45
مساحة المقطع العرضي للمدخنة محسوبة بمتوسط القطر م2:
و أف = 0.785(د أف) 2
و أف =0.785(1.8) 2 =2.54
متوسط سرعة الغاز في المدخنة، م/ث:
متوسط كثافة غازات المداخن في الأنبوب كجم/م3:
حيث: = 1.34 كجم/م3 - كثافة غازات المداخن ذات التركيب المتوسط في الظروف الفيزيائية العادية.
فقدان الضغط الناتج عن الاحتكاك في المدخنة Pa:
حيث: يتم استخدام قيمة معامل الاحتكاك لأنابيب الطوب 0.04.
فقدان الضغط عند مخرج المدخنة، Pa:
إجمالي فقدان الضغط في المدخنة يساوي:
نحدد مشروع الجاذبية للمدخنة N s، m:
Н с =9.81Н(1.2-
حيث: H هو ارتفاع المدخنة، م.
كثافة غازات المداخن، كجم/م3.
ن ث =9.81*30(1.2-0.64)=164.8
11. حماية البيئة
عند تشغيل محطات توليد الطاقة، يجب اتخاذ التدابير اللازمة لمنع أو الحد من التأثير المباشر وغير المباشر على البيئة لانبعاثات الملوثات في الغلاف الجوي وتصريف مياه الصرف الصحي في المسطحات المائية، والضغط الصوتي في المناطق المجاورة والحد الأدنى من استهلاك المياه من المصادر الطبيعية.
حاليًا، تم تطوير التركيزات القصوى المسموح بها (MPC) لمحتوى العناصر الضارة في الغلاف الجوي. يعد ذلك ضروريًا لإثبات عدم ضرر تركيزات معينة من العناصر للإنسان والحيوان والنبات.
العناصر الرئيسية التي تلوث الهواء الجوي هي ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين وأكسيد الكبريت والجسيمات. المصدر الرئيسي لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون هو النقل البري؛ وتحتل مراجل التدفئة أيضًا مكانًا مهمًا، حيث تنبعث منها ثاني أكسيد الكربون أكثر بعشرين مرة من تلك الصناعية. مصدر انبعاثات أكسيد النيتروجين هو في المقام الأول من محطات الغلايات، والتي تمثل أكثر من نصف جميع انبعاثات العمليات. ما يصل إلى 80% من انبعاثات أكسيد الكبريت وحوالي 50% من الجسيمات تأتي أيضًا من تركيبات الغلايات. علاوة على ذلك، فإن انبعاثات المواد الجسيمية من بيوت الغلايات الصغيرة تعتبر كبيرة.
هناك أربعة مجالات لمكافحة ملوثات الغلاف الجوي على مستوى الأرض:
1. تحسين عملية احتراق الوقود.
2. تنقية الوقود من العناصر المتكونة أثناء احتراق الملوثات.
3. تنقية غازات المداخن من الملوثات.
4. تشتت الملوثات في الهواء الجوي.
إن ضمان عملية الاحتراق بكمية مثالية من الهواء له تأثير كبير على تقليل الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي. إذا تم إلقاء الوقود بشكل غير صحيح أو اختراقه من خلال عدم تناسق البطانة، فإن الهواء يمر عبر طبقة الوقود على طول المسار الأقل مقاومة. ونتيجة لذلك، يزداد عدم الاكتمال الكيميائي لاحتراق الوقود، مما يؤدي إلى زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون والسخام.
لقد ثبت أن أكسيد النيتروجين لا يتأثر بأداء الغلاية، بل بالإجهاد الحراري لحجم الاحتراق، والذي بدوره يعتمد على مستوى درجة الحرارة في الفرن. يمكن تحقيق انخفاض في انبعاثات أكسيد النيتروجين عن طريق تشغيل الغلايات عند حمل بنسبة 50-60%. يتم تحديد اعتماد أكاسيد النيتروجين حسب نوع جهاز الموقد ووحدة خرج التسخين للغلاية. الطريقة الجذرية للغلاية هي استبدال تصميمات الشعلات القديمة بأخرى أكثر حداثة.
يتم تحقيق زيادة في كفاءة الغلاية وتقليل الانبعاثات الضارة من خلال القضاء على الدورية في تشغيل الفرن الميكانيكي، مما يلغي ذروة الانبعاثات خلال فترة احتراق الوقود.
من الأمور ذات الأهمية الكبيرة في تحسين الغلاف الجوي تحويل مراجل التدفئة الصغيرة من الوقود الصلب إلى الوقود السائل، وفي أفضل الأحوال، إلى الوقود الغازي.
يتأثر الحد من الانبعاثات بمواد مضافة مختلفة لزيت الوقود، والتي تستخدم على نطاق واسع في قطاع الطاقة، ولكنها لا تستخدم عمليا في الغلايات الصناعية والتدفئة، وذلك بسبب عدم وجود عدد كاف من المواد المضافة والمعدات اللازمة لها مقدمة. التأثير الرئيسي للمواد المضافة هو تحسين جودة الاحتراق وتقليل التلوث وتآكل أسطح التسخين.
جميع بيوت الغلايات تعمل على الوقود الصلبيجب أن تكون مجهزة بنظام تنظيف الغاز. يتم استخدام ما يلي كمجمعات للرماد: كتل الأعاصير CTKI؛ أعاصير البطارية بمعامل تنظيف لا يقل عن 85-92٪.
تستخدم المداخن لتفريق الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي. وتضمن الأنابيب توزيع الملوثات في الهواء المحيط، مما يقلل من آثارها الخطرة على المنطقة الأرضية. ولا تقلل مداخن الدخان من كمية الانبعاثات، ولكنها تسمح لها بالانتشار على مساحة أكبر، مما يقلل من تركيزاتها. يجب استخدام هذا الحدث بعد كل شيء الطرق الممكنةالحد من الانبعاثات الملوثة. تتأثر كفاءة التشتت العوامل التالية: حالة الغلاف الجوي، سرعة الرياح، قوة الانبعاث، السرعة والتكوين، ارتفاع المدخنة. ومن الشروط الضرورية أن تكون سرعة خروج غازات المداخن ضعف سرعة الرياح.
12. تدابير توفير الطاقة
حاليا، تواجه البشرية واحدة من أهم المشاكل– مشكلة الاستخدام الاقتصادي والرشيد لموارد الوقود والطاقة.
لتقليل فقدان الحرارة في وحدات الغلايات وتحقيق قيم الكفاءة المحسوبة، من المهم الحفاظ على نظافة أسطح التدفئة عن طريق تنظيفها في الوقت المناسب من الملوثات الخارجية والداخلية وعمليات الاحتراق والصيانة عالية الجودة القيم المثلىمعامل الهواء الزائد، والامتثال لنظام المياه المحدد، وصيانة البطانة والتجهيزات، وما إلى ذلك. لتحديد فقدان الحرارة وتحليله لاحقًا، يوصى بإجراء اختبارات توازن منتظمة للغلايات.
وبما أن كفاءة الغلايات تختلف باختلاف الحمل، فإن كفاءة تشغيل غرفة الغلاية تتأثر أيضًا بطريقة تشغيل الغلايات وتوزيع الحمل بينها.
تتأثر الكفاءة الحرارية لغرف الغلايات بفقد الوقود أثناء النقل والتخزين، وفقدان الحرارة الناتج عن النفخ والإشعال، وما إلى ذلك. يرتبط الاستهلاك الاقتصادي للوقود في غرف الغلايات بتقليل فقدان الحرارة من المستهلكين، وذلك من خلال التحسين في المقام الأول الحالة الفنيةالمباني والهياكل الساخنة. عند تشغيل غرفة المرجل، من الضروري مراقبة استهلاك الوقود والحرارة والبخار باستمرار، وكذلك تطبيع استهلاك الوقود المحدد.
يعد ترشيد استهلاك الحرارة والوقود عاملاً مهمًا في التخطيط الرشيد واستخدام موارد الطاقة. تتيح معدلات الاستهلاك المعقولة توفير التحكم الفني والاقتصادي اللازم لحالة استخدام الوقود.
يُفهم معدل الاستهلاك على أنه كمية الوقود أو الحرارة المكافئة التي يستهلكها جهاز صالح للخدمة تمامًا، ويتم تشغيله وفقًا لـ المعلمات العاديةوفقا للنظام التكنولوجي المعمول به.
يتم تحديد معدلات محددة لاستهلاك الحرارة والوقود بالكيلوجرام من الوقود القياسي أو بالجيجابالوري.
يتم تقييم الكفاءة الحرارية لغرفة الغلاية خلال الفترة المشمولة بالتقرير فيما يتعلق بالكمية المستهلكة فعليًا للحرارة المتولدة فعليًا بواسطة غرفة الغلاية.
وينبغي تحديد وفورات الحرارة عن طريق التحسين العمليات التكنولوجيةوطرق التشغيل.
إن الحصول على وفورات بسبب عدم الامتثال للمعايير العادية لسائل التبريد أو انتهاك التكنولوجيا المعتمدة أمر غير مقبول.
وهذا يؤدي إلى الاستنتاجات التالية: يتم تثبيت المقتصد خلف المرجل لتقليل فقد الحرارة بغازات المداخن. لاستخدام حرارة النفخ المستمر للغلايات البخارية، يتم تركيب الموسعات والمبادلات الحرارية ذات النفخ المستمر في غرف الغلايات.
الاتجاهات الرئيسية لتقليل تكاليف البخار هي:
أ) تقليل استهلاك الوقود المحدد بسبب زيادة الكفاءةالوحدات والقضاء على خسائر الوقود.
ب) تقليل استهلاك الطاقة للاحتياجات الخاصة لمولدات البخار من خلال القضاء على المقاومة الضارة في نظام تحضير الغبار ومسارات البخار والماء والغاز والهواء، وكذلك الحفاظ على الوضع الأمثلتشغيل المعدات؛
ج) تقليل عدد أفراد الخدمة بسبب الميكنة الشاملة والأتمتة لجميع العمليات؛
د) تقليل التكلفة الأولية لوحدات توليد البخار عن طريق تقليل عدد الوحدات ذات سعة الوحدة الأعلى، وتصنيع الوحدات في المصنع في كتل موسعة، باستخدام هياكل البناء الجاهزة من المباني والهياكل، وما إلى ذلك.
هـ) استخدام التصميمات الرشيدة لأجهزة الاحتراق وأنظمة تحضير الغبار ومنشآت المشروع، مما يقلل من فقدان الحرارة لمولدات البخار وتكاليف الكهرباء للاحتياجات الخاصة.
ز) استخدام أنظمة تجميع الرماد الأكثر تقدمًا، وبالتالي منشآت تنقية منتجات الاحتراق من أكاسيد الكبريت والنيتروجين، مما يجعل من الممكن تقليل الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي.
3) مواصلة تطوير استخدام الأنظمة مع أجهزة الكمبيوتر الرقمية للأتمتة المعقدة لتشغيل مولدات البخار، مما يساعد على زيادة موثوقيتها وكفاءة تشغيلها.
عند استخدام الأول الأجهزة الذكيةبالإضافة إلى ذلك، تتيح أتمتة القياس إعدادها وتكوينها عن بعد، مع مراعاة قياسات خصائص حاملات الطاقة المقاسة.
ومن أهم وسائل توفير الطاقة ما يلي:
1. تنظيم محاسبة استهلاك الطاقة؛
2. إدخال تقنين استهلاك الطاقة.
3. إدخال التقنيات والمواد المتقدمة للإنتاج؛
5. الإدارة المختصة بتوزيع الأحمال حسب الوقت من اليوم والوقت من السنة.
حاليا، توفير الطاقة بشكل عام وتطوير مصادر الطاقة غير التقليدية (الطاقة الكهرومائية، طاقة شمسية، طاقة الرياح) يتم تخصيص الكثير من رأس المال.
هناك ثلاث محطات لتوليد طاقة الرياح قيد التشغيل في جمهورية بيلاروسيا، اثنتان منها تم توفيرهما من قبل الجانب الألماني، والثالثة تم تصنيعها هنا.
قائمة المصادر المستخدمة
1. "دورة تركيب الغلايات وتصميم الدبلوم" - R. I. Esterkin. طاقة لينينغراد 1989.
2. "محطات توليد البخار الصناعية" - R.I. استركين. لينينغراد للطاقة 1980.
3. "دليل تركيب الغلايات ذات السعة المنخفضة" - K. F. Raddatis، A. N. Poltaretsky.
4. "الأسس النظرية لهندسة التدفئة" - F. M. Kosterev، V. I. Kushnyrev. موسكو، الطاقة 1978.
5. "أساسيات تصميم منشآت الغلايات" - يو. موسكو 1973.
جامعة بريانسك الحكومية التقنية
كلية الطاقة والإلكترونيات
قسم هندسة القوى الحرارية الصناعية
الدورات الدراسيةبالانضباط
"منشآت الغلايات للمؤسسات الصناعية"
"الحساب الحراري والديناميكي الهوائي لوحدة المرجل DE-6.5-14GM واختيار أجهزة السحب"
BSTU.140100.B3.14.KR.12.1441.PZ.070
مكتمل:
طالب غرام. 12-TiT
لابوتين آي جي.
"" 2015
مدرس:
دكتوراه، أستاذ مشارك أنيسين أ.ك.
"" 2015
بريانسك 2015
يحتوي على حساب التحقق لوحدة الغلاية DE-6.5-14GM في وضع التشغيل الاسمي، والمصممة لإنتاج بخار مشبع. تم الحساب لإنتاجية 6.5 طن من البخار في الساعة.
يتم تضمين الحسابات الحرارية والديناميكية الهوائية لوحدة المرجل.
تم اختيار أجهزة المسودة، وكذلك، كمهمة إضافية، تم البحث عن طرق لتكثيف نقل الحرارة.
مقدمة 5
الوصف الفني للغلاية DE-6.5-14GM 6
1. الحساب الحراري لوحدة الغلاية 10
1.1.الوقود وتركيب وكمية منتجات الاحتراق والمحتوى الحراري لها 10
I.3.الحساب الحراري لصندوق الاحتراق 20
I.4.حساب قناة الغاز الأولى 26
1.5 حساب قناة الغاز الثانية 31
I.5.حساب موفر المياه 37
2. الحساب الديناميكي الهوائي لمحطة الغلايات 41
2.1 مقاومة قنوات الغاز 41
2.2.
بيانات الإدخال الإضافية 45
2.3. حساب المدخنة 48
2.4. حساب مقاومة مسار الهواء 49
3. اختيار مشروع الأجهزة 52
3.1.حساب واختيار عادم الدخان 52
3.2 اختيار مروحة منفاخ 53
4. المهمة الإضافية 55
الاستنتاج 71
المراجع 72مقدمة موضوع الدراسة هذاالعمل بالطبع
- غلاية بخارية بأنابيب المياه العمودية بزيت الغاز DE-6.5-14GM.
الغرض من الدورة هو إجراء حساب التحقق لوحدة المرجل DE-6.5-14GM في وضع التشغيل الاسمي.
ولتحقيق هذا الهدف لا بد من حل عدد من المشاكل:
قم بإعداد توازن حراري لوحدة الغلاية لتحديد استهلاك الوقود المقدر بالساعة للتركيب.
قم بإجراء حساب حراري لتركيب الغلاية للعثور على درجة حرارة احتراق الوقود، ودرجة حرارة غازات المداخن عند مخرج الفرن وخلف شعاع الحمل الحراري، وكذلك اختيار المقتصد.
قم بإجراء حساب ديناميكي هوائي لوحدة الغلاية لتحديد مقاومة مسار الغاز وقناتي الغاز.
بناءً على نتائج حساب المدخنة ومقاومة مسار الهواء، يتم اختيار شفاط دخان ومروحة نفخ وفقًا لذلك.الوصف الفني للغلاية de-6.5-14gm
تم تصميم الغلايات البخارية ذات أنبوب الماء العمودي بالغاز والزيت من النوع DE-6.5-14-GM لإنتاج بخار مشبع أو مسخن قليلاً لتلبية الاحتياجات التكنولوجية للمؤسسات الصناعية وأنظمة التدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة. تقع غرفة الاحتراق الخاصة بالغلاية على جانب الحزمة الحرارية، وهي مجهزة بأنابيب عمودية مشتعلة في البراميل العلوية والسفلية.
قطر الأسطوانة العلوية والسفلية 1000 ملم، والمسافة بينهما 2750 ملم. للوصول إلى داخل البراميل، توجد بوابات تفتيش في الجزء السفلي الأمامي والخلفي لكل منها. براميل الغلايات ذات ضغط تشغيل مطلق يبلغ 1.4 ميجا باسكال مصنوعة من الفولاذ 16GS ويبلغ سمك جدارها 13 مم.
يوجد أنبوب تغذية في الحيز المائي للأسطوانة العلوية، وأجهزة فصل في حجم البخار (الشكل 1). تحتوي الأسطوانة السفلية على جهاز لتسخين الماء بالبخار في الأسطوانة أثناء الإشعال وأنابيب لتصريف المياه، بالإضافة إلى أنبوب نفخ مستمر (الشكل 1).
يتم فصل شعاع الحمل الحراري عن غرفة الاحتراق بواسطة حاجز محكم للغاز، يوجد في الجزء الخلفي منه نافذة لدخول الغازات إلى الشعاع (الشكل 3). يتكون القسم من أنابيب مم موضوعة بشكل وثيق بمسافة 55 مم وملحومة معًا. تتكون حزمة الحمل الحراري من أنابيب عمودية مرتبة في ممر، مشتعلة في البراميل العلوية والسفلية. تبلغ مسافة الأنبوب على طول الأسطوانة 90 مم، أما المسافة العرضية فهي 110 مم.
للحفاظ على المستوى المطلوب من سرعات الغاز في شعاع الحمل الحراري للغلاية، يتم تثبيت قسم طولي (الشكل 3).
تمر غازات المداخن على طول المقطع العرضي للحزمة بالكامل وتخرج عبر الجدار الأمامي إلى صندوق الغاز الموجود فوق غرفة الاحتراق، ومن خلالها تمر إلى المقتصد الموجود في الجزء الخلفي من المرجل.
كأجهزة فصل أولية، يتم استخدام الدروع التوجيهية والمظلات المثبتة في الأسطوانة العلوية، مما يضمن توصيل خليط الماء والبخار إلى مستوى الماء. يتم استخدام فاصل أفقي ذو فتحات تهوية وألواح مثقبة كأجهزة فصل ثانوية.
يتم توريد الغلاية على شكل كتلة، تتضمن براميل علوية وسفلية مع أجهزة براميل داخلية، نظام الأنابيبالشاشات والشعاع الحراري وإطار الدعم وإطار الربط.
إن التدريع الكثيف للجدران الجانبية والسقف وأسفل غرفة الاحتراق يجعل من الممكن استخدام العزل الخفيف على الغلايات في طبقتين إلى ثلاث طبقات من الألواح العازلة بسماكة إجمالية تبلغ 100 مم، موضوعة على طبقة من الخرسانة النارية على شبكة 15 – سماكة 20 ملم . يتم تنفيذ بطانة الجدران الأمامية والخلفية وفقًا لنوع البطانة خفيفة الوزن لغلايات DKVR، وهي الخرسانة المسلحة بسماكة 65 مم والألواح العازلة بسماكة إجمالية 100 مم.
البناء بالطوب الجدار الخلفييتكون من طبقة من الطوب الناري بسمك 65 مم وعدة طبقات من الألواح العازلة بسمك 200 مم.
يتم استخدام موفرات الحديد الزهر القياسية المصنوعة من أنابيب VTI، والتي أثبتت خبرتها في التشغيل على المدى الطويل، كأسطح تسخين ذيل الغلاية.
يظهر مخطط الصمام للغلاية DE-6.5-14GM في الشكل 18.
الشكل 1. القسم الطولي DE-6.5-14GM
الشكل 2. المقطع العرضي DE-6.5-14GM
الشكل 3. غلاية DE-6.5-14GM. يخطط
الشكل 4. منظر عام للغلاية DE-6.5-14GM
تقديم الطلب
طلب
الغرض من المنتج
غلايات DE عبارة عن غلايات ذات أسطوانة مزدوجة وأنابيب مياه عمودية مصممة لإنتاج بخار مشبع أو شديد السخونة قليلاً يستخدم لتلبية الاحتياجات التكنولوجية للمؤسسات الصناعية وأنظمة التدفئة والتهوية وإمدادات الماء الساخن.
الخصائص التقنية الرئيسية للغلاية DE-6.5-14GMO موضحة في الجدول.
سعر
3600000 روبل روسي
| قدرة البخار، طن / ساعة | 6.5 |
| ضغط التشغيل (الزائد) للبخار عند المخرج، MPa (كجم/سم؟) | 1,3 (13) | درجة حرارة البخار المسخن عند المخرج C | 194 |
| تغذية درجة حرارة الماء، ج | 100 | الكفاءة المقدرة (الغاز)،٪ | 92 |
| الكفاءة المقدرة (زيت الوقود)،٪ | 89 | استهلاك الوقود المقدر (الغاز)، م؟/ساعة | 466 |
| استهلاك الوقود المقدر (زيت الوقود)، م؟/ساعة | 443 | إجمالي سطح التدفئة المرجل، م؟ | 91 |
| سطح تسخين فائق الحرارة | - | حجم مياه الغلايات، م؟ | 5,6 |
| حجم البخار المرجل، م؟ | 1,2 | احتياطي الماء في زجاج مؤشر الماء هو الحد الأقصى. المستوى، دقيقة | 5,1 |
| العدد الإجمالي لأنابيب حزمة الحمل الحراري، جهاز كمبيوتر شخصى. | 230 | أبعاد الوحدة القابلة للنقل، الطول × العرض × الارتفاع، مم | 4280x2920x4028 |
| أبعاد التخطيط، LxWxH، مم | 4800x4050x5050 | طول الغلاية (مع السلالم والمنصات)، مم | 5048 |
| عرض المرجل، مم | 4300 | ارتفاع المرجل، مم | 5050 |
| وزن كتلة الغلاية القابلة للنقل، كجم | 13080 | وزن الغلاية كما ورد من المصنع كجم | 13910 |
| تم تجميع المجموعة الأساسية | كتلة الغلاية مع الغلاف والعزل والسلالم والمنصات والموقد GM-4.5 | معدات إضافية: |
| المقتصد | بفيس-II-2 | المقتصد | EB2-142 |
| معجب | فدن-9-1000 | عادم الدخان | DN-11.2-1000 |
| المربع رقم 1 | تجهيزات الغلاية DE-6.5-14GMO | المربع رقم 2 | أجهزة السلامة للغلاية DE-6.5-14GMO |
وصف المنتج
تقع غرفة احتراق الغلايات على جانب الحزمة الحرارية، وهي مجهزة بأنابيب عمودية مشتعلة في البراميل العلوية والسفلية. عرض غرفة الاحتراق على طول محاور أنابيب الشاشة الجانبية هو نفسه بالنسبة لجميع الغلايات - 1790 ملم. عمق غرفة الاحتراق: 1930 - 6960 ملم. المكونات الرئيسية للغلايات هي البراميل العلوية والسفلية، وشعاع الحمل الحراري، والشبكات الأمامية والجانبية والخلفية التي تشكل غرفة الاحتراق.
يتم إدخال أنابيب حاجز الغاز والشاشة الجانبية اليمنى، والتي تشكل أيضًا الجزء السفلي والسقف لغرفة الاحتراق، مباشرة في البراميل العلوية والسفلية. يتم لحام نهايات أنابيب الشاشة الخلفية بالمجمعات العلوية والسفلية Ф 159x6 مم. يتم لحام أنابيب الشاشة الأمامية للغلاية DE-6.5-14GMO بالمجمعات F 159x6 مم.
في جميع الأحجام القياسية لغلايات DE، يبلغ قطر البراميل العلوية والسفلية 1000 ملم. المسافة بين محاور البراميل 2750 ملم (الحد الأقصى الممكن في ظل ظروف نقل الكتلة بالسكك الحديدية). طول الجزء الأسطواني من براميل الغلاية بالسعة
6.5 طن/ساعة - 3000 ملم. للوصول إلى داخل البراميل، توجد بوابات تفتيش في الجزء السفلي الأمامي والخلفي لكل منها. براميل الغلايات ذات ضغط التشغيل المطلق 1.4 و 2.4 ميجا باسكال (14 و 24 كجم قوة / سم 2) مصنوعة من صفائح الفولاذ وفقًا لـ GOST 5520-79 من درجات الفولاذ 16GS و 09G2S GOST 19281-89 ولها سمك جدار 13 على التوالي و 22 ملم.
يوجد في الحيز المائي للطبل العلوي أنبوب تغذية وأنبوب لإدخال الفوسفات، وفي حجم البخار توجد أجهزة فصل. تحتوي الأسطوانة السفلية على جهاز لتسخين المياه بالبخار في الأسطوانة أثناء الإشعال وأنابيب لتصريف المياه؛ وللغلايات بسعة 6.5 طن/ساعة يوجد أنبوب تفريغ مستمر.
يتم تصنيع الغلايات ذات سعة البخار البالغة 6.5 طن / ساعة بنظام تبخر أحادي المرحلة.
يتم فصل شعاع الحمل الحراري عن غرفة الاحتراق بواسطة حاجز محكم للغاز، يوجد في الجزء الخلفي منه نافذة لدخول الغازات إلى الشعاع. يتكون القسم من أنابيب قطر 51 × 2.5 مم موضوعة بشكل وثيق بمسافة 5 = 55 مم وملحومة معًا. عند إدخالها في البراميل والأنابيب، يتم فصلها إلى صفين. يتم إغلاق نقاط التوزيع بفواصل معدنية وخرسانة شاموت. تتكون حزمة الحمل الحراري من أنابيب رأسية بقطر 51 × 2.5 مم مرتبة في ممر، متوهجة في البراميل العلوية والسفلية. تبلغ خطوة الأنابيب على طول الأسطوانة 90 مم، والخطوة العرضية 110 مم (باستثناء الخطوة المتوسطة التي تبلغ 120 مم).
للحفاظ على المستوى المطلوب من سرعات الغاز في حزم الحمل الحراري للغلايات بسعة 4.0؛ 6.5؛ 10 طن/ساعة، يتم تركيب فواصل متدرجة طولية، ويتم تغيير عرض الحزمة (890 ملم للغلايات بسعة 4 و6.5 طن/ساعة و1000 ملم للغلايات بسعة 10 طن/ساعة). تمر غازات المداخن عبر كامل المقطع العرضي لحزمة الحمل الحراري وتخرج عبر الجدار الأمامي إلى صندوق الغاز الموجود فوق غرفة الاحتراق، ومن خلالها تمر إلى المقتصد الموجود في الجزء الخلفي من المرجل.
جميع الأحجام القياسية للغلايات لها نفس دائرة الدوران. يتم إغلاق ملامح الشاشات الجانبية وشعاع الحمل الحراري لجميع الأحجام القياسية للغلايات مباشرة على البراميل. ملامح الشاشة الخلفية لجميع الغلايات والشاشة الأمامية للغلايات بسعة 4؛ يتم توصيل 6.5 و10 طن/ساعة بالأسطوانة من خلال المجمعات المتوسطة: يتم توزيع المجمع السفلي (أفقيًا) والجمع العلوي (مائل). يتم ربط نهايات المجمعات الوسيطة على الجانب المقابل للبراميل بواسطة أنبوب إعادة تدوير غير مسخن Ф 76 × 3.5 مم.
كأجهزة فصل أولية للمرحلة الأولى من التبخر، يتم استخدام دروع توجيهية ومظلات مثبتة في البرميل العلوي، مما يضمن إيصال خليط البخار والماء إلى مستوى الماء. يتم استخدام فاصل ذو فتحات أفقية وصفيحة مثقبة كأجهزة فصل ثانوية للمرحلة الأولى من غلاية DE-6.5-14GMO. أجهزة الفصل في المرحلة الثانية من التبخر عبارة عن دروع طولية تضمن حركة خليط الماء والبخار، أولاً إلى النهاية، ثم على طول الأسطوانة إلى القسم العرضي الذي يفصل بين المقصورات. تتواصل حجرات التبخر المرحلية مع بعضها البعض عن طريق البخار من خلال نافذة فوق القسم العرضي، وعن طريق الماء من خلال أنبوب التغذية بقطر 89 - 108 مم، الموجود في حجم الماء.
سخان غلاية بسعة 4.0؛ 6.5 و 10 طن/ساعة مصنوعة من ملفات مصنوعة من أنابيب Ф 32 × 3 مم.
التدريع الكثيف للجدران الجانبية (الخطوة النسبية للأنابيب أ = 1.08) والسقف والقاع لغرفة الاحتراق يسمح للغلايات باستخدام العزل الخفيف في طبقتين إلى ثلاث طبقات من الألواح العازلة بسماكة إجمالية 100 مم، موضوعة على طبقة من الخرسانة النارية على شبكة بسمك 15-20 مم. يتم تنفيذ بطانة الجدران الأمامية والخلفية وفقًا لنوع البطانة خفيفة الوزن لغلايات DKVR (خرسانة شاموت) بسماكة 65 مم وألواح عازلة بسماكة إجمالية 100 مم - لغلايات DE-6.5-14GMO.
تتكون بطانة الجدار الخلفي من طبقة من الطوب الناري بسمك 65 مم وعدة طبقات من الألواح العازلة بسمك 200 مم؛ يبلغ سمك البطانة الإجمالي 265 ملم. لتقليل الشفط في مسار الغاز للغلاية، يتم تغطية العزل من الخارج بطبقة من الصفائح المعدنية بسمك 2 مم، والتي يتم لحامها بإطار الإطار. يتم توفير صفائح التغليف المقطوعة من قبل المصنع في عبوات. يمكن أن يؤدي استخدام بطانة الأنابيب ذات مسافة الأنابيب الضيقة إلى تحسين الخصائص الديناميكية للغلايات وتقليل فقدان الحرارة إلى البيئة بشكل كبير، بالإضافة إلى الخسائر أثناء بدء التشغيل وإيقاف التشغيل.
يتم استخدام اقتصاديات EB القياسية المصنوعة من الحديد الزهر، والتي أثبتت خبرتها في التشغيل على المدى الطويل، كأسطح تسخين ذيل الغلاية.
الغلايات مجهزة بمنافيخ ثابتة تقع على الجانب الأيسر من الغلاية. لنفخ الغلايات، يتم استخدام البخار المشبع أو شديد السخونة بضغط لا يقل عن 0.7 ميجا باسكال (7 كجم / سم 2).
تحتوي جميع الغلايات على إطار دعم يتم من خلاله نقل كتلة عناصر الغلاية التي تعمل تحت الضغط، وكتلة ماء الغلاية، وكذلك كتلة إطار الأنابيب، وبطانة الأنابيب والبطانة. دعم ثابتالغلايات هي الدعامات الأمامية للأسطوانة السفلية. الدعامات الوسطى والخلفية للأسطوانة السفلية قابلة للتحريك ولها فتحات بيضاوية للمسامير المرفقة بإطار الدعم أثناء النقل.
تم تجهيز كل غلاية E (DE) بصمامين أمان زنبركيين، أحدهما صمام تحكم. في الغلايات التي لا تحتوي على مسخن فائق، يتم تثبيت كلا الصمامين على الأسطوانة العلوية للغلاية ويمكن اختيار أي منهما كصمام تحكم؛ وفي الغلايات المزودة بمسخن فائق، يكون صمام التحكم هو صمام مشعب مخرج المسخن الفائق.
خرج البخار الاسمي ومعلمات البخار المقابلة لـ GOST 3619-89،
يتم توفيرها عند درجة حرارة مياه التغذية 100 درجة مئوية عند حرق الوقود: الغاز الطبيعي مع حرارة معينةالاحتراق 29300 - 36000 كيلوجول/كجم (7000 - 8600 كيلو كالوري/م3) وزيت الوقود من درجتي 40 و100 وفقًا لـ GOST 10588-75.
يتراوح نطاق التحكم من 20 إلى 100% من إخراج البخار الاسمي. يُسمح بالتشغيل قصير المدى بحمل يصل إلى 110% من إنتاج البخار المقدر. يتم ضمان الحفاظ على درجة الحرارة الفائقة في الغلايات المزودة بسخانات بخارية في نطاق حمل يتراوح بين 70-100%
يمكن أن تعمل غلايات DE-6.5-14GMO في نطاق ضغط يتراوح بين 0.7-1.4 ميجا باسكال (7-14 كجم ثقلي/سم2). مع انخفاض ضغط التشغيل، لا تنخفض كفاءة الغلاية.
في بيوت الغلايات المصممة لإنتاج البخار المشبع دون فرض متطلبات صارمة على جودته، يمكن اعتبار إنتاج البخار للغلايات من النوع DE عند ضغط مخفض إلى 0.7 ميجا باسكال (7 كجم/سم2) هو نفسه عند ضغط 1.4 ميجا باسكال (14 كجم ق) / سم 2).
بالنسبة للغلايات من النوع E (DE)، يتوافق إنتاجية صمامات الأمان مع الخرج المقدر للغلاية عند ضغط مطلق لا يقل عن 0.8 ميجا باسكال (8 كجم/سم2). إذا كان الحد الأقصى لضغط التشغيل للمعدات المستخدمة للحرارة والمتصلة بالغلاية أقل من القيم المذكورة أعلاه، لحماية هذه المعدات فمن الضروري تركيب أجهزة إضافية صمامات الأمان. عند التشغيل عند ضغط منخفض، يجب ضبط صمامات الأمان الموجودة على الغلاية وصمامات الأمان الإضافية المثبتة على الجهاز على ضغط التشغيل الفعلي.
مع انخفاض الضغط في الغلايات إلى 0.7 ميجا باسكال (7 كجم قوة / سم 2)، لا تكون هناك حاجة إلى تغييرات في تكوين الغلايات ذات المقتصدات، لأنه في هذه الحالة يكون انخفاض درجة حرارة الماء في موفرات التغذية إلى درجة حرارة تشبع البخار في الغلاية أكثر أكثر من 20 درجة مئوية، وهو ما يلبي متطلبات قواعد Rostechnadzor.
يتم توفير الغلايات في شكل مجمعوحدة واحدة قابلة للنقل، بما في ذلك البراميل العلوية والسفلية مع أجهزة داخل الأسطوانة، ونظام أنابيب من الشاشات وشعاع الحمل الحراري (إذا لزم الأمر، مسخن فائق)، وإطار دعم، وإطار الأنابيب، والغلاف، والعزل، والموقد.
مقدمة
إمدادات الغاز عبارة عن مجموعة معقدة من الأجهزة التقنية لاستخراج الغاز الطبيعي أو الاصطناعي القابل للاحتراق وتخزينه ونقله وتوزيعه لاستخدامه كمواد خام كيميائية ووقود من قبل المستهلكين الصناعيين والزراعيين والمنزليين.
مع الأخذ في الاعتبار وجود مناهج منهجية راسخة في المجتمع التاريخي الأجنبي لفترة تاريخ صناعة الغاز، فمن المستحسن في حالتنا أن ننتقل إلى النظر في الفترة المرتبطة بإنتاج واستخدام الغاز الاصطناعي في روسيا ما قبل الثورة. ومن ثم المنطق الداخلي للتطور التاريخي لصناعة الغاز المحلية، والمباني الأولية والآليات والمسار المحدد لتحولها التكنولوجي، فضلا عن المساهمة الفعلية للصناعة في تشكيل الإمكانات الصناعية للبلاد في القرن التاسع عشر، يصبح أكثر وضوحا.
حاليًا، توجد في مجموعات الأرشيف التاريخي للدولة الروسية في سانت بطرسبرغ وثيقة غريبة مؤرخة في 24 أكتوبر (12 طرازًا قديمًا) 1811، تشهد على إنشاء "المصباح الحراري"، أول تركيب محلي لإنتاج الغاز الاصطناعي، صممه المخترع الموهوب بيوتر سوبوليفسكي (1781-1841).
لفت انتباه صحيفة سيفيرنايا بوشتا هذا الاختراع، والتي نشرت في عددين، العدد 96 بتاريخ 2 ديسمبر 1811 والرقم 97 بتاريخ 6 ديسمبر 1811، مقالًا بعنوان "حول فوائد المصباح الحراري الذي تم بناؤه في سانت بطرسبرغ بواسطة Sobolevsky وGerrer"، حيث تم بالفعل في البداية الإبلاغ عن ما يلي عن الجهاز: "أصبح العديد من محبي العلوم، الذين كانوا فضوليين لرؤية هذه التجارب عدة مرات، مقتنعين بأن الضوء الناتج عن احتراق الغاز القائم على الماء شديد للغاية. واضح، لا ينبعث منه رائحة حساسة ولا ينتج دخانًا، وبالتالي لا يحتوي على السخام... فوائد هذا الاختراع... والفوائد التي يقدمها واسعة جدًا ومتنوعة لدرجة أنها تبدو حتى مع البحث الأكثر دقة يكاد لا يصدق، وبالتالي فإن الاختراع نفسه يمكن أن يصبح أحد أهم الاكتشافات."
في عام 1812، تم تحديد تدابير محددة لإدخال إضاءة الغاز في العاصمة الروسية.
وفقًا للمعلومات المتاحة، تمت مراجعة هذا المشروع والموافقة عليه شخصيًا من قبل الإمبراطور ألكسندر الأول، ولكن تم منع تنفيذه بسبب غزو قوات نابليون لروسيا في 24 (12) يونيو 1812 واندلاع الحرب الوطنية عام 1812.
تجدر الإشارة إلى أن ب.ج. لم يتوقف سوبوليفسكي عند هذا الحد، وسرعان ما تم تصنيع تركيب "مصباح حراري" جديد أكثر تقدمًا. يتكون هيكلها من موقد من الحديد الزهر مبطن بالطوب الحراري من الداخل. في الأسفل كان هناك صندوق نيران به شبكات من الحديد الزهر، وفي الأعلى كانت هناك معالق من الحديد الزهر لمواد التقطير - أوعية مجوفة كبيرة مملوءة بالفحم وتم تسخينها في الفرن. يدخل منتج التقطير (الغاز المضيء) من المعوجات إلى ثلاجة نحاسية وملف مغسول بالماء. بعد التنقية، دخل الغاز إلى مقياس الغاز - وهو وعاء خشبي بغلاف حديدي خارجي، ثم تم إرساله عبر الأنابيب إلى المستهلك. يعمل "Thermolamp" على منتجات التقطير الجاف للخشب ويمكن استخدامه للتدفئة والإضاءة. كان الاختراع يحتوي على ثلاثة أفران وأربعة مقاييس للغاز.
قريباً إضاءة الغاز حسب P.G. تم عقد سوبوليفسكي في مقر هيئة الأركان العامة في ساحة القصر والمسرح المنزلي للحاكم العام ميخائيل ميلورادوفيتش.
توفر الأدبيات معلومات تفيد أنه في الخمسينيات من القرن التاسع عشر كانت هناك عدة منشآت صغيرة تعمل في موسكو والتي أنتجت غازًا صناعيًا لبيعه لاحقًا في أسطوانات خاصة.
يقدم الأدب الروسي البيانات التالية: بحلول نهاية عام 1868، كان هناك 310 محطات غاز تعمل في الإمبراطورية الروسية، أربعة منها تقع في العاصمة، على ضفاف نهر نيفا.
في روسيا، تم استخدام الغاز في الأصل لإنارة المدن، وتم الحصول عليه من الفحم في محطات الغاز. تم بناء أول مصنع في سانت بطرسبرغ عام 1835؛ حيث تم جلب الفحم من الخارج. تم بناء محطة الغاز في موسكو عام 1865. ويسمى الغاز المنتج في محطات الغاز "غاز الإضاءة".
وفي بداية القرن العشرين، وبعد أن بدأ استخدام الكيروسين للإضاءة، بدأ استخدام الغاز للتدفئة والطهي. وفي عام 1913 بلغ إنتاج الغاز الاصطناعي في روسيا 17 مليون م3 فقط.
في عام 1915، تم تحويل 3000 شقة إلى غاز في موسكو، و10000 شقة في سانت بطرسبرغ. قبل الثورة، لم يكن لدى روسيا في الأساس صناعة غاز بمعناها الحديث.
بدأ تطوير صناعة الغاز وإمدادات الغاز للمستوطنات والمؤسسات القائمة على الغاز الطبيعي في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في الأربعينيات، عندما تم اكتشاف رواسب غنية على نهر الفولغا، في جمهورية كومي الاشتراكية السوفياتية المتمتعة بالحكم الذاتي. في عام 1946، تم تشغيل أول خط أنابيب غاز رئيسي كبير "ساراتوف - موسكو": بطول 740 كم، وقطر 300 ملم، وسعة إنتاجية 1.4 مليون متر مكعب من الغاز يوميًا.
حاليًا، تحتل دول رابطة الدول المستقلة المركز الأول في العالم من حيث احتياطيات الغاز وإنتاجه. وتبلغ الاحتياطيات المستكشفة 54 تريليون م3، والاحتياطيات المحتملة حوالي 120 تريليون م3. ويبلغ عددها 800 منشأة، وأكبر 17 منها تحتوي على 65% من الاحتياطيات الصناعية. توجد رواسب أكثر ثراءً في شمال منطقة تيومين وتركمانستان وشرق سيبيريا وجمهورية كومي.
حاليا، تمثل روسيا 80٪ من الاحتياطيات. وفي جمهوريات آسيا الوسطى - 15%.
تسمح لنا الأرقام التالية بالحكم على حجم ووتيرة تطور صناعة الغاز في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية:
إنتاج الغاز الطبيعي مليون م3
1946-1.3
1958 - 28.8
1980 - 43.5
1990 - 810
طول خطوط أنابيب الغاز الرئيسية، كم،
1946 – 740
1980 - 133000
حاليا ≈ 250000
أكثر من 200 مليون شخص يستخدمون الغاز في منازلهم.
الأكبر خطوط أنابيب الغاز الرئيسيةتم وضعها من حقول منطقة تيومين (Urengoyskoye، Yamalskoye، Yamburgskoye) إلى المناطق الوسطى من البلاد وإلى الحدود الغربية لرابطة الدول المستقلة: "Yamburg - الحدود الغربية"، "Urengoy - Pomary - Uzhgorod" (طول 4.5 ألف كيلومتر) ، القطر 1420 ملم، الطاقة الإنتاجية 32 مليار م3 سنويا، الضغط 7.5 ميجا باسكال).
أدت الزيادة الكبيرة في إنتاج الغاز إلى تغيير كبير في توازن الوقود في البلاد. إذا كانت حصة الوقود الغازي في إجمالي رصيد الوقود في عام 1950 تبلغ 2.3%، فقد بلغت في نهاية عام 1995 43%. هيكل استهلاك الغاز على النحو التالي: 60٪ - الصناعة؛ 13% - الاحتياجات المجتمعية؛ 24% - محطات توليد الكهرباء. 1.5% - الزراعة؛ والباقي هو النقل والبناء.
الاستخدام الأكثر كفاءة للغاز هو في الصناعات الكيميائية والزجاجية والمعدنية. ويستخدم الغاز في صهر 93% من الفولاذ والحديد الزهر، و50% من الصفائح والأنابيب المدرفلة، وإنتاج 95% من الأسمدة المعدنية، و65% من الأسمنت.
إن بيلاروسيا غنية بأشياء كثيرة، ولكن ليس بالموارد الطبيعية. لا تعاني بلادنا من نقص كارثي في الطاقة فقط لأنها تتغذى بالطاقة القادمة من الشرق: تتدفق موارد الطاقة الروسية بشكل رئيسي عبر الأوعية الدموية لمجمع الوقود والطاقة الخاص بها. وبشكل عام فإن اعتماد جمهورية بيلاروسيا على إمدادات الطاقة الروسية يتجاوز 90%. حصة الغاز الطبيعي في رصيد الوقود في الجمهورية كبيرة بشكل خاص (أكثر من 50٪) ولا يوجد بديل كامل له، ولا يتوقع ذلك في المستقبل المنظور.
منذ وقت ليس ببعيد، كان هذا الوقود يعتبر غير مكلف، وبالتالي تم إعادة توجيه الاقتصاد بأكمله نحو استهلاكه. اليوم، عندما تختفي الأموال المخصصة للحرارة والضوء بشكل أسرع من الريح، تغير الوضع بشكل جذري. لم يعد هناك شيء رخيص، والغاز الطبيعي "المستورد" أصبح أكثر تكلفة. وفي الوقت نفسه، تتزايد باستمرار احتياجات مجالات الاقتصاد البيلاروسي.
ومن الأمثلة الواضحة على ذلك قطاع الطاقة المحلي: فحوالي 80% من محطات الطاقة الحرارية ومحطات توليد الطاقة في المناطق الحكومية في بيلاروسيا تعمل حصريًا بالغاز. ولكن حتى الحفاظ على المستوى الحالي من المعروض (ناهيك عن العمل) يؤدي على نحو متزايد إلى تفاقم المشاكل القديمة ويؤدي إلى ظهور مشاكل جديدة. بادئ ذي بدء - المالية.
يبلغ عمر مجمع الغاز في بيلاروسيا أكثر من 40 عامًا. تم توفير الغاز الطبيعي للمستهلكين الأوائل في مينسك في عام 1960.
منذ بداية تغويز جمهورية بيلاروسيا في عام 1958، أنشأت حكومة جمهورية بيلاروسيا الاشتراكية السوفياتية هيئة حكومية مركزية لتطوير التغويز في الجمهورية - المديرية الرئيسية للتغويز التابعة لمجلس وزراء جمهورية بيلاروسيا الاشتراكية السوفياتية (Glavgaz BSSR) ، والتي تضمنت منشآت الغاز الإقليمية ومينسك ككيانات قانونية.
في عام 1978، تم تحويل Glavgaz التابعة لجمهورية BSSR إلى لجنة الدولة للتغويز التابعة لمجلس وزراء BSSR (Goskomgaz BSSR) مع نفس الوظائف الإدارية والممتلكات.
في عام 1988، تم دمج Goskomgaz التابعة لجمهورية BSSR ووزارة صناعة الوقود في BSSR، بقرار من حكومة BSSR، وتحويلهما إلى اللجنة الحكومية للوقود والتغويز (Goskomtopgaz التابعة لـ BSSR) مع إدراج المنظمات التابعة لها اختصاص هذه الهيئات الحكومية التي لها حق الشخصية الاعتبارية.
بموجب قرار مجلس وزراء جمهورية بيلاروسيا بتاريخ 13 أبريل 1992 رقم 204، وكذلك بقرار من التعاونيات العمالية لمنظمات Goskomtopgaz في جمهورية بيلاروسيا الاشتراكية السوفياتية، الاهتمام البيلاروسي بالوقود والتغويز (قلق Beltopgaz) تم تنظيمها، والتي نفذت أنشطتها على أساس الوثائق التأسيسية للإدارة الإدارية والممتلكات والإدارة الاقتصادية لجميع المنظمات الحكومية المدرجة فيها. وفقًا لمرسوم رئيس جمهورية بيلاروسيا بتاريخ 24 سبتمبر 2001 رقم 516، فإن شركة بيلتوبغاز تابعة لوزارة الطاقة في جمهورية بيلاروسيا، التي وافقت على ميثاقها في الطبعة الجديدة. حاليًا، تم تحويل اهتمام شركة Beltopgaz إلى جمعية إنتاج الوقود الحكومية وتغويز Beltopgaz.
يعتمد الأداء الناجح لقوى الإنتاج وتطويرها، فضلاً عن زيادة مستويات معيشة سكان بيلاروسيا، إلى حد كبير على حالة مجمع الوقود والطاقة. ولهذا السبب فإن توفير الطاقة الموثوقة والفعالة لجميع قطاعات الاقتصاد، وضمان إنتاج منتجات تنافسية وتحقيق مستويات عالية من مستويات المعيشة ونوعية الحياة للسكان مع الحفاظ على بيئة صديقة للبيئة، له أهمية وأهمية خاصة.