يمكن تعريف المرجل على أنه وعاء مغلق يتم فيه إنتاج البخار من الماء عن طريق حرق الوقود

وتستخدم المراجل في العديد من الصناعات مثل توليد البخاري لأنظمة التدفئة المركزية وفي صناعات النسيج وفي العديد من الصناعات الكيميائية وغيرها من المجالات

كما أنه في الماضي كان يستخدم المرجل لتوليد الطاقة في المحرك البخاري.

ما هو المرجل؟

المرجل هو وعاء مغلق يقوم بغلي الماء وتحويله إلى بخار يُستخدم للتدفئة المركزية ولتسخين زيوت الوقود في السفن العملاقة وغيرها من التطبيقات

بما أن المراجل تعمل على تحويل الماء إلى بخار فما هي أنظمة السلامة لحمايتها من الأنفجار نتيجة الضغط المرتفع بداخلها؟

المراجل مزودة بأنظمة سلامة دقيقة ومتعددة لأن ضغط البخار بداخلها يصل إلى 8 بار في معظم الحالات

وتقسم المراجل إلى نوعين:

  1. مرجل أنابيب النار STB
  2. مرجل أنابيب الماء WTB

مراحل الاحتراق:

نظراً لأن المراجل تعمل على حرق الوقود ونقل الحرارة فعادةً ما يتم وصف مراحل الاحتراق على النحو التالي:

  • مرحلة الاستعداد : وفيها يكون المرجل جاهز للعمل.
  • نقطة الضغط : وفيها يتم ضبط المرجل على نقطة ضغط أو درجة حرارة مطلوب من أجل الوصول إليها وهذه النقطة يتم معرفتها عند تصميم النظام وعلى اساسها يتم اختيار المرجل.
  • اختبارات السلامة : يتم إجراء سلسلة من الاختبارات الذاتية لضمان أن المراجل آمنة للعمل ، مثل فحص مستوى المياه وضغط البخار وغيرها.
  • التنظيف الداخلي للمرجل : يتم استخدام مروحة سحب قسرية أو منفاخ لإجبار الهواء على المرور خلال غرف الاحتراق لإزالة أي وقود غير محترق قد يكون موجود.
  • دليل الاشتعال : يتم خلط الوقود والهواء وتمريرهما عبرأنبوب اشتعال صغير وعندما يحترقان تتولد شعلة دائمة يمكن من خلالها مراقبة الاشتعال ونسبته وصحته.
  • اختبار الشعلة الدائمة : يستخدم جهاز استشعار اللهب للتأكد من أن اللهب قوي ودائم
  • الإشعال الرئيسي : وفيه يتم خلط الوقود والهواء وإجبارهم على المرور من خلال فوهة الموقد إلى حجرة الاحتراق ويتم إشعال الخليط بواسطة الشعلة .

كيف تعمل الأنظمة السابقة في المراجل؟

يستمر الاحتراق بمعدلات مختلفة من احتراق منخفض إلى احتراق مرتفع حتى يتم الوصول إلى نقطة الضغط أو درجة الحرارة المطلوبة.

ومن ثم تتم عملية تنظيف حجرة الاحتراق الخاصة بالمرجل

حيث يتم تشغيل مروحة السحب القسري أو المنفاخ لإزالة أي وقود غير محترق من غرفة الاحتراق

وبعدها يعود المرجل إلى وضعة الاستعداد حتى تنخفض درجة الحرارة أو الضغط إلى ما دون النقطة المحددة ليعود بعدها إلى العمل مجدداً.

مبدأ عمل المراجل

مبدأ العمل الأساسي للمرجل بسيط جداً وسهل الفهم، فالمرجل هو وعاء مغلق يتم فيه تخزين الماء

يحترق الوقود في غرفة احتراق المرجل وتنتج عنه غازات العادم الساخنة

تتلامس هذه الغازات الساخنة مع انابيب الماء داخل المرجل وتنتقل الحرارة من الغازات إلى الماء وبالتالي يتم إنتاج البخار

ثم يتم توجيه هذا البخار إلى التوربينات في محطة الطاقة الحرارية أو أنظمة التدفئة

مجالات استخدام المراجل

هناك العديد من انواع المراجل المستخدمة لأغراض مختلفة مثل مراجل تشغيل وحدات الإنتاج ومراجل تطهير المعدات الطبية أو الغذائية ومراجل التدفئة وغيرها.

المصدر: انقر هنا

  • إعداد : المهندس بشار الحجي
  • تحرير : المهندسة يارا سعد