סיווג מבנה של מיכלים לחימום: סוגי מיכלים, רכיבים ותקנים לבטיחות

סיווג מבנה של מיכלים לחימום: סוגי מיכלים, רכיבים ותקנים לבטיחות

מהם סוגי המיכלים השונים?
סירים מסווגים לפי קריטריונים מרובים כדי להתאים לצרכים תעשייתיים, מסחריים ומרשתיים מגוונים. להלן פירוט מפורט:

1. סיווג סירים לפי יישום
- סירים לתחנות כוח (להפקת חשמל)
- סירים תעשייתיים (ליצרנות, עיבוד וכו')
- סירים דומים (לתחמיס בתי-משנה/מים חמים)
- סירים ימיים (לספינות ואוניות)
- סירים לרכבות (לרכבות)

2. סיווג סירים לפי מדיום העברת החום
- סירים לאדים (הנפוצים ביותר בתהליכים תעשייתיים)
- סירים למי חמים (למערכות תחמיס)
- מיכלים משולבים לגזים ולמים (לשימוש כפול)
- מִשְׁרָעוֹת אוֹר הַחַם (למטרות ייבוש)
- מיכלים לנגזרות אורגניות (לתחמוצת בטמפרטורות גבוהות)
- מיכלים למדיום מיוחדים (למשל, מיכלים למלח נוזלי)

3. סיווג מיכלים לפי דלק/מקור חום
- מיכלים שמשתמשים בפחם (מסורתיים, המשתמשים בפחם כדלק)
- מיכלים שמשתמשים בנפט/גז (נקיים יותר, המשתמשים בנפט או בגז טבעי)
- מיכלים שמשתמשים בביו-מאסה (ידידותיים לסביבה, המשתמשים בעץ, באגאס או בפסולת)
- מיכלים המונעים על ידי אנרגיה גרעינית (לתחנות כוח בקנה מידה גדול)
- מיכלים לשימוש בחום פסולת (מחזירים את חום הפסולת התעשייתי)
- סירים חשמליים (לשימוש בקנה מידה קטן עם פליטות נמוכות)

4. מיון סירים לפי דרגת הלחץ
- סירים על-קריטיים (לחץ ≥ 22.1 MPa)
- סירים תת-קריטיים (16.7 MPa ≤ לחץ < 22.1 MPa)
- סירים בעלי לחץ אולטרה-גבוה (13.7 MPa ≤ לחץ < 16.7 MPa)
- סירים בעלי לחץ גבוה (9.8 MPa ≤ לחץ < 13.7 MPa)
- סירים בעלי לחץ תת-גבוה (5.3 MPa ≤ לחץ < 9.8 MPa)
- סירים בעלי לחץ בינוני (3.8 MPa ≤ לחץ < 5.3 MPa)
- סירים בעלי לחץ נמוך (לחץ < 3.8 MPa)

5. מיונים נוספים של סירים
- לפי מבנה: מיכלים מימיים, מיכלים אשיות, מיכלים משולבים של מים ואש
- לפי הזרימה: זרימה טבעית, זרימה מאולצת, מיכלים חד-פעמיים
- לפי בעירה: בעירה על מסננת, בעירת אבקה דקיקה, בעירה במאגר נוזלי
- לפי אופן האספקה: מתקנים המורכבים באתר, מתקנים מונפקים מראש, מתקנים מוכנים מראש (פקייג)
- לפי תקנות ייצור: קלאס A/B/C/D (תקנות ייצור המיכלים הסיניים)

מבנה המיכל: הרכיבים העיקריים והדרישות המרכזיות
מיכל מורכב מגוף עיקרי (החלקים המרכזיים לייצור אדים) וציוד עזר. הבטיחות היא קריטית, מכיוון שמיכלים פועלים בטמפרטורות ובלחצים גבוהים — תקנות מחמירות שולטות בעיצובם וייצורם.

רכיבים מרכזיים בגוף המיכל
1. תוף/גופת המיכל
- אוסף, מאחסן ומפריד אדים ומים; משלים את מים הזינה.
2. ראש (מאניפולד)
- מחבר צינורות חימום, צינורות ירידה וצינורות; מסווג לפי שימוש (קיר מים, מחמם עליון) או לפי מיקום (עליון/תחתון).
3. צינורות חימום
- צינורות מים: מובילים מים/אדים (מחוממים מבחוץ; בשימוש ברוב המבשלים).
- צינורות אש: מובילים גז מעשן (מונחים מבחוץ; בשימוש רק במבשלים קטנים).
4. אקונומיזר
- מחמם מראש את מים הזנה כדי לפגוע בטמפרטורת גז הפליטה ולהגביר את היעילות.
5. מחמם עליון
- מחמם אדים רווים לאדים על-רווים (ממלא את דרישות טמפרטורת התהליך).
6. מפחית חום
- מרגל את טמפרטורת אדי השרפה המועברים כדי להבטיח בטיחות וביצועים.
7. ריפוד התנור
- סוגר את מרחב הבעירה במבנים של סירים (אנכי או אופקי).

דרישות מבניות בסיסיות לסירים
כדי להבטיח בטיחות ויעילות, עיצובה של הסיר חייב לקיים:
- הרחבה חופשית של הרכיבים במהלך הפעלה
- קירור מהימן של כל משטחי החימום
- חוזק מספיק לרכיבים הנושאים לחץ
- מינימיזציה של ריכוזי מתח במקומות הלחיצה/הapasים
- קירות תנור מוצמדים היטב
- התקנה, הפעלה ותחזוקה קלות

מבנים נפוצים של מיכלים לרתיחת מים: מיכלים אנכיים
מיכלים אנכיים לרתיחת מים (טיפוס צינור מים או צינור אש) הם יחידות בעלות יעילות נמוכה וקיבולת קטנה. הם משמשים רק במקרי לחץ נמוך ובדרישות נמוכות (למשל, אזורים שבהם תקנות הסביבה רופפות), בשל מגבלות כגון התאמה לקויה לדלק וליעילות נמוכה.

רכיבים מרכזיים: ראש, תוף, טבעת U, שכבת בידוד של המגמה, צינורות מים וצינור עישן.