قبل از آنکه به سراغ پاسخ دلایل احتراق مشعل برویم ابتدا باید این وسیله را به شما عزیزان توضیح دهیم. مشعل وسیله ای است که سوخت را برای سوختن کامل تحت کنترل با مخلوط کردن با هوا در نسبت بهینه فراهم می کند. مشعل صنعتی یک محصول کلیدی برای فناوری های گرمایشی است. برای توضیح مشعل باید موضوع احتراق را بدانیم. احتراق، اجزای قابل احتراق در سوخت با اکسیژنی که در نتیجه واکنش شیمیایی آمده اند با انتشار گرما تعریف می شود.مشعل و احتراق دو اصطلاحی هستند که نمی توان آنها را از یکدیگر جدا کرد.
دلایل احتراق مشغل
همانطور که می دانید گرما یک منبع انرژی است. هنگامی که سوخت با اکسیژن واکنش می دهد، احتراق صورت می گیرد و انرژی گرمایی و نور آزاد می شود. هدف اصلی رسیدن به گرما پس از تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی حرارتی است. این نوعی انرژی است که در بسیاری از زمینه‌های زندگی‌مان، از گرم کردن، تغذیه و تولید به آن نیاز داریم.اساسی ترین محصول بین سوختن آزاد و سوختن کنترل شده مشعل ها هستند. فرآیند احتراق با واکنش با کربن، هیدروژن و اکسیژن گوگرد موجود در سوخت صورت می گیرد. در نتیجه هیدروکربن ها و بخار آب آشکار می شوند. نتیجه احتراق سوخت های مایع زرد روشن است و خاصیت تابش بسیار بالایی دارد.علت نرخ هیدروژن در سوخت‌های گاز بیشتر به بخار آب مربوط می‌شود تا احتراق مایع و زغال سنگ.
نحوه احتراق مشعل ها چگونه است؟
وقتی می پرسیم مشعل چگونه کار می کند. یا نحوه احتراق مشغل چگونه است باید بگویم که مشعل ها سوخت را کنترل می کنند و حرارت را به طور همگن به کانال صحیح انتقال می دهند با یک محفظه احتراق انجام می شود. انرژی گرمایی تولید شده توسط شعله به وسیله محفظه احتراق به محلی که انرژی مورد نیاز است منتقل می شود. موتور مشعل با انرژی الکتریکی کار می کند تا فن مورد استفاده برای تغذیه هوای احتراق به مشعل را کار کند. موتور در مشعل های سوخت مایع نیز سوخت را به پمپ روغن منتقل می کند و سوخت مایع با فشار زیاد به نازل سوخت منتقل می شود.
سوخت در مشعل های گازی با کمک شیرهای برقی و رگولاتورها تحت کنترل نگه داشته می شود. ترانسفورماتور ولتاژ بالا که جرقه مورد نیاز برای اولین احتراق را ایجاد می کند، با انرژی الکتریکی نیز وارد بازی می شود. با رسیدن سوخت از خط سوخت به سر احتراق، هوایی که به کمک فن در بدنه اصلی مشعل به سر احتراق دمیده می شود از طریق سیستم توربولانس مخصوص به طور همگن مخلوط شده و احتراق انجام می شود.
یک رله الکترونیکی کنترل احتراق، پیش جارو کردن، زمان احتراق، کنترل شعله، مقدار سوخت، خاموش شدن یا عملکرد تدریجی یا متناسب مشعل را به طور ایمن در زمان و مراحل مناسب کنترل می کند. با کنترل مخلوط سوخت و هوا، راندمان بهینه مخلوط توسط خدمات فنی با انجام تنظیمات حساس با تجهیزات روی مشعل به دست می آید تا از احتراق ایمن و کارآمد اطمینان حاصل شود. پیشرفت‌های الکترونیکی در کنترل سوزاندن، تولید تجهیزات جدید و مخلوط‌های هوای سوخت در سطح بهینه در نتیجه سیستم آشفتگی Uret، سطوح انتشار گازهای خروجی را به حداقل رسانده و میزان گرمای تولیدی نیز به میزان زیادی بهبود یافته است.
چگونه یک مشعل خوب خریداری کنیم؟
مشعل وسیله‌ای است که نسبت خاصی از سوخت و هوا را (بر اساس ظرفیت) مخلوط می کند و سپس مخلوط را مشتعل می کند تا از سوخت گرما تولید کند. انرژی تولید شده توسط مشعل توسط تابش و همرفت به سیال (بیشتر آب) مورد استفاده در سیستم گرمایش از طریق دیگ منتقل می شود.با توجه به راندمان احتراق ناقص مشعل ها و برخی دیگر از منابع اتلاف حرارت، ظرفیت مشعل معمولاً 20 درصد بالاتر از دیگ بخار انتخاب می شود. به همین دلیل برای خرید این وسیله باید دقت زیادی انجام داد.
نکات مهم در خرید مشعل کیست؟
چهار نکته در مورد احتراق مشعل
- ارزش گرمایشی یک لیتر سوخت دیزل حدود 8500 کیلو کالری است
- ارزش گرمایشی هر کیلوگرم گازوئیل حدود 10500 کیلو کالری است
- ارزش گرمایشی هر متر مکعب گاز طبیعی تقریباً 9200 کیلوکالری است
- به ازای هر 300 متر افزایش ارتفاع از سطح دریا، کاهش چگالی هوا باعث کاهش راندمان احتراق بیشتر مشعل ها تا حدود 4 درصد می شود.
تقسیم بندی مشعل بر اساس نوع سوخت :
احتراق مشعل ها به نوع سوخت آن بستگی زیادی دارد.
مشعل روغن سبک
مشعل روغن سنگین
چند مشعل
عملیات مشعل های عمومی
در مشعل های فن، شروع کار بر اساس ترموستات دیگ و برنامه رله است. ابتدا فن ورودی هوا به مدت 30-60 ثانیه با فرمان رله فعال می شود و سپس شمع فعال می شود. پس از آن، شیر سوخت الکتریکی (گاز، گازوئیل، مازوت) باز می شود و سوخت وارد محفظه احتراق دیگ یا بخاری می شود. سپس یک جرقه در مقابل شعله پخش کن شعله ایجاد می کند.
پس از تولید شعله، دیگر نیازی به جرقه یا قوس الکتریکی نخواهد بود و با فرمان فتوسل یا یون، شمع غیرفعال می شود و مشعل به سوختن ادامه می دهد تا ترموستات به آن دستور خاموش کند.
الکتروموتور فن ورودی هوا با برق تک فاز یا سه فاز بر اساس ظرفیت مشعل و با سرعت چرخشی 2900 RPM کار می کند.
بدنه مشعل گازوئیلی یا گازی معمولاً از آلومینیوم ریخته گری ساخته شده است که سایر اجزاء به آن متصل می شوند.
مکانیسم عملیاتی مشعل سوخت مایع
سوخت مایع به طور کامل از طریق یک پمپ دیزل یا مازوت تبخیر می شود (اتمیزه می شود) تا احتراق مناسب حاصل شود. سوخت مایع پودری با هوا از طریق یک نازل یا چند نازل (بر اساس ظرفیت) مخلوط می شود. مخلوط هوا و سوخت با جرقه ای که توسط شمع تولید می شود می سوزد. محصولات احتراق باید پس از تبادل حرارت از محفظه احتراق خارج شوند.
ویژگی های مشترک مشعل سوخت مایع
نیاز به اتمیزه کردن سوخت مایع؛
برای مخلوط شدن به هوا و هوای احتراق نیاز دارید.
سوخت‌های مایع باید قبل از احتراق اتمیزه شوند، زیرا عمدتاً دارای درجه اکتان پایین هستند و در فاز مایع به راحتی مشتعل نمی‌شوند.
به عنوان مثال، قرار دادن یک کبریت روشن در یک بشکه روغن شعله را به سرعت از بین می برد. چنین سوخت هایی باید قبل از احتراق تبخیر شوند (اتمیزه شوند). اتمیزه کردن تماس بین سوخت و اکسیژن را افزایش می دهد و اشتعال را افزایش می دهد.
به عنوان مثال، با استفاده از یک نازل می توان سوخت نفت را با سرعت جریان 1 GPH تحت فشار کاری 7 بار به بیش از 50 میلیارد قطرات روغن تبدیل کرد. قطر قطرات بین 0.0002-0.01 اینچ متفاوت است.
چهار گروه اصلی مشعل های سوخت مایع
جت فشار
فنجان چرخشی
هوا/بخار اتمیزه شده
اتمیزه کردن هوای کم فشار
مشعل مازوت
این مشعل ها از یک نازل برای تبخیر سوخت استفاده می کنند. قطرات باید الگوی خاصی داشته باشند و نازل را در یک زاویه مشخص با توزیع یکنواخت ترک کنند. رایج ترین الگوی جریان، شکل مخروطی است. تبخیر سوخت نیاز به انرژی دارد. انرژی مذکور از طریق پمپ دیزل یا مازوت به صورت فشار وارد سیستم می شود و سپس به سرعت تبدیل می شود. هنگام استفاده از مشعل مازوت، یک پیش گرم کننده برای سوخت برای جلوگیری از کاهش انعطاف پذیری مازوت در شرایط سرد ضروری است.
انواع مکانیسم نازل های سوخت مایع مورد استفاده در مشعل ها
یک جزء کوچک که به نام نازل شناخته می شود، سوخت را در مشعل های جت تحت فشار که از سوخت مایع استفاده می کنند، اسپری می کند
نازل ها با توجه به سرعت جریان و الگوی پاشش و زوایای خود متفاوت هستند. پمپ دیزل سوخت را با فشار به داخل نازل پمپ می کند. هنگام خروج از دهانه، سوخت توسط نیروی گریز از مرکز به عنوان یک لایه نازک و با سرعت بالا از مرکز نازل خارج می شود. سه نوع اصلی نازل بر اساس الگوی اسپری آنها وجود دارد. زاویه و الگوی پاشش باید با توجه به محفظه احتراق و طراحی مشعل انتخاب شود. زوایای استاندارد پاشش سوخت در نازل ها 30، 350، 60، 70، 80 و 90 درجه است.
تنظیم هوا و سوخت در مشعل
احتراق کامل با تنظیم دقیق نسبت هوا به سوخت حاصل می شود. هرچه این نسبت دقیق تر باشد، راندمان احتراق بهتر و مصرف سوخت کمتر است. در مشعل های کوچکتر، یک دمپر دستی این نسبت را تنظیم می کند، اما در مشعل های بزرگتر، یک دمپر خودکار تغذیه هوا را تنظیم می کند. از آنجایی که دما و رطوبت دیگ در طول سال متفاوت است، مشعل های بزرگ نیاز به پیکربندی مجدد برای دمپر هوای خود در هر فصل دارند. امروزه مشعل های مدرن از یک سیستم کنترل هوشمند (PLC) برای تنظیم خودکار نسبت هوا به سوخت در طول روز و تمام فصول استفاده می کنند.
مشعل دوسوختی و چند سوختی
مشعل هایی که می توانند بیش از یک نوع سوخت بسوزانند دو سوخت یا چند سوخت نامیده می شوند.
با این حال مشعل های دوگانه سوز معمولاً از سوخت گاز و گازوئیل استفاده می کنند. همچنین مشعل هایی که مازوت را نیز می سوزانند چند سوختی نامیده می شوند.
مشعل های چندگانه سوز نیاز به استفاده از پیش گرم کن مانند مشعل های مازوت دارند و می توانند از سوخت های گاز، گازوئیل و مازوت استفاده کنند.
ممنون بسیار کاربرد بود