تولید مشعل‌های چرخشی با قابلیت کاهش سوخت و آلاینده‌های موتورخانه
پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر اخیرا مشعل جریان چرخشی را عرضه کردند که با حذف قطعات چرخاننده جریان علاوه بر کاهش هزینه‌های طراحی، تعمیر و نگهداری موجب کاهش مصرف سوخت، کاهش تولید آلاینده های احتراقی مانند ناکس و افزایش راندمان فرآیند احتراق می‌شود.
به گزارش تاسیسات نیوز، علیرضا جوارشکیان- مجری طرح – استفاده از مشعل‌های جریان چرخشی در احتراق و کاهش مصرف سوخت را از هداف اجرای این طرح ذکر کرد و گفت: استفاده از این فناوری موجب کاهش آلاینده‌های زیست محیطی و افزایش راندمان در فرآیند احتراق خواهد شد.
وی با بیان اینکه استفاده از این فناوری به صورت تئوری و طرح‌های صنعتی در دنیا تا حدودی پیشرفت کرده است، اظهار داشت: از این فناوری در کشور تاکنون به صورت صنعتی کاربردی نشده است که با اجرای مطالعاتی در این زمینه موفق به طراحی و ساخت نمونه تحقیقاتی مشعل‌های جریان چرخشی در فاز پایلوت صنعتی شدیم.
جوارشکیان با اشاره به اهمیت این فناوری گفت: این طراحی باعث افزایش پایداری شعله می شود که این افزایش در پایداری کمک می کند تا شعله در دبی‌های باﻻتر خاموش شود.
وی از دیگر دستاوردهای این طراحی را کوتاه شدن طول شعله دانست و گفت: این امر باعث می شود تا در طراحی کوره و یا محفظه احتراق، فضای کمتری مورد نیاز باشد. از دیگر سو، می‌توان احتراق در این مشعل را یک دست‌تر از سایر مشعل‌های در نظر گرفت، به این معنی که به دلیل وجود چرخش در داخل جریان، اختلاف درجه حرارت کمتری وجود دارد. این مزیت باعث می‌شود تا انتقال حرارت به صورت یکنواخت صورت گیرد.
جوارشکیان، مزیت عمده این طرح را سادگی ساخت و دارا بودن قابلیت تغییر عدد چرخش به صورت پیوسته از صفر تا مقدار بیشینه ذکر کرد و ادامه داد: این مزیت به کاربر امکان می‌دهد تا بدون نیاز به تغییر خاص در عملکرد مشعل، تغییرات مورد نیاز را اعمال کند. مزیت دیگر این طراحی، عدم نیاز به ساخت پره‌های متفاوت برای دستیابی به گستره عظیمی از اعداد چرخش است. این امر باعث می‌شود تا از افت‌های مکانیکی و تعمیرات دوره ای نیز تا حد زیادی جلوگیری کرد.
مجری طرح با تاکید بر اینکه این فناوری کاربر را قادر می‌کند تا بر اساس ظرفیت موتورخانه‌ها تعیین کند که چه میزان سوخت با چه میزان ترکیب آن با هوا استفاده شود، خاطر نشان کرد: مزیت دستاوردهای این طرح نسبت به سایر طرح‌های اجرایی شده در این زمینه قابلیت عملیات این مشعل در بازه گسترده ای از کاملا غیر پیش آمیخته تا کاملا پیش آمیخته است.
وی در این باره توضیح داد: از عمده ترین نوآوری های این طرح می توان به حذف پره های چرخاننده اشاره کرد. به این صورت که با استفاده از تکنیک های مدرن آیرودینامیکی، روشی کارامدتر ارائه شده تا علاوه بر اینکه کیفیت فرایند احتراق را افزایش می دهد، هزینه های تعمیر و نگهداری قطعات مانند پره های چرخاننده را از بین می برد. حذف قطعات از این جهت برای مشعل مزیت تلقی می شود که مشعل‌ها دارای قطعاتی هستند که با افزایش دما تا بیش از 1000 درجه سانتیگراد دچار خستگی و تنش دمایی می‌شوند که در نهایت این قطعات دچار شکست خواهند شد که در این پروژه تحقیقاتی با آئرودینامیکی کردن این مشعل‌ها اقدام به حذف قطعات شد.
جوارشکیان اعلام کرد: از دیگر موارد برجسته این طرح، پوشش دادن بازه گسترده ای از حالت های احتراقی است. به این ترتیب که با استفاده از یک سیستم کنترلی می توان فرایند احتراق را از حالت کامﻼً پیش مخلوط تا حالت کامﻼً غیر پیش آمیخته کنترل کرد. این مزیت باعث می شود تا متناسب با نوع کاربرد، فصل، نوع سوخت و سایر پارامترها، حالت احتراقی انتخاب شده و در نتیجه باﻻترین راندمان احتراقی تأمین شود.
وی ادامه داد: این فناوری در هر جایی که از مشعل و سوخت استفاده می‌شود قابل کاربرد است که از آن جمله می‌توان به موتورخانه‌ها و کارخانه‌ها دارای مشعل چون صنایع فولاد سازی، خودرو سازی، نیروگاه‌ها، توربین‌های گازی و ذوب فلزات، کوره های سیمان و آبگرمکن‌های خانگی اشاره کرد.
به گفته این محقق این پروژه تحقیقاتی با راهنمایی دکتر تابع جماعت اجرایی شده است.
پایان پیام/.