مشعل گرمابخش خانه ها
به گزارش تاسیسات نیوز، مشعل یا سیستم ایجاد آتش زیر مجموعه تاسیسات مکانیکی ساختمان، با کارکرد ایجاد گرمایش است. این دستگاه با عمل احتراق، یعنی ترکیب مقدار معینی هوا و سوخت در یک فضای ایمن، انرژی سوخت را به انرژی گرمایی تبدیل می کند.
این انرژی تولید شده با دو روش جابه جایی و تشعشع به محیط اطراف انتقال می یابد. در اثر عمل احتراق، مقداری گاز تولید می شود که از راه دودکش از ساختمان خارج می گردد. از جمله کارکردهای مشعل را می توان قرار دادن آتش در سطوح مفید پخش گرما، وارد کردن و نگه داشتن جرقه، مخلوط کردن سوخت و هوا، تبخیر سوخت های مایع و جامد، متناسب کردن میزان سوخت و هوا و تامین سوخت و هوا با دبی و فشار مناسب برای تجهیزات در هر سطح مورد نیاز در فرآیند ذکر کرد.
این دستگاه بیش از همه در صنعت گرمایش به عنوان موتور احتراق بویلرها یا همان دیگ ها به کار می رود. در انواع دیگ ها مشعل هایی با ظرفیت کاری متفاوت استفاده می شود.
در مشعل با پاشش سوخت هایی مانند گاز، گازوئیل و مازوت از راه ورودی و ایجاد جرقه، حرارت مورد نیاز به صورت شعله به داخل کوره هدایت می شود. چند کنترل کننده در مشعل و دیگ میزان و زمانهر یک از فرآیندهای مشعل را کنترل می نماید، مثلا ترموستات دیگ و کنترل دود که گاهی به جای آن از سلول فتوالکتریک استفاده می شود، به طور خودکار باعث کار کردن و از کار افتادن مشعل می شود.
فصل اشتراک مشعل ها:
فصل مشترک ساختمان همه انواع مشعل ها دو چیز است:
– نیاز به اتمیزه کردن (پودر کردن) سوخت مایع
– نیاز به ترکیب سوخت با هوای احتراق
علت اتمیزه کردن سوخت مایع این است که بیشتر سوخت ها در حالت مایع به راحتی محترق نمی شوند. برای مثال اگر یک کبریت روشن را درون یک محفظه حاوی نفت فرو کنیم، شعله آن به سرعت خاموش می شود، بنابراین برای محترق کردن این قبیل سوخت ها، نیاز است تا آنها را از حالت مایع به حالت پودر تبدیل کنیم. اتمیزه کردن سوخت، سطح تماس آن را با اکسیژن هوا بیشتر کرده و احتراق آن را آسان تر می کند.
اگر اتمیزه شدن ناقص صورت گیرد، سایز قطعات خیلی بزرگ خواهد بود و این ذرات به صورت ناقص محترق شده و به صورت نیم سوز از شعله خارج می شوند. این مساله به صورت پرتاب شدن ذرات آتش در شعله دیده می شود و علاوه بر احتراق ناقص و پایین آمدن راندمان باعث تشکیل رسوب در محفظه احتراق نیز می شود.
انواع مشعل
مشعل ها بر مبنای پروفیل شعله تولید شده، نوع سوخت، روش اشتعال و ظرفیت کاری تقسیم بندی می شوند. بر اساس نوع سوخت می توان آنها را به انواع زیر تقسیم کرد:
مشعل گازسوز: این مشعل ها برای احتراق گاز طبیعی طراحی شده اند. دبی سوخت گازی لازم در این مشعل ها توسط شیر برقی کنترل شده و هوای لازم برای احتراق آنها توسط یک دمنده که ر وی محور موتور نصب شده است، تامین می شود.
دبی این هوا توسط دمپر هوایی که در ساختمان مشعل نصب شده است، کنترل می شود. جریان گاز از یک فیلتر عبور کرده با هوای احتراق مخلوط شده و آماده احتراق می شود. اگر فشار هوای احتراق از حدی کمتر شود و یا دبی سوخت از مقدار مورد نظر بیشتر یا کمتر شود، این موضوع توسط سنسورهای فشار تعبیه شده در مشعل حس شده و مشعل به وسیله یک رله کنترلی، خاموش می شود.
در صورت مناسب بودن تمام شرایط، در نهایت مخلوط سوخت گازی و هوا، توسط جرقه که به وسیله یک ترانس ولتاژ بالا نصب شده در ساختمان مشعل ایجاد می شود و یا به وسیله شعله یک شمعک که در مسیر خروجی جریان قرار می گیرد، محترق می شود. همچنین به منظور یکنواخت کردن و پایدار سازی شعله از یک شعله پخش کن در جلوی نازل سوخت استفاده می شود.
برای کنترل فرآیند احتراق، از یک سنسور به نام مسله یونیزاسیون در مسیر شعله استفاده می شود. در صورت برقرار شدن شعله و وجود حرارت، یک جریان الکتریکی در آن برقرار شده و رله مشعل با دریافت این جریان به عملکرد خود ادامه می دهد. اگر به هر علت، تغییری در وضعیت این جریان رخ دهد، مشعل توسط رله خاموش می شود.
مشعل های دوگانه سوز: عملکرد مشعل هایی که با سوخت مایع کار می کنند به این صورت است که سوخت مایع در آنها باید به پودر تبدیل شود تا احتراق روی آن به خوبی انجام گیرد. سوخت مایع پودر شده می بایست با هوا ترکیب شود و دمای ترکیب باید تا بالای دمای احتراق افزایش یابد. یک ورودی پیوسته از سوخت و هوا نیز باید تامین شود و محصولات احتراق باید از محفظه احتراق خارج شوند.
مشعل های مایع سوز به چهار گروه اصلی تقسیم می شوند و هر یک از آنها سوخت را به روش خاصی اتمیزه می کنند:
مشعل جت فشاری: در این مشعل، سوخت فشرده شده و از درون یک نازل عبور داده می شود. این نازل، سوخت را پودر و آن را با هوای احتراق مخلوط می کند و باعث احتراق می شود. در سوخت های نفتی سنگین، فشار اتمیزه کردن باید تا 30 بار بالا رود و در سوخت های نفتی سبک، این فشار به شش بار می رسد.
این نوع مشعل مایع سوز، سوخت را به خوبی اتمیزه می کند، نازل های به کار رفته در آنها ارزان ترند و تعمیر و نگهداری این مشعل ها آسان تر است، اما در مقابل یک افت کوچک در فشار اتمیزه کردن یا افزایش کمی در ویسکوزیته (گرانروی) سوخت، باعث افزایش سایز قطرات و در نتیجه کاهش راندمان احتراق می شود. این نوع مشعل برای مصارف در ساختمان های بزرگ گزینه مناسبی نیست.
مشعل های Air/Steam-Atomized: در این نوع از مشعل، سوخت در فشار کمتری نسبت به مشعل های جت فشاری معمولی به درون نازل تغذیه می شود. بخار یا هوای فشرده نیز به درون نازل تغذیه می شود. سوخت و هوا به خوبی درون نازل با یکدیگر مخلوط می شوند. پس از آن ترکیب مذکور از نازل خارج شده، انبساط یافته و یک اسپری از سوخت اتمیزه شده را ایجاد می کند.
این مشعل ها تغییر در کیفیت سوخت را تحمل می کنند، نیازی به پمپ سوخت فشار بالا ندارند، ساده و پایا کار می کنند و گزینه ای مناسبی برای مصارف بالا هستند، اما در مقابل به هزینه اولیه بالایی نیاز دارند، ممکن است احتراق آنها دشوار باشد، نیاز به منبع تامین بخار یا حجم وسیعی از هوای فشرده دارند، نازل آنها گران است.
مشعل های روتاری کاپ Rotary Cup : در مشعل های روتاری کاپ سوخت با فشار کمی وارد انتهای یک محفظه در حال دوران شده و به سمت دیواره این محفظه پرتاب می شود و به صورت یک فیلم بسیار نازک از سیال، از لبه های محفظه خارج می گردد. محفظه دورانی این مشعل ها با یک موتور الکتریکی و با سرعتی در حدود 5000 دور بر دقیقه دوران می کند.
یک فن اصلی هوا، به صورت هم مرکز با محفظه دورانی، دوران کرده و هوا را اطراف بخش خارجی محفظه می دمد. این هوا با فیلم سیال برخورد کرده و آن را به قطرات کوچک تبدیل می کند. در این نوع مشعل تغییر در ویسکوزیته (گرانروی) سیال تاثیر چندانی بر آن ندارد، ولی قیمت آن بالاست، نیاز به تنظیمات هر روزه دارد و عملکرد آن پیچیده است.
مشعل های Lowpressure atomizing : در این مشعل ها سوخت مایع در فشار بسیار کم وارد یک جریان هوای با سرعت بالا می شود. هوای پر سرعت، سوخت را به قطرات ریز تبدیل کرده و آشفتگی های موجود در هوا، سوخت و هوا را با هم ترکیب و آن را بیشتر اتمیزه می کند.
منبع تامین هوا معمولا یک دمنده فشار بالاست. این نوع مشعل بسیار پایدار بوده و می تواند حجم زیادی از سوخت را مشتعل کند. هزینه اولیه آن نسبتا کم است و از آنجا که به هوا یا بخار فشرده نیاز ندارد، هزینه عملکردی کمی دارد. این مشعل ها فرآیند اتمیزه کردن را به طور مطلوب انجام نمی دهند و معمولا برای کوره های خیلی داغ یا خیلی بزرگ مناسبند.
انتهای خبر