مشعل2019-08-13T13:26:22+03:30

مشعل دستگاهی است که روی دیگ نصب می شود و برای کنترل احتراق سوخت استفاده می شود. مشعل ها از نظر نوع سوخت مصرفی به سه نوع: گازوئیلی، گازی و مازوت سوز تقسیم می شوند. مشعل هایی نیز ساخته می شوند که می توانند از دو سوخت استفاده نمایند.

قطعات مهم یک مشعل گازوئیلی عبارتند از: الکتروموتور، فن یا دمنده (از نوع قفسه ای)، پمپ گازوئیل، رله، ترانس، شیربرقی، نازل، چشم الکتریکی(فتوسل)، الکترودهای جرقه، شعله پخش کن، دریچه هوا و شیر یا پیچ تنظیم گازوئیل.

طرز کار مشعل گازوئیلی:

وقتی برق مشعل به وسیله فرمان اکوستات دیگ یا هر روش دیگر برقرار می شود، ابتدا الکتروموتور مشعل شروع به کار می کند و همزمان با آن دمنده و پمپ گازوئیل شروع به دوران می کنند. دوران فن موجب جریان هوای اتاق به داخل دیگ و خروج هوای محفظه دیگ از طریق دودکش به خارج می شود. این عمل حدود 20 ثانیه طول می کشد تا چنانچه از قبل بخاری از سوخت در داخل محفظه دیگ وجود دارد، پیش از آنکه جرقه ای انجام شود، به خارج منتقل گردد. در این مدت گرچه پمپ گازوئیل دوران می کند اما به علت بسته بودن شیر برقی هیچ مقدار گازوئیل به محفظه دیگ ارسال نشده بلکه فقط گازوئیل از مخزن سوخت مکیده شده و سپس به مخزن یا به لوله مکش پمپ گازوئیل برگشت داده می شود.

بعد از حدود 20 ثانیه با فرمان رله به ترانس، الکترودها شروع به جرقه زدن می کنند و سپس شیر برقی باز شده و گازوئیل از طریق نازل مشعل به صورت افشانه به داخل محفظه دیگ پاشیده شده و شعله تشکیل می شود. فتوسل یا چشم الکتریکی با مشاهده شعله از طریق رله فرمان قطع جرقه را به وسیله قطع برق ترانس می دهد. عمل احتراق تا رسیدن آب دیگ به دمای لازم ادامه پیدا می کند. چنانچه گفته شد، کلیه عملیات مشعل به وسیله رله تنظیم می شود.

اگر به عللی شعله خاموش شود ولی پاشش سوخت ادامه یابد، فتوسل دوباره فرمان جرقه زدن می دهد. بنابراین، فتوسل نقش ایمنی مهمی داشته و لازم است شیشه آن همواره تمیز نگه داشته شود. پس از تشکیل شعله، علت قطع عمل جرقه زدن جلوگیری از داغ شدن و سوختن ترانس می باشد. البته، مشعل هایی وجود دارد که دائم جرقه می زنند.

پمپ گازوئیل که یک پمپ دنده ای است گازوئیل را از مخزن سوخت کشیده و پس از عبور از یک صافی آنرا با فشار حدود 5 تا 8 اتمسفر (75 تا 125 پاوند بر اینچ مربع) از نازل عبور داده و به داخل محفظه احتراق دیگ می پاشد. همزمان، هوا که توسط فن از اطراف نازل به داخل محفظه احتراق جریان دارد، به وسیله شعله پخش کن حالت رخشی پیدا می کند تا با سوخت بهتر مخلوط شود. مقدار جریان سوخت را می توان به وسیله شیر یا پیچی که در روی مشعل وجود دارد تنظیم کرد. پایین بودن مقدار سوخت موجب تولید شعله ای کوتاه و زرد درخشان می شود و سوخت زیاد شعله ای طویل، زرد تیره، دودزا و با صدای کمتر ایجاد می کند. مقدار هوای احترا نیز در مشعل ها به وسیله دمپر هوا قابل تنظیم است.

مشعل های با ظرفیت بالا دارای دو نازل می باشند که در مسیر لوله جریان سوخت به هر نازل یک شیر برقی قرار دارد. پس از شروع عمل جرقه ابتدا شیر برقی نازل کوچکتر که حدود 40% سوخت را تامین می کند، باز می شود و پس از حدود 20 ثانیه که شعله به وسیله این نازل تشکیل شد، شیر برقی نازل دوم باز می شود. در مشعل های بزرگ صنعتی در ابتدای شروع به کار مشعل، هوا نیز به تدریج فزایش پیدا می کند تا جریان شدید هوا مانع تولید جرقه و تشکیل شعله اولیه نشود.

به وسیله ترانس مشعل 12000 ولت اختلاف پتانسیل تولید می شود که با توجه به آن فاصله الکترودهای جرقه از یکدیگر حدود 4 میلیمتر تنظیم می شود. همچنین فاصله الکترودها تا شعله پخش کن باید طبق کاتالوگ سازنده باشد تا بازده اشتعال بالاتری به دست آید. مشعل های کوچک معمولا با فلانچی که در روی آنها قرار دارد مستقیما روی دیگ نصب می شوند، اما، مشعل های بزرگتر باید روی پایه (فنداسیون) قرار گیرند.

مشعل های گازی ساختمانی بسیار شبیه مشعل های گازوئیلی هستند، با این تفاوت عمده که در این مشعل ها پمپ گازوئیل، نازل و صافی سوخت وجود نداشته، و سوخت گاز مستقیما به محل جریان هوا برای احتراق وارد می شود.

در مشعل های گازی به مسائل ایمنی توجه بیشتری می شود. به عنوان مثال در ابتدای شروع به کار مشعل زمان دمیدن هوا پیش از جرقه زدن و شروع احتراق طولانی تر از زمان مربوطه در مشعل های گازوئیلی است. همچنین ممکن است در مسیر گاز دو شیر برقی نصب گردد یا شیر رقی به تدریج باز شود اما سریع مسدود شود.

در دیگهای پکیج با ظرفیت نسبتا پایین و نیز در بسیاری وسایل گازسوز خانگی از مشعل های گازسوز اتمسفریک استفاده می شود. روش کار این مشعل ها بر اساس مشعل بنسن (Benson) می باشد. این مشعل ها نیاز به دمیدن هوای اجباری به وسیله فن نداشته و بدون تولید صدا عمل می کنند.

انتخاب مشعل های گازی براساس حجم گاز مصرفی این مشعل ها در واحد زمان (ساعت) انجام می شود:

Vgas=QB/E*η

که در آن Vgas حجم گاز مصرفی، QB ظرفیت حرارتی دیگ، E انرژی حرارتی تولیدی از واحد حجم گاز و η بازده مشعل گازی می باشد. چنانچه ظرفیت مشعل بالا باشد گاز از طریق دو لوله به محل احتراق وارد می شود که در هر مسیر یک شیر برقی قرار دارد. مسیری که در ابتدا باز می شود و موجب شروع احتاق می شود حدود 10 تا 40 درصد گاز مصرفی مشعل را ارسال می کند. همچنین، اغلب شیر برقی این مسیر به تدریج باز می شود اما سریع بسته می شود.

این مشعل ها که نفت سیاه (مازوت) می سوزانند در گذشته به ویژه بر روی دیگ های بخار با ظرفیت های بالای سیستم های تهویه مطبوع استفاده می شوند. با توجه به اینکه لزجت مازوت به ویژه در زمستان زیاد است، لازم است قبل از ورود به مشعل تا حدود 150 درجه فارنهایت گرم شود. این عمل به وسیله هیتر برقی یا به وسیله بخار دیگ انجام می شود. در این نوع مشعل، همچنین پاشش نفت کوره به داخل محفظه احتراق به کمک بخار یا جریان هوا با فشار حدود 3/1 اتمسفر انجام می شود و پیش از پاشش سوخت لازم است کوره توسط شعله یک سوخت سبک مانند گاز طبیعی گرم شود.