مشعل 

مشعل

مشعل دستگاهی است که با ترکیب مقدار معینی هوا با سوخت در یک فضای ایمن، سوخت را مشتعل نموده و از این طریق انرژی سوخت را به انرژی گرمایی تبدیل می‌کند. کار اصلی مشعل ایجاد گرمایش است؛ یکی از بزرگترین استفاده‌های مشعل در صنعت گرمایش به عنوان موتور احتراق دیگ ها و بویلرها است. علاوه بر سیستم های گرمایشی ساختمان، مشعل ها در صنایع مختلف نیز کاربرد فراوانی دارد. مشعل ها می توان بر اساس نوع سوخت به انواع گازسوز، گازوئیل سوز، مازوت سوز و چندگانه سوز تقسیم بندی نمود. 

قطعات اصلی مشعل

موتور فن دمنده: الکتروموتور یا دینام مشعل، قطعه ای است که با به چرخش درآوردن فن، فشار هوای لازم برای عمل احتراق را تامین می نماید.

رله کنترل: وظیفه رله، خاموش کردن مشعل هنگام عدم احتراق می باشد. رله با کمک چشمی، عدم حضور شعله در محفظه احتراق را تشخیص داده و فرمان عدم پاشش سوخت را صادر می کند.

ترانس جرقه: ترانس جرقه زن با استفاده از ولتاژ قوی و ايجاد قوس الكتريكي بين دو سر الكترودهای جرقه، باعث مشتعل شدن سوخت می شود.

یون و الکترود جرقه: یون و الکترود جرقه، انرژی تولید شده توسط ترانس جرقه را در محفظه احتراق تخلیه نموده و زمینه مشتعل شدن سوخت را فراهم می کند.

شیر برقی گاز: شیر برقی یکی از قطعات مشعل های گازسوز می باشد که در سر راه ورودی سوخت به محفظه احتراق قرار می گیرد و با فرمان رله، جریان ورود سوخت را قطع و وصل می کند.

پرشر هوا و پرشر گاز: پرشر هوا و پرشر گاز جز قطعات مشعل های گازسوز می باشد که وظیفه تنظیم فشار گاز و فشار هوای لازم برای انجام بهینه عمل احتراق را بر عهده دارد.

شیر برقی گازوئیل: شیر برقی گازوئیل همراه با بوبین یکی از قطعات مشعل های گازوئیل سوز می باشد که در سر راه ورودی سوخت به محفظه احتراق قرار می گیرد و با فرمان رله، جریان ورود سوخت را قطع و وصل می کند.

پمپ گازوئیل: پمپ گازوئیل از قطعات اختصاصی مشعل های گازوئیل سوز می باشد که وظیفه آن مکش سوخت از مخزن گازوئیل و هدایت آن به سمت نازل می باشد.

چشم الکترونیک: چشمی یا فتوسل از دیگر قطعات اصلی در مشعل های گازوئیلی می باشد که با سیگنال هایی، حضور شعله در محفظه احتراق را به رله مخابره می کند.

احتراق تک مرحله و دو مرحله

به طور کلی، مشعل های دارای ظریفت کمتر از 500 هزار کیلو کالری معمولا تک مرحله بوده و مشعل های دارای ظرفیت بیشتر از 500 هزار کیلو کالری، دو مرحله می باشند. و حتی مشعل های دارای ظرفیت 4 میلیون کیلوکالری به بالا، دارای احتراق سه مرحله می باشند. مشعل های دو مرحله، دارای یک شیر برقی گاز تکضرب و یک شیر برقی گاز تدریجی می باشند. مشعل های دو مرحله با عملکردی شبیه به مشعل های تک مرحله، با حداکثر توان خود شروع به کار می کنند تا دما و فشار تامین نمایند. به محض رسیدن به نقطه دما و فشار مورد نظر، مشعل با در مدار قرار دادن شیر برقی تدریجی و تنظیم خودکار دریچه هوا توسط سروو موتور، با 50 درصد توان خود به فعالیت ادامه می دهد تا جایی که به دما و فشار بیشتری نیاز شود؛ در این زمان مشعل مجدد به صورت خودکار با 100 درصد توان خود به فعالیت ادامه می دهد. مشعل های تک مرحله معمولا برای موتورخانه های گرمایش مرکزی ساختمان ها و مشعل های دو مرحله برای مصارف صنعتی نظیر کوره ذوب فلزات مورد استفاده قرار می گیرند. 

مکانیزم سروو موتور

servo motor نوعی موتور است که می تواند با دقت زیادی دوران کند. اینرسی در این موتورها پایین بوده و در نتیجه تغییر سرعت در این موتورها بسیار سریع است. برای چرخش یک جسم در چند زاویه با فاصله خاص، از مکانیزم سروو موتور استفاده می شود. موتور دمپر مشعل با پیروی از مکانیزم سروو موتور، دمپر هوای مشعل های دارای احتراق چند مرحله را به صورت اتوماتیک تنظیم می کند تا در هر مرحله از احتراق، فشار هوای مورد نیاز متناسب با آن مرحله از احتراق تامین شود.

مشعل مدولار چیست

مشعل های مادولیتینگ مشعل هایی با تنظیم احتراق پیوسته هستند که معمولا در دیگ های بخار با ظرفیت حرارتی بالا و یا برای کارهای معین مورد استفاده قرار می گیرند. در نوع از مشعل ها، تنظیم درجه حرارت اهمیت ویژه ای داشته و ظرفیت مشعل باید به طور پیوسته تنظیم شود. به عبارت دیگر، تعویض مرحله احتراق از یک به دو و برعکس نباید یکباره انجام گیرد؛ بلکه به طور پیوسته باید انجام شود. در نتیجه مشعل های مادولار از راندمان بهتری برخوردار بوده و مصرف سوخت کمتری دارند.

مشعل اتمسفریک چیست

مشعل های اتمسفریک دسته ای از مشعل ها می باشند که فاقد سیستم دمنده هوا (موتور و فن) می باشند. در این مشعل ها، اکسیژن لازم برای احتراق به وسیله مکش طبیعی دودکش تامین می شود. به عبارتی این مشعل ها در فشار هوایی برابر با فشار اتمسفر کار می کنند؛ از این رو به این مشعل ها، مشعل اتمسفریک گفته می شود. از مهمترین ویژگی های مشعل های اتمسفریک می توان به عملکرد بی صدای آن ها اشاره کرد. مشعل های اتمسفریک معمولا دارای ظرفیت پایینی بوده و نیز از راندمان بالایی برخوردار می باشند.

انتخاب مشعل مناسب و محاسبه گرمایش مورد نیاز

واحدهای مورد استفاده برای بیان ظرفیت مشعل، کیلوکالری و کیلوات می باشد. هر کیلوات معادل 860 کیلوکالری می باشد. در صنایع مختلف، بار گرمایشی مورد نیاز بسته به فاکتورها و با فرمول های مختلف، محاسبه می شود. در بحث گرمایش ساختمان ها و محاسبات موتورخانه گرمایش مرکزی، کافیست تا مساحت کل بنا بر حسب متر مربع را بدست آوریم. برای محاسبه سرانگشتی ظرفیت مناسب دیگ و مشعل کافیست تا مساحت کل بنا را در عدد 200 ضرب نماییم تا ظرفیت گرمایشی مورد نیاز برحسب کیلوکالری بدست آید. سپس با مراجعه به کاتالوگ، مدل دیگ و مشعل متناسب با ظرفیت محاسبه شده جستجو می نماییم. برای محاسبه دقیق تر بار گرمایشی مورد نیاز ساختمان برحسب کیلو کالری می توان از فرمول زیر بهره جست:

0.29 / (مساحت کل بنا * 111 * 0.35) = A

 ظرفیت منبع ذخیره آبگرم به لیتر * B = 50

A + B = بار گرمایشی مورد نیاز بر حسب کیلو کالری