مشعل چیست | انواع مشعل

مشعل چیست

مشعل وسیله ای است که با اختلاط مقدار معینی سوخت و هوا (براساس ظرفیت ) و سپس احتراق این مخلوط، انرژی سوخت را به انرژی گرمایی تبدیل می نماید. انرژی تولید شده توسط مشعل همزمان با دو روش جابه جایی و تشعشع به سیستم گرمایش یا حرارت مرکزی ساختمان انتقال داده می شود.
مشعل در انواع دیگ ها، هیترها و حتی پکیج های گرمایشی وظیفه ایجاد گرما را به عهده دارند و بعنوان قلب هرسیستم گرمایشی شناخته می شوند.
مشعل ها با پاشش سوخت (گاز، گازوییل، مازوت) و اختلاط آن با هوا و عبور مخلوط سوخت و هوا از شعله پخش کن و سپس احتراق این مخلوط توسط ترانس جرقه زن، حرارت مورد نیاز را در داخل محفظه احتراق دیگ یا کوره ایجاد می نمایند.
در هر مشعل و دیگ، تعدادی کنترل کننده مانند رله، فتوسل، یون و ترموستات وجود دارد که مقدار و زمان هرکدام از فرآیندهای مشعل را کنترل می نمایند.

انتخاب ظرفیت مشعل

با توجه به کامل نبودن راندمان احتراق سوخت در مشعل ها و در نظر گرفتن برخی تلفات حرارتی، هنگام انتخاب مشعل، ظرفیت مشعل را حدود ۲۰ درصد بیشتر از ظرفیت دیگ در نظر می گیریم.
به ازاء هر ۳۰۰ متر افزایش ارتفاع از سطح دریا به دلیل کاهش غلظت هوا، راندمان احتراق سوخت انواع مشعل ها حدود ۴% کاهش می یابد.
ارزش حرارتی هر متر مکعب گاز طبیعی تقریبا معادل Kcal 9200 می باشد.
ارزش حرارتی هر لیتر گازوئیل تقریبا معادل Kcal 8500 می باشد.
ارزش حرارتی هر کیلوگرم گازوئیل تقریبا معادل Kcal 10500 می باشد.
همچنین برای انتخاب مشعل، پس از تعیین نوع سوخت و ظرفیت مناسب، به قطر لوله شعله پوش مشعل جهت امکان قرار گرفتن در دیگ و نصب مشعل در جلوی دیگ توجه فرمایید.

انواع مشعل

مشعل گازسوز

این مشعل ها برای احتراق توسط گاز شهری طراحی شده اند. ابتدا گاز مصرفی توسط شیر برقی به داخل مشعل وارد می شود. ذرات خارجی و ناخالصی های جریان گاز بعد از عبور از فیلتر گاز گرفته می شود و با مخلوط شدن با هوا آماده ی احتراق می شوند. مقدار دبی هوای ورودی نیز توسط دمپر هوا کنترل می شود تا مخلوط گاز و هوا مناسب ترین ترکیب برای احتراق را داشته باشند. به طور کلی این دستگاه ها از لحاظ نوع عملکرد به فن دار، بدون فن و دمنده ای تقسیم می شوند.

مشعل گازوییل سوز

در این نوع از مشعل ها با شروع کار موتور، فن هوادهی شروع به کار می کند. فن هوادهی در مشعل های گازوئیلی از نوع سانتریفیوژ می باشد. در مشعل های گازوئیلی الکتروموتور علاوه بر به حرکت دراوردن فن هوادهی وظیفه چرخاندن پمپ گازوئیل را نیز بر عهده دارد بنابراین با کارکرد این پمپ، گازوئیل و هوا با هم مخلوط شده و آماده احتراق می شوند.

مشعل دوگانه سوز

این دستگاه قابلیت کارکرد با گاز و گازوئیل را دارد.

مشعل مازوت سوز

در این دستگاه، نازل فرآیند پودر کردن سوخت و پخش کردن آن را انجام می دهد. نازل ها باید سوخت پودر شده را به گونه ای خارج کنند که در هر زاویه ی خاصی از جریان خروجی تعداد قطرات سوخت یکنواخت باشد. نصب پیش گرمکن سوخت در مشعل های مازوت سوخت نکته مهمی می باشد زیرا از منجمد شدن مازوت در فصل سرد جلوگیری می شود.

مشعل سه گانه سوز

با اضافه کردن سوخت مازوت به مشعل های دوگانه سوز، مشعل سه گانه سوز خواهیم داشت . در این دستگاه ها هم وجود پیش گرمکن سوخت ضروری می باشد تا از منجمد شدن مازوت در دمای پایین جلوگیری شود.

عملکرد کلی مشعل ها

در مشعل های فن دارشروع عملکرد بر اساس فرمان ترموستات دیگ یا هیتر و طبق برنامه زمانبندی رله مشعل می باشد، به این ترتیب که ابتدا طبق فرمان رله فن هوادهی مشعل به مدت حدود ۳۰ تا ۶۰ ثانیه روشن شده و بعد ترانس جرقه زن مشعل شروع به ایجاد جرقه نموده و سپس شیر برقی سوخت مشعل (گاز ، گازوئیل یا مازوت) باز شده و سوخت از شیر برقی عبور کرده و وارد محفظه احتراق دیگ یا هیتر می شود. اکنون با وجود جرقه ترانس، شعله در جلوی شعله پخش کن مشعل تشکیل می گردد .
پس از تشکیل شعله، دیگر نیازی به جرقه یا قوس الکتریکی نمی باشد و با فرمان فتوسل یا یون، عملکرد ترانس جرقه زن متوقف گردیده و مشعل به عمل احتراق خود تا زمان رسیدن فرمان خاموش شدن از طریق ترموستات ادامه می دهد.
معمولا بدنه ی اغلب مشعل های گازوئیلی و گازی از نوع آلومینیوم ریخته گری است که قطعات مورد نیاز برای عملکرد مشعل بر روی آن نصب می گردند.

انواع مشعل شوفاژ بر اساس نحوه احتراق

مشعل شوفاژ را به روش های زیادی می توان تقسیم بندی کرد: مهم ترین روش استفاده از نحوه احتراق آنهاست. در بعضی سوخت به صورت مستقل وارد محفظه احتراق می شود. درمشعل شوفاژ اتمسفر یک سوخت با سرعت زیاد از نازل خارج می شود که کاربرد این نوع مشعل شوفاژ کم بوده و در دستگاه های حرارتی تجاری دیده می شود.
هوای موردنیاز مشعل شوفاژ دمنده به وسیله یک فن دمنده تأمین می شود و این ها خود به دو دسته مشعل شوفاژ دمنده پیش مخلوط و مشعل شوفاژ مخلوط سر نازل تقسیم می شوند.
همچنین مشعل شوفاژ را می توان بر اساس نوع کنترل احتراق به سه نوع کلی تقسیم بندی کرد: مشعل شوفاژ یک مرحله ای از سوخت مایع استفاده می کند و گاهی به آن مشعل شوفاژ افشانه ای نیز می گویند. این مشعل ها برای دیگ های حرارت مرکزی معمولی و کوچک به کار برده می شوند. مشعل دومرحله ای را در جایی به کار می بریم که تنظیم و تغییر مقدار گازوئیل ضروری است، در لوله ای که سوخت را از نازل به تانک برمی گرداند وسایلی نصب می کنند که عمل تنظیم را انجام می دهند. ساختمان مشعل های دومرحله ای دارای یک نازل مانند مشعل شوفاژ یک مرحله ای است، با این تفاوت که قسمتی از گازوئیل که به نازل می رسد توسط یک لوله مجدداً به منبع گازوئیل برمی گردد. بین نازل و منبع برای تنظیم فشار گازوئیل یک سوپاپ مغناطیسی نصب می شود، بدین ترتیب عمل تنظیم با تغییر فشار گازوییل انجام می گیرد. طرز کار بدین ترتیب است که در مرحله اول این سوپاپ باز است و در نتیجه گازوییل از راه لوله برگشت می تواند به راحتی به تانک برگردد.
نوع سوم، مشعل شوفاژ با تنظیم پیوسته است که در دیگ های با ظرفیت حرارتی بالا یا برای کارهای معین استفاده می شود. در آن ها تنظیم درجه حرارت اهمیت ویژه ای دارد. ظرفیت مشعل باید به طریق پیوسته تنظیم شود یعنی آن که تعویض از مرحله یک به دو و برعکس نباید یک دفعه انجام گیرد بلکه به طور پیوسته در هر لحظه فقط همان قدر سوخت مصرف می شود.