مشعل شوفاژ یکی از مهمترین و اساسی‌ترین اجزای موتورخانه محسوب می‌شود. بررسی دقیق اجزای مختلف یک شوفاژ و موتورخانه نشان می‌دهد که این موتورخانه‌ها از یک نوع خاص دیگ آب جهت ایجاد گرما استفاده می‌کنند. آب موجود در دیگ، به وسیله‌ی مشعل گرم شده و در نتیجه گرما به محیط اطراف منتقل می‌شود. با توجه به اهمیت مشعل در عملکرد شوفاژ و موتورخانه، در این مقاله به بررسی انواع مختلف مشعل‌های شوفاژ و توضیحاتی در خصوص انتخاب بهترین نوع مشعل برای شوفاژخانه‌ها پرداخته‌ایم.
انواع مشعل موتورخانه
معرفی مشعل شوفاژ
مشعل صنعتی، ابزاری مکانیکی است که با استفاده از ترکیب مناسبی از هوا و سوخت‌هایی از قبیل گاز، گازوئیل، و مازوت، توان سوخت را به انرژی حرارتی تبدیل می‌کند. این تجهیزات اساسی بخش‌های موتورخانه‌ها و صنایع مختلف را تشکیل می‌دهند. عوامل اساسی برای تشکیل شعله در یک مشعل صنعتی شامل هوا، سوخت، و جرقه هستند. هریک از این عوامل، در صورت عدم حضور، باعث عدم شکل‌گیری شعله خواهند شد. تامین هوا در انواع مختلف مشعل‌ها می‌تواند به صورت طبیعی یا اجباری صورت گیرد.
وظیفه اصلی انواع مشعل شوفاژ، تولید و تامین گرمای مورد نیاز موتورخانه است؛ بیشترین مصرف این تجهیزات در موتورخانه‌ها و تولید شعله در بویلرها مشاهده می‌شود. گرما در یک مشعل صنعتی از طریق پاشش سوخت و مخلوط آن با هوا و ایجاد جرقه به وجود می‌آید و به صورت شعله به درون دیگ هدایت می‌شود.
مشعل صنعتی ممکن است به صورت فن‌دار یا فاقد فن باشد. در مدل‌های فن‌دار، عملکرد آنها به اتکا به فرمان ترموستات هیتر یا بویلر و مطابق با برنامه زمان‌بندی رله مشعل موتورخانه آغاز می‌شود. همچنین، در یک بازه زمانی معین (معمولاً ۳۰ تا ۶۰ ثانیه)، فن هوادهی فعال می‌شود، سپس عمل ایجاد جرقه توسط ترانس جرقه‌زن آغاز می‌شود.
در ادامه، با باز کردن شیر برقی سوخت مشعل، سوخت از شیر برقی عبور می‌کند و وارد محفظه احتراق هیتر یا بویلر می‌شود. به این ترتیب، جرقه‌ای که توسط ترانس ایجاد شده است، باعث تشکیل شعله در جلوی پخش کن مشعل می‌شود.
بیشتر بخوانید: معرفی کامل و جامع مشعل
انواع مشعل
انواع مشعل شوفاژ مورد استفاده در صنایع موتورخانه و سیستم‌های گرمایشی متنوع بوده و بسته به نوع سوخت مورد استفاده، این مشعل‌ها به شکل‌ها و عملکردهای گوناگونی تقسیم می‌شوند. در ادامه، انواع اصلی مشعل موتورخانه را از نظر نوع سوخت بررسی کرده‌ایم.
مشعل شوفاژ گازسوز
مشعل گازسوز
مشعل گازسوز، یکی از اصلی‌ترین انواع مشعل‌های مورد استفاده در موتورخانه‌ها است که از سوخت گاز برای تولید حرارت استفاده می‌نماید. این گاز معمولاً گاز طبیعی است که به دلیل قیمت مناسب و بهره‌وری بالا، جایگاه ویژه‌ای در صنعت به خود اختصاص داده است.
از جمله مزایای مشعل گازسوز در مقایسه با سایر نوع مشعل‌ها می‌توان به سهولت دسترسی، کارایی بالا، و کمتر بودن آلایندگی اشاره کرد. عملکرد این مشعل‌ها به این گونه است که: ابتدا، سوخت لازم برای ایجاد شعله به مشعل تامین می‌شود، سپس با استفاده از شیر برقی، گاز از فیلتر گاز عبور می‌کند و هوای مورد نیاز برای اشتعال آن توسط یک دمنده که بر روی محور موتور نصب شده است، فراهم می‌شود. در انتها، شعله ایجاد می‌شود.
از جمله ویژگی‌های جالب این نوع مشعل‌ها این است که حجم هوای ورودی قابل کنترل است؛ برای انجام این کار، از یک دمپر هوایی استفاده می‌شود که می‌توان ظرفیت و گنجایش آن را به صورت دستی یا خودکار تنظیم کرد.
همچنین، این مشعل‌ها با دارا بودن سنسورهایی که در موتور نصب شده‌اند، ایمنی بالایی را فراهم می‌آورند؛ در صورت کاهش یا افزایش فشار هوای احتراق، این سنسورها با استفاده از سوئیچ‌های هوا و گاز و با دستور رله، مشعل را خاموش می‌کنند. مشعل‌های گازسوز به دو دسته مشعل گازسوز دارای فن و مشعل گازسوز بدون فن تقسیم می‌شوند. بیشتر مشعل‌های مورد استفاده در پکیج‌های خانگی از نوع مشعل‌های گازسوز بدون فن هستند و دارای یک دمنده هستند.
بیشتر بخوانید: خام سوزی مشعل موتورخانه
مشعل مازوت‌سوز
مشعل شوفاژ مازوت‌سوز یکی از انواع مشعل‌های مورد استفاده در صنعت می‌باشد که به دلیل مشخصات خود، به‌ویژه توانایی اشتعال و کارکرد در دماها و شرایط مختلف، توسط برخی موتورخانه‌ها به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مازوت به‌طور گسترده در مشعل‌های موتورخانه‌ها به عنوان یک سوخت کارآمد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برای استفاده از مازوت در مشعل، ابتدا باید این سوخت به شکل پودر درآید. این پروسه با استفاده از یک نازل صورت می‌گیرد که برای پودرسازی مازوت، به انرژی زیادی نیاز دارد؛ در واقع این فرآیند براساس یک الگوی خاص انجام می‌پذیرد. پس از پودرسازی، سوخت مازوت خارج از محدوده خاصی از نازل حرکت کرده و به صورت یکنواخت، قطرات آن پخش می‌شود. الگوهای مختلف برای این فرآیند وجود دارد، اما الگوی مخروطی یکی از رایج‌ترین الگوها به‌شمار می‌آید.
یکی از نکات حائز اهمیت در مورد سوخت مازوت، مستعدی آن به یخ‌زدایی نسبت به سرمای شدید است. به همین دلیل، در فصول سرد سال، امکان تشکیل یخ در مشعل‌های مازوت‌سوز وجود دارد. به همین جهت، نصب یک پیش‌گرم‌کن قبل از نصب مشعل‌های مازوت‌سوز به منظور جلوگیری از این مشکلات به صورت رایج انجام می‌شود.
مشعل شوفاژ مازوت‌سوز
مشعل گازوئیل‌سوز
مشعل شوفاژ گازوئیلی یکی از مهمترین انواع مشعل‌های مورد استفاده در صنایع مختلف است که بر اساس ترکیب هوا با گازوئیل، اشتعال را فراهم می‌کند. در این نوع مشعل‌ها، علاوه بر عملکرد فن سانتریفیوژ برای ارائه هوای لازم برای احتراق، الکتروموتور نیز وظیفه چرخش شفت پمپ گازوئیل و انتقال سوخت را بر عهده دارد. لازم به ذکر است که پمپ‌های استفاده شده در مشعل‌های گازوئیلی از نوع دنده‌ای با فشار قوی هستند.
بیشتر بخوانید: معرفی قطعات داخلی مشعل موتورخانه
فرآیند کنترل سوخت در این مشعل‌ها به وسیله‌ی یک شیر برقی انجام می‌شود. سوخت پس از عبور از فیلتر گازوئیل، به وسیله شیرهای برقی کنترل می‌شود و سپس توسط یک نازل به صورت پودر تزریق می‌شود. به همین دلیل، این مشعل‌ها به نام‌های مشعل‌های جت فشاری یا پودرکننده فشار قوی هم شناخته می‌شوند. در آخرین مرحله، با استفاده از الکترودهای جرقه‌زن، احتراق ترکیب گازوئیل و هوا ایجاد می‌شود و شعله تولید می‌شود. برای کنترل شعله، از سنسورهای چشمی استفاده می‌شود که در صورت عدم تشکیل شعله، تجهیزات را خاموش می‌کنند. از جمله اجزای سازنده مشعل شوفاژ گازوئیلی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- فیلتر: برای تصفیه سوخت قبل از ورود به سیستم مشعل
- پمپ گازوئیل: برای انتقال سوخت به نازل‌ها
- شیر برقی: جهت کنترل جریان سوخت به نازل‌ها
- نازل: برای تزریق سوخت به صورت پودر به داخل محفظه احتراق
- الکتروموتور: برای چرخش شفت پمپ گازوئیل
- دمپر تنظیم هوای ورودی: جهت کنترل و تنظیم مقدار هوای وارد شده به مشعل
- سنسور کنترل شعله: برای تشخیص و کنترل شعله احتراق
- فن سانتریفیوژ دمنده هوا: برای تامین هوای مورد نیاز برای احتراق
- رله تنظیم سوخت: برای کنترل جریان سوخت به درون نازل‌ها
مشعل شوفاژ گازوئیلی
مشعل دوگانه‌سوز
مشعل شوفاژ دوگانه‌سوز یک نوع تجهیزات موتورخانه هستند که توانایی تولید گرما را همزمان با استفاده از سوخت گاز طبیعی و سوخت مایع یا به عبارت دیگر گازوئیل را دارند. این مشعل‌ها با استفاده از کلید کنترل موجود بر روی بدنه مشعل، به کاربر این امکان را می‌دهند تا نوع سوخت مورد نیاز خود را انتخاب و تنظیم کند.
در مناطقی که تأمین گاز به صورت مداوم امکان‌پذیر است، مشعل‌های دوگانه‌سوز به عنوان یک راهکار مناسب برای جلوگیری از اختلالات در تأمین گرما مطرح می‌شوند. این تجهیزات به علت چندگانگی در نوع سوخت، می‌توانند در زمان‌هایی که حجم گاز تولید شده بیشتر است، از سوخت گاز برای تأمین حرارت استفاده کنند. همچنین، در زمانی که تولید مواد نفتی مانند گازوئیل و مازوت به مقدار بیشتری افزایش یابد، از این نوع مشعل شوفاژ جهت تأمین حرارت استفاده می‌کنند.
مشعل‌های دوگانه‌سوز به خاطر قابلیت چندگانگی و تنظیم متغیرهای مختلف در مصرف سوخت، در پالایشگاه‌ها برای تأمین حرارت بویلرها کاربرد فراوانی دارند. این امکان به مدیران اجازه می‌دهد تا در مواقع تغییرات حجم تولید گاز یا سوخت‌های مایع، از بهترین و بهینه‌ترین گزینه برای تأمین حرارت استفاده کنند و همچنین به افزایش بهره‌وری و انعطاف‌پذیری در سیستم گرمایشی نیز دست یابند.
مشعل شوفاژ دوگانه‌سوز
مشعل جامدسوز
مشعل‌های جامدسوز موتورخانه از انواع مشعل‌های صنعتی هستند که برای تولید گرما از سوخت‌های جامد مانند چوب، زغال سنگ، زغال کک، خاک اره و سایر مواد مشابه استفاده می‌کنند. این مدل مشعل‌ها در گذشته به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گرفته‌اند و با پیشرفت فناوری، استفاده از سوخت‌های مایع نظیر گازوئیل، نفت یا گاز، استفاده از آنها به شدت گسترش یافته است. با این حال، استفاده از سوخت‌های جامد در مواقعی که امکان دسترسی به سوخت گاز یا گازوئیل محدود است، همچنان ادامه دارد.
در برخی صنایع مانند ذوب آهن و واحد‌های نیروگاهی، مشعل شوفاژ جامدسوز همچنان به دلیل مزایای خود مورد توجه قرار دارند. از مهمترین مزایای استفاده از این نوع مشعل‌ها می‌توان به قابلیت انجام عملیات گرمایشی در شرایطی که امکان دسترسی به سوخت‌های گازی یا مایع مشکل دارد، اشاره کرد.
همچنین، این مشعل‌ها به دلیل مستقل بودن از شبکه‌های گازی یا مایع، به عنوان یک گزینه اقتصادی و مناسب در برخی مواقع به شمار می‌روند. استفاده از مشعل‌های جامدسوز نه تنها به حفظ انعطاف پذیری در تأمین انرژی کمک می‌کند بلکه در شرایط خاص، این مشعل‌ها نقش مهمی در تأمین گرما و اجرای فرآیندهای صنعتی ایفا می‌کنند.
بیشتر بخوانید: تنظیم مشعل
انواع مشعل شوفاژ بر اساس طریقه احتراق
مشعل‌های شوفاژ با توجه به نحوه احتراق آنها، به دسته‌بندی‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. یکی از اصلی‌ترین فاکتورها در این دسته‌بندی، نحوه ورود سوخت به محفظه احتراق است. در برخی از مدل‌ها، سوخت به صورت مستقل وارد محفظه احتراق می‌شود. در این نوع مشعل شوفاژ، سوخت به شکل اتمسفر با سرعت زیاد از نازل خارج می‌شود. این نوع مشعل‌ها به‌طور کلی در دستگاه‌های حرارتی تجاری مشاهده می‌شوند و کاربردهای گسترده‌ای ندارند.
در مشعل شوفاژ دمنده، هوای لازم برای احتراق توسط یک فن دمنده تأمین می‌شود. این نوع مشعل‌ها به دو دسته مشعل شوفاژ دمنده پیش‌مخلوط و مشعل شوفاژ مخلوط سرنازل تقسیم می‌شوند. همچنین، مشعل‌های شوفاژ بر اساس نوع کنترل احتراق نیز به سه دسته تقسیم می‌شوند. مشعل شوفاژ یک مرحله‌ای از سوخت مایع برای دیگ‌های حرارت مرکزی کمیاب‌تر به کار می‌رود.
مشعل دومرحله‌ای، زمانی استفاده می‌شود که تنظیم و تغییر مقدار گازوئیل ضروری باشد. در این مدل، لوله خروجی سوخت از نازل به تانک بازمی‌گردد و وسایلی برای تنظیم فشار گازوئیل نصب می‌شود. نوع سوم، مشعل شوفاژ با تنظیم پیوسته است و برای دیگ‌های با ظرفیت حرارتی بالا یا کارهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مدل، تنظیم درجه حرارت به طور پیوسته صورت می‌گیرد و ظرفیت مشعل به شکل پیوسته تنظیم می‌شود. این نوع مشعل مخصوصاً در شرایطی که تنظیم دما اهمیت دارد، به کار می‌رود.
نحوه انتخاب ظرفیت مشعل
ظرفیت مشعل شوفاژ با استفاده از فرمول‌های خاصی محاسبه می‌شود. به طور کلی، برای انتخاب مشعل با ظرفیت مناسب و کاربردی برای موتورخانه خود، می‌توانید از فرمول زیر استفاده کنید.
- وزن سوخت مصرفی (کیلوگرم در ساعت)= ارزش حرارتی سوخت * راندمان / قدرت حرارتی دیگ یا بویلر حرارتی (کیلوکالری در ساعت)
با افزایش ارتفاع به ازای هر 300 متر، کاهش 4 درصدی در بازده احتراق سوخت به دلیل کاهش فشار هوا رخ می‌دهد. ارزش حرارتی تقریبی هر مترمکعب گاز طبیعی برابر با 9200 کیلوکالری و ارزش حرارتی تقریبی هر لیتر گازوئیل برابر با 8500 کیلوکالری است؛ همچنین، هر کیلوگرم گازوئیل تقریباً دارای ارزش حرارتی 10500 کیلوکالری است. لازم به ذکر است که ظرفیت مشعل را باید با توجه به نیاز خود انتخاب کنید.
تعمیر انواع مشعل موتورخانه
امروزه مشعل شوفاژ از مهمترین اجزای تشکیل‌دهنده موتورخانه به شمار می‌رود. تشخیص دقیق انواع مشعل شوفاژ و استفاده‌های مختلف آنها امری اساسی است. این شناخت به شما کمک می‌کند تا خرید مناسبی انجام دهید و انتظارات خود را از عملکرد آنها برآورده سازید. مشعل‌های موجود در بازار، کاربردهای گوناگونی دارند و در مکان‌های مختلف به کار می‌روند. همچنین، خدمات دوره‌ای این وسایل را نادیده نگیرید تا از نیاز به تعویض زودهنگام آنها جلوگیری کنید.
کاراپمپ با برخورداری از یک تیم تخصصی، آماده است تا به سوالات شما پاسخ داده و مشکلات شما را در زمینه تاسیسات موتورخانه‌ای برطرف سازد. به منظور ارتباط با کارشناسان کاراپمپ می‌توانید به وبسایت کاراپمپ مراجعه کرده و یا با شماره 09127697123 تماس حاصل کنید.
