انواع مشعل های گازی و گازوئیلی
در این مقاله به شرح مشعل های گازی و گازوئیلی و اجزاء هر یک می پردازیم:
مشعل های گازی
مشعل های گازی به دو قسمت عمده تقسیم می شوند
- مشعل های گازی بدون فن یا اتمسفریك
- مشعل های گازی فن دار
با توجه به اینكه كاربرد مشعل های فن دار وسیع تر می باشد در زیر به شرح عملكرد مشعل های فن دار می پردازیم.
هنگامی كه درجه حرارت آب از میزان ست شده بر روی ترموستات دیگ پایین تر آمد، ترموستات از طریق فاز ورودی به رله مشعل، به موتور مشعل فرمان روشن شدن را می دهد و فن هوا را به محفظه احتراق هدایت می كند. پس از طی شدن زمان های tlw = max.reaction time for air proving system و tv1= pre-purge time (كه اصطلاحا به آن زمان پرچ گفته شده و در این زمان گازهای اضافی داخل دیگ تخلیه می شوند و سوخت بهتر منتقل می شود، این زمان در رله های مختلف متفاوت است)
جریان برق به ترانسفورماتور جرقه می رسد و سرالكترودها جرقه ایجاد می گردد. ترانسفورماتور جرقه می بایستی ولتاژ بالایی در حدود 10000 ولت ایجاد كند. پس از طی شدن زمان tvz = pre-ignition time شیربرقی گاز باز می شود و در محفظه احتراق مخلوط هوا و گاز مشتعل می گردد.
پس از طی شدن زمان ts = safty time جرقه زن متوقف می شود. هنگامی كه درجه حرارت آب به حد تعیین شده بر روی ترموستات رسید موتور فن خاموش شده و شیر مغناطیسی نیز راه ورود جریان گاز را می بندد
تجهیزات ایمنی جانبی
1- GAS PRESSURE ( كنترل كننده فشار گاز ورودی ) : در صورتیكه فشار گاز كاهش یابد این كنترل كننده شیر مغناطیسی گاز ورودی را می بندد.
2- AIR PRESSURE (كنترل كننده فشار هوای ورودی ) : در صورتیكه هوای كافی به مشعل نرسد راه ورود گاز رامسدود می كند.
3- میله یونیزاسیون :
به سبب آبی بودن شعله در مشعل های گازی برای كنترل شعله از میله یونیزاسیون استفاده می شود
و در صورتی كه شعله خاموش شود موتور خاموش شده و رله مشعل اصطلاحا ریست می کند.
مشعل گازوئیلی
بدنه ی این مشعل از آلیاژ مقاوم و سبک ساخته شده و قطعات و اجزاء آن عبارتند از :
- الکترو موتور : که بادزن و پمپ مشعل را به حرکت در می آورد.
- بادزن : که هم محور با الکترو موتور بوده هوای لازم برای مخلوط سوخت را تامین می نماید.
- دریچه ی قابل تنظیم هوای ورودی : که جهت کنترل مقدار هوای ورودی به مشعل بکار می رود.
- شعله پخش کن : که به هوای دمیده شده توسط بادزن حالت دورانی داده باعث تخلیط هر چه بیشتر سوخت و هوا می شود.
- ترانسفورماتور فشار قوی : که کار آن ایجاد ولتاژ زیاد (12000 ولت) برای تولید جرقه است.
- لوله های سوخت : با انواع شیرهای الکترومغناطیسی جهت انتقال سوخت به پمپ سوخت.
- پمپ سوخت : که از نوع چرخ دنده ای دوار بوده سوخت را از منبع سوخت مکیده با فشار 5 تا 20 اتمسفر توسط لوله ی ناقل به نازل می رساند.
با توجه به فشار جو و میزان افت فشار در لوله ها، ارتفاع مکش این پمپ نمی تواند از حدود 18 فوت تجاوز نماید،
لذا با افزایش طول لوله کشی از منبع سوخت تا مشعل، باید از میزان ارتفاع مکش کاسته شود تا از خطر ایجاد کاویتاسیون در پمپ احتراز گردد.
8) نازل
که سوخت مکیده شده توسط پمپ در گذر از آن به پودر تبدیل می شود تا پس از تخلیط با هوای دمیده شده بوسیله ی بادزن جهت احتراق آماده گردد. نازل سوخت بصورت مخروط می باشد که ممکن است بصورت مخروط کامل، مخروط توخالی و یا تلفیقی از هر دو باشد.
موضوع حائز اهمیت زاویه ی پاشش (زاویه ی راس مخروط) است. هرچه طول دیگ بیشتر باید زاویه ی نازل را کوچکتر درنظر گرفت
تا حدی که شعله بدون برخورد به جداره ی انتهایی دیگ تمام طول دیگ را تحت پوشش داشته باشد. روی بسته بندی مخروط زاویه ی مخروط و نیز مقدار سوختی را که از آن خارج می شود می نویسند.
در واقع مقدار واقعی سوخت محاسبه شده برای مشعل با انتخاب نازل مناسب تامین می گردد، بدین ترتیب که در کاتالوگ مشعل برای هر مدل انتخابی مقدار حداکثر و حداقل مصرف سوخت تعیین شده است،
مثلا اگر مشعل انتخابی دارای مقدار سوخت مصرفی 1 تا 3 کیلوگرم بر ساعت باشد، بدین معنی است که پمپ این مشعل قادر خواهد بود تا حداکثر 3 کیلوگرم بر ساعت سوخت را از منبع مکش کند و تنها با انتخاب نازل مناسب است که مقدار سوخت واقعی را که توسط مشعل مصرف می شود و مقدار آن را از طریق محاسبه تعیین نموده ایم می توانیم تامین نماییم. مازاد سوخت بر حسب اینکه مشعل بالاتر یا پایین تر از از منبع قرار گرفته باشد در داخل مشعل گردش کرده یا از طریق لوله ی برگشت به منبع بازمی گردد.
9) رله کنترل
که در حکم مغز مشعل بوده و زمان بندی شروع و اختتام عملیات قسمت های مختلف مشعل توسط آن صورت می گیرد. این عضو همچنین فرمان خاموش یا روشن شدن مشعل را با کسب خبر از دمای آب دیگ توسط آکوستات و یا کیفیت احتراق سوخت بوسیله ی فتوسل، صادر می کند.
زمان بندی عملیاتی برنامه ریزی شده برای قسمت های مختلف مشعل که توسط رله ی کنترل صورت می گیرد به قرار زیر است :
در شروع کار مشعل، ابتدا بادزن جهت تعویض هوای آلوده ی داخل دیگ با هوای تازه ی بکار افتاده، پس از 21 ثانیه جرقه زن فعالیت خود را آغاز می کند تا ته مانده ی سوخت باقی مانده در محفظه ی احتراق، سوخته یا بخار شود.
19 ثانیه پس از بکار افتادن جرقه زن، شیر مغناطیسی باز شده سوخت وارد نازل می شود و عمل احتراق انجام می شود. 5 تا 6 ثانیه پس از باز شدن شیر مغناطیسی جرقه زن از کار می افتد.
10) فتوسل
از فتوسل در مشعل های گازوییلی و در بعضی از مشعل های گاز سوز بمنظور جلوگیری از انباشت سوخت در داخل كوره دیگ و احتمال بروز انفجار استفاده می شود. چشم الكتریكی یا فتوسل در داخل محفظه ای در بدنه مشعل طوری نصب می گردد كه بتواند داخل دیگ و شعله را به خوبی ببیند.
در ساختمان فتوسل از نیمه هادی ها استفاده شده است. مانند ژرمانیوم. براثر تابش نور الكترون های مدارخارجی تحریك می شود و خاصیت هدایت پذیریشان زیاد می شود و جریان برق عبور می كند.
فتوسل چیست؟
یك فتوسل از صفحه كوچك سرامیكی كه روی آن ماده ای بصورت مارپیچ مالیده شده است تشكیل شده است ( سولفید كادیوم ) دو سر مارپیچ توسط دو رشته سیم به رله متصل می گردد.
این مجموعه در داخل یك محفظه شیشه ای قراردارد. سولفید كادیوم به نورحساسیت دارد و هنگامی كه نور به آن نمی رسد مقاوت الكتریكی آن خیلی بالا می رود (حدود دو مگااهم كه اهم متر آنرا بی نهایت نشان می دهد ) و بر عكس زمانی كه نور به آن تابش كند مقاومت الكتریكی آن بسیار كاهش می یابد.
(حدود 600 اهم) بنابراین وقتی مشعل روشن است فتوسل نور را دریافت كرده و مقاومت مارپیچ كاهش می یابد و در نتیجه جریان القایی ضعیفی در مدار رله برقرار می شود و وقتی مشعل خاموش می شود و برقی به فتوسل نمی رسد مقاومت الكتریكی مارپیچ فوق العاده بالا بوده و جریانی به پایه 2 رله نمی رسد و اصطلاحا رله ریست می كند.
فتوسل ها پس از یك زمان مشخص بعد از رویت جرقه شروع بكار می كنند و در كنترل مشعل قرار می گیرند.
این چشم ها در زمانی كمتراز 0.08 ثانیه بعد از خاموش شدن مشعل، مشعل را از كار می اندازند. بمنظور حفاظت از سولفید كادیوم در برابر رطوبت و اكسید شدن و ضربات قسمت حساس آنرا در یك محفظه شفاف قرار می دهند.
لازم بذكر است مقاومت اهمی فتوسل ها در مدل های مختلف متفاوت بوده و به شدت نور هم بستگی دارد.
11) شیر برقی گازوئیل
معمولاً در مسیر عبور سوخت از پمپ به سمت نازل یك شیر برقی قرار می دهند علت قرار دادن این شیر این است كه به هنگام خاموش كردن مشعل گازوئیل به داخل محفظه احتراق نشت نكند
و همچنین برای این است كه به هنگام راه اندازی مشعل زمانی حدود 15 ثانیه بدون اینكه سوخت پاشیده شود وانیتلاتور كار كند تا هوای داخل دیگ را خارج نماید. در این زمان لازم است كه مسیر گازوئیل بسته شود و شیر برقی این عمل را انجام می دهد.
شیر برقی دارای یك بوبین و یك سوزن و مجرای عبور سوخت است. در هنگامی كه برق بوبین شیر برقی قطع است سوزن تحت تاثیر وزن خود و فنری كه در پشت آن قرار دارد مجرای عبور گازوییل را می بندند.
وقتی كه بوبین برق دار می‌باشد میدان مغناطیسی كه تولید می كند باعث آهن ربا شدن هسته می گردد كه در نتیجه سوزن را بالا كشیده و باعث باز شدن شیر برقی می گردد
باید توجه داشته باشیم كه شیر برقی را باید به صورت افقی ببندیم.
