انواع مشعل ها در دیگ های بخار آب

بیشتر بویلر ها گرمای خود را از آب داغ یا بخار از احتراق سوخت مورد نیاز مشعل دریافت می کنند. مشعل ها برای کنترل مخلوط سوخت و هوا هستند تا احتراق به آرامی و یکنواخت در داخل کوره دیگ رخ دهد. انتقال حرارت از مشعل ها به دلیل جریان سیال متلاطم، واکنش های شیمیایی با دمای بالا و تابش گازی طیفی، اغلب فرآیندی پیچیده است.

انواع مشعل در دیگ های بخار 

مشعل ها وظیفه ایجاد احتراق موردنیاز برای آب گرم کن ها را بر عهده دارند. ساختارهای مختلفی از مشعل ها وجود دارد که متدوال ترین نوع مورد استفاده، مشعل های فن دمشی یا Forced-Draft هستند.در این نوع مشعل ها هوا به وسیله ی فنی که قبل از محفظه احتراق وجود دارد به داخل دمیده می شود.این فن ها به دلیل آن که در ورودی نصب شده و هوا را به داخل می کشد فن دمشی نامیده می شود.مشعل مقدار هوای وارد شده به آتش را با وسایلی کنترل می کند. رسانه ها می توانند از یک دمپر تک پره تا پره های ورودی متغیر در ورودی فن متفاوت باشند و می توانند شامل یک VSD (درایو سرعت متغیر) در موتور فن باشند.برای ایجاد احتراق پایدار، دمپرها یا VSD باید جریان هوا را بدون چسبیدن یا افتادن کنترل کنند، که باعث ایجاد تغییرات در جریان هوا می شود. همچنین دمپرها باید جریان را بدون ایجاد اعوجاج در جریان هوا به مشعل کنترل کنند.

مشعل گازی دیگ بخار

مشعل های گازی می توانند به صورت پیش اختلاط و پس از اختلاط باشند. پس اختلاط یعنی گاز و روغن پس از ورود به کوره ترکیب می شوند، مشعل های پیش اختلاط برعکس هستند. دو گزینه برای مشعل های گازی پس از اختلاط وجود دارد که معمولا به عنوان مشعل های اتمسفری یا مشعل های برقی شناخته می شوند. مشعل های اتمسفری معمولاً دارای فن یا دمنده برای رساندن هوای احتراق به مشعل نیستند و به ندرت دارای فن های بادگیر هستند.مشعل های پیش اختلاط مشعل هایی هستند که کمتر مورد استفاده قرار می گیرند، بسیاری از اپراتورهایی که از تجهیزات فرآیند سوزاندن به کارخانه دیگ بخار رفتند، با مشعل های پیش مخلوط راحت هستند.

مشعل تبخیری دیگ بخار

در مشعل های تبخیری، سوخت فرار با فشار کم از لوله ای در مجاورت شعله عبور می کند، جایی که تبخیر انجام می شود. جریان بخار با سرعت زیاد از یک روزنه خارج می شود و هوای اولیه را به داخل می برد.

مشعل اتمیزه کننده دیگ بخار

مشعل های اتمیزه کننده دارای ترتیباتی برای اتمیزه کردن سوخت های مایع قبل از احتراق واقعی هستند. برای اتمیزه کردن، ابتدا یک جت یا یک لایه نازک از مایع به دست می آید و اجازه می دهد تا با سرعت مناسب در اتمسفر باز ظاهر شود.طراحی و چیدمان نوک و تفنگ بسته به نوع سیستم اتمیزاسیون.مشعل های اتمیزه کننده فشار دارای یک یا چند نوک در انتهای لوله ای هستند که در نقطه ای که روغن باید برای ایجاد مخلوط هوا/سوخت تزریق شود، در مشعل قرار می گیرد.ممکن است یک یا چند نوک مشعل با تفنگ مشعل وجود داشته باشد. مشعل های فشار کم، اتمیزه و تبخیری به دو لوله نیاز دارند، یکی برای انتقال روغن به نوک و دیگری برای تامین هوا یا بخار یا برگشت روغن از نوک.

طبقه بندی مشعل های دیگ بخار با توجه به نوع احتراق

می توان آن را به مشعل احتراق تک مرحله ای، مشعل احتراق دو مرحله ای و مشعل تنظیم کننده متناسب تقسیم کرد.به طور کلی مشعل با توجه به سوخت خاص دیگ مجهز است. و روش کنترل احتراق نیز انتخابی است.مشعل های دیگ بخار گازی تک مرحله ای به طور کامل با سوخت و هوا مخلوط می شوند. پس از احتراق، تنها یک شعله تک مرحله ای تولید می شود. مشعل های احتراق تک مرحله ای در گرمایش دیگ های صنعتی استفاده می شود که دما یا فشار مورد نیاز آنها بالا نیست و امکان خطاهای دما یا فشار بیشتر را فراهم می کند.

نحوه کارکرد مشعل های دو مرحله ای

مدل کار مشعل های دو مرحله ای دیگ بخار گازی نفتی، آتش کوچک و آتش بزرگ است، ابتدا آتش کوچک را مشتعل می کند و آتش کوچک تثبیت می شود و سپس آتش بزرگ را مشتعل می کند. یعنی مشعل دو نقطه کار دارد: یعنی می تواند با آتش یک مرحله ای (آتش کوچک) کار کند یا می تواند در آتش دو مرحله ای (آتش بزرگ) کار کند، سه نوع حالت، آتش بزرگ وجود دارد. آتش کوچک و توقف، و آتش کوچک برای حفظ حرارت استفاده می شود، آتش بزرگ برای گرم کردن استفاده می شود. مشعل های احتراق دو مرحله ای در بویلرهای صنعتی استفاده می شود که الزامات کنترل دما یا فشار آنها بالا است یا اجازه خطاهای دمایی 10-20 درجه را می دهد.تنظیم متناسب مشعل های دیگ بخار گازسوز نفتی نیز ابتدا آتش کوچک را مشتعل می کند و سپس بر اساس نسبت مورد نیاز کار می کند، این مشعل دارای تعداد نامحدودی نقطه کار است، اندازه آتش و اندازه شعله قابل تبدیل است. هر نقطه ای در محدوده قدرت، که معادل داشتن دنده های بی شمار است.مشعل تناسبی تنظیم شده می تواند دما و فشار را با دقت و تقریباً در حالت پایدار کنترل کند.در صورت استفاده از این نوع مشعل های دیگ بخار گازسوز، احتراق دیگ پایدارتر است و عوامل قابل کنترل بیشتری وجود دارد.