فهرست موضوعات
مقدمه
یکی از ارکان های مهم کوره های صنعتی مشعل می باشد. اساس کار مشعل بدین صورت است که با استفاده از سوخت مصرفی و ترکیب آن با هوا انرژی حرارتی مورد نیاز کوره را تامین می کند. از آنجا که اجزای مشعل در تماس با حرارت بالایی می باشند، برای ساخت آن ها معمولا از ورق استیل نسوز که حد تحمل دمایی بالایی دارد، مانند ورق استیل 309 و ورق استیل 310 استفاده می شود. در انتخاب مشعل به نوع سوخت مصرفی و همچنین ظرفیت کوره بایستی توجه ویژه داشت، زیرا راندمان کوره ارتباط مستقیمی با نوع مشعل آن دارد.
ورق استیل نسوز به دلیل دارا بودن مقادیر بالایی از عناصر کروم و نیکل، مقاومت خوبی در برابر خوردگی و اکسداسیون تحت درجه حرارت های بالا دارند. دو نوع از پر کاربرد ترین گربدهای این گروه قیمت ورق استیل 309 و همچنین ورق استیل 310 هستند که دارای حدود 25 درصد کروم و 20 درصد نیکل می باشند.
اصلی ترین وظیفه مشعل
وظیفه اصلی مشعل تامین گرمایش است که بیشترین مورد مصرف آن در موتورخانه ها و ایجاد شعله در بویلرها می باشد. تولید گرما در مشعل صنعتی با پاشش سوخت و ترکیب آن با هوا و جرقه ایجاد می شود و شعله ی حاصل از آن به درون دیگ هدایت می شود. مشعل صنعتی مس تواند فن دار یا و بدون فن باشند. مدل های فن دار با فرمان ترموستات و طبق برنامه زمان بندی تعریف شده در رله مشعل موتورخانه، عملکرد خود را آغاز می کنند. در این مشعل ها در مدت زمان 30 تا 60 ثانیه مطابق با فرمان رله، فن هوادهی روشن می شود و پس از جرقه زده می شود. سپس با باز شدن شیر برقی سوخت مشعل، سوخت از شیر برقی عبور کرده و وارد محفظه احتراق می شود. بدین ترتیب جرقه به وجود آمده توسط ترانس جرقه زن، در قسمت جلوی مشعل سبب تشکیل شعله می شود.
مشعل کوره های صنعتی از لحاظ ساختمان طراحی و همچنین نوع سوخت مصرفی به انواع مختلفی طبقه بندی می گردند. متداول ترین و پرمصرف ترین مشعل های صنعتی مورد استفاده در کوره های صنعتی عبارتند از مشعل های سرعت بالا، سرعت متوسط، لوله تشعشعی ( رادیانت تیوب) و شعله مسطح.
انتقال حرارت سریع توسط مشعل
مشعل های سرعت بالا دارای شعله ای با سرعت بالا در داخل بلوک مشعل می باشند و محصولات احتراق را با سرعتی بالا به صورت پرتابی از دهانه مشعل خارج می کنند که این کار موجب انتقال حرارت سریع تر در کوره می شود. این نوع مشعل ها بیشتر در کوره های ذوب فلزات، کوره های پیش گرم، کوره های تناوبی و تونلی و کوره های عملیات حرارتی کاربرد دارند. در مشعل های سرعت متوسط ترکیب هوا و سوخت بر سر نازل مشعل قرار دارد. این مشعل ها دارای شعله ای یکنواخت و همچنین دامنه وسیع برای تنظیم حداقل و حداکثر شعله می باشند.عمده کاربرد این نوع مشعل ها در کوره های ذوب و عملیات حرارتی فلزات، انواع خشک کن و کوره های پیش گرم است. در مشعل های تابشی لوله تشعشعی شعله وارد لوله ای نسوز با قابلیت تحمل حرارت بالا، مانند سیلیکون کارباید، می شود و با گرم کردن سطح لوله بصورت تشعشعی محصولات را گرم می کند. این نوع از مشعل ها در اکثر صنایعی که گازهای حاصل از احتراق باعث اختلال در فرآیند تولید و آسیب به محصولات می شوند، کاربرد دارند. مشعل های شعله مسطح شعله ای کوتاه و در عرض بلوک مشعل ایجاد می کنند و مانع برخورد شعله با محصولات یا قطعات داخل کوره می شود. موارد کاربرد این نوع از مشعل ها در کوره های گالوانیزه، پخت رنگ، کوره های دوار و کوره های ذوب بوته ای است.
سوخت مصرفی مشعل
همچنین از لحاظ نوع سوخت مصرفی، مشعل های صنعتی به انواع گاز سوز، گازوئیل سوز، مازوت سوز و دوگانه سوز ها تقسیم می گردند. در این میان مشعل گاز سوز پر کاربردترین نوع مشعل ها به شمار می آید که در تاسیسات مکانیکی و موتورخانه ها هم مورد استفاده قرار می گیرند. سوخت مصرفی این نوع مشعل ها گاز طبیعی یا همان گاز شهری است. در مشعل گازسوز کنترل هوا توسط دمپر صورت می گیرد و با به کار گیری یک فن گریز از مرکز یا ونتیلاتور هوای مورد نیاز برای انجام احتراق تامین و همچنین پرتاب شعله انجام می شود.
در نوع گازوئیل سوز فن گریز از مرکز علاوه بر تامین هوای مورد نیاز برای احتراق در مشعل، وظیفه به گردش درآوردن شفت پمپ گازوئیل و انتقال سوخت را نیز بر عهده دارد. اجزای اصلی این مشعل ها شامل فیلتر، پمپ گازوئیل، شیر برقی، نازل، الکتروموتور، فن سانترفیوژ دمنده هوا، دمپر تنظیم هوای ورودی، سنسور کنترل کننده ی شعله و رله تنظیم سوخت می باشد. مشعل های دوگانه سوز هم با گاز طبیعی و هم با سوخت مایع کار می کنند. در این نوع مشعل ها سوخت مصرفی را می توان از طریق کلید مربوطه روی بدنه دستگاه انتخاب کرد. اساس کار مشعل های مازوت سوز نیز مشابه نوع گازوئیلی بوده با این تفاوت که بجای گازوییل از نفت کوره یا مازوت بعنوان سوخت استفاده می شود و بیشتر در واحدها ی پالایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد.
سید رحیم کیاحسینی
