مشعل
مشعل با اختلاط صحیح سوخت و هوا موجب تشکیل شعله و تامین گرمای لازم برای تهیه اب گرم و بخار می شود.
انواع مشعل از نظر سوخت مصرفی
الف – مشعل با سوخت جامد
ب – مشعل با سوخ مایع ( گازوئیل، مازوت )
ج – مشعل با سوخت گازی (گاز طبیعی ، شهری، مایع)
د – مشعل دو گانه سوز ( گاز و گازوئیل )
انواع مشعل از نظر تخلیط هوا باسوخت
الف – مشعل فن دار
ب – مشعل اتمسفریک ( بدون فن برای واحد های یکپارچه گرمایشی؛ برخی کوره های هوای گرم کم ظرفیت، اب گرمکن های لحظه ای و در مجموع تجهیزات مولد گرمایش کم ظرفیت و برخی دیگ های چدنی تا 70000 کیلو کالری در ساعت یا 277780 بی تی یو در ساعت )
ساختار و قطعات اصلی
مشعل ها فارغ از نوع سوخت مصرفی دارای قسمت های کم و بیش مشابه ای هستند. سیستم تنظیم هوا، سیستم جرقه، سیستم کنترل شعله،سیستم سوخت رسانی والات کنترل ار این جمله اند.
سیستم جرقه شامل دو قسمت اصلی ترانس جرقه و الکترود های جرقه است. ترانسفورماتور جرقه با تولید ولتاژی حدود 12000 ولت موجب ایجاد قوس الکتریکی در دو سر الکترود های جرقه می شود و سوخت را در محفظه احتراق شعله ور می کند.ترانس های جرقه در دو نوع ترانس با جرقه دائمی و موقتی به کار می روند که البته نوع دوم کاربرد بیشتری دارد.
در نوع اول، ترانس جرقه در تمام مدت کار مشعل فعال است و به همین دلیل در ابعاد و با کیفیت مخصوصی ساخته می شود تا تحمل کار در زمان طولانی را داشته باشد. ترانس های نوع دوم در زمان معینی کار می کنند و پس از برقراری شعله توسط رله کنترل کننده از مدار خارج می شوند. الکترود های جرقه که از جنس استیل با روپوش چینی ساخته می شوند نقش برقراری قوس الکتریکی حاصل از افزایش ولتاژ در ترانس را برعهده دارند. در برخی از مشعل های گاز سوز تنها از یک الکترود به عنوان قطب و باری قطب دیگر از بدنه فلزی مشعل استفاده می شود.
سیستم کنترل شعله، وجود و یا عدم وجود شعله در محفظه احتراق را کنترل می کند و در صورت ققطع و یا عدم برقراری شعله مشعل را از ادامه کار باز می دارد تا سوخت بدون وجود شعله در محفظه احتراق جمع نشود. در مشعل های گازوئیلی این وظیفه به عهده چشم الکتریکی است. در صورت عدم رویت شعله و نور حاصل از ان مقاومت چشم الکتریکی افزایش یافته و جریان الکتریکی رله قطع می شود. در برخی از مشعل های گاز سوز نیز از چشم الکتریکی برای کنترل شعله استفاده می شود. اما فتوسل مشعل های گازی نسبت به اشعه فرابنفش حساس هستند و از این جهت با فتوسل مشعل های گاروئیل سوز فرق می کنند. در اکثر مشعل های گازی برای کنترل شعله از میله ای فلزی به نام میله یونیزاسیون که در فضای شعله قرار می گیرد استفاده می شود.
مولکول های گاز و هوا در اثر گرمای ناشی از اشتعال یونیزه می شوند و به همین دلیل جریان ضعیفی بین میله یونیزاسیون و بدنه مشعل به وجود می اید که رله کنترل کننده مشعل از ان متاثر شده و ادامه کار مشعل را میسر می سازد.
سیستم سوخت با توجه به نوع سوخت مصرفی مشعل متفاوت است. در مشعل های گازوئیل سوز جهت پودر نمودن سوخت از پمپ گازوئیل چرخ دنده ای یا دوار استفاده می شود. در مشعل های گازسوز به دلیل فشار گاز نیازی به تجهیزات فشار ساز اضافی نیست. زیرا گاز با فشار خود وارد محفظه احتراق می شود.
شیر برقی نیز از جمله قطعات کنترل سوخت است که با فرمان رله اصلی مسیر عبور سوخت را به سمت محفظه احتراق باز می کند.
در مشعل های گازوئیلی این شیر به یکباره مسیر سوخت را به طرف نازل گشوده و یا می بندد اما در مشعل های گاز سوز به دلیل امکان وقوع انفجار شیر برقی به صورت تدریجی مسیر عبور گاز را باز نموده و شعله به اهستگی افزایش می یابد، اما نحوه قطع ان دفعی و سریع است.
در مشعل های گاز سوز استفاده از رگولاتور و کلید کنترل فشار گاز به منظور کنترل فشار و دبی گاز ضروری است.
رله مشعل، کنترل کلیه عملیات را به عهده دارد. عملیاتی چون خاموش و یا روشن نمودن مشعل با فرمان ترموستات، کنترل وضعیت شعله توسط فتوسل یا میله یونیزاسیون، مدت زمان کار ترانس جرقه، باز یا بسته شدن شیر برقی از جمله اعمالی است که این رله نحوه کار و زمان بندی انها را کنترل می کند.
طراحی و انتخاب مشعل
مشعل یک موتورخانه قلب تپنده آن موتورخانه است. در واقع منبع اصلی تمام انرژی و گرمای مورد نیاز در موتورخانه از مشعل تولید میشود. مشعل با سوزاندن سوخت گرمای مورد نیاز برای سیال فرآیندی موتورخانه و حرارت مرکزی را تامین میکند. به طور کلی مشعل با سه نوع سوخت گاز، گازوییل و مازوت تهیه میشود. برای انتخاب مشعل بعد از مقدار مورد نیاز سوخت مصرفی با استفاده از کاتالوگ شرکتهای سازنده مشعل مورد نیاز انتخاب میشود. مراحل طراحی و محاسبه مشعل به این صورت است.