تصنيف مواقد الغاز للغلايات. تصنيف الشعلات والمتطلبات الأساسية لها
موقد الغاز هو جهاز يوفر احتراقًا ثابتًا للوقود الغازي وينظم عملية الاحتراق.
الوظائف الأساسيةالشعلات:
· إمداد الغاز والهواء إلى جبهة الاحتراق؛
· خلط؛
· استقرار جبهة اللهب.
· ضمان الكثافة المطلوبة لعملية احتراق الغاز.
أنواع مواقد الغاز
1. مواقد الانتشار.
2. حقن الضغط المتوسط والمنخفض.
3. الحركية - مع إمداد الهواء القسري بالضغط المنخفض والمتوسط.
4. مواقد غاز وزيت مشتركة ذات ضغط منخفض ومتوسط.
يجب على جميع الشعلات اجتياز اختبارات الدولة في مراكز الاختبار الخاصة والحصول على "شهادة الامتثال للمعايير الروسية"
(الاختبارات: شاختي، منطقة روستوف، منطقة سفيردلوفسك: "مركز اختبار الأورال لأجهزة الموقد."
موقد الانتشار. الانتشار هو عملية الاختراق التلقائي لمادة ما إلى مادة أخرى.
في مواقد الانتشار، يكون كل الهواء اللازم لاحتراق الغاز ثانويًا. لا يتم استخدام مواقد الانتشار عمليًا في أي مكان. الموقد المنتشر عبارة عن أنبوب به فتحات لمخرج الغاز ويتم تحديد المسافة بين الفتحات مع مراعاة انتشار اللهب من فتحة إلى أخرى. يتم تزويد هذا الموقد بغاز نظيف بدون خليط الهواء. الشعلات منخفضة الطاقة وتتطلب مساحة كبيرة من مساحة الاحتراق أو إمداد الهواء إلى صندوق الاحتراق بواسطة مروحة.
في الصناعة، في المصانع القديمة، يتم استخدام موقد نشر ذو شق سفلي، وهو عبارة عن أنبوبÆ 57 ملم مع ثقوب محفورة في صفين.
تشمل مزايا شعلات الانتشار بساطة التصميم واللهب المستقر.
موقد الحقن. يسمى شفط الهواء بسبب الفراغ الناتج عن تيار الغاز المتسرب بالحقن، أو يتم شفط الهواء بسبب طاقة تيار الغاز. تتوفر محارق الحقن بحقن هواء غير كامل (50...60%) وحقن كامل.
في مواقد الحقن، يتضمن الاحتراق الهواء الأولي (50...60%) والهواء الثانوي من حجم الفرن. تُسمى هذه الشعلات أيضًا ذاتية التنظيم (أي أنه كلما زاد إمداد الغاز، زاد امتصاص الهواء).
مساوئ هذه الشعلات: أنها تحتاج إلى تثبيت اللهب من الانفصال والاختراق. الاحتراق - صاخبة أثناء التشغيل.
مزايا الشعلات: بساطة التصميم، موثوقية التشغيل، القدرة على حرق الغاز بشكل كامل، القدرة على العمل عند ضغوط منخفضة ومتوسطة، إمداد الهواء باستخدام طاقة تيار الغاز، مما يوفر الطاقة الكهربائية (المروحة).
الأجزاء الرئيسية لشعلات الحقن هي:
· منظم الهواء الأساسي (1)؛
· فوهة (2)؛
· خلاط (3).
منظم الهواء الأساسي عبارة عن قرص دوار أو غسالة أو مخمد ينظم إمداد الهواء الأساسي.
تعمل الفوهة على تحويل الطاقة الكامنة لضغط الغاز إلى طاقة حركية (سرعة)، أي. لإعطاء تيار الغاز السرعة التي توفر تدفق الهواء المطلوب.
يتكون خلاط الموقد من 3 أجزاء:
· عن طريق الحقن (4)؛
· حائر (5)؛
· الناشر (7).
يتم إنشاء فراغ في الحاقن ويتم إنشاء شفط للهواء الأساسي.
أضيق جزء من الموقد هو المربك، حيث يتم معادلة خليط الهواء والغاز.
في الناشر يحدث الخلط النهائي لخليط الغاز والهواء ويزداد ضغطه بسبب انخفاض السرعة.
الموقد مع إمدادات الهواء القسري.هذا هو الموقد الحركي أو ذو السلكين. يتم دفع الهواء المستخدم في احتراق الغاز إلى داخل الموقد بواسطة مروحة بنسبة 100%، أي. كل الهواء أساسي. الموقد فعال، قوة عاليةلا يتطلب مساحة احتراق كبيرة. يعمل بضغط الغاز المنخفض والمتوسط، ويتطلب تثبيت اللهب من الانفصال والاختراق.
يحتوي الموقد على دوامة هوائية مصممة لخلط الغاز بالكامل مع الهواء الموجود داخل الموقد.
يحتوي الموقد على نفق من السيراميك يعمل كمثبت.
مواقد الغاز والنفط مجتمعة. بالإضافة إلى الجزء الغازي، تحتوي هذه الشعلات على فوهة لرش الوقود السائل. يُسمح بالاحتراق المتزامن للغاز والوقود السائل لفترة قصيرة عند التبديل من نوع وقود إلى آخر.
الفوهة عبارة عن تصميم أنبوب داخل الأنبوب. يتم توفير الوقود السائل من خلال الأنبوب المركزي، ويتم توفير الهواء أو البخار من خلال الفضاء بين الحلقات.
تنقسم إلى نوعين رئيسيين:
أ) مولدات خليط الغاز للأغراض العامة، عندما يمكن تركيبها على معظم الأفران والأفران ومنشآت مكافحة الحرائق الأخرى؛
ب) الشعلات غرض خاص، عندما يتم تركيبها فقط في تصميم معين للفرن أو تركيب النار ويتم استبعاد تركيبها على هياكل أخرى عمليًا.
2. اعتمادًا على القيمة الحرارية لمنتج الاحتراق الغازي، يمكن تقسيم الشعلات إلى الأنواع التالية:
- لاحتراق الغازات ذات القيمة الحرارية المنخفضة (Q* = 8 ميجا جول/م3)؛
- لاحتراق الغازات ذات القيمة الحرارية المتوسطة = 8-20 ميجا جول/م3)؛
- لاحتراق الغازات ذات القيمة الحرارية العالية ((?g = 20 MJ/m3).
3. حسب طريقة إمداد الهواء اللازم للاحتراق يمكن تقسيم الشعلات إلى الأنواع التالية:
- الانتشار، عندما يتدفق الهواء إلى اللهب من الجو المحيط؛
- الحقن، عندما يتم امتصاص الهواء داخل الموقد؛
- النفخ، عندما يتم ضخ الهواء إلى داخل الموقد.
4. حسب الضغط يمكن تقسيم الغازات الداخلة إلى الموقد إلى الأنواع التالية:
- ضغط منخفض (يصل إلى 0.005 ميجاباسكال)؛
- الضغط المتوسط (من 0.005 إلى 0.3 ميجا باسكال)؛
- الضغط العالي (أعلى من 0.3 ميجا باسكال).
5. يمكن دمج مواقد الغاز إذا كانت لديها القدرة على حرق نوع إضافي من الوقود.
60. حساب منتجات الاحتراق.
تكوين منتجات الاحتراق لـ 1 جم مول من الكبريت وفقًا للتفاعل S Oj SOj: الأكسجين 1 7 - 10 7 جم مول ، النيتروجين 6 42 جم مول ، ثاني أكسيد الكبريت 1 جم مول. نفترض أن درجة حرارة الانفجار تبلغ 1800 كلفن. يتم حساب تركيبة منتجات الاحتراق لكل مكون من مكونات الخليط بشكل منفصل ثم يتم تلخيصها. يجب تحديد تركيبة منتجات الاحتراق، مع الأخذ في الاعتبار التفكك، في حالة التوازن الكيميائي. هذا التكوين يسمى التوازن. لحساب ذلك، من الضروري تجميع وحل نظام معادلات التوازن الكيميائي. من وجهة نظر رياضية، سيكون هذا نظامًا من المعادلات الجبرية غير الخطية، والتي يمكن أن تتكون (اعتمادًا على عدد المكونات المأخوذة في الاعتبار) من عدة عشرات من المعادلات. يعد الحساب الكامل والمفصل لمنتجات الاحتراق المنفصلة أمرًا معقدًا ويستغرق وقتًا طويلاً. حاليا، يتم تسهيل الحسابات باستخدام الكمبيوتر. يعتمد تكوين منتجات الاحتراق على تكوين المادة المحترقة، والظروف التي يحدث فيها الاحتراق، وبشكل أساسي اكتمال الاحتراق. قد تحتوي منتجات الاحتراق على العديد من المواد غير العضوية (الكربون، النيتروجين، الهيدروجين، الكبريت، الفوسفور وغيرها) وأكاسيدها، وكذلك الكحوليات والكيتونات والألدهيدات وغيرها. المركبات العضوية. يتكون الدخان الناتج أثناء عملية الاحتراق من جزيئات صلبة صغيرة يتراوح حجمها من 0.01 إلى 1 ميكرون. يعتمد تكوين منتجات الاحتراق على اكتمال احتراق الوقود. وعند احتراقه بالكامل كما ذكرنا سابقاً تتكون نواتج الاحتراق من ثاني أكسيد الكربون CO2 وثاني أكسيد الكبريت SO2 وبخار الماء H O والنيتروجين N2 والأكسجين O2 الذي لا يستخدم أثناء الاحتراق، وهو ما يسمى بالأكسجين الزائد. يتم تحديد تكوين منتجات الاحتراق باستخدام أجهزة تحليل الغاز. يتم تحديد تكوين منتجات الاحتراق أثناء تشغيل هذه المحركات من خلال تكوين مكونات الوقود ودرجة حرارة الاحتراق وعمليات تفكك الجزيئات وإعادة تركيبها. تعتمد كمية منتجات الاحتراق على قوة (دفع) أنظمة الدفع.
يتم تحديد حجم منتجات الاحتراق في مسار الغاز الذي يعمل تحت الفراغ مع الأخذ في الاعتبار الزيادة في الهواء الزائد على طول المسار. يتم إجراء الحسابات لكل قناة غاز بمتوسط قيمة معامل الهواء الزائد فيها، حيث يتم إجراء جميع حسابات نقل الحرارة بالحمل الحراري عند متوسط معدل تدفق الغاز. تؤدي الزيادة في حجم منتجات الاحتراق إلى انخفاض ضغطها الجزئي. وهذا يؤثر بشكل مباشر على انتقال الحرارة عن طريق إشعاع الغازات الثلاثية وبخار الماء.
أثناء الإنتاج أعمال الحفرلإصلاح خطوط أنابيب الغاز، من الضروري تسييج موقع العمل على طول محيطه بالكامل، خلال النهار، تثبيت علامة تحذير على بعد 5 أمتار من السياج على جانب حركة المرور، في الليل، إرفاق إشارة ضوئية بعدسة حمراء إلى سياج على ارتفاع 1.5 م، وإضاءة منطقة العمل المصابيح الكهربائيةأو الأضواء.
بالإضافة إلى الأحكام الأساسية المذكورة أعلاه، عند العمل المتعلق بتشغيل خط أنابيب الغاز، يجب عليك: القواعد العامةاحتياطات السلامة أثناء أعمال الحفر والعزل واللحام والنقل.
وهي تعتبر بجدارة الأكثر شعبية بين هذه المعدات. مزاياها واضحة تماما:
1. الغاز متوفر: سعر هذا الوقود مقبول، وإذا كان هناك خط غاز فلا توجد مشاكل في توصيله.
2. جميع أنواع مواقد الغاز أبسط وأكثر موثوقية في التشغيل من مواقد الزيت أو الوقود السائل على سبيل المثال.
3. نطاق طاقة واسع: هناك أنواع من مواقد الغاز تلبي بشكل كامل الاحتياجات الكبيرة المؤسسات الصناعيةوكذلك موديلات مناسبة للاستخدام المنزلي.
4. تم تجهيز العديد من موديلات مواقد الغاز الأنظمة الحديثة، أتمتة عملهم. يتيح لك ذلك تحقيق أقصى قدر من الراحة والأمان والتشغيل الخالي من المتاعب.
للعمل بفعالية، عليك أن تأخذ في الاعتبار العديد من المعلمات الأساسية عند الاختيار. يساعدك تصنيف هذه المعدات على التنقل في تشكيلة كبيرة.
حسب مجال التطبيق
تصنيف مواقد الغاز حسب مجال التطبيق:
1. الشعلات الخاصة مصممة للاستخدام في الأفران ذات التصميم الخاص. لا يمكن استخدام مثل هذه النماذج مع أنواع أخرى من أنظمة إطلاق النار.
2. أجهزة عالمية يمكن تركيبها على معظم أنواع صناديق الاحتراق والمواقد.
حسب طريقة تشكيل خليط الوقود
لا يتم حرق الغاز في شكل نقي. يدخل في خليط الوقود والمكون الثاني منه هو الهواء. قد يتكون خليط الوقود بطرق مختلفة. وفي هذا الصدد، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من مواقد الغاز:
1. المنافيخ. في الشعلات من هذا النوع، يتم توفير الهواء عن طريق الهواء القسري.
2. الحقن. يتم توفير الهواء عن طريق الشفط.
3. الانتشار. يتدفق الهواء الموجود في هذه الشعلات إلى اللهب بشكل طبيعي من البيئة.
عادة ما تكون مواقد الحقن جزءًا من المرجل نفسه، في حين يتم شراء مواقد التهوية عادةً كمعدات منفصلة. تسمح شعلة النفخ بالدقة والدقة إلى حد ما تعديل سلسقوة العمل. وبفضل هذا، يصبح من الممكن زيادة كفاءة المعدات من خلال الاستخدام الرشيد للغاز. يتيح لك التشغيل في الوضع الأمثل توفير الوقود وتقليل الانبعاثات أيضًا بيئةثاني أكسيد الكربون. العيب الوحيد للموقد من النوع المنفاخ هو ارتفاع مستوى الضجيج أثناء التشغيل.
تختلف مواقد الغاز المنفوخ في نوع إمداد الهواء وطريقة تكوين خليط الوقود:
1. إمداد الهواء القسري والخلط المسبق الكامل.
2. التغذية القسرية والخلط المسبق الجزئي.
3. إمداد الهواء القسري دون خلط مسبق.
من أجل زيادة شدة تكوين خليط الهواء والغاز القابل للاشتعال، يتم استخدام تقنيات الخلط المختلفة في المنشآت: إمدادات الغاز في شكل تيارات رقيقة موجهة بزاوية لتدفق الهواء؛ التقسيم إلى العديد من الجداول الصغيرة التي يتم فيها الخلط؛ يتدفق الغاز والهواء الدوامي باستخدام أجهزة مدمجة مختلفة.
يتيح لك إمداد الهواء الاصطناعي زيادة شدة احتراق خليط الوقود. وفقا لذلك، فإن اختيار موقد الغاز مع إمدادات الوقود القسري يتيح لك تحقيق قوة أكبر.
تصنيف مواقد الغاز حسب القيمة الحرارية للوقود المحروق:
1. مواقد الغاز ذات السعرات الحرارية العالية. الحد الأدنى لحرارة احتراق الغاز هو 20 ميجا جول/م3. تم تصميم هذه الشعلات لحرق الغازات البترولية الطبيعية والمرتبطة بها.
2. يحرق سعرات حرارية متوسطة. تتراوح حرارة احتراق الوقود في هذا النوع من مواقد الغاز من 8 إلى 20 ميجا جول/م3 (غاز فرن الكوك).
3. مواقد الغاز منخفضة السعرات الحرارية. يستخدم هذا النوع لاحتراق الغاز الذي يتميز بقيمة حرارية أقل من 8 ميجا جول/م3 (غاز المولدات والأفران العالية).
أنواع مواقد الغاز حسب الضغط الزائد:
1. الضغط العالي (أكثر من 30 كيلو باسكال).
2. الضغط المتوسط (من 5 إلى 30 كيلو باسكال).
3. الضغط المنخفض (حتى 5 كيلو باسكال).
الأكثر شيوعًا هي الشعلات ذات الضغط المنخفض والمتوسط. غالبًا ما تستخدم الشعلات ذات الضغط العالي لحرق الغازات ذات السعرات الحرارية المنخفضة.
عن طريق توطين اللهب:
1. في الشعلة الحرة.
2. في كتلة حرارية مثقبة أو مسامية أو حبيبية.
3. في غرفة أو نفق احتراق مقاوم للحريق.
4. على سطح مقاوم للحريق.
تُستخدم الشعلات التي تحرق خليط الوقود في لهب حر أو نفق مقاوم للحريق في الغلايات لتسخين سائل التبريد (الماء والهواء وما إلى ذلك). النماذج التي تحرق الغاز في كتلة مساميةأو على سطح مقاوم للحريق يستخدم للتدفئة باستخدام الأشعة تحت الحمراء.
يسمح التصنيف حتى لغير المتخصصين بالتنقل في تنوع هذه المعدات. إذن كيف تختار موقد غاز؟ يجب عليك اختيار الخيار الذي يجمع على النحو الأمثل جميع الخصائص الضرورية. من المهم مراعاة الظروف التي سيتم فيها استخدام المعدات والأحمال التي يجب أن تتحملها. يمكن للموقد المختار بشكل صحيح أن يعمل بفعالية في كل من التطبيقات المنزلية والصناعية لفترة طويلة.
في الأدبيات، يتم تصنيف مواقد الغاز حسب: أ) حرارة احتراق الغاز؛ ب) ضغط الغاز في الشبكة؛ ج) الغرض؛ د) طريقة احتراق الغاز. ه) طريقة إمداد الهواء. و) ميزات التصميم، الخ.
مواقد الانتشار. لديهم كل الهواء اللازم الذي يتدفق إلى اللهب من الجو المحيط. هذه الشعلات غير حساسة للتقلبات في ضغط الغاز، ولها نطاق تحكم كبير، ولكنها تتطلب حجمًا كبيرًا من غرفة الاحتراق
لقد أكملت عملية الاحتراق. ويفسر ذلك انخفاض معدل اختلاط الغاز بالهواء مما يؤدي إلى زيادة طول الشعلة. للغازات ذات حرارة الاحتراق العالية والتي تتطلب احتراقًا كاملاً كميات كبيرةالهواء، ونادرا ما تستخدم هذه الشعلات.
2 أ.س. إيسيرلين
مواقد التفتيش. يحدث تكوين خليط الهواء والغاز جزئيًا أو كليًا داخل الموقد نفسه، لذلك يتم تقسيمه إلى شعلات خلط جزئية وكاملة. مع الشعلات ذات المزيج الكامل، يكتمل الاحتراق بأقل حجم. في محارق المزيج الجزئي، يدخل جزء فقط من الهواء المطلوب للاحتراق داخل الموقد كهواء أولي، ويدخل باقي الهواء (الثانوي) إلى الموقد من الخارج. في هذه الحالة تتأخر عملية الخلط وتصبح الشعلة أطول. يحدث إمداد الهواء وتكوين خليط الهواء والغاز في مواقد الحقن عن طريق شفط (طرد) الهواء بسبب طاقة تيار الغاز.
يتكون موقد الحقن (الشكل 3) من أربعة أجزاء رئيسية: فوهة غاز، وخلاط، وفوهة الموقد، ومنظم الهواء الأساسي.
فوهةتسمى فتحة معايرة يتم من خلالها توصيل الغاز القابل للاحتراق إلى الموقد. إنه يؤدي مهمتين: يمرر كمية معينة من الغاز إلى الموقد ويحول الطاقة المحتملة للغاز إلى طاقة حركية لنفث الغاز، كما أن سرعة تدفق الغاز من الفوهة مهمة جدًا. وبذلك يكون انخفاض الضغط في الفوهة 150 ملم من الماء. فن. يخلق سرعة نفاثة متدفقة تبلغ حوالي 50 م / ثانية.
الحجم الرئيسي الذي يميز الفوهة هو قطرها. يجب أن يتوافق قطر الفوهة بشكل صارم مع البيانات المحسوبة، لأن أداء الموقد وقدرته على الحقن يعتمدان على ذلك. تمنح الفوهة التيار المتدفق شكلاً واتجاهًا معينين.
خلاطيستخدم الموقد لخلط الغاز مع الهواء، أي الحصول على خليط متجانس من الغاز والهواء، ومساواة السرعة عبر المقطع العرضي للموقد. تصنع الخلاطات، حسب نوع الموقد، إما على شكل نظام يتكون من حاقن وعنق أسطواني وناشر، أو على شكل أنبوب أسطواني.
الجزء المتوسع للحاقن يواجه الفوهة. عندما يتدفق الغاز من الفوهة بسرعة عالية، يتم إنشاء فراغ في الحاقن، بسبب امتصاص الهواء من الجو المحيط. قم بخلط الهواء الداخل إلى الموقد
يتدفق مع الغاز، ويتم توزيع السرعة عبر المقطع العرضي للحاقن بشكل غير متساو للغاية.
لموازنة معدل تدفق خليط الغاز والهواء عبر المقطع العرضي، يتم استخدام الجزء الأسطواني الأوسط من الخلاط، وهو الحلق. وهو أضيق جزء منه. يعد قطر الحلق عاملاً مهمًا لمواقد الحقن. تحدد نسبة قطر الحلق إلى قطر الفوهة معامل حقن الموقد، أي كمية الهواء الممتص عبر الخلاط. إذا، على سبيل المثال، معامل الطرد أيساوي 8.0، وهذا يعني أنه مقابل كل متر مكعب من الغاز يخرج الموقد
8.0 م3 من الهواء. وبالتالي، سيتم تحديد معامل الهواء الزائد كنسبة من معامل القذف إلى كمية الهواء المطلوبة نظريًا للاحتراق، أي.
يعمل الناشر على تحويل جزء من ضغط التدفق عالي السرعة إلى ضغط ثابت، وهو أمر ضروري للتغلب على المقاومة اللاحقة للموقد. في الناشر ينتهي اختلاط الغاز بالهواء، وعند الخروج منه يتم ملاحظة التوازن الكامل للتركيزات عبر المقطع العرضي.
الفوهاتتم تصميم الموقد لإنتاج خليط من الغاز والهواء وربما يحتوي على شكل مختلف. غالبًا ما يتم دمجه هيكليًا مع مثبت (على سبيل المثال، في لوحة أو مثبت حلقي). في بعض الأحيان يتم توصيل الموقد بفوهة بجهاز الغاز أو غرفة الاحتراق.
منظم الهواء الأساسييعمل على تنظيم كمية الهواء الداخل إلى الموقد. غالبًا ما يتم إجراؤه على شكل غسالة أو مخمد لضبط الهواء. في بعض الأحيان يتم دمجه هيكليًا مع جهاز لقمع الضوضاء (على سبيل المثال، لمواقد الحقن ذات الضغط المتوسط مع مثبتات الألواح المصممة بواسطة Mosgazproekt).
عادةً ما يتم تصميم مواقد الحقن ذات المزيج الكامل للعمل مع نسبة هواء زائدة تبلغ 1.05-1.15. في مواقد الحقن ذات الخلط الجزئي، يكون معامل الهواء الأولي الزائد في حدود 0.3-0.6.
في مواقد الحقن ذات المزيج الكامل، من الممكن حرق خليط الهواء والغاز بالكامل على الأسطح المقاومة للحرارة، والتي تنتج إشعاعًا حراريًا مركّزًا عند تسخينها. يسمى هذا النوع من محارق الحقن بمواقد الأشعة تحت الحمراء.
الشعلات مع إمدادات الهواء القسري. يتم ضخ كل الهواء اللازم للاحتراق بواسطة المروحة. غالبًا ما تسمى هذه الشعلات أيضًا بالشعلات ذات السلكين. في الشكل. يوضح الشكل 4 الرسوم البيانية لشعلات الهواء القسري الأكثر شيوعًا. الموقد في الشكل. يحتوي الشكل 4أ على مصدر غاز محيطي، أي يتم توفير الغاز على شكل نفاثات في تدفق الهواء العرضي. في الذهاب
تتابع في الشكل. 4, بهناك مصدر مركزي للغاز لتدفق الهواء.
في الشعلات المزودة بإمدادات الهواء القسري، يتم استخدام تقنيات تصميم مختلفة لخلط الغاز مع الهواء بشكل أفضل. على سبيل المثال، يمكنك تحريف تدفق الهواء في أجهزة خاصة، أو كسر تدفق الغاز إلى نفاثات صغيرة، أو إمداد الغاز بزاوية لتدفق الهواء.
اعتمادا على تصميم الموقد، يمكن توفير كل الهواء كهواء أولي، أو بعض منه كهواء أساسي، وبعضه كهواء ثانوي.
|
|
الشكل. 4. رسم تخطيطي للموقد المزود بإمدادات الهواء القسري. أ - الطرفية. ب - إمداد الغاز المركزي.
الشعلات المركبة. يمكنهم حرق عدة أنواع من الوقود بالتناوب. هناك شعلات مصممة لحرق ثلاثة أنواع من الوقود. تسمح بعض تصميمات الشعلات المركبة بالاحتراق المتزامن لنوعين من الوقود. أصبحت مواقد الغبار والغاز والغاز والنفط أكثر انتشارًا.
نظراً لنقص البيانات التنظيمية الخاصة بمواقد الغاز، يجب تقييم جودتها وفقاً لمتطلبات معينة تتلخص في ما يلي:
1) يجب أن تضمن الشعلات الاحتراق الكامل للغاز مع الحد الأدنى من الهواء الزائد؛
2) يجب أن تعمل الشعلات بثبات (دون فصل اللهب أو وميضه) في الداخل النطاق المطلوبالتغيرات في الأحمال الحرارية.
3) يجب أن يحمي تصميم وتخطيط الموقد أجزائه بالكامل من الحرارة الزائدة والحرق؛
4) يجب أن تكون خسائر الضغط في الموقد على طول مسارات الهواء والغاز (للضغط المنخفض) في حدها الأدنى؛
5) عندما يعمل الموقد على نوعين من الوقود، يجب استخدام كلا النوعين من الوقود عند حرقهما بشكل منفصل بحد أقصى
الكفاءة، ويتم الانتقال من وقود إلى آخر في وقت قصير؛
6) يجب أن تكون الشعلات سهلة التصنيع وموثوقة وآمنة للتشغيل ومريحة للإصلاح والفحص.
يأخذ التصنيف الحالي لشعلات الغاز لغلايات التدفئة في الاعتبار مبدأ التشغيل وإمداد الهواء وتشكيل شعلة النار. يحدد تصميم جهاز الموقد قوة الغلاية الرئيسية و ميزات إضافيةنوع الوقود المسموح به.
أنواع وأنواع الشعلات من غلايات تسخين الغاز
من الأفضل في غلاية الغاز استخدام الموقد المحدد من قبل الشركة المصنعة في تعليمات التشغيل. تم تطوير المبادل الحراري، وهو تصميم معدات الغلايات، مع مراعاة نوع جهاز الموقد المثبت.حسب الغرض منها هناك نوعان من مواقد الغاز:
- أجهزة حرق للاستخدام المنزلي – قدرة محدودة بـ 120 كيلووات. في أغلب الأحيان، الشعلات الجوية لغلايات الغاز والتشغيل و خدمةالتي ترتبط بها الحد الأدنى للكميةمشاكل.
نقص الأجهزة - استهلاك عاليالوقود والمتطلبات العالية المرتبطة بتركيب معدات الغلايات.
في النماذج الحديثة، يتم استخدام أجهزة الموقد الغازي المروحة بشكل متزايد، وتستخدم على الغاز الغلايات المنزليةمع غرفة احتراق مغلقة. - مواقد الغاز لغلايات التدفئة الصناعية عالية الطاقة. في معدات التدفئة الصناعية، يتم تثبيت الشعلات بمروحة الحقن (المنفوخة). يتراوح الأداء من 120 إلى 250 كيلو واط.
- للغاز الطبيعي.
- للغاز المسال.
الفرق بين المعدات هو قطر محاقن الغاز وضغط الغاز التشغيلي. غالبًا ما تقوم الغلايات المحلية من الشركات الأوروبية المعروفة بتركيب شعلات عالمية يمكن تحويلها بسرعة لاستخدام الغاز الطبيعي والمسال.
ويرتبط التصنيف الرئيسي بمبدأ تشغيل أجهزة الموقد: إنتاج خليط قابل للاشتعال بين الغاز والهواء، وتزويد الغاز لغرفة الاحتراق وغيرها من الميزات.
مواقد تعمل بالغاز بمروحة قسرية (منفوخة)
يتميز جهاز الموقد المنفاخ بتصميم معقد، بما في ذلك مروحة أو توربينات مدمجة. يتم تحضير خليط الهواء والغاز بنسب دقيقة، وذلك بفضل حقن الهواء القسري والمتحكم فيه.تعتبر غلاية الغاز المزودة بموقد هواء قسري اقتصادية وفعالة للغاية.
يتميز جهاز حرق النفخ بالميزات التالية:
- نطاق التطبيق - مواقد المروحة المثبتة في معدات الغلايات ذات غرفة الاحتراق المغلقة: درجة حرارة منخفضة غلايات الغازنوع التكثيف ونماذج الشحن التوربيني.
- الأداء - منذ بضعة عقود فقط، تم تركيب مواقد الغاز التي تعمل بالمروحة حصريًا للغلايات عالية الطاقة. ومنذ ذلك الحين، كانت هناك نماذج منزليةمعدات التدفئة التي يرتبط تشغيلها بإمداد الهواء القسري وعادم منتجات الاحتراق.
تم تصميم الغلايات منخفضة الطاقة المزودة بشعلات غاز المروحة للاتصال بأنظمة التدفئة بالرادياتير والأرضيات الساخنة. - مبدأ التشغيل - هناك ثلاثة تعديلات أساسية لأجهزة الموقد، تختلف في مبدأ إنتاج خليط الغاز والهواء. يحدث اختلاط الغاز والهواء مباشرة أثناء عملية الاحتراق أو قبل دخول الفوهات.
في بعض النماذج الحديثة من الغلايات مع موقد الهواء القسري، يتم تنفيذ خليط الغاز والهواء بخلط جزئي موحد في غرفة خاصة وعلى جهاز الموقد. - تتم إزالة منتجات الاحتراق من موقد المروحة بالقوة. تم دمج مروحة إضافية (توربين) في نظام إزالة الدخان. تؤثر ميزات التصميم (وجود توربينين) على خصائص الضوضاء للموقد.
أثناء التشغيل، يتم إنتاج همهمة موحدة. تصدر المروحة الكثير من الضوضاء مما يتطلب عزلًا إضافيًا للصوت للغرفة المستخدمة كغرفة مرجل.
في غلايات التكثيف، يتم توفير الحماية من الضوضاء. يقلل الغلاف العازل للصوت من شدة التلوث الضوضائي. - الأتمتة - يتم توصيل الموقد المنفاخ بأتمتة الغلاية. تقرأ وحدة التحكم في المعالجات الدقيقة المعلومات الواردة من أجهزة استشعار مختلفة: ضغط الغاز، والهواء الداخل وغازات العادم، ودرجة الحرارة عند فوهة الموقد. تقوم وحدة التحكم تلقائيًا بتغيير أداء جهاز الموقد، مع التركيز على المعلمات التي تم الحصول عليها.
إذا لزم الأمر، يتم توفير وظيفة اختيار مستقلوضع التشغيل. لذلك، يمكنك تقليل شدة الضوضاء عن طريق ضبط سرعة المروحة على الحد الأدنى المقبول.
لقد تخلصت أجهزة الموقد الانفجاري من السبب الرئيسي لانفصال اللهب عن الموقد، والذي يوجد غالبًا في غلايات الغلاف الجوي، وذلك بسبب الزيادة الحادة في الضغط في خط الأنابيب. تتغير شدة الاحتراق اعتمادًا على معلمات التشغيل في الوضع التلقائي.
شعلات منتشرة لاحتراق الغاز
يرتبط مبدأ تشغيل الموقد المنتشر بإمداد الهواء المنفصل مباشرة إلى غرفة الاحتراق والخلط المسبق الجزئي لخليط الغاز والهواء. تتيح ميزات التشغيل إمكانية زيادة ضغط الغاز وتثبيته أمام الموقد، وتحقيق لهب مستقر حتى عند انخفاض معلمات التشغيل.لا يتم استخدام الشعلات المنتشرة على نطاق واسع ويتم تركيبها بشكل أساسي في الغلايات النوع الصناعيقوة عالية. في الغلايات المنزلية، لم يتم العثور على أجهزة الموقد الحركي المنتشر.
محارق الغاز بالحقن (الحقن)
يتم تركيب مواقد الحقن بشكل رئيسي في مراجل التدفئة المنزلية. يرتبط الاسم بمبدأ التشغيل المستخدم.يتم إنتاج خليط الغاز والهواء على عدة مراحل:
- يتكون جهاز موقد الغاز بالحقن من عدة قضبان مجوفة يتم من خلالها إمداد الغاز تحت الضغط، مع وضع الحقن عليها. النظام متصل بمصدر الغاز الرئيسي.
- الغاز، تحت الضغط، يمر عبر الفوهات، يضخ الهواء في غرفة الاحتراق، وينتج خليط الغاز والهواء. يتم حرق الغاز على شكل لهب صغير. لهذا السبب، تسمى مواقد الحقن أيضًا بمواقد التوهج أو الشعلات الدقيقة.
تظل درجة حرارة قلب اللهب ثابتة بغض النظر عن العوامل الخارجية وتسخين سائل التبريد، مما يؤدي غالبًا إلى الإفراط في استهلاك الوقود. بالمقارنة مع أجهزة حرق النفخ، فإن نماذج الحقن تحرق غازًا أكثر بنسبة 15-20%.
تصنيف مواقد الغاز حسب نوع التعديل
بالإضافة إلى مبدأ التشغيل، يتم تصنيف أجهزة حرق الغاز لغلايات التدفئة حسب نوع الضبط وميزات التصميم. تؤثر معلمات التشغيل على الكفاءة الحرارية والاقتصاد والموثوقية.في الوقت الحالي، يتم تصنيع أربعة تعديلات أساسية لأجهزة الموقد:
- مرحلة واحدة.
- على مرحلتين.
- مرحلتين مع تعديل سلس.
- التضمين.
الشعلات ذات المرحلة الواحدة
في معظم الحالات، هذه هي مواقد الغاز الجوي لغلايات التدفئة المنزلية. مبدأ التشغيل هو تشغيل وإيقاف جهاز الموقد بالتناوب. يعتمد تكرار تشغيل الموقد على معدل تبريد سائل التبريد ووضع التشغيل المضبوط باستخدام منظم الحرارة الميكانيكي.الملامح الرئيسية للشعلات أحادية المرحلة:
- العمل بغض النظر عن مصدر الطاقة- يتم تنظيم وضع التشغيل باستخدام مزدوجة حرارية، عند تسخينها، تنتج جهدًا منخفض الجهد يكفي لضمان تشغيل الجهاز.
- ارتفاع استهلاك الغاز– من سمات تشغيل الغلايات ذات مواقد الغاز في الغلاف الجوي الحاجة إلى الاحتراق المستمر لجهاز الإشعال. يعمل لهب الموقد التجريبي على المزدوجة الحرارية. عندما يتلاشى، يتم إيقاف تشغيل إمدادات الغاز. من نار المشعل، يتم إشعال الموقد الرئيسي عندما يبرد المبرد.
يتم إنفاق كمية معينة من الغاز للحفاظ على تشغيل جهاز الإشعال. ويلاحظ أيضًا الاستهلاك الزائد بسبب عدم الضبط الدقيق لدرجة حرارة التشغيل. - الموثوقية – مواقد الغاز غير المتطايرة تصميم بسيط، حيث لا يوجد شيء يمكن كسره عمليًا. لهذا السبب، نادرًا ما تفشل الأجهزة وتستمر طوال فترة الخدمة المعلنة من قبل الشركة المصنعة.
- الإشعال - يتم إشعال جهاز الإشعال بواسطة عنصر كهرضغطية أو يدويًا باستخدام أعواد الثقاب من خلال فتحة خاصة في جسم المرجل.
يتم تركيب الغلايات ذات الشعلات الجوية أحادية المرحلة في المناطق التي يحدث فيها انقطاع التيار الكهربائي بشكل منتظم.
الشعلات على مرحلتين
أنواع مواقد الغاز ذات مرحلتين، مناسبة للغلايات المنزلية مع ضبط دقيق للحد الأدنى والحد الأقصى لتدفق الغاز. يشير الاسم إلى أن الجهاز يعمل في وضعين تحددهما الشركة المصنعة، عادةً بنسبة 30% و100% من الطاقة المقدرة.مبدأ تشغيل الموقد ذو المرحلتين هو كما يلي:
- يحدث الاحتراق بشكل مستمر. المشعل مفقود.
- يتم تسخين سائل التبريد بنسبة 100%. بعد الوصول إلى درجة الحرارة المحددة، لا يتم إيقاف تشغيل الموقد بالكامل، كما هو الحال في حالة التناظرية ذات المرحلة الواحدة، ولكنه يتحول إلى وضع صيانة التدفئة. يتم تقليل إنتاجية جهاز الموقد إلى 30 أو 40٪.
- يتم التحكم في الانتقال من وضع إلى آخر تلقائيًا، استنادًا إلى وحدة تحكم المعالجات الدقيقة.
شعلات ناعمة على مرحلتين
مبدأ تشغيل الأجهزة بسلاسة مطابق للشعلات ذات المرحلتين. والفرق الوحيد هو أن التبديل يتم دون هزات مفاجئة، مما يؤدي إلى المزايا التالية:- تحكم دقيق وفعال في درجة حرارة تسخين سائل التبريد.
- كفاءة احتراق الوقود.
- متعددة الاستخدامات - مواقد غاز سلسة ذات مرحلتين، مناسبة لغلايات التدفئة التي تعمل بالغاز المسال. بعد إعادة المعدات البسيطة، من الممكن توصيل مولد الحرارة بخزان الغاز أو تركيب الأسطوانة.
- الاعتماد على الكهرباء - يعمل الموقد الغازي المتطاير مع وضعين للطاقة التشغيلية فقط في حالة وجود جهد ثابت في الشبكة.
يشير عدد المراحل إلى عدد أوضاع تشغيل جهاز الموقد. تعمل النماذج أحادية المرحلة بكامل طاقتها فقط، بينما تتناوب النماذج ذات المرحلتين بأداء 30% و100%.
تعديل الشعلات
الشعلات الأكثر اقتصادا هي تعديل. نطاق التشغيل: من 10 إلى 100%. يتم تقليل أو زيادة قوة الموقد في الوضع التلقائي بالكامل. يتم التحكم في العمل عن طريق أتمتة المعالجات الدقيقة، التي تقرأ قراءات أجهزة الاستشعار المختلفة وتختار الوضع الأمثل بناءً على المعلومات الواردة.يتم القضاء فعليًا على تراكم السخام على الموقد. تنظم الأتمتة إمداد الهواء والغاز إلى الموقد، واختيار هذه النسبة من خليط الغاز والهواء التي من شأنها ضمان حرق الوقود بشكل كامل.
يعمل موقد الغاز المعدل كجهاز مستقل مع مجموعة واسعة من القدرات. يتم الاحتراق في وضع ثابت. لا حاجة إلى مشعل.
تتميز مواقد الغاز متعددة المراحل بالعديد من الميزات ومعايير التشغيل التي تؤثر على الخصائص الحرارية:
- التحكم الآلي في الشعلات المعدلة- عمليًا، إنه كمبيوتر صغير يقوم بحساب الطاقة المثلى بناءً على المعلومات الواردة. يتم توصيل الأتمتة في نفس الوقت بمستشعر ضغط الغاز الموجود على الموقد وأجهزة استشعار درجة حرارة الغرفة وتوربينات ضخ الهواء وما إلى ذلك.
يتم تعديل الموقد في الوضع التلقائي بالكامل. لكي تعمل الأتمتة، خاص برمجةالمقدمة من قبل الشركة المصنعة عند شراء المرجل. - براعة- غلاية غاز مع شعلة معدلة، تم ضبطها في البداية على معلمات الغاز الطبيعي. للتبديل إلى الغاز المسال، ستحتاج إلى إجراء تغييرات صغيرة في إعدادات التشغيل، والتي لن تستغرق أكثر من 10-15 دقيقة. سوف يتكيف جهاز التعديل تلقائيًا مع التغيرات في ضغط الغاز على الموقد.
- فعالة من حيث التكلفة - تم تحقيقها بسبب العديد من الميزات المتعلقة بالتعديل. تعديل الموقد، الذي يتم إجراؤه تلقائيًا، يأخذ في الاعتبار جميع معلمات التشغيل في نفس الوقت: الضغط وتسخين سائل التبريد، وجودة الوقود، وخصائص الخط، ووضع التسخين المحدد. أثناء عملية التسخين، يتم ضمان احتراق الغاز بنسبة 100% تقريبًا والاستخدام الأكثر اكتمالًا وكفاءة للحرارة المتولدة.
في الوقت الحالي، تتوفر مواقد التعديل بأنواع مغلقة وجوية. ظهرت أجهزة عالميةقادرة على العمل بالوقود السائل بالإضافة إلى الغاز الطبيعي والغاز المعبأ.
كيفية اختيار موقد الغاز المناسب للغلاية الخاصة بك
إن اختيار الموقد المناسب بنفسك، دون مهارات خاصة، يكاد يكون مستحيلاً. قبل الاختيار، يجدر الحصول على المشورة المختصة من أحد المتخصصين.عند الاختيار، انتبه إلى الجوانب والخصائص التقنية التالية:
- أداء- تعتمد قوة غلاية التدفئة على قوة الموقد. لهذا السبب، يتم اختيار جهاز الموقد مطابقًا للطاقة لوحدة التسخين.
- خصائص الضوضاء الموقد– يؤخذ هذا العامل بعين الاعتبار عند اختيار جهاز النفخ. أثناء التشغيل، تصدر المراوح ضوضاء عالية الكثافة. مع أخذ هذه الميزة بعين الاعتبار، قامت الشركات الأوروبية الرائدة بتجهيز تصميم الموقد بغلاف عازل للصوت. عند الاختيار، انتبه إلى رقم الضوضاء، تتم الإشارة إلى المعلمة بالديسيبل الوثائق الفنية.
- المزايا والعيوب– كل جهاز ناسخ له مميزاته وعيوبه. تعد مواقد التعديل باهظة الثمن وتتطلب إعدادًا أوليًا دقيقًا، الأمر الذي يتطلب مشاركة متخصص. تتمتع محركات الغلاف الجوي بسعر جذاب، ولكن أثناء التشغيل تنفق 15-20٪ المزيد من الوقود "الأزرق".
- نوع معدات الغلايات– تم تجهيز الغلايات المثبتة على الحائط حصريًا بأجهزة شعلة مدمجة. تم تجهيز النماذج ذات غرفة الاحتراق المغلقة بشعلات توربينية. على المرجل الأرضي، يمكنك تثبيت الموقد المدمج أو المثبت (طاقة أعلى).
- نوع الوقود – الشعلات الجوية مصممة لحرق الغاز الطبيعي. لاستخدام الوقود من اسطوانة الغاز، سيتعين عليك إجراء تعديلات كبيرة. أثناء التعديل، يتم تغيير فوهات مواقد الغاز (بالنسبة لخليط البروبان والبيوتان، هناك حاجة إلى حاقنات ذات مقطع عرضي ذو فتحة أصغر). يتم ضبط الأتمتة أيضًا على ضغط الغاز المنخفض.
كما تبين الممارسة، ليس من الممكن دائما تحويل الشعلات ذات المرحلة الواحدة. إذا كنت تخطط لتوصيل تركيب اسطوانة الغاز، فمن الأفضل اختيار الموقد على مرحلتين أو تعديل. - التكيف مع ظروف إمدادات الغاز المنزلي– عامل مهم آخر يؤثر على اختيار معدات التدفئة. في "الغرب"، في دول الاتحاد الأوروبي، يختلف ضغط الغاز الرئيسي بشكل كبير عن المعايير المحلية.
غالبًا ما يحدث أنه بعد توصيل جهاز، حتى من العلامات التجارية المعروفة، يتم ملاحظة الأعطال: يمزق اللهب الموقد، وتنتج الأتمتة باستمرار أخطاء وترفض وضع المرجل في وضع التشغيل.
بعد الاختيار وفقا لمعلمات التشغيل و المواصفات الفنية، اختر الوحدة بناءً على الشركة المصنعة والتكلفة.
الشركات المصنعة لسخان الغلايات
أفضل مواقد الغاز للغلايات من صنع الشركات الألمانية. تظل السمات المميزة للمنتجات هي الحد الأقصى من الأتمتة والموثوقية وجودة البناء. وبشكل منفصل، يمكننا تسليط الضوء على الكفاءة التي تحققها دقة إعدادات المصنع.وبالإضافة إلى الاهتمامات الألمانية، يتم تقديم منتجاتها من خلال مصانع تقع في إيطاليا وروسيا وكوريا ودول أخرى:
- الشعلات الألمانية– الخيار الأفضل، والعيب الوحيد الذي هو ارتفاع تكلفة الوحدات. يتم تصنيع المنتجات تحت العلامات التجارية التالية:
- بوديروس لوغاتوب,
- Giersch Intercal (كامل مع غلايات Buderus).
- مشاعل ايطالية- خيار أرخص مقارنة بنظيراتها الألمانية. فهي عمليا ليست أقل شأنا في خصائصها الحرارية. تختلف الوحدات في الوظائف والأتمتة. تقدم المصانع التالية المنتجات:
- فيرولي صن,
- لامبورغيني,
- ف.ب.ر. G. A.S.
- بالتور،
- ايكوفلام.
- مواقد الغاز لغلايات التدفئة المصنوعة في روسيا– الميزة الرئيسية للأجهزة المنزلية هي بساطتها فيما يتعلق بجودة الوقود ودقة التشغيل. يتم تصنيع المنتجات بالتكيف الكامل مع مراعاة خصائص الشتاء الروسي. العلامات التجارية التالية تستحق اهتماما خاصا:
- تيبلودار,
- دون AGU-T-M.
- ACV BG (بلجيكا)،
- دي ديتريش جي (فرنسا)،
- إلكو (فنلندا)،
- بنتوني (السويد)،
- كيتورامي (كوريا).
تكلفة موقد الغاز
تعد التصميمات الحديثة لشعلات الغاز الأوتوماتيكية لغلايات تسخين المياه المنزلية أكثر تكلفة بسبب استخدام التحكم في المعالجات الدقيقة. يتأثر السعر بالخصائص الإقليمية وأداء الجهاز وزيادة سعر الصرف.هناك عدة عوامل أخرى تؤثر على التكلفة:
- درجة الصلب لتصنيع مواقد الغاز– يستخدم المصنعون الأوروبيون مواد مقاومة للحرارة الفولاذ المقاوم للصدأ. المادة متينة ولكنها تزيد من تكلفة الإنتاج. في الوحدات المحلية، غالبا ما يتم العثور على الفولاذ الهيكلي، الذي لديه عمر خدمة أقصر، ولكنه يكلف أيضا ما يقرب من النصف.
- إنتاج مواقد الغاز للغلايات– صنع في ألمانيا وسعره يبدأ من 50 ألف روبل. سوف تكلف نظائرها الإيطالية من 15 ألف روبل. تكلفة المنتجات الروسية 8-10 آلاف روبل.
هناك عامل آخر يؤثر على تكلفة الاستبدال وهو السعر الذي يجب دفعه مقابل التثبيت والتعديل الإضافي لجهاز الموقد. سيقوم أحد المتخصصين من الشركة التي تبيع الشعلات بإجراء إعدادات دقيقة وضبط اللهب لضمان الحد الأدنى من نسبة احتراق الغاز.
يمكنك إجراء الإعدادات بنفسك في حالة الشعلات الجوية أحادية المرحلة. يتم ضبط إمداد الغاز حتى يتحول لون اللهب إلى اللون الأزرق. لن يكون من الممكن ضبط أجهزة الموقد المعدلة بشكل مستقل دون التدريب المتخصص المناسب.
هل أحتاج إلى إذن لاستبدال الموقد؟
تعتمد فعالية استبدال الموقد في غلاية الغاز على العديد من المكونات ولا تكون ناجحة دائمًا. أسباب ذلك هي الفشل البسيط في الالتزام بشروط تغيير جهاز الموقد المحدد من قبل الشركة المصنعة لمعدات الغلايات.لاستبدال الموقد سوف تحتاج إلى الوثائق التالية:
- إذن من الشركة المصنعة - تحدد الوثائق الفنية جميع أنواع أجهزة الشعلات المتوافقة مع تصميم الغلاية.
- مشروع التثبيت.
- مشروع تمديد أنابيب الغاز للغلاية.