طبقه بندی مشعل های گاز و الزامات آنها. طبقه بندی مشعل ها و الزامات اساسی برای آنها. طرح های موجود مشعل های بدون شعله با نازل های نسوز با توجه به طراحی قسمت آتش به مشعل هایی با

1. با توجه به روش اختلاط گاز با هوا، مشعل ها به سه گروه تقسیم می شوند:

مشعل ها بدون اختلاط اولیه گاز با هوا، گاز و هوا به طور جداگانه به کوره (منطقه احتراق) عرضه می شوند - مشعل های انتشار.

· مشعل های گازی که در آنها اختلاط جزئی گاز با هوا وجود دارد. در این مشعل ها، گاز هم در مشعل و هم در فضای کار کوره با هوا مخلوط می شود، این امر همزمان با فرآیند احتراق اتفاق می افتد - مشعل های تزریقی فشار کم .

· مشعل های اختلاط کامل، که داخل آن گاز با هوا مخلوط می شود، یعنی. پردازش اولیه مخلوط گاز و هوا قبل از خروج از مشعل به منطقه احتراق - مشعل های تزریق فشار متوسط ​​و مشعل های اختلاط.

2. بر اساس دستگاه:

انتشار؛

تزریق؛

· مخلوط کردن؛

· ترکیب شده.

3. با فشار:

· فشار کم (گاز تا 500 میلی متر وزنی، هوا تا 100 میلی متر وزنی)؛

فشار متوسط ​​(گاز 500-15000 میلی متر وزنی، هوا 100-300 میلی متر وزنی)

4. بسته به خروجی مخلوط گاز و هوا:

· تک شعله- که در آن مخلوط از یک سوراخ خارج می شود.

· چند شعله ور- مخلوط از تعداد زیادی سوراخ خارج می شود.

مشعل های انتشاری

در مشعل های انتشار (اتمسفر)، گاز و هوا به طور جداگانه وارد کوره می شوند و به دلیل انتشار (نفوذ آهسته یک ماده به ماده دیگر) در هنگام تماس، تشکیل مخلوط اتفاق می افتد. آنها نمایانگر یک قطعه لوله با قطر 50-70 میلی متر هستند که در انتهای آن خفه شده است، که در نزدیکی آن دو ردیف سوراخ به شکل شطرنجی به قطر 0.5-3 میلی متر، با فاصله (گام) 4-16 حفر می شود. قطر سوراخ ردیف سوراخ ها در زاویه 60-120 درجه قرار دارند. تعداد سوراخ ها به ظرفیت خط بستگی دارد.

هوا از فضای اطراف به دلیل نادر بودن ایجاد شده توسط دودکش و عمل تزریق جت گاز وارد کوره می شود. گاز تحت فشار وارد مشعل می شود، از طریق سوراخ های مشعل به داخل کوره خارج می شود، با هوای اطراف مخلوط می شود و به صورت مشعل های کوچک جداگانه می سوزد. با یک بار حرارتی کوچک، جریان های گاز از همه طرف هوا را می مکند و با مخلوط شدن با آن، به سرعت با شعله درخشان آبی-آبی می سوزند. چنین مشعل می تواند در فشار گاز 30-120 میلی متر w.c کار کند. با به(نسبت هوای اضافی) 1.2-1.6.

ظرفیت مشعل ها 1-10 متر مکعب در ساعت است، تا 100 متر مکعب در ساعت وجود دارد، اما این سودآور نیست. مشعل ها همچنین می توانند با فشار متوسط ​​گاز تا 3000 میلی متر W.st کار کنند.

مشعل های دیفیوژن از نظر طراحی ساده، ابعاد کوچک، نگهداری آسان، شعله پایدار تحت بارهای متغیر، تنظیم آسان با تغییر منبع گاز و حذف فلاش اوور هستند.

احتراق منتشر- این احتراق است که در آن هیچ مخلوط اولیه گاز با هوا وجود ندارد. این احتراق در شرایط زیر کاملاً پایدار است:

1. اگر سرعت خروج جت گاز از حد تعیین شده بیشتر نشود.

2. اگر جریان هوا وجود نداشته باشد که بتواند احتراق جت گاز را مختل کند.

نقص- مقدار زیاد هوا، مشعل بلند است و به ارتفاع کوره زیاد نیاز دارد.

لازم است دائماً خلاء نسبتاً زیاد در کوره حفظ شود؛ این امر مستلزم پوشش دقیق کل دیگ است.

مشعل های تزریقی

مشعل هایی که در آنها به دلیل جت گاز (اختلاط ناقص مقدماتی جزئی) مخلوط گاز و هوا تشکیل می شود. عنصر اصلی مشعل تزریقی، انژکتوری است که هوا را از فضای اطراف به داخل مشعل می مکد.

بسته به مقدار هوای عرضه شده، مشعل ها می توانند:

اختلاط کامل اولیه گاز با هوا.

· تزریق ناقص هوا.

در این مشعل ها هوای اولیه با تزریق گازی که از نازل خارج می شود مکش می شود. برای بهبود تزریق، مشعل دارای یک بخش همگرا از CONFUSER (گلو) و یک DIFFUSER استوانه ای منبسط شده است. در دیفیوزر سرعت کاهش می یابد و فشار افزایش می یابد. مخلوط گاز و هوا از دیفیوزر وارد نازل مشعل می شود و از آنجا از طریق یک سوراخ 3-6 میلی متری به صورت مشعل های کوچک وارد کوره می شود. تامین هوای اولیه با چرخش واشر تنظیم تنظیم می شود، یعنی. درجه باز شدن شکاف هوا تنظیم می شود. هوای ثانویه از طریق درب های دمنده تامین می شود که با درجه باز شدن نیز تنظیم می شود.

در حین کار عادی مشعل ها و احتراق کامل گاز، مشعل بنفش مایل به آبی.

با کمبود هوای اولیه، سرعت سوختن کاهش می یابد، شعله بیرون می آید، رنگ شعله می شود. زرد نی.

اگر جریان هوای اولیه بیش از حد افزایش یابد مشعل صدای زیادی ایجاد می کند و ممکن است شعله قطع شود. اپراتور باید به طرز ماهرانه ای عرضه هوای اولیه و ثانویه را با هدایت رنگ شعله تنظیم کند.

مزایایخود تنظیم، بدون نیاز به تامین هوا.

نقصسر و صدای قوی و ناپایداری کار در بارهای کوچک.

اصل کار این مشعل این است که گاز از خط لوله گاز با فشار اضافی وارد نازل مشعل می شود. هنگام خروج از نازل، سرعت آن افزایش و فشار کاهش می یابد. یک جت گاز با سرعت زیاد وارد انژکتور می شود و در اطراف خود خلاء ایجاد می کند و در نتیجه هوای اولیه را از جو می مکد.

مشعل هوای اجباری

این مشعل ها دارای دامنه نامحدود هستند. مصرف گاز از چند متر 3 تا 5000 یا بیشتر. برای این مشعل ها، فرآیند تشکیل مخلوط گاز و هوا از خود مشعل شروع می شود و به کوره ختم می شود. گاز با شعله کوتاه و غیر نورانی می سوزد.

هوای لازم برای احتراق به وسیله یک فن وارد می شود. تامین گاز و هوا از طریق لوله های جداگانه انجام می شود، بنابراین مشعل ها نامیده می شوند دو سیم یا مخلوط کردن،زیرا در آنها اختلاط کامل مخلوط گاز و هوا وجود دارد. این مشعل ها در فشار کم و متوسط ​​کار می کنند. گاز با فشار تا 1200 Pa وارد نازل 1 شده و از طریق 8 سوراخ به قطر 4.5 میلی متر از آن خارج می شود. سوراخ ها با زاویه 30 درجه نسبت به محور مشعل قرار دارند، در محفظه 2 مشعل، تیغه های مخصوصی چیده شده است که هوا را پخش می کند. حرکات چرخشی. بنابراین، گاز به شکل جریان های کوچک با جریان هوای چرخشی تلاقی می کند و مخلوط گاز و هوا به خوبی مخلوط می شود. مشعل با یک تونل سرامیکی 4 با سوراخ های احتراق به پایان می رسد.

مزایای:طیف گسترده ای از کنترل خودکار، امکان سوزاندن مقدار زیادی گاز، پیش گرم کردن هوا، مشعل با حداقل ضریب هوای اضافی کار می کند.

نقص:هزینه انرژی الکتریکی برای عملکرد فن.

در ادبیات، مشعل های گازی بر اساس: الف) گرمای احتراق گاز طبقه بندی می شوند. ب) فشار گاز در شبکه؛ ج) قرار ملاقات؛ د) روش احتراق گاز. ه) روش تامین هوا؛ ه) ویژگی های طراحی و غیره

مشعل های انتشاری آنها تمام جریان هوای لازم را از جو اطراف به شعله دارند. این مشعل ها نسبت به نوسانات فشار گاز حساس نیستند، محدوده کنترل زیادی دارند، اما به حجم قابل توجهی از محفظه احتراق نیاز دارند.

من در حال تکمیل فرآیند احتراق هستم. این به دلیل سرعت کم اختلاط گاز با هوا است که منجر به افزایش طول مشعل می شود. برای گازهایی با حرارت احتراق بالا که برای احتراق کامل به مقدار زیادی هوا نیاز دارند، به ندرت از چنین مشعل هایی استفاده می شود.

2 A. s. ایسرلین

مشعل های بازرسی تشکیل مخلوط گاز و هوا به طور جزئی یا کامل در داخل خود مشعل اتفاق می افتد، بنابراین آنها به مشعل های اختلاط جزئی و کامل تقسیم می شوند. با مشعل های اختلاط کامل، احتراق در حداقل حجم کامل می شود. در مشعل های اختلاط جزئی، تنها بخشی از هوای مورد نیاز برای احتراق به عنوان هوای اولیه وارد مشعل می شود، در حالی که بقیه هوا (ثانویه) از بیرون وارد مشعل می شود. در این حالت فرآیند اختلاط به تاخیر می افتد و مشعل طولانی تر می شود. تامین هوا و تشکیل مخلوط گاز و هوا در مشعل های تزریقی با مکش (پرتاب) هوا به دلیل انرژی جت گاز اتفاق می افتد.

مشعل تزریق (شکل 3) از چهار قسمت اصلی تشکیل شده است: نازل گاز، میکسر، نازل مشعل و تنظیم کننده هوای اولیه.

نازلسوراخ کالیبره شده ای نامیده می شود که از طریق آن گاز قابل احتراق به مشعل می رسد. دو کار را انجام می دهد: مقدار معینی گاز را به مشعل می گذراند و انرژی پتانسیل گاز را به انرژی جنبشی جت گاز تبدیل می کند و سرعت خروج گاز از نازل بسیار قابل توجه است. بنابراین، افت فشار در نازل 150 میلی متر آب است. هنر سرعت جت خروجی حدود 50 متر بر ثانیه ایجاد می کند.

بعد اصلی مشخص کننده نازل قطر آن است. قطر نازل باید دقیقاً با داده های محاسبه شده مطابقت داشته باشد، زیرا عملکرد مشعل و توانایی تزریق آن به این بستگی دارد. نازل به جت در حال جریان شکل و جهت خاصی می دهد.

میکسرمشعل برای مخلوط کردن گاز با هوا، به عنوان مثال، برای به دست آوردن یک مخلوط گاز-هوای همگن، و برای یکسان کردن سرعت در سطح مقطع مشعل استفاده می شود. میکسرها بسته به نوع مشعل یا به صورت سیستمی متشکل از انژکتور، گردن استوانه ای و دیفیوزر و یا به صورت لوله استوانه ای ساخته می شوند.

انژکتور با قسمت در حال گسترش خود رو به نازل است. هنگامی که گاز با سرعت زیاد از نازل خارج می شود، خلاء در انژکتور ایجاد می شود که به دلیل آن هوا از جو اطراف مکیده می شود. ورود هوا به مشعل

با گاز مخلوط می شود، در حالی که سرعت در سطح مقطع انژکتور بسیار نابرابر توزیع می شود.

برای یکسان کردن سرعت جریان مخلوط گاز و هوا در سطح مقطع، قسمت استوانه ای وسط میکسر - گلو - خدمت می کند. باریک ترین قسمت آن است. قطر گلو فاکتور مهمی برای مشعل های تزریقی است. نسبت قطر گلو به قطر نازل ضریب تزریق مشعل را تعیین می کند، یعنی مقدار هوای مکیده شده از طریق میکسر. اگر مثلاً ضریب جهش ولیبرابر با 8.0، این بدان معنی است که به ازای هر متر مکعب گاز مشعل خارج می شود

8.0 متر مکعب هوا. بنابراین، ضریب هوای اضافی به عنوان نسبت ضریب تخلیه به مقدار هوای مورد نیاز برای احتراق تعریف می‌شود، یعنی.

دیفیوزر برای تبدیل بخشی از فشار سرعت جریان به فشار ساکن استفاده می شود که برای غلبه بر مقاومت بعدی مشعل ضروری است. در دیفیوزر، اختلاط گاز با هوا کامل می شود و در خروجی از آن، یکسان سازی کامل غلظت ها در سطح مقطع مشاهده می شود.

نازل هامشعل برای ارائه مخلوط گاز و هوا طراحی شده است و می تواند شکل متفاوتی داشته باشد. اغلب از نظر ساختاری با یک تثبیت کننده (به عنوان مثال، در یک صفحه یا تثبیت کننده حلقه) ترکیب می شود. گاهی اوقات مشعل با یک نازل به یک دستگاه گاز یا محفظه احتراق متصل می شود.

تنظیم کننده هوای اولیهبرای تنظیم مقدار هوای ورودی به مشعل عمل می کند. اغلب به شکل واشر یا دمپر تنظیم کننده هوا انجام می شود. گاهی اوقات از نظر ساختاری با یک دستگاه سرکوب کننده صدا (به عنوان مثال، برای مشعل های تزریق فشار متوسط ​​با تثبیت کننده های لایه ای طراحی شده توسط Mosgazproekt) ترکیب می شود.

مشعل های تزریق اختلاط کامل معمولاً طوری طراحی می شوند که با نسبت هوای اضافی 1.05-1.15 کار کنند. در مشعل های تزریقی اختلاط جزئی، ضریب هوای اضافی اضافی در محدوده 0.3-0.6 است.

در مشعل های تزریقی اختلاط کامل، امکان سوزاندن کل مخلوط گاز و هوا بر روی سطوح نسوز وجود دارد که با گرم شدن، تشعشع حرارتی غلیظی ایجاد می کنند. به این نوع مشعل تزریقی، مشعل مادون قرمز می گویند.

مشعل هایی با تامین هوای اجباری. تمام هوای لازم برای احتراق توسط یک فن تامین می شود. این مشعل ها اغلب به عنوان مشعل های دو سیمه نیز شناخته می شوند. روی انجیر 4 نمودارهای رایج ترین مشعل های هوای اجباری را نشان می دهد. مشعل در شکل. 4a دارای منبع گاز محیطی است، یعنی گاز به شکل جت به جریان عرضی هوا وارد می شود. در هفتم
رله در شکل چهار، بتامین مرکزی گاز به جریان هوا انجام می شود.

در مشعل های هوای اجباری از تکنیک های مختلف طراحی برای مخلوط کردن بهتر گاز با هوا استفاده می شود. برای مثال، می‌توانید جریان هوا را در دستگاه‌های مخصوص بچرخانید، جریان گاز را به جت‌های کوچک بشکنید یا گاز را با زاویه‌ای نسبت به جریان هوا تامین کنید.

بسته به طراحی مشعل، تمام هوا می تواند به عنوان اولیه یا بخشی از آن به عنوان اولیه و بخشی به عنوان ثانویه تامین شود.

شکل 4. نمودار شماتیک مشعل هوای اجباری. الف - محیطی؛ ب - تامین گاز مرکزی.

مشعل های ترکیبی. آنها می توانند به طور متناوب چندین نوع سوخت را بسوزانند. مشعل هایی برای سوزاندن سه نوع سوخت وجود دارد. برخی از طرح های مشعل ترکیبی امکان احتراق همزمان دو سوخت را فراهم می کند. مشعل های غبار-گاز و نفت-گاز گسترده تر شده اند.

با توجه به کمبود داده های نظارتی برای مشعل های گازی، ارزیابی کیفیت آنها با توجه به الزامات خاصی ضروری است که به شرح زیر است:

1) مشعل ها باید از احتراق کامل گاز با حداقل هوای اضافی اطمینان حاصل کنند.

2) مشعل ها باید به طور پایدار (بدون جدا شدن و فلاش اور شعله) در محدوده تغییرات مورد نیاز در بارهای حرارتی کار کنند.

3) طراحی و چیدمان مشعل باید به طور کامل از قطعات آن در برابر گرمای بیش از حد و سوختن محافظت کند.

4) افت فشار در مشعل از طریق مسیرهای هوا و گاز (برای فشار کم) باید حداقل باشد.

5) هنگامی که مشعل با دو نوع سوخت کار می کند، هر دو سوخت در صورت سوختن جداگانه باید حداکثر استفاده شوند.
راندمان، و انتقال از یک سوخت به سوخت دیگر در مدت زمان کوتاهی انجام می شود.

6) مشعل ها باید آسان برای ساخت، قابل اعتماد و ایمن در کار، راحت برای تعمیر و بازرسی.

گازسوز- این وسیله ای است برای مخلوط کردن اکسیژن با سوخت گازی به منظور رساندن مخلوط به خروجی و سوزاندن آن با تشکیل یک مشعل پایدار. در یک مشعل گازی، سوخت گازی عرضه شده تحت فشار در دستگاه اختلاط با هوا (اکسیژن هوا) مخلوط می شود و مخلوط حاصل در خروجی دستگاه اختلاط با تشکیل یک شعله ثابت پایدار مشتعل می شود.

مشعل های گازی دارای طیف گسترده ای از مزایای هستند. طراحی مشعل گازی بسیار ساده است. راه اندازی آن کسری از ثانیه طول می کشد و چنین مشعل تقریبا بی عیب و نقص کار می کند. از مشعل های گازی برای گرمایش دیگ ها یا کاربردهای صنعتی استفاده می شود.

امروزه دو نوع اصلی مشعل گاز وجود دارد که جداسازی آنها بسته به روشی که برای تشکیل یک مخلوط قابل احتراق (متشکل از سوخت و هوا) استفاده می شود، انجام می شود. دستگاه های اتمسفر (انژکتوری) و تحت فشار (تهویه) وجود دارد. در بیشتر موارد، نوع اول بخشی از دیگ است و در قیمت آن لحاظ می شود، در حالی که نوع دوم اغلب به صورت جداگانه خریداری می شود. یک مشعل گاز تحت فشار به عنوان یک ابزار احتراق کارآمدتر است، زیرا هوا توسط یک فن مخصوص (که در مشعل تعبیه شده است) به آنها می رسد.

اهداف مشعل های گازسوز عبارتند از:

- تامین گاز و هوا به قسمت جلوی احتراق؛

- تشکیل مخلوط؛

- تثبیت جلوی احتراق؛

- اطمینان از شدت احتراق مورد نیاز.

انواع مشعل های گازسوز:

مشعل انتشار -مشعل که در آن سوخت و هوا است
سوختگی مخلوط شده است.

مشعل تزریقی - مشعل گاز با پیش اختلاط گازبا هوا، که در آن یکی از رسانه های لازم برای احتراق به داخل محفظه احتراق یک محیط دیگر مکیده می شود (مترادف با مشعل جهشی)

مشعل پیش مخلوط توخالی –مشعل که در آن گاز با حجم کامل هوا در جلوی خروجی ها مخلوط می شود.

مشعل با پیش مخلوط توخالی نیست– مشعل که در آن گاز به طور کامل با هوا در جلوی خروجی ها مخلوط نشده است. مشعل گاز اتمسفر– مشعل گاز تزریقی با پیش اختلاط جزئی گاز با هوا، با استفاده از هوای ثانویه محیط اطراف مشعل.

مشعل مخصوص– مشعل که اصل کار و طراحی آن نوع واحد حرارتی یا ویژگی های فرآیند فن آوری را تعیین می کند.

مشعل احیا کننده– مشعل مجهز به مبدل حرارتی برای گرم کردن گاز یا هوا

مشعل احیا کننده- مشعل مجهز به احیا کننده برای گرم کردن گاز یا هوا.

مشعل اتوماتیک– مشعل مجهز به دستگاه های اتوماتیک: احتراق از راه دور، کنترل شعله، کنترل فشار سوخت و هوا، دریچه های خاموش و وسایل کنترل، تنظیم و سیگنالینگ.

مشعل شهری– مشعل گازی که در آن از انرژی جت های گاز خروجی برای به حرکت درآوردن فن داخلی استفاده می شود که هوا را به مشعل می دمد.

مشعل خلبان– مشعل کمکی که برای احتراق مشعل اصلی عمل می کند.

امروزه قابل استفاده ترین طبقه بندی مشعل ها بر اساس روش تامین هوا است که به دو دسته تقسیم می شوند:

- بدون انفجار - هوا به دلیل کمیاب شدن در کوره وارد کوره می شود.

- تزریق - هوا به دلیل انرژی جت گاز مکیده می شود.

- انفجار - هوا با استفاده از یک فن به مشعل یا کوره می رسد.

مشعل های گازی در فشارهای مختلف گاز مورد استفاده قرار می گیرند: کم - تا 5000 Pa, متوسط ​​- از 5000 Pa تا 0.3 MPa و بالا - بیش از 0.3 MPa. اغلب از مشعل هایی که در فشار گاز متوسط ​​و پایین کار می کنند استفاده می شود.

پراهمیتدارای توان حرارتی یک مشعل گازی است که می تواند حداکثر، حداقل و اسمی باشد.

در طول کارکرد طولانی مدت مشعل که مقدار بیشتری گاز بدون قطع شعله مصرف می شود، حداکثر توان حرارتی حاصل می شود.

حداقل توان حرارتی با عملکرد پایدار مشعل و کمترین جریان گاز بدون فلاش بک رخ می دهد.

هنگامی که مشعل با نرخ جریان نامی گاز کار می کند، که حداکثر راندمان را در بالاترین راندمان احتراق تضمین می کند، خروجی حرارت اسمی حاصل می شود.

مجاز است بیش از 20٪ از حداکثر توان حرارتی بیش از اسمی تجاوز کند. اگر توان حرارتی اسمی مشعل طبق گذرنامه 10000 کیلوژول در ساعت باشد، حداکثر باید 12000 کیلوژول در ساعت باشد.

یکی دیگر از ویژگی های مهم مشعل های گازی محدوده تنظیم توان حرارتی است.

امروزه از تعداد زیادی مشعل در طرح های مختلف استفاده می شود. مشعل با توجه به شرایط خاصی انتخاب می شود که عبارتند از:پایداری با تغییر در قدرت حرارتی، قابلیت اطمینان در عملیات، فشردگی، سهولت تعمیر و نگهداری، اطمینان از کامل بودن احتراق گاز.

پارامترها و ویژگی های اصلی مشعل های گازی مورد استفاده توسط الزامات تعیین می شود:

- توان حرارتی، محاسبه شده به عنوان حاصلضرب مصرف گاز ساعتی، m 3 / h و ارزش حرارتی خالص آن، J / m 3، و مشخصه اصلیمشعل ها؛

- پارامترهای گاز احتراق (مقدار حرارتی کمتر، چگالی، عدد Wobbe)؛

- توان حرارتی نامی برابر با حداکثر توان قابل دستیابی در طول کارکرد طولانی مدت مشعل با حداقل ضریب هوای اضافی a و مشروط بر اینکه زیر سوزی شیمیایی از مقادیر مشخص شده برای این نوع مشعل تجاوز نکند.

- فشار اسمی گاز و هوا مربوط به خروجی حرارت اسمی مشعل در فشار اتمسفر در محفظه احتراق.

- طول نسبی شعله اسمی، برابر با فاصله در امتداد محور شعله از قسمت خروجی (نازل) مشعل در خروجی حرارت اسمی تا جایی که محتوای دی اکسید کربن در α = 1 برابر با 95٪ از حداکثر مقدار آن باشد.

- ضریب تنظیم محدود کننده توان حرارتی برابر با نسبت حداکثر توان حرارتی به حداقل.

- ضریب تنظیم کار مشعل از نظر توان حرارتی برابر با نسبت توان حرارتی نامی به حداقل است.

- فشار (خلاء) در محفظه احتراق با توان نامی مشعل؛

- خصوصیات ترموتکنیکی (درخشندگی، انتشار) و آیرودینامیکی شعله؛

- مصرف خاص فلز و مواد و مصرف انرژی خاص، به توان حرارتی نامی اشاره دارد.

سطح فشار صوتی تولید شده توسط مشعل عامل در خروجی حرارت نامی است.

الزامات مشعل

بر اساس تجربه عملیاتی و تجزیه و تحلیل طراحی دستگاه های مشعل، می توان الزامات اساسی برای طراحی آنها را تدوین کرد.

طراحی مشعل باید تا حد امکان ساده باشد: بدون قطعات متحرک، بدون وسایلی که سطح مقطع را برای عبور گاز و هوا تغییر می دهند، و بدون قطعات پیچیده که در نزدیکی دماغه مشعل قرار گرفته اند. دستگاه های پیچیده خود را توجیه نمی کنند. عملیات و به سرعت تحت عمل شکست می خورند دمای بالادر فضای کار کوره.

مقاطع خروجی گاز، هوا و مخلوط گاز و هوا باید در فرآیند ایجاد مشعل کار شود. در طول عملیات، تمام این بخش ها باید بدون تغییر باشند.

مقدار گاز و هوای عرضه شده به مشعل باید با دستگاه های دریچه گاز روی خطوط لوله اندازه گیری شود.

مقاطع عبور گاز و هوا در مشعل و پیکربندی حفره های داخلی باید به گونه ای انتخاب شود که مقاومت در برابر حرکت گاز و هوا در داخل مشعل حداقل باشد.

فشار گاز و هوا عمدتاً باید سرعت های مورد نیاز را در قسمت های خروجی مشعل فراهم کند. مطلوب است که جریان هوا به مشعل قابل تنظیم باشد. تامین هوای سازماندهی نشده در نتیجه نادر بودن در فضای کار یا با تزریق جزئی هوا با گاز فقط در موارد خاص مجاز است.

مشعل های گازی برای تامین مقدار معینی گاز و هوا به محل احتراق و همچنین ایجاد شرایط برای اختلاط و احتراق آنها طراحی شده اند، علاوه بر این مشعل باید از تثبیت شعله اطمینان حاصل کند. صرف نظر از نوع، بیشتر مشعل های گاز دارای عناصر ساختاری مشترک هستند: دستگاهی برای تامین گاز و هوا، محفظه اختلاط، نازل مشعل و دستگاه تثبیت کننده.

مشخصات اصلی مشعل ها عبارتند از: فشار گاز، توان حرارتی، ضریب کنترل حد، ضریب هوای اضافی.

مشعل های انتشار. ساده ترین مشعل ها در طراحی لوله ای با سوراخ های حفر شده برای خروج گاز هستند. مشعل های تزریقی مشعل های این نوع به مشعل های پیش اختلاط جزئی و پیش اختلاط کامل گاز با هوا تقسیم می شوند.

الزامات مشعل گاز

دستگاه های گازسوز باید از کیفیت فرآیند تکنولوژیک در نصب گاز مصرفی و رژیم دمایی مورد نیاز در فضای کوره اطمینان حاصل کنند. مشعل باید بدون فلاش اور و جداسازی شعله در محدوده معینی از تغییرات بار به طور پایدار کار کند، برای مدت طولانی بدون خرابی با حداقل تلفات حرارتی کار کند، یعنی از نظر اقتصادی. الزام بعدی جلوگیری از آلودگی حوضه هوا و هوای آپارتمان های گازدار شده توسط اجزای مضر محصولات احتراق گاز است.

مشعل های گازی باید فشرده باشند، یعنی دارای حداقل ابعاد. طراحی مشعل باید امکان تعویض سریع قطعات جداگانه را فراهم کند. در صورت امکان مشعل ها باید بی صدا کار کنند.

گاهی اوقات در حین کار، به دلیل تغییر در ارزش حرارتی و چگالی سوخت گاز، نیاز به بازسازی مشعل ها می شود، زیرا کارکرد مشعل ها روی گاز با ارزش حرارتی و چگالی متفاوت از مقدار محاسبه شده منجر به تغییر حرارت می شود. قدرت و بدتر شدن شرایط احتراق.

مشعل های تزریق فشار پایین (گرم<1,0). Для сохранения неизменной тепловой мощности инжекционной горелки низкого давления при переходе на газовое топливо иного состава необходимо изменить диаметр газового сопла. Если давления газа в сети достаточно для сохранения тепловой мощности горелки, можно (не меняя конструктивных размеров) изменить давление газа перед горелкой.

مشعل های تزریقی با فشار کم و متوسط ​​(a Г і 1.0). به منظور حفظ قدرت حرارتی یکسان مشعل های فشار کم و متوسط ​​هنگام تعویض به گاز با ترکیب متفاوت، لازم است قطر نازل گاز را تغییر دهید تا از مکش مقدار مورد نیاز هوا اطمینان حاصل شود.

مشعل با هوای اجباری (a Г і 1.0). برای حفظ خروجی حرارت طراحی یک مشعل هوای اجباری، مساحت خروجی گاز باید تغییر کند، اما نسبت سرعت گاز به سرعت هوا باید ثابت بماند.

محاسبه نظری مشعل ها کار بسیار دشواری است. بنابراین در عمل از روش محاسباتی ساده شده استفاده می شود.

مشعل گاز وسیله ای است که احتراق پایدار سوخت گازی را تضمین می کند و فرآیند احتراق را تنظیم می کند.

وظایف اصلی مشعل ها:

· تامین گاز و هوا به جبهه احتراق؛

· تشکیل مخلوط؛

· تثبیت جلوی شعله؛

· اطمینان از شدت مورد نیاز فرآیند احتراق گاز.

انواع مشعل گاز

1. مشعل های انتشاری

2. تزریق فشار متوسط ​​و کم.

3. جنبشی - با تامین هوای اجباری فشار کم و متوسط.

4. مشعل های ترکیبی نفت و گاز فشار کم و متوسط.

همه مشعل ها باید تست های دولتی را در مراکز آزمایش ویژه بگذرانند و دارای "گواهی انطباق با استانداردهای روسیه" باشند.

(تست ها: شاختی، منطقه روستوف، منطقه Sverdlovsk: "مرکز تست اورال برای مشعل".

مشعل انتشار. انتشار فرآیند نفوذ خود به خودی یک ماده به ماده دیگر است.

در مشعل های دیفیوژن، تمام هوای لازم برای احتراق گاز ثانویه است. مشعل های انتشار عملاً در هیچ کجا استفاده نمی شوند. مشعل انتشار لوله ای است با سوراخ هایی برای خروج گاز، فاصله بین سوراخ ها با در نظر گرفتن گسترش شعله از یک سوراخ به سوراخ دیگر تعیین می شود. گاز خالص بدون افزودنی هوا به چنین مشعل عرضه می شود. مشعل ها کم مصرف هستند و نیاز به فضای زیادی برای کوره دارند و یا هوا را به وسیله فن به کوره می رساند.

در صنعت در کارخانجات قدیمی از مشعل انتشاری با شکاف اجاقی استفاده می شود که لوله استÆ 57 میلی متر با سوراخ های حفر شده روی آن در 2 ردیف.

از مزایای مشعل های دیفیوژن می توان به سادگی طراحی و شعله پایدار اشاره کرد.

مشعل تزریقی. مکش هوا در اثر نادری ایجاد شده توسط جت گاز خروجی را تزریق می گویند و یا مکش هوا را به دلیل انرژی جت گاز انجام می دهد. مشعل های تزریقی با تزریق ناقص (50 ... 60٪) هوا و تزریق کامل عرضه می شوند.

در مشعل های تزریقی، هوای اولیه (50 ... 60%) و هوای ثانویه از حجم کوره در احتراق شرکت می کنند. به این مشعل‌ها خود تنظیم‌کننده نیز می‌گویند (یعنی هرچه گاز بیشتر باشد، هوای بیشتری به داخل مکیده می‌شود).

معایب این مشعل ها: نیاز به تثبیت شعله از جدا شدن و نفوذ دارند. سوختن - با سر و صدا در حین کار.

مزایای مشعل ها: سادگی طراحی، قابلیت اطمینان در کار، امکان احتراق کامل گاز، قابلیت کار در فشارهای کم و متوسط، تامین هوا به دلیل انرژی جت گاز که باعث صرفه جویی در انرژی الکتریکی (فن) می شود.

قطعات اصلی مشعل های تزریقی عبارتند از:

· تنظیم کننده هوای اولیه (1);

· نازل (2);

· میکسر (3).

تنظیم کننده هوای اولیه یک دیسک چرخان، واشر یا دمپر است که جریان هوای اولیه را تنظیم می کند.

نازل برای تبدیل انرژی پتانسیل فشار گاز به جنبشی (سرعت)، یعنی. به جریان گاز چنان سرعتی بدهد که جریان هوای لازم را فراهم کند.

مشعل مخلوط کن از 3 قسمت تشکیل شده است:

· انژکتور (4);

· گیج کننده (5);

· دیفیوزر (7).

خلاء در انژکتور ایجاد می شود و هوای اولیه به داخل آن مکیده می شود.

باریک ترین قسمت مشعل گیج کننده است که در آن مخلوط گاز و هوا برابر می شود.

در دیفیوزر اختلاط نهایی مخلوط گاز و هوا و افزایش فشار آن به دلیل کاهش سرعت صورت می گیرد.

مشعل با تامین هوای اجباری.این یک مشعل جنبشی یا دو سیم است. هوای احتراق گاز به طور اجباری توسط یک فن 100% به مشعل می رسد، یعنی. همه هوا اولیه است مشعل کارآمد، قدرت بالا است، نیازی به فضای کوره بزرگ ندارد. در فشار کم و متوسط ​​گاز کار می کند، نیاز به تثبیت شعله از جدا شدن و نفوذ دارد.

مشعل دارای یک چرخش هوا می باشد که برای مخلوط کردن کامل گاز با هوای داخل مشعل طراحی شده است.

مشعل دارای یک تونل سرامیکی است که به عنوان تثبیت کننده عمل می کند.

مشعل های ترکیبی گاز و نفت. این مشعل ها علاوه بر قسمت گاز دارای نازل پاشش سوخت مایع می باشند. احتراق همزمان گاز و سوخت مایع برای مدت کوتاهی هنگام تغییر از یک نوع سوخت به نوع دیگر مجاز است.

نازل طرح لوله در لوله است. سوخت مایع از طریق لوله مرکزی تامین می شود، هوای اتمیزه کننده یا بخار از طریق فضای حلقوی تامین می شود.