نصب و راه اندازی مشعل ها

با توجه به کاربرد بسیار زیاد انواع مشعل در صنعت ، پالایشگاه ها ، مراکز نفتی و برج های مسکونی ، در جهت جلوگیری از بروز حوادث خطرناک ، سالانه هزینه های  زیادی صرف سرویس و نگهداری و تعمیرات مشعل می شود از این رو حفظ ایمنی و سلامت مشعل ها باید رعایت شود. مشعل ها ساختار حساسی دارند و در تعمیرات آن کارشناس باید دانش و اطلاعات جامع و کافی در باره عملکرد مشعل داشته باشد تا بتواند در کمترین زمان عیوب و خرابی ها را در نقاط مختلف با تست و بازرسی تشخیص دهد، بنابراین استفاده از افراد متخصص در زمینه تعمیرات مشعل و آگاه به نحوه عملکرد احتراق و حرارت در بازرسی های مستمر ضروری است.

مشعل های گازوئیل سوز:

مشعل های گازوئیل سوز برای احتراق سوخت های نفتی سبک طراحی شده اند و کلیه اجزاء مشعل در یک واحد کامل نصب گردیده است. پمپ گازوئیل و فن به وسیله یک موتور به چرخش درمی آیند.

یک شیر تتظیم فشار در داخل پمپ قرار دارد و یک شیر برقی با عملکرد سریع روی پمپ یا لوله اتصالبه نازل تعبیه شده است.گازوئیل هنگام عبور از نازل به صورت پودر پاشیده میشود و یک ترانس با ولتاژ بالا ، با ایجاد جرقه در سر الکترود جرقه ، سوخت پاشیده شده را مشتعل میکند. عمل اختلاط سوخت و هوا و بهبود کیفیت شعله توسط شعله پخش کن و نازل صورت میگیرد و نظارت بر تشکیل شعله توسط چشم الکتریک و کل مراحل احتراق توسط رله مشعل صورت میگیرد.

مشعل گازوئیلی

بخش های مختلف مشعل های گازوئیل سوز:

  • سیستم سوخت رسانی
  • سیستم هوارسانی
  • سیستم اشتعال
  • سیستم کنترل

سیستم سوخت رسانی گازوئیل شامل :

  • پمپ گازوئیل
  • شیر برقی گازوئیل
  • شیر تنظیم فشار پمپ

سرویس و نگهداری پمپ گازوئیل :

هنگام سرویس و نگهداری پمپ گازوئیل از باز کردن چرخ دنده های پمپ خودداری نمایید زیرا امکان جابجایی چرخ دنده ها وجود دارد و تغییر موقعیت قرارگیری آنها باعث عدم عملکرد مناسب پمپ خواهد شد.

ولی از آنجا که ذرات جمع شده روی فیلتر ممکن است باعث عدم کارکرد پمپ شود به همین منظور با باز کردن درپوش پشت پمپ فیلتر داخلی پمپ را تمیز نمایید.

شیر برقی گازوئیل :

این شیر از دو بخش بوبین و شیر مکانیکی تشکیل شده است . به هنگام تحریک بوبین شیر برقی جریان گازوئیل تحت فشار از پمپ به سمت نازل برقرار می شود و به محض قطع جریان برق از بوبین جریان گازوئیل اجازه عبور به سمت نازل را پیدا نمیکند.

شیر برقی مشعل

نازل :

نازل هسته مرکزی بک مشعل گازوئیلی را تشکیل می دهد. وظیفه ان این است که سوخت مایع را طوری به ذرات ریز تبدیل کند که با اکسیژن هوا سریع و راحت ترکیب شده تا احتراق کاملی ایجاد شود ، به علاوه مقدار ثابتی سوخت را در زمان معین و با زاویه مشخص در محفظه احتراق می پاشد.

سه مشخصه نازل :

  • پودر کردن کامل سوخت (اتمیزاسون):

سوخت ها را نمیتوان به حالت مایع محترق نمود ، بنابراین باید آنها را تبخیر کرد. از آنجا که سوخت مایع از سطح آن تبخیر می شود ، لازن است سطح وسیعی از سوخت مایع را ایجاد کرد. اگر سوخت مایع فورا به بخار تبدیل شود امکان یک احتراق تمیز و موثر افزایش می بابد. نازل ، سوخت مایع را به تعداد ذرات بسیار ریزی تبدیل میکند تا سطح در تماس با هوا زیاد بوده و زودتر عمل تبخیر صورت گیرد و سوخت را برای احتراق آماده کند.

  • ظرفیت نازل:
  1. Kg/hr میزان سوخت با ویسکوزیته ۴/۳ سانتی استوک و دانسیته ۸۳/۰ و در فشار ۷ بار bar
  2. Usg/hr میزان سوخت برحسب گالن آمریکایی بر ساعت با ویسکوزیته ۴/۳ سانتی استوک و دانسیته ۸۳/۰ و فشار ۷ بار
  • Lt/hr میزان سوخت بر حسب لیار بر ساعت با ویسکوزیته ۴/۳ سانتی استوک و دانسیته ۸۳/۰ و فشار ۷ بار .
  • شکل پخش

نازل ، سوخت را با زاویه و الگوی خاصی به شکل مخروط اسپری یا پخش می کند.

الف) زاویه پخش – زاویه پخش معمولا در اندازه های ^۳۰ ، ^۴۵ ، ^۶۰ و ^۸۰ است.

زاویه سوخت بستگی به ضریب تخلیه نازل دارد ، هرجه ضریب تخلیه بیشتر باشد زاویه کمتر و ظرفیت و فشار آن افزایش می یابد.

ب) الگوی پخش – طرح های نشان داده شده در شکل زیر الگوی پخش مخروطی به ۳ صورت خالی ، نیمه خالی ، و پر نسبت به محور نازل است.

 

انواع نازل

 

فن ( پروانه هوا ):

فن ها ماشین هایی هستند که قادرند انرژی را با استفاده از پره های یک فن گردان با اقزایش فشار یا سرعت به یک سیال که معمولا هوا می باشد منتقل می نماید.

معمولا فن مشعل ها از نوع گریز از مرکز هستند.

پروانه فن مستقیما بر روی الکتروموتور نصب می شود.

پروانه در یک حلزونی قرار دارد و تیغه ها با زوایای مختلفی روی آن هستند که عبارتند از :

  • پروانه با تیغه انحنا به جلو (forward)
  • پروانه با تیغه شعاعی (radial)
  • پروانه با تیغه انحنا به عقب (backward)

فن مشعل

ترانس جرقه :

وظیفه این ترانس بالابردن دمای سوخت و هوا در لحظه اولیه شروع احتراق است که مخلوط هوا و سوخت به نقطه اشتعال برسد و شعله تشکیل شود.

این ترانس با ایجاد ولتاژ بالا در دو سر خروجی و یا یک سر خروجی می تواند جرقه قدرتمندی را ایجاد کند و مخلوط هوا و سوخت را مشتعل کند.

الکترود های جرقه :

از یک عایق سرامیکی و میله فلزی که از میان آن عبور کرده و تشکیل شده است . جنس میله فلزی معمولا از جنس آلیاژ نیکل کرم می باشد.

فاصله بین الکترود ها و قسمت های فلزی مشعل عامل مهمی است که باید مد نظر قرار گیرد . اگر جرقه به قسمت های فلزی مشعل زده شود از اثر آن کاسته می شود.

نحوه تنظیم الکترود جرقه :

فاصله بین دو نوک الکترود                 ۵ میلیمتر

فاصله نوک هر الکترود از محور نازل     ۱۲ میلی متر

جلو بودن الکترود ها از نوک نازل بستگی به زاویه نازل دارد که ایم فتصله با توجه به زاویه نازل مطابق اندازه های زیر می باشد.

نازل ۸۰ درجه              حدودا               ۱میلی متر

نازل ۶۰ درجه              حدودا               ۳ میلی متر

نازل ۴۵ درجه              حدودا               ۴ میلی متر

نازل ۳۰ درجه              حدودا               ۵ میلی متر

ایجاد جرقه

پرشر سوییچ :

از مهمترین آیتم های مورد اندازه گیری در واحد های صنعتی، میزان فشار می باشد، که برای تعیین نوع تجهیزات ابزار دقیق معمولا یکی از آیتم هایی که همواره مورد سوال است ، فشار سیستم و در نتیجه ماکزیمم فشار قابل تحمل آن می باشد. به همین جهت همواره نیازمند تجهیزاتی هستیم تا با توجه به شرایط محیطی و استاندارد های مربوط بتوانند فشار سیستم را اعلام کنند و با توجه به آن عمل کنند.
 
پرشر سوئیچ یا کنترلر فشار جهت تنظیم فشار مخازن یا جلوگیری از افزایش فشار در محیطهای تحت فشار در صنعت مورد استفاده قرار میگیرد . معمولا پرشر سوئیچ ها به صورت مکانیکی و نظیر فشار سنج ها با مکانیزمهای بوردون یا دیافراگم و بلوز در نقطه ست پوینت یا تنظیم رله را فعال نموده و با فرمان کنتاکت خود در خروجی به عنوان یک کنترلر On و Off عمل میکند.
 

پرشر سوییچ

رله :

چه کنترل ها و تنظیم هایی با کنترل کننده احتراق صورت میگرید:

کنترل اتوماتیک A:

مرکزی است که علائمی از موتور و سایر قسمت ها دریافت می کند و یا می فرستد و عملکرد صحیح را تامین می کند و در صورت وجود اشکال در سیستم ، دستگاه را متوقف می کند.

چشم الکتریک:

وسیله تشخیص شعله که هنگام تشکیل نشدن شعله در شروع کار و یا قطع شعله در حین کار علامتی میفرستد تا مشعل متوقف شود.

ترموستات تنظیم درجه حرارت دیگ:

که با علامت TR مشخص می شود این ترموستات به کنترل کننده احتراق A هنگامی که دمای دیگ خیلی سرد است دستور شروع کار میدهد و وقتی دمای دیگ به حد مطلوب رسید علامت قطع مشعل می دهد.

ترموستات ایمنی:

که با علامت STB مشخص می شود که معمولا با ترموستات TR در یک غلاف قرار گرفته است و اگر ترموستات TR کار نکند وارد عمل شده و جریان برق به دستگاه را قطع و باعث توقف آن می شود و راه اندازی مجدد دستگاه فقط با فشار دادن دکمه ای روی ترموستات ایمنی امکان پذیر است.

ترانس جرقه:

با علامت TT مشخص است. این دستگاه ولتاژ ۲۲۰ ولت را به ۱۰،۰۰۰ ولت تبدیل کرده و باعث ایجاد جرقه قوی بین الکترود های جرقه می شود که گازوئیل را مشتعل میکند.

توضیح رله مشعل به اختصار :

این قسمت در واقع مغز مشعل است که کلیه اعمال را به صورت خودکار انجام می دهد و همچنین در زمان بروز مشکل برای شعله، مشعل را خاموش می کند یا دستور سعی مجدد می دهد (فقط در مشعل های گازوئیلی) ولتاژ مورد نیاز رله حدودا ۱۷۰ تا ۲۲۰ ولت می باشد.

رله زیمنس lfl

کنترل و بازرسی قبل از نصب مشعل های گازوئیلی :

  • از متناسب بودن ظرفیت مشعل با ظرفیت دیگ(محفظه احتراق) مطمئن شوید.
  • دقت کنید که سیستم حرارت مرکزی از آب پر باشد.
  • داخل دیگ و دودکش تمیز باشد.
  • در صورت وجود دمپر بر روی دودکش آنرا باز کنید.
  • دودکش باید مجهز به کاتهک H بوده و حداقل ۵/۱ متر بالاتر از بام ساختمان باشد.
  • همیشه هوای تازه و کافی برای احتراق مناسب مشعل در موتورخانه وجود داشته باشد.(فضای موتورخانه به نحو مناسب تحویه گردد.)
  • تبدیل سیستم از تابستان به زمستان و بالعکس انجام گرفته شده باشد.
  • ترموستات دیگ روی درجه مناسب قرار گرفته شده باشد.
  • در خارج از موتورخانه یک کلید قطع برق اضطراری نصب شود تا در هنگام بروز خطر مانند بروز آتش سوزی بتوان برق موتورخانه را از بیرون قطع نمود.
  • از صحیح بودن اتصال فاز و نول و برقراربودن اتصال زمین (ارت) مطمئن شوید.
  • از صحت کارکرد فیوز مدار برقی و ولتاژ تغذیه مطمئن شوید.
  • قطر لوله گازوئیل مورد استفاده بین منبع گازوئیل و مشعل باید متناسب با شرایط قرارگیری منبع و مشعل و ظرفیت حرارتی مشعل تعیین گردد.
  • به منظور حفاظت پمپ گازوئیل از ذرات معلق موجود در سوخت گازوئیل استفاده از فیلتر گازوئیلی خطی ضروری می باشد. هنگام نصب،به جهت درست قرارگیری فیلتر توجه شود.
  • چنانچه خط لوله گازوئیل از سطح قرارگیری مشعل پایین تر باشد باید از یک شیر یک طرفه در داخل منبع گازوئیل استفاده شود.
  • از عدم نشت لوله های گازوئیل ، شیلنگ گاروئیل و اتصالات به کار رفته مطمئن شوید.
  • مطمئن شوید که چشم الکترونیک بطور صحیح قرار گرفته است و شیشه ای که باید شعله را ببیند مستقیما روبروی شعله قرار دارد.
  • نازل مناسب را مطابق توضیحات قبلی انتخاب نمایید.
  • وضعیت استقرار الکترود های جرقه و مازل مشعل را به دقت کنترل نمایید .(جرقه باید بین دو نوک الکترود تشکیل گردد.)

 

دمپر موتور مشعل:

دمپر موتور هوا جهت کنترل میزان هوای احتراق در مشعل ها با عملکرد دومرحله ای یا تنظیم پیوسته به کار می رود.

دمپر موتور هوا از یک موتور سنکرون جریان متناوب چپ گرد – راست گرد با چرخ دنده های کاهنده تشکیل شده است.

این موتور دارای محوری است که بر روی آن محور بادامک هایی نصب شده اند که قابل تنظیم می باشند.

با حرکت موتور و چرخش بادامک ها میکروسوئیچ هایی باز و بسته می شوند که با توجه به مدار فرمان دریچه هوا را به میزان مورد نیاز باز و بسته می کنند.این میکروسوئیچ ها هر کدام مربوط به حالتی از عملکرد مشعل می باشند که عبارتند از :

  • میکروسوئیچ های هوای شعله کم (مرحله اول)
  • میکروسوئیچ های هوای شعله زیاد ( مرحله دوم)
  • میکروسوئیچ بسته شدن دریچه تنظیم هوا که هنگام خاموش شدن مشعل دریچه تنظیم هوا بسته می شود.
  • میکروسوئیچ شیر مغناطیسی مرحله دوم (شعله زیاد)

 

نمای جانبی مشعل گازوئیلی

مشعل گازوئیلی

مشعل های گازی:

روش کارکرد مشعل های کازی مشابه مشعل های گازوئیلی می باشد . با این تفاوت که نیازی به آماده سازی قبلی همانند گازوئیل را ندارد. ضمنا لوازم خاص کنترل و ایمنی مشعل های گازی از اهمیت بالایی برخوردار هستند.

اجزای مشعل های گاز سوز :

  • سیستم هوارسانی
  • سیستم سوخت رسانی
  • سیستم افروزش
  • سیستم کنترل

سیستم هوارسانی:

این قسمت شامل : الکتروموتور ، پروانه هوا ، دریچه تنظیم هوا و کلید کنترل فشار هوا (پرشر سوییچ) می باشد.

نحوه تنظیم کلید فشار هوا :

مشخص کردن فشار هوای فن به طور تقریبی توسط این کلید امکان پذیر است. به این صورت که با بالابردن درجه تنظیم و تا حدی که فشار پروانه فن ، دستور ادامه کار مشعل را ندهد می توان به فشار نهایی پی برد و نسبت به این فشار نهای ۰.۵ میلی بار کلید فشار هوا را کمتر تنظیم نمود.

سیستم سوخت رسانی :

خط گاز :

گاز قبل از وارد شدن به قسمت نازل مشعل از یک سری ادوات گاز که خط گاز یا gastrain نامیده میشود عبور می کند که به شرح زیر می باشد.

 

این اجزا شامل :

  • شیر دستی گاز
  • فیلتر گاز
  • رگلاتور فشار (بالانسر)
  • شیر برقی گاز تک ضرب
  • شیر برقی گاز تدریجی
  • پرشر سوییچ گاز
  • واحد کنترل

نصب و راه اندازی مشعل های گازی :

  • مشعل را بر روی محفظه احتراق نصب نمایید.
  • برای اتصال بین فیلتر و گاز و مشعل از شیلنگ های مخصوص گاز تایید شده شرکت ملی گاز استفاده نمایید. قطر شیلنگ باید حداقل ۱ اینچ باشد و طول آن از ۱.۵ متر بالاتر نباشد.
  • برق ورودی را مطابق نقشه اتصالات الکتریکی به مشعل متصل نمایید. سیم اتصال زمین (ارت) را حتما به سیستم ارت مجموعه وصل کنید.
  • ترموستات را روی درجه مناسب قرار دهید.
  • شیر دستی گاز را باز کنید.
  • کلید اصلی برق را در حالت روشن قرار دهید.
  • در صورتی که مشعل روشن نشد ، دکمه روی واحد کنترل را ( در صورت روشن شدن ) ۳ تا ۴ مرتبه فشار دهید تا مشعل راه اندازی شود. پس از روشن شدن مشعتل :
  • شیر برقی را تنظیم نمایید.
  • دریچه هوا را تنظیم نمایید.
  • نازل مشعل را تنظیم نمایید.

در موقع تنظیم درچه هوا ، شیر برقی و نازل توجه داشته باشید که طول شعله از دوسوم محفظه احتراق (دیگ) بالاتر نرود و به هیچ عنوان به انتهای دیگ برخورد نکند.در غیر اینصورت احتمال صدمه دیدن صفحه انتهایی دیگ بسیار زیاد است.

  • جهت اطمینان از کارکرد صحیح مشعل ، ده سیکل کاری مشعل را کنترل کنید. ( هر سیکل کاری مشعل شامل استارت موتور ، تخلیه گاز های موجود در آتشدان ، جرقه ، تشکیل شعله ، پایداری شعله و ادامه کارکرد مشعل و بالاخره خاموش شدن مشعل در نتیجه عملکرد ترموستات می باشد).