مشعل‌ها یکی از کاربردی‌ترین تجهیزات صنعتی محسوب می‌شوند. به نحوی که از گرمایش ساختمان‌ها گرفته تا کار در پتروشیمی‌ها و . . . کاربرد دارند. مشعل صنعتی دستگاهی است که با سوزاندن سوخت‌هایی مانند گاز، گازوئیل و یا مازوت، انرژی حرارتی تولید می‌کند. این گرما در صنایع مختلف برای مصارف گوناگونی از جمله گرمایش دیگ‌های بخار، ذوب فلزات، پخت و پز در صنایع غذایی و خشک کردن مواد خام استفاده می‌شود. در این مقاله جامع، با مشعل‌های صنعتی، تاریخچه، انواع، اجزا، عملکرد، نکات انتخاب، کاربردها و موارد دیگر آن آشنا می‌شویم. پس تا انتهای این مقاله جامع با ما همراه باشید.
انواع مشعل صنعتی
مشعل‌های صنعتی را می‌توان بر اساس نوع سوخت، نوع احتراق و ظرفیت حرارتی به دسته‌های مختلفی تقسیم کرد.
- بر اساس نوع سوخت: مشعل‌های صنعتی گازسوز، مشعل‌های صنعتی گازوئیل‌سوز، مشعل‌های صنعتی مازوت‌سوز و مشعل‌های صنعتی چندسوخته (دوگانه، سه‌گانه)
- بر اساس نوع احتراق: مشعل‌های صنعتی با دمنده طبیعی، مشعل‌های صنعتی با دمنده اجباری و مشعل‌های پیش‌مخلوط
- بر اساس ظرفیت حرارتی: مشعل‌های صنعتی کوچک، مشعل‌های صنعتی متوسط و مشعل‌های صنعتی بزرگ
اجزای اصلی مشعل صنعتی
مشعل‌های صنعتی دستگاه‌های پیچیده‌ای هستند که از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند. هر کدام از این اجزا وظیفه‌ی خاص خود را در فرآیند احتراق و تولید گرما بر عهده دارند. در ادامه به معرفی اجزای اصلی مشعل صنعتی و عملکرد هر کدام می‌پردازیم.
رله
رله یک سوئیچ الکتریکی است که با دریافت سیگنال از ترموستات یا سایر کنترلرها، فرمان روشن یا خاموش شدن مشعل صنعتی را صادر می‌کند.
شیر برقی
شیر برقی وظیفه‌ی کنترل جریان سوخت به مشعل صنعتی را بر عهده دارد. با دریافت سیگنال از رله، شیر برقی باز یا بسته می‌شود و به این ترتیب جریان سوخت تنظیم می‌شود.
الکتروموتور
الکتروموتور نیروی لازم برای چرخش فن و پمپ را تامین می‌کند.
فن
فن، هوای مورد نیاز برای احتراق را به محفظه احتراق می‌دمد. نوع فن در مشعل‌های صنعتی مختلف متفاوت است و می‌تواند از نوع دمنده طبیعی یا دمنده اجباری باشد.
نازل
نازل وظیفه‌ی پاشش سوخت به داخل محفظه احتراق را بر عهده دارد. نوع نازل در مشعل‌های صنعتی مختلف متفاوت است و با توجه به نوع سوخت و ظرفیت حرارتی مشعل انتخاب می‌شود.
الکترود جرقه‌زن
الکترود جرقه‌زن جرقه‌ای را برای مشتعل کردن مخلوط هوا و سوخت ایجاد می‌کند.
لوله‌های هوا و سوخت
لوله‌های هوا و سوخت، هوا و سوخت را به نازل انتقال می‌دهند.
محفظه احتراق
محفظه احتراق، محل احتراق مخلوط هوا و سوخت است.
سایر اجزا مشعل صنعتی
در شکل زیر اجزای مشعل گازوئیل سوز کولاک گستر یزد را مشاهده می‌کنید.
عملکرد اجزای مشعل صنعتی
با روشن شدن مشعل، رله سیگنال را به شیر برقی و الکتروموتور ارسال می‌کند. شیر برقی باز می‌شود و جریان سوخت به نازل پمپاژ می‌شود. الکتروموتور نیز فن را به حرکت در می‌آورد و هوای مورد نیاز برای احتراق را به محفظه احتراق می‌دمد. همزمان با ورود هوا و سوخت به محفظه احتراق، الکترود جرقه‌زن جرقه‌ای را ایجاد می‌کند که مخلوط هوا و سوخت را مشتعل می‌کند. احتراق مخلوط هوا و سوخت، گرمای مورد نیاز برای فرآیندهای مختلف را تامین می‌کند.
رله: فرمان روشن یا خاموش شدن مشعل صنعتی را صادر می‌کند.
شیر برقی: جریان سوخت به مشعل صنعتی را کنترل می‌کند.
الکتروموتور: نیروی لازم برای چرخش فن و پمپ را تامین می‌کند.
فن: هوای مورد نیاز برای احتراق را به محفظه احتراق می‌دمد.
پمپ: در مشعل‌های صنعتی مازوت‌سوز و چندسوخته، مازوت را از مخزن به نازل پمپ می‌کند.
نازل: سوخت را به داخل محفظه احتراق پاشش می‌کند.
الکترود جرقه‌زن: جرقه‌ای را برای مشتعل کردن مخلوط هوا و سوخت ایجاد می‌کند.
لوله‌های هوا و سوخت: هوا و سوخت را به نازل انتقال می‌دهند.
محفظه احتراق: محل احتراق مخلوط هوا و سوخت است.
نکات مهم در انتخاب مشعل صنعتی
انتخاب مشعل صنعتی مناسب، نقشی اساسی در کارایی، راندمان و صرفه اقتصادی سیستم گرمایشی ایفا می‌کند. با توجه به تنوع مشعل‌های صنعتی موجود در بازار، انتخاب صحیح می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. در ادامه با نکات مهم انتخاب مشعل صنعتی آشنا می‌شویم.
- نوع سوخت:
اولین قدم در انتخاب مشعل، تعیین نوع سوخت مورد استفاده است. مشعل‌های صنعتی با توجه به نوع سوخت به دسته‌های مختلفی مانند گازسوز، گازوئیل‌سوز، مازوت‌سوز و چندسوخته (چند‌گانه) تقسیم می‌شوند. در دسترس بودن و قیمت سوخت، در انتخاب نوع مشعل صنعتی تاثیرگذار خواهد بود.
- ظرفیت حرارتی:
ظرفیت حرارتی مشعل صنعتی بر حسب کیلوکالری بر ساعت (kcal/h) یا مگاژول بر ساعت (MJ/h) بیان می‌شود و نشان‌دهنده مقدار گرمایی است که مشعل در هر ساعت می‌تواند تولید کند. انتخاب ظرفیت حرارتی مناسب، از اهمیت بالایی برخوردار است. ظرفیت حرارتی مشعل صنعتی باید متناسب با نیاز گرمایشی شما باشد. انتخاب مشعلی با ظرفیت کم‌تر از حد نیاز، منجر به ناتوانی در تامین گرمایش کافی و افت راندمان خواهد شد. از طرف دیگر، انتخاب مشعلی با ظرفیت بیش از حد نیاز، سبب افزایش مصرف سوخت و هزینه‌ها می‌شود.
- نوع احتراق:
مشعل‌های صنعتی از نظر نوع احتراق به دو دسته بدون دمنده (بدون فن) و مشعل‌های دمنده دار (فن دار) تقسیم می‌شوند. در مشعل‌های بدون دمنده، هوای مورد نیاز برای احتراق از طریق جریان طبیعی هوا تامین می‌شود. این نوع مشعل‌ها برای مصارف با ظرفیت حرارتی پایین مناسب هستند. در مشعل‌های دمنده دار، یک فن، هوای مورد نیاز برای احتراق را به داخل محفظه احتراق می‌دمد. این نوع مشعل‌های صنعتی برای مصارف با ظرفیت حرارتی بالا و احتراق کامل‌تر مناسب هستند.
- شرایط محیطی:
شرایط محیطی مانند دمای محیط، رطوبت و وجود آلاینده‌ها در انتخاب مشعل صنعتی تاثیرگذار هستند. به عنوان مثال، در محیط‌های سردسیر و یا مرطوب، باید از مشعل‌هایی استفاده شود که در برابر یخ‌زدگی و خوردگی مقاوم باشند.
- برند و سابقه شرکت تولید کننده:
انتخاب برند معتبر و شناخته شده در صنعت مشعل، از اهمیت بالایی برخوردار است. شرکت‌های معتبر، از تجربه و دانش کافی در زمینه طراحی و تولید مشعل‌های صنعتی برخوردار هستند و محصولات آنها از کیفیت و راندمان بالایی برخوردار است.
- خدمات پس از فروش:
دسترسی به خدمات پس از فروش و تامین قطعات یدکی، از جمله فاکتورهای مهم در انتخاب مشعل صنعتی است. در هنگام انتخاب مشعل، به خدمات پس از فروش شرکت تولید کننده و همچنین وجود مراکز مجاز تعمیر در منطقه خود توجه کنید.
- قیمت:
قیمت مشعل‌های صنعتی با توجه به نوع سوخت، ظرفیت حرارتی، برند و سایر فاکتورها متفاوت است. در انتخاب مشعل، به تناسب بین قیمت و کیفیت توجه کنید. از خرید مشعل‌های ارزان قیمت و بی‌کیفیت که در بلندمدت هزینه‌های بیشتری را به شما تحمیل می‌کنند، خودداری کنید.
کاربردهای مشعل صنعتی
1. صنعت فولاد
در صنعت فولاد، از مشعل‌های صنعتی برای ذوب آهن و سایر فلزات، گرم کردن کوره‌ها و پیش‌گرم کردن مواد اولیه استفاده می‌شود. دمای بسیار بالا در کوره‌های ذوب فولاد، نیازمند مشعل‌هایی با ظرفیت حرارتی بالا و راندمان کاری فوق‌العاده است.
- صنعت سیمان:
در صنعت سیمان، از مشعل‌های صنعتی برای پخت سنگ آهک و تولید سیمان استفاده می‌شود. پخت سنگ آهک در کوره‌های دوار، فرآیندی گرمازا است که به مشعل‌هایی با پایداری بالا و احتراق کامل نیاز دارد.
- صنعت پتروشیمی:
در صنعت پتروشیمی، از مشعل‌های صنعتی برای گرم کردن و تبخیر مواد اولیه، تولید بخار و تامین گرمای مورد نیاز در فرآیندهای مختلف استفاده می‌شود. تنوع فرآیندهای پتروشیمی، نیازمند مشعل‌هایی با قابلیت‌های مختلف و انعطاف‌پذیری بالا است.
- صنعت نساجی:
در صنعت نساجی، از مشعل‌های صنعتی برای گرم کردن آب، بخار و روغن، خشک کردن الیاف و پارچه و همچنین تامین گرمای مورد نیاز در فرآیندهای رنگرزی و تکمیل نساجی استفاده می‌شود.
- صنایع غذایی:
در صنایع غذایی، از مشعل‌های صنعتی برای پخت و پز، پاستوریزه کردن، استریلیزه کردن، خشک کردن استفاده می‌شود. در این صنعت، استفاده از مشعل‌های کم آلاینده و بهداشتی از اهمیت بالایی برخوردار است.
- سایر صنایع:
علاوه بر موارد ذکر شده، از مشعل‌های صنعتی در صنایع مختلفی مانند تولید کاشی و سرامیک، صنایع کاغذ و مقوا، صنایع دارویی، صنایع شیمیایی، تولید رنگ و رزین و ... نیز استفاده می‌شود.
معرفی مشعل کولاک گستر یزد
مشعل‌های کولاک گستر یزد با ظرفیت 60 هزار تا 600 هزار کیلو کالری بر ساعت از بهترین و با کیفیت ترین مشعل‌های موجود در بازار بشمار می‌روند. این مشعل‌ها جهت ایجاد گرما در انواع دیگ‌های آب گرم، دیگ‌های بخار، انواع هیتر و کوره هوای گرم و ... کاربرد دارد. مهم ترین ویژگی این مشعل‌ها در مقایسه با نمونه‌های موجود فعلی افزودن حلزونی به فن است. وجود حلزونی علاوه بر اینکه باعث هدایت هر چه بهتر هوا به مسیر احتراق می‌شود، کمک می‌کند تا فن در یک فشار متعادل کار کند و نیرو های محوری وارد به شافت به کم ترین مقدار ممکن برسد. این کار با هدایت بهتر جریان هوا به مسیر احتراق و متعادل سازی فشار باعث اختلاط بهتر سوخت و هوا و در نتیجه ایجاد احتراق کامل در مشعل های کولاک گستر یزد می‌شود. از دیگر مزایای مشعل‌های کولاک گستر یزد می‌توان به اعمال تغییرات اساسی در سیستم احتراق اشاره کرد که باعث افزایش چند درصدی راندمان احتراق در این مشعل‌ها شده است.
مشعل صنعتی دستگاهی است که برای سوزاندن سوخت و تولید گرما به منظور استفاده در فرآیندهای صنعتی مانند دیگ بخار، کوره‌ها و خشک کن‌ها به کار می‌رود.