انتخاب نازل برای مشعل های گازوئیل سوز

سیستم‌های موتورخانه‌ها در بسیاری از تجهیزات تهویه هوای مطبوع و همچنین انتقال سیال به عنوان قلب تپنده عمل می کنند. تجهیزاتی مانند فن کویل‌ها بدون حضور موتورخانه قادر نیستند آب گرم لازم برای گرمایش را تأمین نمایند، آب گرم مورد استفاده برای استحمام و شستشو بدون موتورخانه‌ها فراهم نمی شود و به صورت کلی فرآیندهای متعددی بر پایه گرم کردن آب بلاتکلیف باقی خواهند ماند.
موتورخانه‌ها برای بالا بردن دما آب به منظور انجام تمام این وظایف، از ابزارآلاتی موسوم به مشعل استفاده می کنند. مشعلها به سه دسته گازسوز، گازوئیل سوز و مازوت سوز تقسیم می شوند و با اتصال به انواع بویلر انرژی اولیه گرمایش آب را تأمین می کنند. در این میان، قطعه ای در آنها وجود دارد که به نام نازل شناخته می شود و چگونگی ترکیب سوخت، هوا و جرقه برای راه اندازی سیستم را کنترل می کند. در این مطلب به بررسی چگونگی انتخاب نازل برای مشعلها، به خصوص نوع گازوئیل سوز می پردازیم.

فهرست مطالب:

1. ویژگی های مشعلهای گازوئیلی
2. نحوه انتخاب نازل مشعل

مشعل‌های گازوئیل سوز و ویژگی های آنها

ابتدا باید بحث کنیم که مشعل گازوئیلی چه ویژگی هایی دارد تا اهمیت حضور نازل را درک کنیم. به طور کلی این ادوات از چهار قسمت تشکیل شده است:

1. سیستم جرقه زن
2. سیستم هوا رسان
3. سیستم سوخت رسان
4. سیستم کنترل کننده

جرقه زن همان طور که از نامش پیداست، برای تأمین جرقه مورد نیاز به منظور شعله ور کردن هوا و سوخت به کار می رود و اغلب دارای یک ترانس، الکترودهای مخصوص و تعدادی سیم فلزی است که جریان برق را میان این قطعات جا به جا می کنند.
هوا رسان دارای ونتیلاتور، دریچه تنظیم هوا، صفحه چرهش هوا و یک الکتروموتور است. ونتیلاتور هوا را به داخل می کشد، دریچه تنظیم مقدار هوای ورودی به سیستم را کنترل می کند، صفحه چرخش هوا را به گردش درمی آورد تا بهتر با سوخت ترکیب شود و الکتروموتور هم وظیفه تأمین نیرو برای کارکرد تمام این اجزا را بر عهده دارد.
سوخت رسان دارای یک منبع ذخیره، فیلتر استکانی برای گرفتن ناخالصی‌های گازوئیل، شلنگ های حامل، پمپ برای انتقال سیال و شیر برقی برای کنترل جریان است. یک جزء مهم دیگر در این سیستم همان نازل است که آخرین قطعه و مهمترین قطعات سوخت رسانی به شمار می رود.
سیستم کنترل نیز شمل رله به عنوان مرکز فرمان و چشم الکتریکی برای تشخیص وجود یا عدم وجود شعله می باشد.
در ادامه به ویژگی های عملکردی و علت اهمیت نازلها می پردازیم.

نازل مشعل و نحوه انتخاب آن

به منظور افزایش سطح تماس سوخت با اکسیژن و تسهیل شعله ور شدن آن، تلاش می شود تا حد امکان سوخت را به صورت ذرات ریز و به صورت پودری درآوریم. این کار بر عهده نازل مشعلهای سوخت مایع قرار می گیرد. این قطعه می تواند زاویه پاشش و مقدار پاشش سوخت را تعیین کند و از این طریق احتراق را کنترل می کند. زاویه پاشش اغلب در چهار نوع 30، 45، 60 و 80 طراحی می شود و کاملاً به طول محفظه احتراق بستگی پیدا می کند. مقدار پاشش قابل تغییر نیست و می توان انتظار محدوده سایز GHP 0.85 تا GHP 7 را داشت. در نهایت، میزان به چرخش درآمدن سوخت به منظور ایجاد یک ابر پودری نیز اهمیت فراوانی پیدا می کند که بسته به ویژگی های نازل می تواند متفاوت باشد.

هرچه از سطح دریا بیشتر ارتفاع بگیریم، غلظت هوا کمتر شده و در نتیجه اکسیژن موجود در محیط کمتر می شود. راندمان احتراق در اثر این رویداد پایین می آید و در نتیجه برای جلوگیری از تولید بیش از حد دود و اصطلاحاً خام سوزی، باید سوخت کمتری هم وارد سیستم شود. برای مثال در تهران که 1500 متر بالاتر از سطح دریا قرار دارد، راندمان احتراق تا 20 درصد می تواند پایین تر از شهرهای ساحلی مانند بوشهر باشد. بنابراین در تهران و بوشهر برای یک موتورخانه مشابه نمی توانید از نازل یکسان استفاده کرد. به طور کلی سه ویژگی برای انتخاب این دستگاه به صورت بهینه استفاده می شود:

1. مقدار دبی گازوئیل (عدد گالن تعیین شده روی ابزار)
2. زاویه پاشش (زاویه تعیین شده روی ابزار)
3. شکل پاشش (حروف S، H، B و… مشخص شده روی ابزار)

در میان این سه ویژگی، دبی سخت تر از بقیه انتخاب می شود. برای انتخاب دبی باید ظرفیت گرمادهی مشعل بر عدد 32000 تقسیم شده و عدد بدست آمده فوق را بر اساس نمودارهای مخصوصی که برای این کار وجود دارد، تعدیل می کنند. این کار اغلب نیازمند مطالعه است، پس بهتر است از یک فرد مطلع و متخصص در این زمینه کمک بگیرید.
زاویه پاشش در اکثر اوقات از میان 30 و 45 درجه انتخاب می شود و نمونه های 60 درجه برای دیگ های حرارت مرکزی به کار می روند. اگر طول دیگ بالا بود یا تعداد پره های دیگ چدنی بیش از 10 عدد بود، مدل های 30 درجه و در دیگ های کوتاه از نمونه های 45 درجه بهره برداری می گردد.
در اکثر مواقع اگر کاربردهای خانگی دارید، می توانید از شکل پاشش S استفاده کنید که یک حجم مخروطی و با سطح قاعده پر و یکنواخت به وجود می آورد. نمونه های H یا B فقط در صورتی به کار می روند که سازنده دیگ یا محفظه احتراق آنها را توصیه کرده باشد.