معرفی مشعل گازوئیلی موتورخانه

مشعل گازوئیلی یا مشعل گازوئیل سوز نوع دیگر مشعل های سیستم گرمایش ساختمان است که به صورت کلی ساختار مشابه با مشعل های گازی دارد اما تفاوت های زیادی نیز در این مدل وجود دارد. همانطور که از اسم آن مشخص است سوخت ورودی مشعل، گازوئیل است که در این مقاله به صورت کامل تشرح شده است.

مشعل چیست

مشعل دستگاهی است که با فراهم آوردن عوامل احتراق باعث ایجاد شعله می شود. عوامل احتراق را که شامل سه عنصر اکسیژن، سوخت و جرقه می باشد، بر روی مثلثی به نام مثلث احتراق یا آتش معمولا نمایش می دهند. هر کدام از این سه عنصر موجود نباشد، شعله ای تشکیل نخواهد شد.

بنابراین هر دستگاهی که بتواند این سه عامل را در کنار یکدیگر فراهم نموده و تشکیل شعله دهد، مشعل نامیده می شود.

مشعل ها را در صنعت با توجه به نوع سوخت مورد استفاده در آن ها به سه دسته مشعل گازی ، مشعل گازوئیلی و مازوت سوز دسته بندی می نمایند.

مشعل ها با اتصال به انواع بویلر های سیستم حرارتی انرژی اولیه جهت گرمایش ساختمان و آب گرم مصرفی را تامین می کند.

اجزای اصلی مشعل گازوئیلی

سوخت مورد استفاده در این مشعل ها، گازوئیل بوده و این مشعل ها از چهار قسمت اصلی زیر تشکیل شده است:

• قسمت جرقه
• هوارسان
• سوخت رسان
• کنترل کننده

جرقه زن مشعل گازوئیلی

وظیفه این قسمت تامین جرقه مورد نیاز در مشعل جهت تشکیل مثلث احتراق می باشد و شامل اجزای زیر است:

ترانس جرقه زن

وظیفه این ترانس افزایش ولتاژ از 220 ولت در قسمت ورودی به 10000 الی 15000 ولت در خروجی می باشد. ترانس های جرقه زن از نوع افزاینده ولتاژ بوده و ساختمان آن به شکل زیر است

الکترود های جرقه زن

وظیفه این الکترود ها هدایت و متمرکز کردن ولتاژ تولید شده در ترانس به منظور ایجاد جرقه، قوس الترونیکی در نوک الکترود ها می باشد. تمامی مشعل های گازوئیلی دارای دو الکترود جرقه هستند. ساختمان الکترود ها شامل یک عایق چینی و یک میله فلزی از جنس فولاد ضد زنگ می باشد. به منظور ایجاد جرقه در نوک الکترود ها بایستی آن ها در فاصله معینی از یکدیگر قرار بگیرند که این فاصله در مشعل گازوئیلی 3 الی 5 میلی متر می باشد. در ضمن الکترودهای جرقه نبایستی به هیچ یک از اجزای فلزی مشعل برخورد نماید.

فاصله الکتروده های جرقه زن از نازل گازوئیلی

فاصله عرضی نوک نازل تا نوک الکترودهای جرقه زن در مشعل گازوئیلی ، صفر تا سه میلی متر و فاصله طولی مرکز تا نوک الکترودهای جرقه 0 تا 9 میلی متر می باشد.

وایرهای جرقه زن

وظیفه این وایر ها انتقال ولتاژ خروجی از ترانس به الکترودهای جرقه می باشد. جنس این وایرها از فلز بوده و دارای روکش پلاستیکی نرم و مقاوم در برابر حرارت می باشد.

قسمت هوارسان

وظیفه این قسمت تامین هوای مورد نیاز مشعل و جهت تکمیل مثلث احتراق و تشکیل شعله می باشد. این قسمت از اجزا زیر تشکیل شده است.

• فن یا ونتیلاتور
• دمپر یا دریچه تنظیم هوا
• صفحه چرخش هوا
• الکتروموتور

فن یا ونتیلاتور

یک فن از نوع گریز از مرکز بوده که وظیفه آن مکش هوای اطراف و پرتاب هوا به دهانه مشعل و داخل محفظه احتراق می باشد. برای به چرخش در آوردن محور فن از الکتروموتور استفاده می شود.

دمپر یا دریچه تنظیم هوا

وظیفه این قسمت کنترل مقدار هوای ورودی به مشعل توسط فن می باشد که در دو نوع دستی یا مکانیکی و موتوری بر روی مشعل ها طراحی می شود. معمولا در مشعل ها با ظرفیت پایین از نوع دستی و مشعل ها با ظرفیت های بالا از نوع موتوری استفاده می شود.

صفحه چرخش هوا

این قسمت در نوک مشعل نصب شده و شامل یک صفحه با پره های توربینی شکل می باشد و وظیفه آن به چرخش در آوردن هوای خروجی به منظور اختلاط بهتر با سوخت می باشد.

الکتروموتور

یک موتور الکترونیکی بوده که یکی از وظایف آن به چرخش در آوردن محور فن می باشد از طرف دیگر الکتروموتور وظیفه به چرخش در آوردن محور پمپ گازوئیلی را نیز بر عهده دارد.

الکتروموتورهای به کار رفته در مشعل گازوئیلی می تواند در ظرفیت های پایین از نوع 1450 rpm و در ظرفیت های بالا از نوع 2900 rpm باشد. همچنین این الکتروموتورها با توجه به ظرفیت مشعل گازوئیلی می تواند از نوع تکفاز و یا سه فاز باشند. در نوع تک فاز آن ها معمولا ساختار الکتروموتور از دو ردیف سیم پیچ به نام سیم پیچ استارت یا راه انداغز و سیم پیچ اصلی تشکیل شده است. در کنار سیم پیچ استارت یک خازن به نام خازن راه انداز قرار گرفته و با آن سری شده است. وظیفه این خازن تامین جریان اضافی مورد نیاز الکتروموتور به هنگام استارت می باشد. پس از این که دور موتور به دو سوم دور نهایی برسد، این خازن و سیم پیچ استارت توسط یک کلید گریز از مرکز یا تابع دور از مدار خارج می شود.

چنانچه به موتور برق وصل کنیم و موتور راه نیفتد یکی از علل می تواند خرابی خازن باشد. اگر در این حالت محور موتور را تحریک کنیم و موتور به کار بیفتد بالاترین احتمال خرابی، از خازن است که در این صورت آن را با یک خازن کاملا مشابه و سالم باید تعویض نماییم . اگر به هنگام تعویض خازن به رنگ بندی سیم ها توجه نکنیم و خازن جدید را اشتباه وصل نماییم ممکن است موتور راه نیفتاده و با دور معکوس بگردد. در موتورهای سه فاز خازنی وجود ندارد و فقط با اتصال سه فاز به سر سیم ها موتور، راه می افتد. در موتورهای سه فاز چنانچه جای دو فاز را با یکدیگر عوض کنیم ، دور موتور برعکس خواهد شد.

بخش سوخت رسان مشعل گازوئیلی

وظیفه این قسمت تامین سوخت مورد نیاز مشعل گازوئیلی جهت تکمیل مثلث احتراق و تشکیل شعله می باشد. این قسمت شامل منبع ذخیره سوخت و اجزا سوخت رسان مشعل می باشد.

منبع ذخیره سوخت

به منظور ذخیره سازی سوخت مورد نیاز مشعل از منابع ذخیره سوخت استفاده می شود. بهتر است این مخازن در خارج از فضای موتوخانه نصب شوند اما چنانچه این عمل میسر نباشد می توان آن ها را در داخل فضای موتورخانه قرار داد به شرطی که فاصله آن تا شعله حداقل 2 الی 3 متر باشد و بهتر است فضای قرارگیری مخزن توسط یک تیغه ( دیوار آتش ) از فضای قرارگیری دیگ و مشعل جدا شوند. مخازن را هم می توان بر روی زمین قرار داد و یا اینکه آن ها را به صورت دفنی نصب نمود. در صورت دفن مخزن بایستی لبه بالای مخزن تا کف حداقل 3 فوت یا 1 متر فاصله داشته باشد و در اطراف مخزن فضای کافی برای سرویس و نگهداری پیش بینی شود.

بر طبق مقررات ملی ساختمان مبحث چهاردهم ظرفیت مخازن سوخت چنانچه از یک مخزن استفاده کنیم نباید حجم آن از 2500 لیتر بیشتر باشد و اگر از بیش از یک مخزن استفاده شود، ظرفیت آن ها نباید از 5000 لیتر بیشتر باشد.

چنانچه فاصله مخزن ذخیره اصلی تا مشعل زیاد باشد، از یک مخزن روزانه در داخل موتورخانه استفاده می شود. ظرفیت این مخزن حداکثر 240 لیتر می باشد. که معمولا توسط یک پمپ از مخرن اصلی تغذیه شده و سطح آن توسط شناور برقی کنترل می شود.

اجزا سوخت رسان مشعل گازوئیلی

اجزای سوخت رسان مشعل گازوئیلی به صورت موارد زیر می باشد.

فیلتر استکانی

این فیلتر در مسیر ورودی گازوئیل به مشعل گازوئیلی و بر روی ورودی لوله تغذیه یا لوله رفت گازوئیل و در نزدیکی مشعل ( معمولا حدود 50 تا 60 سانتی متری مشعل ) نصب می شود، وظیفه آن گرفتن ناخالصی های همراه گازوئیل به داخل فیلتر توسط یک فلش بر روی درپوش آن مشخص شده است. این فیلتر بایستی به صورت دوره ای مورد بازدید قرار گرفته و تمیز شود.

شلنگ های حامل سوخت

وظیفه این شلنگ ها انتقال سوخت از فیلتر به مشعل ( پمپ گازوئیلی ) می باشد. این شلنگ ها از نوع توری باف و زره دار و قابل انعطاف می باشد.

پمپ های گازوئیلی

پمپ های گازوئیل به کار رفته در مشعل گازوئیلی از نوع فشار مثبت می باشد. ساختمان این پمپ ها از نوع فشار مثبت می باشد. ساختمان این پمپ ها ، از نوع پمپ های چرخنده ای می باشد بر روی پمپ یکی مسیر برای ورود گازوئیل به پمپ و یک مسیر برای برگشت گازوئیل اضافی پیش بینی شده است. از آن جاییکه این پمپ ها از نوع فشار مثبت می باشندبرای محافظت پمپ از آسیب دیدگی به هنگام تنظیم گازوئیل خروجی برای آن ها مسیر برگشت گازوئیل اضافی پیش بینی شده است.

بر روی بدنه پمپ دو عدد پیچ قرار دارد که در کنار یکی حرف P و در کنار دیگری حرف V نوشته شده است. اولی برای نصب فشار سنج و کنترل فشار خروجی پمپ ( برای پمپ های گازوئیل در مشعل ها حدود 7 بار ) و دومی پیچ هواگیری می باشد. همچنین یک پیچ تنظیم گازوئیل که معمولا دو سو می باشد. در قسمت روبروی محل خروج گازوئیل به سمت شیر برقی قرار دارد.

اگر فشار خروجی کمتر از مقدار مورد نظر بود احتمالا خازن بر عکس نصب شده است. اگر پمپ سریع هوا بگیرد احتمالا شلنگ ورودی ترک های ریز دارد.

شیر برقی

در مسیر خروج گازودیل از پمپ تا دهانه مشعل برای کنترل و قطع و وصل گازوئیل یا سوخت از شیر برقی استفاده می شود. شیر برقی به کار رقته در مشعل گازوئیلی از نوع نرمال بسته یا NC می باشند و فرمان قطع و وصل خود را از قسمت کنترل کننده ی مشعل گازوئیلی دریافت می کنند.

لوله های حامل سوخت

در مشعل گازوئیلی دو لوله حامل سوخت وجود دارد. یکی که نازک تر می باشد گازوئیل را از خروجی پمپ به قبل از شیر برقی می رساند و دیگری گازوئیل را از شیر برقی تا دهانه مشعل و نازل منتقل می کند.

نازل منبع گازوئیلی

انتهایی ترین و یکی از مهمترین قطعات مسیر سوخت قطعه ای به نام نازل می باشد که چهار وظیفه زیر را بر عهده دارد:

• پاشش گازوئیل با شکل مشخص : نازل ها را با توجه به شکل پاشش آن ها به سه ترتیب تو پر یا S نیمه پر یا B و توخالی یا H دسته بندی می نمایند. شکل پاشش نازل ها از لحاظ تیپ بستگی به شکل ، حجم و نوع محفظه احتراق دارد.

توصیه می شود جهت تعیین تیپ نازل به کاتالوگ های سازنده دیگه مراجعه شود. به طور مثال بر دیگ در دیگ های چدنی حرارت مرکزی معمولا از نازل تیپ S یا توپر (شعله جمع) در دیگ های چدنی حرارت مرکزی استفاده می شود (بنا به توصیه سازنده)

• تعیین زاویه پاشش : معمولا نازل ها را از لحاظ زاویه پاشش در چهار نوع 30 ، 45 ، 60 و 80 درجه طراحی می کنند. زاویه پاشش نازل بستگی به طول محفظه احتراق دارد. هر چقدر طول محفظه بیشتر باشد معمولا از نازل با زاویه کمتر استفاده می شود، در این مورد نیز توصیه می شود به کاتالوگ های سازنده دیگ مراجعه بشود.
• پاشش گازوئیل با مقدار معین : یکی از وظایف نازل پاشش گازوئیل با مقدار معین می باشد که بستگی به سوراخ روی نازل دارد و قابل تغییر نیست. مقدار پاشش نازل را با یکی از واحد های گالن بر ساعت یا GPH لیتر بر ساعت و کیلوگرم بر ساعت نشان می دهند. معمولا نازل ها از سایز 0.85 GPH تا 7 GPH تولید می شوند. با توجه به مقدار پاشش نازل ، مشعل گازوئیلی در عرف به سه دسته مشعل های 1 تا 3 ، 3 تا 5 ، 5 تا 7 دسته بندی می کنند.
• اختلاط هوا و سوخت : یکی از اصلی ترین وظایف نازل ، پودر کردن گازوئیل و به چرخش درآوردن آن به هنگام پاشش در خلاف جهت چرخش در آوردن آن به هنگام پاشش در خلاف جهت چرخش هوا می باشد تا اختلاط هوا و سوخت کامل تر شده و گازوئیل به راحتی مشتعل شود.

اجزای کنترل کننده مشعل گازوئیلی

بخش کنترل کننده مشعل گازوئیلی شامل موارد زیر می باشد:

رله مشعل گازوئیلی

از آنجائیکه اکثر قطعات مشعل گازوئیل سوز مصرف کننده های الکتریکی می باشند برای راه اندازی آن ها بایستی جریان الکتریسیته ( فاز و نول ) به آن ها رسانده شود. برای این منظوری تمامی این قطعات بر روی یک ترمینال اصلی به نام پایه رله سیم کشی می شود.

رله در واقع مغز بوده و یک کلید الکترونیکی نیمه هوشمند می باشد. این کلید از تعدادی قطعات الکترونیکی و دو برد الکترونیکی تشکیل شده است. وظیفه رله ایجاد هماهنگی بین اجزای مختلف و ترتیب کارکرد آن ها می باشد. تا مثلث احتراق تشکیل شده و شعله تشکیل شود. رله ها در انواع مختلفی در بازار تولید و عرضه می شوند که یکی از پر کاربردن ترین آن ها رله مدل 701 گازوئیلی ( 9 پایه ) می باشد. ترتیب سیم کشی این نوع رله به شکل زیر است.

بر روی رله یک دکمه ریست (Reset) یا راه اندازی مجدد قرار دارد. چنانچه اجزای مشعل گازوئیل سوز طبق برنامه طراحی شده رله عمل نکند، رله پیغام خطا می دهد. این پیغام با روشن شدن یک چراغ قرمز رنگ در زیر دکمه ریست مشخص می شود. در این حالت کلیه قطعات مشعل از کار خواهد افتاد.

فتوسل یا چشم الکتریکی

یکی دیگر از قطعات کنترل کننده مشعل گازوئیل سوز ، فتوسل می باشد. وظیفه فتوسل تشخیص وجود یا عدم وجود شعله می باشد و عملکرد آن به این صورت است که فتوسل در حالت عادی (نبودن شعله و تاریکی) به صورت یک نارسانا بوده و پس از برخورد اشعه مادون قرمز شعله به آن، تبدیل به رسانا می شود و یک جریان چند میلی آمپر را از پایه 1 به پایه 2 رله منتقل می کند. در اینصورت رله تشخیص وجود شعله را می دهد. چنانچه به هر دلیلی (کثیف شدن فتوسل، بر عکس جا زدن آن و…) این جریان برقرار نشود رله دچار خطا شده و مشعل گازوئیل سوز ریست می کند.

مراحل کاری مشعل های گازوئیلی

معمولا مراحل کارکرد مشعل گازوئیلی با رله از نوع 701 (یا مدل های مشابه) شامل سه مرحله زیر می باشد:

مرحله تخلیه اجباری ( پرچ )

در این مرحله رله به پایه شماره 4 مربوطه به موتور می باشد (فاز پایه 4 وصل می شود) و موتور به کار می افتد بنابراین همزمان با کارکرد موتور فن به کار می افتد و هوا را از اطراف به داخل مشعل گازوئیل سوز مکش کرده و به سمت دیگ یا محفظه احتراق می فرستد. از طرف دیگر پمپ گازوئیل به کار افتاده و گازوئیل را به پشت شیر برقی می رساند. مدت زمان این مرحله در رله ها و مشعل های مختلف متفاوت بوده و در حدود 30 تا 90 می باشد. با پرتاب شدن هوا به داخل محفظه احتراق توسط فن ، بخار سوخت و گازهای مضر به جا مانده از احتراق قبلی از طریق دودکش تخلیه شده و محفظه احتراق از هوای سالم پر می شود، به این عمل ( تخلیه گازهای مضر) پرچ کردن می گویند.

مرحله اطمینان

در این مرحله، رله علاوه بر پایه 4 به پایه های 5 (شیر برقی) و 3 (جرقه زن) فرمان می دهد. بنابراین شیر برقی عمل کرده و اجازه عبور سوخت را می دهد؛ از طرف دیگر جرقه زن نیز عمل کرده و در قسمت نوک مشعل گازوئیل سوز با فراهم شدن سه عامل احتراق شعله تشکیل می شود. چنانچه در این مرحله شعله تشکیل گردد فتوسل وارد مدار شده و پیغام وجود شعله را به رله می رساند و مشعل گازوئیل سوز وارد مرحله بعدی کار خود می شود. اگر به هر دلیلی شعله تشکیل نشده و یا فتوسل پیغام وجود شعله را بر رله نرساند کلیه قطعات مشعل گازوئیلی توسط رله از کار می افتد ( اصطلاحا مشعل گازوئیل سوز ریست می کند ) و دکمه قرمز رنگ کلید ریست روی رله روشن می شود. مدت زمان این مرحله در رله های نوع 701 ، 10 ثانیه می باشد. این بدان معناست که در این 10 ثانیه، رله کاری به وجود شعله و یا عدم وجود شعله ندارد و موتور، شیر برقی و ترانس کار می کند.

مرحله کار دائم

در این مرحله رله با دریافت پیغام فتوسل مبنی بر وجود شعله برق موتور و شیر برقی را وصل نگه داشته و ترانس جرقه را از مدار خراج می کند. در این حالت شعله پایدار بوده و مشعل گازوئیل سوز تا زمان دریافت فرمان از ترموستات روی دیگ به کار خود ادامه می دهد. با عمل کردن ترموستات برق ورودی به پایه 9 رله قطع شده و مشعل گازوئیل سوز خاموش می شود و به حالت استراحت قرار می گیرد.

عیب یابی مشعل گازوئیل سوز

برای عیب یابی یک مشعل گازوئیل سوز بایستی به نحوه عملکرد مشعل گازوئیلی کارکرد هر یک از قسمت ها تسلط داشته باشیم. اولین قدم برای عیب یابی یک مشعل گازوئیلی ، تست رله توسط تستر و اطمینان از ورود فاز و نول به پایه های 8 و 9 و در جای درست می باشد. پس از تست رله و برق ورودی به پایه سه نوع عیب در سه مرحله کاری مشعل گازوئیلی ممکن است اتفاق بیفتد.

کار نکردن مشعل گازوئیل در مرحله پرچ

در این حالت بالاترین احتمال خرابی خازن و پس از آن خرابی الکتروموتور می باشد.

تذکر: در صورت خرابی خازن و تعویض آن باید از جهت چرخش صحیح موتور اطمینان حاصل نمود.

کار نکردن صحیح مشعل گازوئیل سوز در مرحله اطمینان

معمولا در این حالت مشعل گازوئیل سوز کار کرده ولی مشعل گازوئیل سوز تشکیل نخواهد شد. در این صورت بایستی اجزای قسمت سوخت رسان و جرقه مود کنترل و بازرسی قرار گیرد از متداول ترین عیب ها در این مرحله می توان به گرفتگی فیلتر ها (فیلتر استکانی ، فیلتر پمپ ، صافی نازل) سوراخ شدن شلنگ های حامل سوخت، خرابی کوپلینگ پمپ ، هوا گرفتن پمپ و یا خرابی شیر برقی اشاره نمود؛ همچنین در قسمت جرقه زن می توان به شکستگی چینی الکترود های جرقه تنظیم نبودن فاصله نوک الکترودهای جرقه و یا دوده گرفتن نوک الکترود های جرقه اشاره نمود.

کار نکردن صحیح مشعل گازوئیلی در مرحله کار دائم

معمولا در این حالت شعله تشکیل شده، اما پایدار نمی ماند چنانچه پس از تشکیل شعله حود 10 ثانیه شعله داشته باشیم و سپس مشعل گازوئیلی خاموش شود، بالاترین احتمال درست عمل نکردن فتوسل می باشد؛ اما اگر شعله پایدار و برای مدت کوتاهی مشعل کار کند و سپس از کار بیفتد بالاترین احتمال تنظیم نبودن شعله از میزان نسبت سوخت و هوا می باشد؛ اما اگر شعله پایدار و برای مدت کوتاهی مشعل گازوئیلی کار کند و سپس از کار بیفتد بالاترین احتمال تنظیم نبودن شعله از لحاط میزان نسبت سوخت و هوا می باشد.

مشخصات شعله

شعله ایجاد شده توسط مشعل گازوئیلی به سه صورت شعله احیا ، شعله اکسید و شعله متناسب ایجاد می شود.

شعله احیا

زمانی که مقدار سوخت بیشتر از مقدار مورد نیاز باشد و یا اکسیژن برای سوخت ناکافی باشد شعله احیا تشکیل می شود. مشخصات شعله احیا به صورت زیر می باشد.

• پخش شدن شعله
• زرد رنگ
• بوی خام سوزی (سوزش بینی)
• دوده زدن

شعله اکسید

زمانی که شعله مقدار سوخت کمتر از میزان مورد نیاز باشد شعله اکسید می شود. مشخصات شعله اکسید به صورت زیر می باشد:

• شعله کوتاه و تیز
• آبی رنگ
• سوزش چشم

شعله مناسب

شعله مناسب در مشعل گازوئیلی، زرد رنگ همراه با رگه های آبی و نارنجی می باشد. این مشعل دارای طول متوسطی بوده و نه به صورت کاملا پخش و نه کاملا جمع و نوک تیز می باشد.

 

تحریریه کلینیک ساختمان بیلدینگ پلاس

“برداشت از مطالب با ذکر منبع و لینک سایت بیلدینگ پلاس کاری حرفه ای و اخلاقی است”