مشعل چیست؟
تولید انرژی در فرآیند احتراق به دستگاهی نیاز دارد که همزمان با کنترل نرخ انرژی تولید شده، از ایمنی بالایی برخوردار باشد. برای رسیدن به این هدف، انواع مشعل (Burner) متناسب با کاربرد مورد نظر، ظرفیت، سوخت مورد استفاده و غیره طراحی و ساخته شده است. مشعل ها با مخلوط کردن مقدار مشخصی از هوا و سوخت بر اساس ظرفیت (محاسبه مصرف سوخت مشعل روابط خاصی دارد که در جای خود به آن اشاره خواهد شد) و پس از تامین انرژی اولیه احتراق (با استفاده از تجهیزاتی مانند جرقه زن و یا پایلوت)، انرژی سوخت را به انرژی حرارتی تبدیل کرده و پایداری فرآیند احتراق را تصمین می کنند.
دسته بندی مشعل ها
مشعل‌ها براساس معیارهای متفاوتی دسته‌بندی می شوند که در ادامه رایج‌ترین آن ها آورده شده است. از نظر سوخت مصرفی، انواع مختلف این وسیله را می توان در چند دسته کلی زیر قرار داد:
1.مشعل گازی
2.مشعل گازوئیلی
3.مشعل مازوت سوز
4.مشعل دوگانه یا چندگانه سوخت (گاز-گازوئیل، گاز-مازوت، گاز-گازوئیل-مازوت)
5.مشعل با سوخت جامد
کاربرد مشعل چیست؟
درک هدف از فرآیندی که برنر برای آن طراحی می گردد، امری ضروری است. در ادامه به طور مختصر، متداول ترین کاربرد مشعل‌ها در صنایع مختلف آورده شده است.
کاربرد مشعل های صنعتی در تولید فلزات
فلزات به طور ناخالص در طبیعت وجود دارند، بنابراین جهت جداسازی ناخالصی ها لازم است ابتدا در مخازن مشخص ذوب و سپس در آزمایشگاه، نمونه‌برداری شده و ترکیب آن مشخص گردد. در نهایت برای رسیدن به ترکیب مورد نظر ممکن است ماده یا موادی به آن اضافه و یا حذف شود. به دلیل بالا بودن دمای ذوب فلزات، مشعل کوره، با ظرفیت حرارتی بالا، اغلب در این صنایع برای ذوب فلز و آماده‌سازی آن برای عملیات‌های بعدی استفاده می‌شود. به عنوان مثال، شمش های فلزی ممکن است در یک محل تولید گردند و سپس برای تبدیل شدن به شکل مورد نظر به مکانی دیگر ارسال شوند. اگرچه این فرآیندها از نظر اقتصادی ممکن است کارا و پر‌بازده باشند، اما به دلیل استفاده از حرارت‌دهی زیاد از دیدگاه انرژی و آلایندگی بازده مناسبی ندارند.
کاربرد مشعل در تولید مواد معدنی
از متداول ترین فرآیند های تولید مواد معدنی می توان به تولید شیشه، سیمان، آجر، مواد نسوز و سرامیک اشاره کرد. اکثر فرآیند ها در تولید مواد معدنی به صورت پیوسته انجام می‌شوند و از انواع مختلفی مشعل کوره و نیز محفظه احتراق استفاده می‌شود
کاربرد مشعل در صنایع شیمیایی
در تمامی کاربردها در صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی، معمولا دمای پایین‌تری در فرآیندها نیاز است. ترکیبات سوختی که در این صنعت برای احتراق در کوره‌ها و بویلرها استفاده می‌شود، نسبت به سایر صنایع بسیار متنوع است و غالبا از سوخت های گازی که حاوی مقادیر معینی هیدروژن، متان، پروپان و همچنین نیتروژن و کربن دی اکسید هستند، استفاده می‌شود. یکی‌دیگر از وجوه تمایز نسبت به سایر صنایع، استفاده از مشعل های اتمسفر یا جابه‌جایی طبیعی است، که نیازی به دمنده برای تامین هوای احتراق ندارند و نسبت به تغییرات شرایط محیطی مانند دما، رطوبت و سرعت جریان باد بیشتر حساس هستند.
کاربرد مشعل در صنایع زباله‌سوز
این صنایع به دنبال حذف و یا کاهش محصولات زائد هستند و از احتراق و سوزاندن این محصولات برای رسیدن به هدف خود استفاده می‌کنند. اگرچه زباله‌ها ارزش حرارتی بالایی ندارند و نمی‌توانند به تنهایی به عنوان سوخت استفاده شوند، اما ممکن است از خود این محصولات نیز به عنوان سوخت برای تولید حرارت استفاده شود.
کاربرد مشعل در بویلرهای صنعتی و تولید انرژی
بویلرها برای اهداف و مجموعه کاربردهای متنوعی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال برای تولید آب داغ یا آبگرم برای مصارف گرمایشی، تولید بخار به منظور استفاده در صنایع محرک یا برای استرلیزه کردن مواد در صنعت، تولید هوای گرم و غیره از مشعل بویلر (دیگ بخار) استفاده می‌شود.
کاربرد مشعل های صنعتی در انواع خشک کن
مشعل‌ها در طیف گسترده‌ای از کاربردهای خشک کردن در دمای پایین و برای حذف آب اضافه شده به محصول در طی فرآیند تولید استفاده می‌شوند. این فرآیندها شامل تولید کاغذ، چاپ و انتشار، تولید پارچه و فرآوری مواد غذایی می‌شود.