موقد حراري

أنواع حارق حراري

الحارق الحراري يزيد من كفاءة الاحتراق في محرقة أو غلاية لتقليل الانبعاثات. يعمل عن طريق مزج الهواء مع مصدر الوقود لضمان الاحتراق الكامل، مما يقلل من انبعاثات أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات غير المحترقة من المنشأة. تستخدم حارقات حرارية مختلفة لأغراض مختلفة حسب مجالها. وتشمل:

• الحارق الحراري الصناعي: تستخدم هذه الغلايات والمحارق في حرق النفايات أو الوقود أو غيرها من المواد عند درجات حرارة عالية للتطبيقات الصناعية. يتم التخلص من النفايات والانبعاثات من خلال حارق حراري صناعي باستخدام تقنيات الأكسدة الحرارية. تُستخدم هذه الحارقات في صناعات التصنيع والتكرير والمعالجة الكيميائية. تساعد في إدارة انبعاثات العمليات والنفايات من خلال ضمان احتراقها الكامل، لتعزيز الامتثال البيئي.
• حارق حراري للفحم: تُستخدم حارقات الفحم الحرارية بشكل كبير في توليد الطاقة الحرارية. تحول الطاقة في الفحم إلى حرارة عن طريق احتراق الفحم المطحون الناعم الممزوج بالهواء في فرن شديد الحرارة لتشكيل لهب. ثم يسخن هذا اللهب الماء في الغلاية، مما ينتج بخارًا لتدوير مولدات التوربينات. تعتمد كفاءة حارقات الفحم الحرارية على الاحتراق الصحيح لجزيئات الفحم في الفرن.
• حارق حراري للزيت: تستخدم هذه الحارقات الزيتية للسخانات الزيتية الحرارية فوهة لرشّ الزيت قبل مزجه بالهواء وإشعالها في غرفة الاحتراق. ثم تنقل غازات الاحتراق الساخنة الناتجة حرارتها إلى الزيت الحراري المتداول في غرفة الاحتراق من خلال مبادل حراري. يساعد تصميم رأس الحارق في تحقيق احتراق كامل للزيت المرّشّ ويقلل من انبعاثات أكسيد النيتروجين.
• حارق حراري للغاز: تستخدم هذه الحارقات الغاز الطبيعي أو البروبان كمصدر للوقود، والذي يتم مزجه بالهواء في رأس الحارق ثم إشعالها. ثم ينتج لهب يمكن استخدامه للتسخين. تتميز حارقات الغاز الحرارية بتصميمها المدمج وتناسبها لتوفير حرارة عند الطلب، مثل التطبيقات السكنية مثل تسخين المياه وتدفئة المنازل.
• حارق حراري للنفايات: تقوم هذه الأكسدة الحرارية بحرق النفايات التي أصبحت قابلة للاشتعال عن طريق مزج الهواء مع النفايات في غرفة الاحتراق وحرقه عند درجات حرارة عالية. تدمر الحرارة الناتجة عن هذه حارقات النفايات الحرارية المواد النفايات الخطرة وتمنع تلوث الهواء من خلال تقليل انبعاث الغازات السامة.

الوظيفة والميزات

يُعرف الحارق الحراري بقدرته على إنتاج الطاقة الحرارية التي تُستخدم بعد ذلك لتسخين الوقود لزيادة كفاءة الاحتراق. تميل ميزات هذه الحارقات الحرارية إلى الاختلاف حسب التطبيق الصناعي المقصود. ومع ذلك، إليك بعض الخصائص الشائعة التي من المحتمل أن تجدها في الحارقات الحرارية:

• نظم التحكم في درجة الحرارة: سيحتوي الحارق على نظام تحكم في درجة الحرارة قد يكون يدويًا أو أوتوماتيكيًا. تعدّل هذه الأنظمة وتُحافظ على درجة الحرارة المطلوبة لتحقيق الاحتراق الأمثل. تُعدّ لوحة المفاتيح/الترموستات الغشائية، والتحكم PID، والترموستات ثنائي المعدن، والتحكم اليدوي من أنواع التحكم في درجة الحرارة الشائعة الموجودة في الحارقات.
• تسخين الزيت مسبقًا: تُعدّ هذه ميزة مهمة موجودة في الحارقات الحرارية لتسخين الزيت قبل الاحتراق. يميل الزيت المسخّن مسبقًا إلى أن يكون له لزوجة أقل، مما يؤدي إلى تحسين الرشّ وحقن الزيت.
• فحص اللهب: يُعدّ فحص اللهب أمرًا ضروريًا لمراقبة عملية الاحتراق. يمكن للمشغلين تحديد جودة اللهب واستقراره باستخدام أي من الطرق التالية: ماسح اللهب بالأشعة فوق البنفسجية، ماسح اللهب بالأشعة تحت الحمراء، مجس حراري، أو خلية ضوئية. يُمكّن ذلك من الكشف الفوري عن أي مشاكل لضمان تشغيل آمن وكفاءة للحارق.
• إشعال الحارق: يُعدّ نظام الإشعال في الحارقات أمرًا ضروريًا لبدء عملية الاحتراق. قد يكون لدى الحارقات الحرارية أنظمة إشعال تعمل بالكهرباء أو اللهب أو الشرارة. تُنتج هذه الأنظمة الحرارة أو اللهب المطلوب لإشعال خليط الوقود والهواء وبدء الاحتراق.
• مروحة هواء الاحتراق: توفر هذه المروحة الهواء اللازم للاحتراق. تسحب الهواء الجوي وتزوده إلى الحارق لخلطه بالوقود من أجل الاحتراق الفعال. يختلف حجم وسعة مروحة هواء الاحتراق حسب سعة الحارق ونماذجه. تضمن المروحة أيضًا تدفق الهواء المطلوب لتشغيل الحارق آمنًا وكفاءة.
• نظام إمداد الوقود: ينقل هذا النظام الوقود من خزانات التخزين إلى الحارق للاحتراق. يتكون من مضخات ومصافي وأنظمة تسخين وصمامات. تعمل جميع هذه المكونات معًا لضمان إمداد الوقود المستمر والنظيف والآمن إلى الحارق.

تطبيقات الحارقات الحرارية

تحسن الأكسدة الحرارية سلامة مكان العمل من خلال تقليل الأبخرة القابلة للاشتعال والسامة والمتفجرة. تشمل الصناعات التي تستخدم الأكسدة الحرارية ما يلي:

• مرافق معالجة النفايات: تستخدم مرافق معالجة النفايات الأكسدة الحرارية لتحلل المركبات الضارة في النفايات الصناعية قبل إطلاقها في البيئة.
• قطاع النفط والغاز: يستخدم قطاع النفط والغاز الأكسدة الحرارية لإدارة الانبعاثات من مصافي النفط واستكشاف النفط وأنشطة الإنتاج.
• مصانع المعالجة الكيميائية: تستخدم مصانع المعالجة الكيميائية الأكسدة الحرارية أثناء إنتاج المواد الكيميائية للقضاء على المركبات العضوية المتطايرة التي يتم إنشاؤها أثناء التفاعلات.
• صناعة السيارات: تعتمد صناعة السيارات على الأكسدة الحرارية لمعالجة العادم بعد الاحتراق لتنظيم الانبعاثات من محركات المركبات ومصادر الاحتراق.
• صناعة الأدوية: تستخدم صناعة الأدوية الأكسدة الحرارية لتدمير المركبات العضوية المتطايرة التي يتم إنتاجها أثناء تصنيع الأدوية.
• مصانع اللب والورق: تستخدم مصانع اللب والورق الأكسدة الحرارية للتحكم في الروائح والانبعاثات من عمليات سحق الخشب وصناعة الورق.

كيفية اختيار حارق حراري

من المهم معرفة كيفية اختيار حارق حراري للحصول على التأثير المطلوب.

• المادة

  تؤثر مادة الحارق الحراري على الأداء. تُعدّ حارقات الفولاذ المقاوم للصدأ والحديد الزهر الثقيل قوية ومتينة ومقاومة للصدأ والتآكل. ستوفر هذه المواد سنوات من الخدمة مع الحد الأدنى من الصيانة. من ناحية أخرى، تتمتع حارقات الفولاذ المطلية بطبقة تجعلها أسهل في التنظيف والصيانة. تجدر الإشارة إلى أن المادة المستخدمة في صنع الحارق الحراري يمكن أن تؤثر على الاحتفاظ بالحرارة وتوزيعها. تُعرف حارقات الحديد الزهر بامتصاصها واحتفاظها بالحرارة. لذلك، فهي توفر طهيًا متساوياً. توفر حارقات الفولاذ لهبًا ثابتًا ومتسقًا. تُعدّ هذه الخاصية ضرورية للطهي الموثوق به.

• كفاءة الطاقة

  لضمان كفاءة الطاقة، يجب أن يكون الحارق الحراري مصممًا لتقليل فقدان الحرارة. يُزيد التحكم في اللهب القابل للتعديل من التنوع. يمكن للمستخدمين تكييف اللهب ليناسب احتياجات الطهي المختلفة أو تحقيق الاحتراق الأمثل لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة. أيضًا، يُقلل الحارق الأكثر كفاءة من استهلاك الوقود، مما يقلل من تكاليف التشغيل.

• تحكم اللهب

  يُعدّ الحارق الحراري ذو التحكم الدقيق في اللهب قادرًا على إنتاج لهب ثابت ومتسق. يضمن مثل هذا الحارق الموثوقية في جميع عمليات الطهي. يؤدي أداء الحارق المتسق إلى نتائج طهي قابلة للتكرار بمرور الوقت. تسمح عناصر التحكم الموثوقة واللهب المستقر للطهاة بتطوير تقنيات ووصفات موثوقة. يتم إجراء تعديلات دقيقة، دون أي تناقضات، لتعويض التغيرات في عوامل الطهي الأخرى.

• النوع الحراري

  تتوفر مقلاة القلي الحرارية بأنواع مختلفة. تستخدم المقلاة الكهربائية الكهرباء كوقود بينما تستخدم مقلاة البروبان غاز البروبان كوقود. لكل مقلاة مزاياها وعيوبها. تُعدّ المقلاة الكهربائية أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وصديقة للبيئة من مقلاة الغاز. أيضًا، فهي أسهل في الاستخدام والتنظيف نظرًا لتصميمها البسيط. من ناحية أخرى، تُعدّ مقلاة البروبان أكثر قوة. لها درجات حرارة قلي عالية ويمكنها قلي الطعام بشكل أسرع. أيضًا، تتمتع المقلاة التي تعمل بالغاز بتكاليف مالية أفضل بسبب انخفاض سعرها المبدئي.

• دعم ما بعد البيع

  يحتاج مطعم الحارق الحراري إلى صيانة ودعم منتظم للحفاظ على تشغيله بسلاسة. يُتيح دعم ما بعد البيع للشركات الحصول على قطع الغيار والملحقات والخدمات اللازمة للحفاظ على الحارقات الحرارية. توفر بعض الشركات المصنعة دعمًا بعد البيع من خلال توفير قطع الغيار المتوافقة مع حارقاتها.

أسئلة شائعة حول حارق حراري

س1: ما الغرض من حارق حراري؟

ج1: الغرض من حارق حراري هو تقليل الانبعاثات الضارة، التي قد تكون من الجسيمات أو أكاسيد النيتروجين أو أول أكسيد الكربون أو المركبات العضوية المتطايرة.

س2: كيف تعمل الأكسدة الحرارية؟

ج2: بشكل عام، توفر جميع الأكسدة الحرارية مبادئ تشغيل متشابهة. يتم تسخين تيار الهواء الملوث أولاً إلى درجات حرارة الأكسدة باستخدام وقود إضافي. يتم ذلك في فرن غالبًا ما يكون متكاملًا مع غرفة احتراق. بعد أكسدة، يمر تيار الغاز الناتج عبر مبادل حراري يستعيد الحرارة ويسخّن تيار الهواء الوارد مسبقًا.

س3: ما هي الأكسدة الحرارية؟

ج3: الأكسدة الحرارية هي معدات تعالج وتزيل المركبات العضوية المتطايرة والمواد الملوثة للهواء الخطرة من تيارات العادم الصناعي عن طريق الأكسدة الحرارية لتلك الملوثات إلى ثاني أكسيد الكربون والماء غير الضارين.

س4: ما الفرق بين الأكسدة الحرارية والمحرقة؟

ج4: الفرق الرئيسي هو أن الأكسدة تعالج تيارات غاز النفايات لتقليل الانبعاثات، بينما صُممت المحرقة لتدمير النفايات الصلبة أو السائلة الخطرة.

س5: كيف تُصنف الأكسدة الحرارية؟

ج5: تُصنف الأكسدة الحرارية بناءً على الضغط (الضغط الجوي أو الضغط المرتفع)، ونوع التسخين (البخار أو الاحتراق المباشر)، والتكوين (قطار واحد أو متعدد القطارات).