موقد الغاز – اعثر على الشركات المصنعة والموردين

تولد الشعلات الغازية الحرارة اللازمة لأنظمة التدفئة، والعمليات الصناعية، وعمليات المعالجة الحرارية، والتطبيقات التجارية من خلال الاحتراق المنظم للوقود الغازي.

ووفقًا للتصميم، يمكن استخدام الغاز الطبيعي أو الغاز البترولي المسال أو الغاز الحيوي أو غاز العمليات أو أنواع أخرى من الوقود الغازي المناسبة.
يجمع الموقد الغازي بين الغاز الوقود وهواء الاحتراق بنسبة محددة، ويشعل الخليط وينتج لهبًا يتناسب مع الاستخدام المقصود.
تُستخدم الشعلات الغازية، من بين أمور أخرى، في الغلايات والأفران وأنظمة التجفيف ومحطات الصهر ومعدات المعالجة الحرارية والمطابخ التجارية وتطبيقات الورش.
وبحسب الاستخدام، تتوفر هذه الشعلات في أشكال مختلفة، مثل الشعلات ذات السحب الجوي، والشعلات ذات السحب القسري، والشعلات ذات الخلط المسبق، والشعلات السطحية، والشعلات الصناعية، أو الشعلات المدمجة المحمولة باليد والشعلات المكتبية.
فيما يلي نظرة عامة على التصميمات النموذجية، والتطبيقات، والمزايا، والقيود، ومعايير الاختيار المهمة للمشاعل الغازية.

أنواع مواقد الغاز

شعلات الغاز الجوية

تستخدم مواقد الغاز الجوية ضغط وتدفق الغاز المتسرب لسحب جزء من هواء الاحتراق المطلوب.
ويصل هواء إضافي إلى اللهب من البيئة المحيطة. ولا يلزم وجود مروحة منفصلة لهذا النوع من الشعلات.
تُستخدم الشعلات الجوية، على سبيل المثال، في أجهزة التدفئة ومعدات الطهي وأجهزة المختبرات والمنشآت التجارية الصغيرة.
تعتمد جودة الاحتراق، من بين عوامل أخرى، على ضغط الغاز وإمدادات الهواء وشكل الموقد والظروف المحيطة.

شعلات الغاز ذات السحب القسري

تقوم مواقد الغاز ذات السحب القسري بتزويد هواء الاحتراق بواسطة مروحة.
وبالتالي، يمكن مطابقة أحجام الغاز والهواء بدقة، مما يتيح التشغيل المستقر عبر نطاقات إنتاج مختلفة.
تُستخدم الشعلات الغازية ذات السحب القسري بشكل شائع في الغلايات ومولدات الحرارة وأنظمة التجفيف ومنشآت الاحتراق الصناعية.
اعتمادًا على التصميم، تعمل هذه الشعلات في الوضع أحادي المرحلة، أو ثنائي المرحلة، أو ثنائي المرحلة التدريجي، أو الوضع المتغير.

شعلات الخلط المسبق

في الشعلات ذات الخلط المسبق، يتم خلط الغاز وهواء الاحتراق بشكل كبير قبل خروجهما من الشعلة.
ثم يحترق الخليط المُعد على سطح الموقد أو داخل رأس الموقد.
يمكن أن يؤدي تكوين الخليط المتجانس إلى إنتاج لهب مركّز وتوزيع متساوٍ للحرارة وقيم انبعاثات منخفضة.
يجب أن يمنع التصميم بشكل موثوق ارتداد اللهب إلى قسم الخلط.

الموقدات السطحية

تقوم الشعلات السطحية بتوزيع خليط الغاز والهواء على سطح أكبر من الموقد.
يحدث الاحتراق، على سبيل المثال، على ألياف معدنية أو أسطح خزفية أو ألواح مثقبة أو عناصر موقد ذات أشكال خاصة.
توفر الشعلات السطحية ناتجًا حراريًا متجانسًا ويمكن استخدامها للتسخين المباشر أو التجفيف أو الطلاء أو المعالجة الحرارية.
يجب أن يكون سطح الموقد مناسبًا لدرجة الحرارة المطلوبة، ومخرجات الحرارة السطحية، وبيئة العملية.

شعلات الغاز بالأشعة تحت الحمراء

تعمل مواقد الغاز التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء على تسخين سطح الموقد الخزفي أو المعدني الذي يصدر نسبة كبيرة من الطاقة في شكل إشعاع حراري.
وبالتالي، يمكن نقل الحرارة مباشرةً إلى قطع العمل أو المواد أو أسطح المنتجات.
تشمل التطبيقات النموذجية عمليات التجفيف وأنظمة الطلاء والتكسية وتجهيز الأغذية وعمليات الانكماش وتدفئة أماكن العمل.
تؤثر المسافة والمحاذاة والحماية على توزيع الحرارة على المادة التي يتم تسخينها.

المواقد الغازية الصناعية

تم تصميم الشعلات الغازية الصناعية من أجل عمليات حرارية محددة في الأفران والمجففات والمفاعلات وأنظمة الإنتاج.
وهي متوفرة بنطاقات إنتاج مختلفة، وأشكال لهب متنوعة، ومواضع تركيب متنوعة.
اعتمادًا على العملية، قد تكون هناك حاجة إلى لهب طويل أو قصير، أو سرعات تدفق عالية، أو إعادة تدوير مكثفة لغازات المداخن، أو توزيع موحد بشكل خاص لدرجة الحرارة.
وغالبًا ما يتم تكييف التصميم مع التركيب المحدد، مع مراعاة غرفة الاحتراق ووسط العملية ودرجة الحرارة وإمكانية التحكم المطلوبة.

شعلات الغاز أحادية المرحلة ومتعددة المراحل

تعمل الشعلات الغازية أحادية المرحلة بشكل أساسي بقدرة ثابتة ويتم تشغيلها أو إيقافها وفقًا لمتطلبات الحرارة.
يمكن للمشاعل ثنائية المراحل التبديل بين مرحلة الإنتاج المنخفضة ومرحلة الإنتاج العالية.
تسمح التصميمات متعددة المراحل بتكيف أفضل مع ظروف الحمل المتغيرة ويمكن أن تقلل من دورات التشغيل والإيقاف المتكررة.
بالنسبة للعمليات التي تتسم بتقلبات شديدة في الطلب على الحرارة، قد يكون التحكم في الخرج المتغير باستمرار مفيدًا.

المواقد الغازية المتغيرة

تقوم الشعلات الغازية القابلة للتعديل بتكييف إنتاجها باستمرار ضمن نطاق تحكم محدد وفقًا للاحتياج الحالي للحرارة.
ولهذا الغرض، يتم ضبط حجمي الغاز والهواء معًا ومراقبتهما بواسطة نظام تحكم مناسب في الموقد.
يمكن أن يتيح التعديل درجات حرارة أكثر اتساقًا للعمليات، وفترات تشغيل أطول، وتشغيلًا أكثر كفاءة للمصنع.
يعتمد نطاق التعديل القابل للاستخدام على تصميم الموقد وغرفة الاحتراق ونوع الغاز ونظام التحكم.

شعلات الغاز أحادية اللهب ومتعددة اللهب

تنتج الشعلات الغازية أحادية اللهب لهبًا واحدًا مركّزًا مكانيًا.
وتُستخدم، على سبيل المثال، في التدفئة الموضعية، وعمليات الورش، والتطبيقات المختبرية، ومحطات الطهي، أو العمليات الحرارية الأصغر حجمًا.
توزع الشعلات الغازية متعددة اللهب الحرارة عبر عدة فتحات في الشعلة ويمكنها تسخين مساحات أكبر أو ذات أشكال غير منتظمة.
يتم اختيار الشعلات الحلقية، والشعلات الخطية، والشعلات البيضاوية، والتصميمات الخاصة وفقًا لتوزيع الحرارة المطلوب.

تطبيقات مواقد الغاز

أنظمة التدفئة وتوليد الحرارة

في أنظمة التدفئة، تولد الشعلات الغازية الحرارة للغلايات، ومولدات الهواء الساخن، وأنظمة الزيت الحراري، ومولدات الحرارة الأخرى.
يجب أن يتوافق ناتج الموقد مع نطاق ناتج مولد الحرارة ومقاومة غرفة الاحتراق.
يعد التحكم المنسق في الموقد والغلاية ونظام التدفئة أمرًا ضروريًا للتشغيل الآمن والاقتصادي.

الأفران الصناعية وأنظمة المعالجة الحرارية

تعمل الشعلات الغازية على تسخين الأفران الصناعية المستخدمة في عمليات التصلب والتلدين والحدادة والتلبيد والحرق وعمليات المعالجة الحرارية الأخرى.
اعتمادًا على العملية، قد تكون هناك حاجة إلى درجات حرارة عالية أو معدلات تسخين محددة أو توزيع موحد لدرجة الحرارة.
يجب ألا يؤثر اللهب على قطع العمل وبطانات الأفران وبيئة العملية إلا بالطريقة المقصودة.

أنظمة التجفيف والطلاء

في أنظمة التجفيف، توفر الشعلات الغازية الحرارة اللازمة لتجفيف الدهانات والطلاءات ومواد البناء والورق والمنسوجات والخشب أو المنتجات الزراعية.
يمكن نقل الحرارة مباشرةً عبر الغازات الساخنة أو بشكل غير مباشر عبر مبادل حراري.
في حالة التسخين المباشر، يجب تحديد ما إذا كان يُسمح لمخلفات الاحتراق بالتلامس مع المادة قيد التجفيف أو مع وسيط العملية.

تشغيل المعادن

تُستخدم الشعلات الغازية في التسخين المسبق، والتسخين، وتقويم المعادن باللهب، واللحام، والصهر، وغيرها من العمليات التي تتضمن مواد معدنية.
يجب أن يتناسب خرج اللهب وشكله ودرجة الحرارة التي يمكن الوصول إليها مع المادة وطريقة المعالجة.
قد يؤدي التسخين غير المتساوي إلى حدوث تشوهات أو ضغوط داخلية أو تغيرات في خصائص المادة.

تجهيز الأغذية ومعدات المطابخ التجارية

في مجال تجهيز الأغذية ومعدات المطابخ التجارية، تُستخدم الشعلات الغازية في الطهي، والخبز، والتحميص، والشواء، والمعالجة باللهب، والتسخين.
اعتمادًا على الاستخدام، تُستخدم اللهب المكشوف، أو الشعلات الحلقية، أو الشعلات الخطية، أو أنظمة التسخين غير المباشر.
تعد سهولة التنظيف واختيار المواد وسلامة الإشعال والتوزيع المتساوي للحرارة أمورًا بالغة الأهمية في هذه المجالات.

مواقع البناء وتطبيقات الورش

تُستخدم الشعلات الغازية المتنقلة في أعمال التسقيف، والتجفيف، والتقلص، ومكافحة الأعشاب الضارة، والتدفئة، وغيرها من عمليات الورش.
وغالبًا ما يُستخدم غاز البترول المسال من الأسطوانات أو أنظمة الإمداد المتنقلة كوقود.
يجب أن تكون الخراطيم ومنظمات الضغط والوصلات وأجهزة السلامة مناسبة لنوع الغاز وضغط التشغيل وظروف الاستخدام.

تطبيقات المختبرات والاختبارات

تنتج الشعلات الغازية الصغيرة لهبًا قابلًا للتعديل في المختبرات لأغراض التسخين أو التعقيم أو معالجة العينات والمعدات.
اعتمادًا على بيئة العمل، قد تكون هناك حاجة إلى شعلات آمنة مزودة بنظام مراقبة اللهب وإيقاف تلقائي لتدفق الغاز.
يجب أن يكون الاستخدام متناسقًا مع التهوية وتصميم مكان العمل والمواد المستخدمة.

مزايا الشعلات الغازية

• توفير سريع للطاقة اللازمة للعمليات والتدفئة
• إمكانية التسخين المباشر أو غير المباشر
• مجموعة واسعة من مستويات الطاقة والتصاميم
• تحكم جيد في خرج الحرارة
• تتوفر إصدارات قابلة للتعديل المستمر
• إمكانية إنتاج أشكال مختلفة من اللهب
• يمكن تحقيق درجات حرارة عالية في العمليات
• إمكانية تصميمات موقد مدمجة
• التشغيل باستخدام أنواع مختلفة من الوقود الغازي
• إمكانية الدمج في الأنظمة الآلية وأنظمة التحكم
• توزيع متساوٍ للحرارة باستخدام الشعلات السطحية أو متعددة اللهب
• تتوفر إصدارات متنقلة للاستخدام في الورش ومواقع البناء

قيود مواقد الغاز

• يجب أن تتوافق إمدادات الغاز وضغط الغاز والموقد بدقة.
• قد يؤدي الاحتراق غير الكامل إلى إنتاج أول أكسيد الكربون والسخام ومنتجات احتراق أخرى غير مرغوب فيها.
• يلزم توفير إمداد كافٍ بهواء الاحتراق للتشغيل.
• يجب تصريف غازات المداخن بأمان وفقًا للموقد والتطبيق.
• قد يؤدي تسرب خطوط الغاز أو وجود عيوب في الوصلات إلى مخاطر أمنية كبيرة.
• يجب أن تعمل أنظمة الإشعال ومراقبة اللهب والإغلاق الآمن بشكل موثوق.
• قد تؤدي اللهب إلى ارتفاع درجة حرارة المواد أو المنتجات محليًا.
• لا تُعد الشعلات المفتوحة مناسبة بسهولة للبيئات القابلة للانفجار أو شديدة الاشتعال.
• يمكن أن يؤثر تكوين الغاز وقيمته الحرارية على سلوك الموقد.
• قد يتطلب ضجيج الاحتراق وضجيج المروحة اتخاذ تدابير للعزل الصوتي.
• تؤدي فتحات الموقد الملوثة أو أحجام الهواء المضبوطة بشكل غير صحيح إلى انخفاض جودة الاحتراق.
• لا يجوز إجراء الصيانة والضبط للعديد من الأنظمة إلا بواسطة أفراد مؤهلين.

معايير اختيار مهمة للمشاعل الغازية

نوع الغاز

تتمثل الخطوة الأولى في تحديد نوع الوقود الغازي الذي سيتم استخدامه.
يختلف الغاز الطبيعي وغاز البترول المسال والغاز الحيوي وغازات المعالجة من حيث القيمة الحرارية والتركيب والكثافة وضغط الإمداد المطلوب.
يجب أن يكون الموقد وصمامات الغاز والفوهات وموانع التسرب ومكونات التحكم مناسبة بشكل صريح لنوع الغاز المقصود.

قدرة الموقد

يعتمد ناتج الموقد المطلوب على الطلب الحراري للعملية أو مولد الحرارة.
بالإضافة إلى القدرة القصوى، يجب أيضًا مراعاة أدنى قدرة قابلة للاستخدام بشكل مستمر.
قد يعمل الموقد ذو الحجم الزائد بشكل متكرر أو لا يوفر تحكمًا كافيًا. أما الموقد ذو الحجم الصغير فقد يفشل في الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة أو وقت التسخين المطلوب.

نسبة التخفيض

تصف نسبة التخفيض العلاقة بين الحد الأقصى والحد الأدنى لإنتاج الموقد.
عندما يتغير الطلب على الحرارة، يتيح نطاق التحكم الواسع تكيفًا أفضل مع العملية.
ومع ذلك، قد يكون الحد الأدنى للإنتاج القابل للاستخدام محدودًا بسبب غرفة الاحتراق ونظام غازات المداخن واستقرار اللهب المطلوب.

تصميم الموقد

تختلف الشعلات الجوية، والشعلات ذات السحب القسري، والشعلات ذات الخلط المسبق، والشعلات السطحية اختلافًا كبيرًا من حيث إمداد الهواء، وتكوين اللهب، والتطبيقات الممكنة.
يعتمد التصميم المناسب على الخرج وغرفة الاحتراق والعملية ومتطلبات التحكم ومعدات المنشأة المتاحة.
عند شراء قطع غيار، يجب أيضًا مراعاة أبعاد التركيب وأنبوب الموقد والشفة ومواضع التوصيل.

شكل اللهب

يؤثر شكل اللهب على انتقال الحرارة وتوزيع درجة الحرارة داخل غرفة الاحتراق.
اعتمادًا على التطبيق، قد تكون هناك حاجة إلى لهب قصير أو طويل أو عريض أو دوار أو شديد التوجيه.
يجب ألا يلامس اللهب جدران الفرن أو أسطح المبادل الحراري أو قطع العمل أو مكونات المصنع الحساسة بطريقة غير خاضعة للسيطرة.

إمداد هواء الاحتراق

يجب توفر كمية كافية من هواء الاحتراق لضمان احتراق كامل.
بالنسبة للمشاعل التي تعمل بالضغط الجوي، يجب مراعاة إمداد الهواء في الغرفة وظروف التركيب. تتطلب المشاعل ذات السحب القسري مروحة مناسبة وممرات هواء محددة.
يمكن أن تؤثر التغيرات في ضغط الهواء أو مرشحات الهواء الملوثة أو مداخل الهواء المسدودة على أداء الاحتراق.

ضغط الغاز وخط أنابيب الغاز

يجب أن يكون ضغط الغاز المتاح في موقع التركيب ضمن نطاق التشغيل المسموح به للموقد.
قد يشتمل خط الغاز على مرشحات، ومنظمات ضغط، وصمامات، ومفاتيح ضغط، وأنظمة اختبار الصمامات، وأجهزة أمان أخرى.
يجب تصميم جميع المكونات بما يتناسب مع نوع الغاز ومعدل التدفق ومستوى الضغط المطلوب ومفهوم السلامة المطلوب.

الإشعال ومراقبة اللهب

تتطلب الشعلات الغازية نظام إشعال موثوقًا به ومراقبة مناسبة لللهب.
يمكن أن يكون الإشعال كهربائيًا أو يتم توفيره بواسطة موقد إشعال خاضع للمراقبة، على سبيل المثال.
إذا لم يتم الكشف عن شعلة مستقرة خلال فترة الأمان المحددة، فيجب قطع إمداد الغاز بأمان.

نظام التحكم والواجهات

ينسق نظام التحكم في الموقد عمليات التطهير المسبق، والإشعال، وإطلاق الغاز، والتحكم في الخرج، والإغلاق الآمن.
قد تكون هناك حاجة إلى واجهات تناظرية أو رقمية أو قادرة على العمل عبر ناقل البيانات (bus) من أجل التكامل مع الأنظمة الآلية.
أثناء الاختيار، يجب تحديد الإشارات وحالات التشغيل ورسائل الأعطال والقيم المقاسة التي يجب إرسالها إلى نظام التحكم الأعلى مستوى.

الانبعاثات

اعتمادًا على نوع الغاز وتصميم الموقد وضبطه، ينتج عن الاحتراق مستويات مختلفة من الانبعاثات.
قد تكون أكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون والمكونات غير المحترقة على وجه الخصوص ذات صلة بتصميم المحطة واعتمادها.
يجب تحديد حدود الانبعاثات المطلوبة أثناء عملية الشراء والتحقق منها في ظل ظروف تشغيل واقعية.

درجة حرارة العملية ونقل الحرارة

لا تكفي درجة حرارة العملية المطلوبة وحدها لاختيار الموقد.
يجب أيضًا مراعاة وقت التسخين وتوزيع الحرارة وظروف التدفق ومسافة المنتج ونوع نقل الحرارة.
بالنسبة للمنتجات الحساسة، قد يكون التسخين غير المباشر أو سطح الموقد الأكبر مفضلاً على اللهب المركّز.

غرفة الاحتراق والضغط الخلفي

تؤثر أبعاد غرفة الاحتراق ومقاومة التدفق فيها على اختيار الموقد الغازي ذي السحب القسري.
يجب أن توفر المروحة حجم الهواء المطلوب حتى في مواجهة ضغط الفرن الحالي.
لذلك، يجب تقييم منحنيات الأداء الصادرة عن الشركة المصنعة والمعلومات الواردة من مهندس المصنع معًا.

المواد والظروف المحيطة

يجب أن يتحمل رأس الموقد وأنبوب الموقد والغلاف والموانع التسرب درجات الحرارة والظروف المحيطة السائدة.
قد تتطلب الرطوبة والغبار والأجواء المسببة للتآكل والاهتزازات والتقلبات الشديدة في درجات الحرارة استخدام مواد خاصة أو مستويات حماية معينة.
وغالبًا ما تنطبق متطلبات إضافية تتعلق بسهولة التنظيف ومقاومة التآكل في تطبيقات الأغذية والمواد الكيميائية والتطبيقات الخارجية.

المعايير والمطابقة

تنطبق متطلبات قانونية وقواعد تقنية ومعايير مختلفة حسب تصميم الموقد وتطبيقه.
بالنسبة لمواقد الغاز ذات السحب القسري، قد تكون متطلبات المعيار EN 676 ذات صلة. وبالنسبة لأجهزة الغاز التي تدخل في نطاق التطبيق، يجب أيضًا مراعاة أحكام اللائحة الأوروبية لأجهزة الغاز.
قد تخضع أنظمة العمليات الصناعية لمتطلبات إضافية تتعلق بالمنشأة والسلامة المهنية والانبعاثات. لذلك، يجب التحقق من الوثائق المطلوبة للتطبيق المحدد.

الصيانة وتوافر قطع الغيار

يجب فحص مواقد الغاز وتنظيفها وإعادة ضبطها عند الضرورة على فترات منتظمة.
تسهل أقطاب الإشعال وأجهزة استشعار اللهب والفوهات والمرشحات والأجزاء القابلة للتآكل التي يسهل الوصول إليها عملية الصيانة.
بالنسبة للأنظمة التي تعمل بشكل مستمر، يُعد توفر قطع الغيار والوثائق الفنية وخدمة العملاء التي يسهل الوصول إليها معايير مهمة عند الشراء.

ملخص

تعمل الشعلات الغازية على حرق الغاز الطبيعي، أو غاز البترول المسال، أو الغاز الحيوي، أو غاز العمليات، أو أي أنواع أخرى مناسبة من الوقود الغازي، وتحويلها إلى حرارة قابلة للاستخدام.
اعتمادًا على الاستخدام، يتم استخدام الشعلات الجوية، والشعلات ذات السحب القسري، والشعلات ذات الخلط المسبق، والشعلات السطحية، والشعلات التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء، أو الشعلات الصناعية المخصصة للاستخدامات المحددة.
تشمل التطبيقات النموذجية أنظمة التدفئة، والأفران الصناعية، وأنظمة التجفيف، وتشغيل المعادن، وتجهيز الأغذية، ومواقع البناء، وأماكن العمل في المختبرات.
تشمل معايير الاختيار الرئيسية نوع الغاز، وقدرة الموقد، ونسبة خفض القدرة، وشكل اللهب، وضغط الغاز، وإمداد هواء الاحتراق، وغرفة الاحتراق، والإشعال، ومراقبة اللهب، والانبعاثات، والواجهات.
ونظرًا لأن الشعلات الغازية تعد مكونات ذات صلة بالسلامة، فيجب تنسيق تشغيل الشعلة وخط الغاز ونظام التحكم والمنشأة وتشغيلها وفقًا للمتطلبات المعمول بها.

تتوفر الشعلات الغازية من مختلف الشركات المصنعة والموردين. يمكن العثور على معلومات شاملة حول الشركات المصنعة والموردين للشعلات الغازية من جميع أنحاء العالم على موقع Exportpages.