مشعل های کوره گرمایش توضیح داد: چگونه کار می کنند، چرا از کار می افتند، و در مورد آن چه باید کرد

مشعل قلب کوره گرمایش شماست

مشعل کوره جزء مسئول مشتعل کردن سوخت و تولید گرمایی است که خانه شما را گرم می کند - و وقتی از کار بیفتد، کل سیستم گرمایش از کار می افتد. خواه کوره شما با گاز طبیعی، پروپان یا نفت کار کند، مشعل جایی است که در واقع احتراق اتفاق می افتد. هر چیز دیگری در سیستم - دمنده، مبدل حرارتی، دودکش - برای پشتیبانی یا مدیریت آنچه مشعل تولید می کند وجود دارد.

بیشتر مالکان خانه فقط وقتی به مشعل کوره خود فکر می کنند که مشکلی پیش بیاید: حرارت متوقف می شود، چرخه کوره کوتاه می شود، یا به جای شعله آبی تمیز متوجه شعله زرد یا نارنجی می شوند. اما درک نحوه کار مشعل ها، انواع وجود و علائمی که نشان دهنده مشکل هستند، به شما امکان می دهد زودتر اقدام کنید - قبل از اینکه یک مشکل جزئی تبدیل به شکست کامل گرمایش در اواسط زمستان شود.

خبر خوب این است که بسیاری از مشکلات مشعل بدون تعویض کل کوره قابل تشخیص و رفع هستند . مشعل کثیف، جرقه زن معیوب، یا سوپاپ گاز کالیبره نادرست، همه مسائل قابل تعمیر هستند. دانستن اینکه با چه چیزی سر و کار دارید اولین قدم است.

چگونه یک مشعل کوره گرمایشی کار می کند

مشعل کوره گازی از طریق یک توالی دقیق از رویدادها که توسط برد کنترل کوره کنترل می شود، کار می کند. هنگامی که ترموستات گرما را صدا می کند، چرخه زیر شروع می شود:

1. موتور القاء روشن می شود و هر گونه گاز احتراق باقیمانده را از مبدل حرارتی و دودکش پاک می کند.
2. سوئیچ فشار قبل از اجازه دادن به جرقه زنی تأیید می کند که القا کننده در حال ایجاد کشش کافی است.
3. جرقه زن - یا یک پیلوت ایستاده، جرقه زن سطح داغ (HSI) یا پیلوت متناوب - فعال می شود و به دمای احتراق می رسد. یک جرقه زن سطح داغ معمولاً به آن گرم می شود 1800 تا 2500 درجه فارنهایت در 30 تا 60 ثانیه .
4. دریچه گاز باز می شود و یک جریان اندازه گیری شده از سوخت را به درگاه های مشعل می رساند.
5. مخلوط سوخت و هوا در مشعل مشتعل می شود. سنسور شعله (یک میله فلزی نازک در مسیر شعله) احتراق را با تشخیص جریان الکتریکی عبوری از شعله تأیید می کند - پدیده ای به نام اصلاح شعله.
6. اگر حسگر شعله ظرف 6 تا 10 ثانیه شعله را تشخیص ندهد، دریچه گاز بسته می شود و کوره قفل می شود تا از تجمع گاز نسوخته جلوگیری شود.
7. هنگامی که احتراق تأیید شد، موتور دمنده پس از تأخیر کوتاهی روشن می شود و هوای گرم شده را در سیستم کانال به گردش در می آورد.

کل این توالی اشتعال در یک کوره با عملکرد مناسب کمتر از دو دقیقه طول می کشد. هر مرحله به مرحله قبل از خود بستگی دارد - خرابی در هر مرحله از آتش زدن مشعل جلوگیری می کند یا به عنوان یک اقدام ایمنی باعث خاموش شدن سیستم می شود.

انواع مشعل کوره های گرمایشی

همه مشعل های کوره یکسان نیستند. نوع مشعل در سیستم شما بر کارایی، نیازهای تعمیر و نگهداری و نحوه پاسخگویی آن به مشکلات تأثیر می گذارد. دو دسته اصلی برای کوره های گازی مسکونی مشعل های درون شات و مشعل های نواری هستند، اما چشم انداز وسیع تر شامل چندین طرح متمایز است.

مشعل های درون شات (Inshot).

مشعل های درون شات رایج ترین نوع موجود در کوره های گازی مدرن مسکونی هستند. آنها از لوله‌های استوانه‌ای منفرد تشکیل شده‌اند - معمولاً یک لوله در هر سلول مبدل حرارتی - که شعله را مستقیماً به داخل مبدل حرارتی پرتاب می‌کند. اکثر کوره های مسکونی بسته به ظرفیت BTU واحد دارای 3 تا 5 مشعل درون شات هستند. آنها کارآمد، نسبتا بی صدا هستند و طراحی آنها امکان اندازه گیری دقیق سوخت را فراهم می کند. هنگامی که یک پورت مشعل با زنگ زدگی یا زباله مسدود می شود، تنها آن بخش از مبدل حرارتی تحت تأثیر قرار می گیرد - که تشخیص را ساده تر از طرح های قدیمی تر می کند.

مشعل های روبانی (میله ای).

مشعل های نواری از یک نوار یا میله فلزی سوراخ دار مداوم استفاده می کنند که گاز در تمام طول آن جریان یافته و مشتعل می شود. آنها در طراحی های قدیمی کوره رایج بودند و هنوز هم در برخی از کاربردهای گرمایش تجاری استفاده می شوند. مشعل های نواری گرما را به طور یکنواخت در سطح مبدل حرارتی توزیع می کنند، اما در صورت مسدود شدن جزئی، بیشتر مستعد احتراق ناهموار هستند و بلند کردن شعله (جایی که شعله از سطح مشعل جدا می شود) یک مشکل شناخته شده در نرخ های شلیک بالاتر است.

مشعل های نهایی

مشعل‌های خروجی که در مدل‌های قدیمی‌تر کوره یافت می‌شوند، شعله را به سمت بالا به یک مبدل حرارتی که مستقیماً بالای مجموعه مشعل قرار دارد هدایت می‌کنند. آنها به جای سیستم جرقه زنی الکترونیکی با یک چراغ راهنما ایستاده کار می کنند. این واحدها در تاسیسات جدید به دلیل راندمان پایین تر - معمولاً منسوخ شده اند رتبه بندی AFUE 55-70٪ در مقایسه با 80 تا 98 درصد برای کوره های مدرن - اما در بسیاری از خانه های قدیمی در خدمت باقی می مانند.

برق مشعل ها (کوره های نفتی)

کوره‌های نفتی از یک مشعل برق استفاده می‌کنند - یک طراحی اساساً متفاوت که روغن گرمایش را به یک غبار ریز تبدیل می‌کند و آن را با یک جرقه‌زننده ولتاژ بالا مشتعل می‌کند. نازل سوخت، ترانسفورماتور، الکترودها و محفظه احتراق به عنوان یک سیستم یکپارچه با هم کار می کنند. نازل های مشعل روغن باید سالانه تعویض شوند به عنوان بخشی از تعمیر و نگهداری معمول، زیرا سایش دهانه نازل به طور مستقیم بر الگوی اسپری، راندمان احتراق و انتشار اثر می گذارد.

علائم هشدار دهنده که مشعل کوره شما از کار افتاده است

مشکلات مشعل به ندرت بدون هشدار رخ می دهد. تشخیص علائم اولیه به شما زمان می‌دهد تا قبل از از کار افتادن کامل کوره، سرویس را برنامه‌ریزی کنید - در حالت ایده‌آل قبل از کاهش دما تا جایی که یک خانه سرد به یک مسئله ایمنی تبدیل شود.

شعله زرد یا نارنجی به جای آبی

یک مشعل کوره گازی سالم شعله آبی ثابتی تولید می کند که گاهی اوقات نوک های کوچک آبی-نارنجی دارد. شعله زرد یا نارنجی نشان دهنده احتراق ناقص است - مخلوط سوخت و هوا خاموش است و مشعل به طور موثر نمی سوزد. این می تواند ناشی از کثیفی مشعل، مسدود شدن منبع هوای احتراق، یا مشکل فشار گاز باشد. شعله‌های زرد همچنین مونوکسید کربن بیشتری نسبت به شعله‌های آبی تولید می‌کنند، که این موضوع را به یک نگرانی ایمنی تبدیل می‌کند، نه فقط یک نگرانی کارآمد.

چرخه کوتاه کوره

چرخه کوتاه زمانی اتفاق می افتد که کوره شروع به کار کند، برای مدت کوتاهی کار کند، خاموش شود، و سپس در مدت کوتاهی به طور مکرر راه اندازی مجدد شود. هنگامی که مشعل درگیر است، این اغلب به دلیل یک سنسور شعله کثیف ایجاد می شود که نمی تواند شعله را به درستی تشخیص دهد - برد کنترل، که تأیید احتراق را دریافت نمی کند، به عنوان یک اقدام احتیاطی ایمنی، شیر گاز را می بندد. یک سنسور شعله که در تجمع اکسیداسیون پوشانده شده است یکی از رایج ترین و راحت ترین خرابی های مربوط به مشعل است. تمیز کردن میله سنسور شعله با پشم فولادی ریز یا پارچه سنباده کمتر از 15 دقیقه طول می کشد و هزینه ای ندارد.

احتراق تاخیری - "بوم" یا ضربه در هنگام راه اندازی

اگر در هنگام شروع به کار کوره صدای بلند، بوم یا کوبش را بشنوید، به آن اشتعال تاخیری می گویند. گاز وارد محفظه احتراق می شود اما بلافاصله مشتعل نمی شود - برای مدت کوتاهی جمع می شود و سپس به یکباره مشتعل می شود. اشتعال تاخیری فشار مکانیکی بر مبدل حرارتی وارد می کند و می تواند به مرور زمان آن را شکسته و مشکل مشعل را به جایگزینی مبدل حرارتی بسیار جدی و گران قیمت تبدیل کند. دلایل آن عبارتند از کثیف بودن مشعل، فشار کم گاز، یا خرابی جرقه زن که طول می کشد تا به دمای احتراق برسد.

کوره اصلا مشتعل نمی شود

کوره‌ای که تلاش می‌کند راه‌اندازی شود - صدای موتور القایی را می‌شنوید - اما هرگز گرما تولید نمی‌کند، احتمالاً در مرحله احتراق شکست خورده است. شایع ترین دلایل به ترتیب فرکانس عبارتند از خرابی جرقه زن سطح داغ، سوئیچ فشار خاموش، سنسور شعله کثیف، یا معیوب دریچه گاز. جرقه زن های سطح داغ اجزای شکننده نیترید سیلیکون یا کاربید سیلیکون هستند که با افزایش سن و چرخه حرارتی ترک می خورند. میانگین طول عمر یک جرقه زن سطح داغ 3 تا 7 سال است و واحدهای جایگزین 20 تا 60 دلار به تنهایی برای قطعه هزینه دارند.

دوده یا زنگ در اطراف ناحیه مشعل

رسوبات قابل مشاهده دوده روی مجموعه مشعل یا داخل کابینت کوره در نزدیکی مشعل ها نشان دهنده احتراق ناقص است. زنگ زدگی روی لوله‌های مشعل نشان‌دهنده نفوذ رطوبت است - اغلب از یک مبدل حرارتی ترک خورده که اجازه می‌دهد میعانات روی مشعل‌ها چکه کند، یا از رطوبت بالا در اتاق مکانیکی. هر یک از این شرایط مستلزم یک بازرسی حرفه ای است.

نحوه تمیز کردن مشعل کوره

تمیز کردن مشعل های کوره یک کار تعمیر و نگهداری است که اکثر صاحبان خانه های مکانیکی می توانند با خیال راحت انجام دهند. این کار باید سالانه انجام شود - به طور ایده آل قبل از شروع فصل گرما - و 45 دقیقه تا یک ساعت طول می کشد. همیشه برق کوره را در کلید قطع کن و گاز را قبل از شروع قطع کنید.

1. به محفظه مشعل دسترسی پیدا کنید. پانل های دسترسی به کوره را بردارید - معمولاً دو پانل، یکی دمنده و دیگری مشعل و مبدل حرارتی را می پوشاند. آنها را با خیال راحت کنار بگذارید.
2. از مجموعه مشعل قبل از جداسازی عکس بگیرید. یک عکس تضمین می کند که می توانید قطعات را به درستی دوباره سرهم کنید، به خصوص تراز مشعل نسبت به دهانه مبدل حرارتی.
3. لوله های مشعل را بردارید. اکثر مشعل های درون شات پس از جدا کردن منیفولد از براکت های نصب خارج می شوند. در صورت وجود، از دست زدن به جرقه زنی سطح داغ خودداری کنید – روغن های پوست می توانند در صورت گرم شدن مجدد جرقه زن باعث خرابی زودرس شوند.
4. پورت های مشعل را تمیز کنید. از یک برس نرم یا هوای فشرده برای حذف رسوبات زنگ زدگی، گرد و غبار و زباله ها از درگاه های مشعل و کانال های متقاطع استفاده کنید. از آب استفاده نکنید - باعث خوردگی می شود. یک جاروبرقی با یک اتصال باریک برای پاکسازی زباله های شل از داخل دهانه مبدل حرارتی موثر است.
5. سنسور شعله را تمیز کنید. میله فلزی حسگر شعله را با پشم فولادی خوب یا یک اسکناس دلاری به آرامی مالش دهید تا اکسیداسیون از سطح پاک شود. از کاغذ سنباده استفاده نکنید - مواد زیادی را از بین می برد.
6. جرقه زن را بازرسی کنید. جرقه زنی سطح داغ را برای ترک یا شکستگی به صورت چشمی بررسی کنید. آن را با دستان خالی لمس نکنید. اگر ترک خورده است، قبل از مونتاژ مجدد آن را تعویض کنید.
7. مشعل ها را دوباره نصب کنید و برق و گاز را بازیابی کنید. اطمینان حاصل کنید که همه اتصالات ایمن هستند، گاز و برق را بازیابی کنید، و کوره را در یک چرخه گرمایش کامل اجرا کنید و در عین حال الگوی شعله را برای احتراق یکنواخت و آبی در همه مشعلها رعایت کنید.

زمان تعویض در مقابل تعمیر مشعل کوره

اجزای مشعل مجزا - جرقه زن، حسگر شعله، شیر گاز - قابل تعمیر و نسبتاً ارزان هستند. خود لوله های مشعل نیز در صورت ترک خوردگی یا خوردگی شدید می توانند به صورت جداگانه تعویض شوند. با این حال، شرایطی وجود دارد که تعمیر مشعل تماس درستی نیست.

• مبدل حرارتی ترک خورده: اگر مبدل حرارتی - محفظه فلزی احاطه کننده مشعل که در آن گرما به منبع هوا منتقل می شود - ترک خورده باشد، تعمیر معمولاً مقرون به صرفه نیست. یک مبدل حرارتی ترک خورده اجازه می دهد تا گازهای احتراق از جمله مونوکسید کربن با منبع هوای گرم مخلوط شوند. هزینه تعویض 1500 تا 3500 دلار برای قطعه و نیروی کار، که اغلب از ارزش یک کوره قدیمی بیشتر است. تعویض کل واحد معمولاً در کوره های بالای 15 سال تصمیم مالی بهتری است.
• سن بالای 20 سال: یک کوره قدیمی تر از 20 سال که با درجه کارایی اصلی خود کار می کند، هزینه کارکردن آن به طور قابل توجهی بیشتر از یک جایگزین مدرن با راندمان بالا است. کوره های فعلی دارای گواهینامه ENERGY STAR به رتبه های AFUE 95-98٪ می رسند به این معنی تنها 2 تا 5 درصد از سوخت به عنوان اگزوز از بین می رود در مقایسه با 30 تا 45 درصد در واحدهای قدیمی تر. صرفه جویی در انرژی ناشی از جایگزینی اغلب هزینه سرمایه را طی 5 تا 8 سال جبران می کند.
• خرابی های مکرر مشعل: اگر مشعل یا اجزای مرتبط با آن (اشتعال‌کننده، شیر گاز، سنسور شعله) چندین بار در فصول اخیر نیاز به سرویس‌دهی داشته باشند، نشان دهنده خرابی گسترده‌تر سیستم است. ادامه تعمیر اغلب به معنای ریختن پول به سیستمی است که به پایان عمر خود نزدیک می شود.
• تشخیص مونوکسید کربن: هرگونه تشخیص تایید شده مونوکسید کربن در خانه از منبع کوره نیاز به خاموش کردن فوری و بازرسی حرفه ای قبل از استفاده مجدد از دستگاه دارد. سعی نکنید کوره ای را که تست نشت CO مثبت نشان داده است ادامه دهید.

تعمیر و نگهداری مشعل کوره گاز در مقابل نفت: تفاوت های کلیدی

در حالی که اصول احتراق برای هر دو کوره گاز و نفت اعمال می شود، الزامات نگهداری مشعل به طور قابل توجهی متفاوت است - و اشتباه گرفتن این دو می تواند منجر به از دست رفتن نیازهای خدمات شود.

مشعل های روغنی نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری دارند زیرا احتراق سوخت مایع باقیمانده بیشتری نسبت به گاز تولید می کند و پیچیدگی مکانیکی اتمیزه کردن روغن - با مجموعه پمپ، نازل و الکترود آن - نقاط خرابی بیشتری را ایجاد می کند. نادیده گرفتن سرویس سالیانه مشعل روغن به طور مستقیم منجر به کاهش بازده، تجمع دوده و افزایش خطر قفل شدن مشعل در هوای سرد می شود.

تنظیم کوره مشعل باید شامل چه مواردی باشد

هنگام برنامه ریزی تعمیر و نگهداری حرفه ای کوره، دانستن اینکه تکنسین باید چه کاری انجام دهد به شما کمک می کند ارزیابی کنید که آیا ارزش واقعی را از تماس خدمات دریافت می کنید یا خیر. تنظیم دقیق مشعل برای یک کوره گازی باید شامل تمام موارد زیر باشد:

• بازرسی بصری تمام لوله های مشعل از نظر ترک، خوردگی و انسداد پورت.
• تمیز کردن درگاه های مشعل و کانال جرقه زن متقاطع با برس و جاروبرقی.
• تمیز کردن سنسور شعله و تست مقاومت - یک سنسور شعله کارکرد باید یک میکروآمپر را نشان دهد 1.5-4 میکرو آمپر DC در شعله زیر 0.5 میکروآمپر معمولاً نشان دهنده سنسوری است که نیاز به تعویض دارد.
• بازرسی جرقه زن سطح داغ و اندازه گیری مقاومت. جرقه زن کاربید سیلیکون باید 40-70 اهم را نشان دهد. جرقه زن های نیترید سیلیکون دارای مشخصات متفاوتی هستند - تکنسین باید به داده های سازنده اشاره کند.
• اندازه گیری فشار گاز در منیفولد برای تأیید مطابقت آن با مشخصات طراحی کوره - معمولاً 3.5 اینچ ستون آب برای گاز طبیعی و 10 تا 11 اینچ برای پروپان.
• تجزیه و تحلیل احتراق با استفاده از تجزیه و تحلیل گاز دودکش برای اندازه گیری خروجی CO، درصد CO2، و دمای پشته. خروجی CO در گازهای دودکش باید کمتر از 100 ppm باشد برای یک کوره گازی که به درستی کار می کند.
• بازرسی مبدل حرارتی - به صورت بصری و با یک آنالایزر احتراق برای تشخیص هرگونه نشت CO به جریان هوا.