Επιλέξτε κατηγορία
Επιλέξτε κατηγορία
image from Bentone
Ο καυστήρας όπως λέει και το όνομα είναι η συσκευή στην οποία το καύσιμο καίγεται και μετατρέπει την χημική του ενέργεια σε θερμική. Ο ρόλος κάθε καυστήρα είναι η κατά το δυνατόν πληρέστερη καύση του καυσίμου για την παραγωγή της μέγιστης θερμικής ενέργειας του.
Σε αυτό ρόλο παίζουν πολλοί παράγοντες. Αυτοί είναι:
Υπάρχουν παρά πολλοί τύποι καυστήρων ανάλογα με το καύσιμο, την αρχή λειτουργίας κλπ. Σε γενικές γραμμές η κατηγοριοποίηση τους είναι:
Ως προς το καύσιμο:
Ως προς τον τρόπο καύσης.
Ως προς την λειτουργία:
Οι ποιο διαδεδομένοι καυστήρες σε συστήματα κεντρικής θέρμανσης είναι οι καυστήρες πετρελαίου. Οι καυστήρες πετρελαίου ανήκουν στους καυστήρες Υγρών καυσίμων και μπορεί να είναι εξατμιστικοί, διασκορπισμού, φυγοκεντρικοί ή με εγχυτήρα.
Στις εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης στην Ελλάδα στην μεγάλη πλειονότητα χρησιμοποιούνται οι καυστήρες πετρελαίου υψηλής πίεσης διασκορπισμού. Σε αυτούς το πετρέλαιο προσάγεται με πίεση από 7 έως 20 bar και με κατάλληλες διατάξεις (μπεκ) διασκορπίζεται στον χώρο καύσης ώστε να αυξηθεί η ενεργός επιφάνειά του και να αντιδράσει με το οξυγόνο του αέρα.
Η αρχή λειτουργίας τους φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Ο ανεμιστήρας διοχετεύει αέρα στον φλογοσωλήνα (μπούκα). Το πετρέλαιο με την αντλία από την δεξαμενή διοχετεύεται με πίεση στον σωλήνα του πετρελαίου ο οποίος βρίσκεται μέσα στον φλογοσωλήνα. Στην άκρη του σωλήνα πετρελαίου υπάρχει ένας ψεκαστήρας (μπεκ) ο οποίος διασκορπίζει το πετρέλαιο σε μικρά σταγονίδια.
Λίγο μετά το μπεκ υπάρχουν τα ηλεκτρόδια ανάφλεξης τα οποία δημιουργούν σπινθήρα για την ανάφλεξη του πετρελαίου. Τα ηλεκτρόδια αυτά τροφοδοτούνται από τον μετασχηματιστή υψηλής τάσης. Ο αέρας του ανεμιστήρα μαζί με τα σταγονίδια πετρελαίου από το μπεκ περνάνε μέσα από τον στροβιλιστή. Ο στροβιλιστής είναι ένα εξάρτημα δισκοειδούς μορφής με οπές περιμετρικά. Ο αέρας που περνάει από τον στροβιλιστεί υφίσταται ισχυρή περιδίνηση η οποία βοηθάει στην καλύτερη ανάμειξη του καυσίμου.
Στην άκρη του φλογοσωλήνα ο αναμεμειγμένος αέρας και το πετρέλαιο αναφλέγονται δημιουργώντας έντονη φλόγα η οποία διοχετεύεται στο εσωτερικό του λέβητα. Η φλάντζα στήριξης του καυστήρα τοποθετείται στο άνοιγμα του λέβητα για τον καυστήρα. Το τμήμα του καυστήρα από την φλάντζα και μετά είναι εντός του λέβητα.
Όλη η διαδικασία ελέγχεται από ένα ηλεκτρονικό σύστημα. Το φωτοκύτταρο ενημερώνει το σύστημα ελέγχου για την παρουσία ή όχι φλόγας στον καυστήρα.
Τα ποιο πάνω μέρη του καυστήρα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε τρία υποσυστήματα
Αυτό περιλαμβάνει:
1. Τον κινητήρα.
Πρόκειται για έναν τυπικό μονοφασικό ηλεκτρικό ο οποίος δίνει κίνηση στην φτερωτή του ανεμιστήρα και στην αντλία πετρελαίου.
2. Τον ανεμιστήρα.
Στους καυστήρες πετρελαίου συνήθως χρησιμοποιούνται φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες 2800 RPM.
By EagleX - Own work, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12753938
3. Τον φλογοσωλήνα.
Πρόκειται για έναν κυλινδρικό σωλήνα μέσα στον οποίο υπάρχουν τα ηλεκτρόδια ανάφλεξης το μπεκ και ο στροβιλιστής.
Στην άκρη του φλογοσωλήνα (φλογοκεφαλή) δημιουργείται η φλόγα η οποία εισέρχεται στον λέβητα.
Κύριος σκοπός του φλογοσωλήνα είναι να κατευθύνει την ροή του αέρα από τον ανεμιστήρα προς τον χώρο ανάφλεξης και στη συνέχεια την φλόγα μέσα στον λέβητα.
4. Τον στροβιλιστή (η διασκορπιστήρα)
Ο στροβιλιστής είναι ένας μεταλλικός δίσκος με οπές κατάλληλες διαμορφωμένες. Είναι τοποθετημένος στην άκρη του φλογοσωλήνα μετά το μπεκ.
Ο αέρας καθώς περνά από τον στροβιλιστή υφίσταται περιδίνηση. Δημιουργούνται δηλαδή μικροστρόβιλοι σε όλη την μάζα του αέρα.
Αυτό βοηθάει στην ανάμειξη των σταγονιδίων του πετρελαίου από το μπεκ με τον αέρα και την επίτευξη ενός ομογενούς μείγματος.
Υπάρχουν διαφόρων μορφών διασκορπιστήρες ανάλογα με την παροχή του αέρα και τον καυστήρα.
Σε βιομηχανικούς καυστήρες μπορεί να ρυθμιστεί η ποσότητα αέρα που περνάει μέσα η γύρω από τον διασκορπιστή.
Αυτό δίνει την δυνατότητα ρύθμισης της ποιότητας της φλόγας.
image from Carlin Combustion
1. Το φίλτρο.
Τοποθετείται πριν την αντλία και σκοπό έχει την περισυλλογή ξένων σωματιδίων και ακαθαρσιών από το πετρέλαιο.
image from cpftecnogeca
2. Η αντλία καυσίμου.
Η αντλία αναρροφά το πετρέλαιο από την δεξαμενή και το διοχετεύει στον καυστήρα.
image from delta-elektrogas
Οι περισσότεροι καυστήρες πετρελαίου που χρησιμοποιούνται είναι διασκορπισμού υψηλής πίεσης. Η πίεση του καυσίμου μπορεί να φτάσει και τα 20 bar. Για την επίτευξη και διατήρηση της πίεσης στο σωστό επίπεδο καθώς και την διατήρηση παροχής υπεύθυνη είναι η αντλία καυσίμου. Η πλειονότητα των αντλιών πετρελαίου είναι κοχλιωτές. Διαθέτουν μια είσοδο πετρελαίου, μια έξοδο προς τον καυστήρα και μια έξοδο επιστροφής. Η έξοδος επιστροφής συνδέεται με την δεξαμενή και σκοπό έχει την επιστροφή του καυσίμου το οποίο δεν καταναλώθηκε από τον καυστήρα. Αυτό γίνεται με σύνδεση ξεχωριστής σωλήνας πετρελαίου προς την δεξαμενή. Οι αντλίες πετρελαίου συνήθως έχουν ενσωματωμένη και μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα η οποία διακόπτει την παροχή όταν ο καυστήρας δεν λειτουργεί. Διαθέτουν επίσης υποδοχές για μανόμετρα τόσο στην αναρρόφηση όσο και στην κατάθλιψη.
Στο παρακάτω σχήμα βλέπουμε το σχεδιάγραμμα μιας αντλίας πετρελαίου. Η συγκεκριμένη αντλία είναι η Delta type A
3. Το μπεκ.
Το μπεκ (ακροφύσιο) είναι μια συσκευή η οποία ψεκάζει το πετρέλαιο υπό την μορφή μικρών σταγονιδίων ώστε να επιτευχθεί όσο το δυνατόν γίνεται τέλεια καύση.
Τα σταγονίδια από το μπεκ διαχέονται σε σχήμα κώνου.
image from danfoss
Τα μπεκ χαρακτηρίζονται από:
image from danfoss
1. Μετασχηματιστής.
Ανεβάζει την τάση του ρεύματος σε 12-15Kv προκειμένου να δημιουργηθεί σπινθήρας στα Ηλεκτρόδια.
image from danfoss
2. Καλώδια υψηλής τάσης.
image from brahma
Είναι συνήθως μόνωσης σιλικόνης για αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία.
3. Ηλεκτρόδια σπινθηρισμού.
image from brahma
Ουσιαστικά πρόκειται για δύο χαλύβδινα σύρματα τα οποία καταλήγουν σε ακίδες όπου γίνεται ο σπινθηρισμός. Πριν τις ακίδες έχουν μόνωση πορσελάνης για αντοχή στην θερμοκρασία.
4. Φωτοηλεκτρικός αισθητήρας (ή φωτοκύτταρο).
image from brahma
Το φωτοκύτταρο εντοπίζει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από 400 έως 800 nm. Δηλαδή σε όλο σχεδόν το ορατό φάσμα και λίγο μέσα στο υπέρυθρο. Μετατρέπει την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία του φωτός σε ηλεκτρικό ρεύμα το οποίο «αντιλαμβάνεται» η κεντρική μονάδα ελέγχου. Σκοπός του είναι η ανίχνευση ύπαρξης η έλλειψης φλόγας στον καυστήρα. Αυτή είναι μια πολύ σημαντική πληροφορία που καθορίζει αρκετές ενέργειες του ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου και σταματά την λειτουργία του καυστήρα η προβαίνει στην ανάλογες ενέργειες προκειμένου να διασφαλιστεί μια σωστή καύση.
Κατά την έναρξη του καυστήρα πραγματοποιούνται τα ακόλουθα βήματα:
Σε μια νέα εγκατάσταση καυστήρα πετρελαίου πρέπει να γίνουν κάποιες ρυθμίσεις.
Οι ρυθμίσεις αυτές γίνονται:
Σε μια τακτική συντήρηση του καυστήρα πρέπει να γίνεται:
Τέλος μετά από κάθε εγκατάσταση η συντήρηση πρέπει να γίνεται Έκδοση φύλλου ελέγχου καύσης. Ποιο αναλυτικά για αυτό θα μιλήσω σε άλλο άρθρο.