فهم مبدأ تصميم نظام الاحتراق الأساسي في سخانات الديزل

قد يكون سخان الديزل أثناء التوقف صغير الحجم، لكن نظام احتراقه يُعد آلية هندسية دقيقة للغاية. ويعتمد الإشعال المستقر والاحتراق النظيف والإخراج الحراري الموثوق على تضافر عدة عناصر تصميمية حاسمة. استنادًا إلى خبرة لافانر التي تزيد عن 10 سنوات في تطوير السخانات واختبارها الميداني، فإن المبادئ الأساسية التالية تُحدد نظام احتراق عالي الجودة.

قياس الدقة للوقود

يعتمد سخان الديزل على مضخة وقود دقيقة جدًا تقوم بتوصيل كميات محددة بدقة من الديزل مع كل نبضة.

يتطلب الاحتراق المستقر:

• حجم ثابت لقطرات الوقود

• تدفق وقود سلس وخالٍ من الفقاعات

• زاوية تركيب المضخة الصحيحة

• الفلاتر النظيفة والطول الصحيح للأنابيب

أي خلل—مثل دخول هواء إلى خط الوقود، أو وقود ديزل ملوث، أو زاوية تركيب غير صحيحة—يؤثر بشكل مباشر على إشعال الاحتراق واستقراره.

تدفق هواء السحب المتحكم به

تدفق الهواء مهم بقدر أهمية إمداد الوقود.

يجب أن تُرسل مروحة الاحتراق حجمًا محسوبًا بدقة من الهواء إلى الحجرة مع الحفاظ على ضغط متوازن بين دخول وخروج الهواء.

✔ معايير تصميم تدفق الهواء الأساسية

• هندسة شفرات المروحة

• قطر وشكل قناة السحب

• توليد الدوامة داخل الحجرة

• الفرق في الضغط بين المدخل والمخرج

✔ الأهداف الهندسية

• إنشاء منطقة عالية الاضطراب لتبخير الوقود

• الحفاظ على لهب مستقر ومتمركز

• ضمان احتراق كامل

• تجنب التدفق العكسي أو انفصال اللهب "الرفع"

✔ العوامل التي تعطل تدفق الهواء

• قناة سحب مسدودة

• أنبوب عادم طويل جدًا أو منحني بشدة

• تركيب مدخل/مخرج الهواء قريبين جدًا من بعضهما البعض

• تراكم الماء في العادم

تدفق الهواء هو "سلسلة توريد أكسجين الاحتراق"—إذا كان غير مستقر، يصبح اللهب غير مستقر.

تصميم غرفة الاحتراق عالية الحرارة

يجب أن تحافظ غرفة الاحتراق (الموقد) على لهب مستقر مع تحمل دورات التسخين المتكررة.

تشمل السمات الهندسية الرئيسية:

• هيكل من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاوم للحرارة

• انحناء مُحسّن لغرفة الاحتراق من أجل استقرار اللهب

• شبكة تبخير (شاشة الإشعال) توزع الحرارة بالتساوي

• أماكن ميتة قليلة جداً حيث يمكن أن تتراكم الكربونات

يقلل التصميم الجيد لغرفة الاحتراق من تراكم الكربون، ويعزز الكفاءة الحرارية، ويضمن متانة على المدى الطويل.

نظام إشعال موثوق

تستخدم سخانات الديزل قابس ضوء عالي الحرارة لبدء عملية الاحتراق.

يجب أن يوفر نظام الإشعال القوي ما يلي:

• تسخين سريع إلى درجة حرارة الإشعال المستهدفة

• انتقال حراري متساوٍ إلى شاشة الإشعال

• توقيت مناسب بين الإشعال ونبضات الوقود

سيؤدي تراكم الكربون على قابس الإشعال أو تدهور شاشة الإشعال إلى إبطاء عملية الإشعال وقد يؤدي إلى فشل متكرر في التشغيل.

تحكم ذكي في الاحتراق

تستخدم السخانات الحديثة أجهزة استشعار ومنطق تحكم للحفاظ على تشغيل النظام في الظروف المثلى.

تشمل المعلمات الرئيسية التي يتم مراقبتها ما يلي:

• درجة حرارة الغرفة

• تردد نبض مضخة الوقود

• سرعة مروحة الاحتراق

• استقرار الجهد الكهربائي

• تغذية راجعة لكشف اللهب

من خلال ضبط هذه المتغيرات في الوقت الفعلي، يحافظ المتحكم على عملية احتراق نظيفة وفعالة ويمنع حدوث مشكلات مثل quáالحرارة، انطفاء اللهب، أو تراكم السناج الزائد.

إن سخان الديزل المستقر لا ينتج عن عنصر واحد فقط — بل هو نتيجة مزيج من قياس الوقود بدقة، والتحكم في تدفق الهواء، وتصميم غرفة متين، وإشعال فعال، وتحكم ذكي. وعندما يتم تصميم هذه العناصر بشكل صحيح، فإن السخان يحقق كفاءة أعلى، وانبعاثات أقل، وموثوقية طويلة الأمد في جميع البيئات.