سخان المازوت

موقد الديزل هو أحد المواقد المستخدمة في الصناعات التي تتطلب كميات كبيرة من الماء الساخن و البخار الساخن، مثل المصافي و محطات الطاقة، لتوفير التدفئة للمراجل و الأفران.

تحضير الوقود السائل للاستخدام في الفرن

لأجل احتراق زيت الوقود، يجب أن تكون لزوجته بين 12 و 20 سنتي ستوكس عند دخوله إلى الموقد، و لا ينبغي أن تتجاوز 20 سنتي ستوكس في أي حال من الأحوال. بهذه الطريقة، يتم ضمان حقن الوقود و توزيع قطرات الوقود بشكل صحيح. بالنظر إلى جودة النفط الخام المتاح في السوق، من الضروري قياس و مراقبة تغييرات لزوجة هذا الوقود مع درجة الحرارة بعناية. علاوة على ذلك، من الضروري الحفاظ على تغييرات درجة حرارة زيت الوقود المسخن عند أدنى مستوى ممكن لتحقيق لهب ذو سلوك موحد و شكل مستقر.
يمكن تقسيم استخدام الوقود السائل كوقود للموقد إلى الخطوات التالية:

• نقل الوقود إلى خزان التخزين
• تخزين الوقود في الخزان و استخراجه
• تحضير و قياس و تنظيم خصائص الوقود لاستخدامه في الأفران
• التسخين المسبق و حقن الوقود باستخدام البخاخ و أخيراً احتراق الوقود

لأجل الرش و الاحتراق المناسبين لزيت الوقود، من الضروري تقليل لزوجته بشكل كافٍ. اللزوجة هي كمية متغيرة و تتناقص مع زيادة درجة حرارة السائل. على سبيل المثال، اللزوجة المناسبة لاحتراق زيت الوقود في مواقد الطاقة العالية هي 5- 10سنتي ستوكس. يتم تقليل اللزوجة للوقود ذي اللزوجة الابتدائية التي تتراوح بين 180 إلى 380 سنتي ستوكس عند درجة حرارة من 100 إلى 140 درجة مئوية. نظرًا لأن زيت الوقود يحتوي أحيانًا على شوائب و مواد غريبة، من الضروري الحفاظ على معدات الاحتراق التي تعمل مع هذا النوع من الوقود و صيانتها بعناية و باستمرار. نظرًا لأهمية هذا الجزء من خط الإنتاج، يتم عادةً اعتبار المعدات الرئيسية لنظام الاحتراق مزدوجة (بما في ذلك مرشح خشن لحماية مضخة الوقود، مضخة الوقود، المبادلات الحرارية لتسخين الوقود المسبق، مرشحات دقيقة لحماية منفث حقن الوقود). إذا تعطل أحدها، يستمر الآخر في العمل و يمنع التوقف الكامل لعملية الإنتاج.
يتم نقل الحرارة إلى جميع أجزاء خط الوقود السائل (بما في ذلك مبادل الحرارة لجزء تحضير الوقود لدخول الموقد، الأنابيب، و مخرج الوقود من خزان التخزين)، و الذي يمكن تحقيقه بواسطة البخار المائي، حمام الزيت، التيار الكهربائي، و الإشعاع من اللهب.

1.تسخين الوقود السائل بالبخار

استخدام البخار هو الطريقة الأكثر شيوعًا لنقل الحرارة إلى زيت الوقود للتسخين المسبق. يمكن استخدام الطرق التالية لتحضير البخار:

• مولد بخار يعمل بحرق الزيت (وقود)
• خزانات ضغط مسخنة بملف كهربائي عائم
• مولدات البخار باستخدام الحرارة المستعادة من غازات العادم من الفرن

تشمل العيوب الرئيسية لتسخين زيت الوقود بالبخار ما يلي:

• الحاجة إلى تقليل أملاح الماء المستخدمة في إنتاج البخار (عسر الماء)
• إعادة البخار غير المستخدم
• مشاكل جمع البخار المتكثف
• العمل في ظروف ضغط عالٍ
• إمكانية تجمد النظام في الفصول الباردة و أثناء توقف خط الإنتاج

يجدر بالذكر أن استخدام مواقد المراجل، و استخدام جزء من البخار أو الماء الساخن المنتج من المرجل لتسخين زيت الوقود لا يرتبط بالمشاكل المذكورة و يعتبر طريقة مناسبة.

2. تسخين الوقود السائل باستخدام حمام الزيت

يجب أن يكون الزيت (وقود) المستخدم لنقل الحرارة من النوع الصناعي ذو حد اشتعال منخفض. يمكن توفير الحرارة المطلوبة لمثل هذه الأنظمة بالطرق التالية:

• سخانات الزيت (وقود)
• سخانات مزودة بملف كهربائي عائم
• استخدام الحرارة المعاد تدويرها من غازات العادم من الفرن

مزايا استخدام هذه الطريقة:

• الحفاظ على الحالة السائلة في نطاق واسع من درجات الحرارة
• البقاء عند ضغط منخفض حتى في درجات حرارة التشغيل التي تصل إلى 300درجة مئوية
• لا توجد مشاكل تجميد

تقل كفاءة الزيت (وقود) المستخدم بمرور الوقت، لذا يجب مراقبة جودته بانتظام و تغيير الزيت (وقود) كل خمس سنوات.

3. التسخين المباشر للوقود السائل باستخدام نظام كهربائي

تتميز هذه الطريقة بتكلفة تشغيل عالية، لذلك يمكن استخدامها فقط كنظام تسخين زيت الوقود في خطوط الإنتاج ذات السعة المنخفضة. و مع ذلك، يتم استخدام السخان الكهربائي كنظام مساعد جنبًا إلى جنب مع السخانات الأخرى، خاصةً أثناء بدء تشغيل خط الإنتاج. في هذه الطريقة، بالإضافة إلى استخدام الملفات الكهربائية، يمكن توصيل التيار الكهربائي مباشرةً إلى خط أنابيب زيت الوقود بحيث يتم تسخين الوقود المار نتيجة لمقاومة الأنابيب الكهربائية و تسخينها. يجب أن تكون الكهرباء المستخدمة ذات شدة تيار عالية و جهد منخفض.

4. التسخين الإشعاعي للوقود السائل

في هذه الطريقة، يتم استخدام لهب زيت الوقود مباشرة للتسخين، و لكن بهذه الطريقة، قد ترتفع درجة حرارة زيت الوقود كثيرًا و تسبب تحلله و انفصال الهيدروكربونات الخفيفة. لهذا السبب، من الضروري الحفاظ على درجة حرارة زيت الوقود المسخن عند 120 درجة مئوية.