נקודות מפתח להתאמת מבערים ודודים

השאלה האם מבער נפט (גז) פעיל לחלוטין עם ביצועים מעולים עדיין יש לו את אותם ביצועי בעירה מעולים כאשר הוא מותקן על דוד תלויה במידה רבה בהתאמה של מאפייני הדינמיקה של הגז בין השניים. רק התאמה טובה יכולה לתת את מלוא הביצועים של המבער, להשיג בעירה יציבה בכבשן, להשיג את תפוקת אנרגיית החום הצפויה ולהשיג יעילות תרמית מצוינת של הדוד.

1. התאמת מאפיינים דינמיים של גזים

מבער יחיד פעיל במלואו דומה ללהבה, אשר מרסס את רשת האש לתוך הכבשן (תא הבעירה), משיג בעירה יעילה בתנור ופולט חום. יעילות הבעירה של המוצר נמדדת על ידי יצרן המבער. הניסויים מבוצעים בתא בעירה סטנדרטי ספציפי. לכן, תנאי הניסויים הסטנדרטיים משמשים בדרך כלל כתנאי בחירה עבור מבערים ודודים. ניתן לסכם תנאים אלה כדלקמן:
(1) כוח;
(2) לחץ זרימת האוויר בכבשן;
(3) גודל החלל והצורה הגיאומטרית (קוטר ואורך) של התנור.
מה שנקרא התאמה של מאפיינים דינמיים של גז מתייחסת למידה שבה מתקיימים שלושת התנאים הללו.

2. כוח

עוצמת המבער מתייחסת לכמות המסה (ק"ג) או הנפח (מ"ק/שעה, בתנאים סטנדרטיים) של דלק שהוא יכול לשרוף לשעה כאשר הוא נשרף במלואו. הוא גם נותן את תפוקת האנרגיה התרמית המתאימה (קילוואט/שעה או קק"ל/שעה). הדוד מכויל לייצור קיטור וצריכת דלק. השניים חייבים להתאים בעת הבחירה.

3. לחץ גז בכבשן

בדוד נפט (גז), זרימת הגז החם מתחילה מהמבער, עוברת דרך הכבשן, מחליף החום, קולט גזי הפליטה וצינור הפליטה ומשוחררת לאטמוספירה, ויוצרת תהליך תרמי נוזלי. ראש הלחץ במעלה הזרם של זרימת האוויר החם הנוצרת לאחר הבעירה זורם בתעלת הכבשן, בדיוק כמו מים בנהר, כאשר הפרש הלחץ (נפילה, ראש מים) זורם כלפי מטה. מכיוון שלקירות הכבשן, התעלות, המרפקים, המחיצות, הגיאים והארובות יש התנגדות (הנקראת התנגדות זרימה) לזרימת הגז, מה שיגרום לאובדן לחץ. אם ראש הלחץ לא יכול להתגבר על אובדן הלחץ לאורך הדרך, לא תושג זרימה. לכן, יש לשמור על לחץ גז פליטה מסוים בכבשן, הנקרא לחץ אחורי עבור המבער. עבור דודים ללא התקני משיכה, לחץ הכבשן חייב להיות גבוה מהלחץ האטמוספרי לאחר התחשבות באובדן ראש הלחץ לאורך הדרך.

גודל הלחץ האחורי משפיע ישירות על תפוקת המבער. לחץ האחורי קשור לגודל התנור, לאורך ולגיאומטריה של הארובה. דוודים בעלי התנגדות זרימה גדולה דורשים לחץ מבער גבוה. עבור מבער ספציפי, ראש הלחץ שלו הוא גדול, התואם למדחם גדול ולתנאי זרימת אוויר גדולים. כאשר מצערת היניקה משתנה, נפח האוויר והלחץ משתנים גם כן, ותפוקת המבער משתנה גם כן. ראש הלחץ קטן כאשר נפח האוויר קטן, וראש הלחץ גבוה כאשר נפח האוויר גדול. עבור סיר ספציפי, כאשר נפח האוויר הנכנס גדול, התנגדות הזרימה עולה, מה שמגדיל את לחץ האחורי של התנור. העלייה בלחץ האחורי של התנור מעכבת את תפוקת האוויר של המבער. לכן, עליך להבין זאת בעת בחירת מבער. עקומת ההספק שלו תואמת באופן סביר.

4. השפעת גודל וגיאומטריה של התנור

עבור דוודים, גודל חלל הכבשן נקבע תחילה על ידי בחירת עוצמת עומס החום של הכבשן במהלך התכנון, על סמך זה ניתן לקבוע באופן ראשוני את נפח הכבשן.

לאחר קביעת נפח התנור, יש לקבוע גם את צורתו וגודלו. עקרון התכנון הוא לנצל את נפח התנור במלואו כדי להימנע ככל האפשר מפינות מתות. עליו להיות בעל עומק מסוים, כיוון זרימה סביר וזמן היפוך מספיק כדי לאפשר לדלק לשרוף ביעילות בתנור. במילים אחרות, יש לתת ללהבות הנפלטות מהמבער זמן השהייה מספיק בתנור, מכיוון שלמרות שחלקיקי השמן קטנים מאוד (<0.1 מ"מ), תערובת הגז כבר ניצתה והחלה לשרוף לפני שהיא נפלטה מהמבער, אך זה לא מספיק. אם התנור רדוד מדי וזמן ההשהייה אינו מספיק, תתרחש בעירה לא יעילה. במקרה הגרוע ביותר, רמת ה-CO בפליטה תהיה נמוכה, במקרה הגרוע ביותר, ייפלט עשן שחור וההספק לא יעמוד בדרישות. לכן, בעת קביעת עומק התנור, יש להתאים את אורך הלהבה ככל האפשר. עבור סוג האש הבינונית, יש להגדיל את קוטר היציאה ולהגדיל את הנפח שתופס גז החוזר.

הגיאומטריה של התנור משפיעה באופן משמעותי על התנגדות הזרימה של זרימת האוויר ועל אחידות הקרינה. דוד צריך לעבור ניפוי חוזר לפני שהוא יכול להתאים היטב למבער.