معدات الحراريات

معدات الاحتراق
تساعد معدات الاحتراق في احتراق الوقود لغرض التدفئة. عند النقطة التي يتم فيها الاحتراق الفعلي للوقود، توجد مواقد. ومع ذلك، هناك معدات دعم أخرى أيضًا. يُطلق على الشعلات ومعدات الدعم معًا اسم معدات الاحتراق. وبالتالي، تشتمل معدات الاحتراق على الشعلات، والمنافيخ، ووحدات التدفئة وضخ الوقود، وأجهزة الاسترداد لاستعادة الحرارة المهدرة، ومولدات الهواء الساخن، وما إلى ذلك.

مميزات معدات الاحتراق

حارق:الموقد هو قلب نظام الاحتراق. وهو المسؤول عن رش وإشعال خليط الوقود والهواء، وتنظيم اللهب.

نظام توصيل الوقود:يقوم هذا النظام بتوصيل الوقود إلى الموقد، ويتضمن عادةً مضخة وقود، وفوهة وقود، وصمامات وقود.

نظام إمداد الهواء:يضمن نظام إمداد الهواء توصيل كمية مناسبة من الأكسجين إلى عملية الاحتراق لإنتاج لهب فعال. يمكن أن يشتمل نظام إمداد الهواء على مراوح ومرشحات ومخمدات.

نظام الإشعال:نظام الإشعال هو المسؤول عن إشعال خليط الوقود والهواء، وعادةً ما يشتمل على جهاز إشعال وجهاز استشعار للهب.

نظام التحكم في الاحتراق:ينظم نظام التحكم في الاحتراق خليط الوقود والهواء، ويمكن أن يشمل مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار وصمامات التحكم وأجهزة السلامة.

نظام العادم:يقوم نظام العادم بإزالة غازات الاحتراق ويمكن أن يشتمل على مداخن أو مدخنة، وأجهزة تحكم في السحب، ومعدات مكافحة التلوث.

أجهزة السلامة:يتم تركيب أجهزة السلامة لضمان التشغيل الآمن لمعدات الاحتراق، ويمكن أن تشمل صمامات تخفيف الضغط، وأجهزة استشعار اللهب، وأجهزة استشعار درجة الحرارة.

نظام التحكم:عادةً ما يكون نظام التحكم جزءًا من لوحة التحكم في الموقد وينظم المكونات المختلفة لعملية الاحتراق.

نظام استعادة الحرارة المهدرة:يستعيد هذا النظام الحرارة المهدرة من عملية الاحتراق، ويمكن أن يشمل مبادلات حرارية ومعدات أخرى.

نظام إدارة الموقد:تم تصميم هذا النظام للتحكم ومراقبة تشغيل الشعلات والمعدات ذات الصلة. وهي مسؤولة عن إيقاف تشغيل النظام في حالة حدوث طارئ أو خطأ.

تطبيقات معدات الاحتراق

توليد الطاقة:تعد معدات الاحتراق، مثل الغلايات وتوربينات الغاز، ضرورية في محطات الطاقة لتوليد الكهرباء. يشيع استخدام الوقود الأحفوري مثل الفحم والغاز الطبيعي والنفط كمصدر أساسي للطاقة.

العمليات الصناعية:تعتمد العديد من العمليات الصناعية على معدات الاحتراق لتطبيقات مثل صهر المعادن وتصنيع الزجاج وإنتاج الأسمنت والمعالجة الكيميائية. ويوفر الاحتراق الحرارة اللازمة لهذه العمليات.

حرق النفايات:تُستخدم معدات الاحتراق في محطات حرق النفايات لحرق النفايات الصلبة، مما يقلل حجمها ويقلل تأثيرها البيئي. كما تولد هذه العملية الطاقة في بعض الحالات.

تحكم بيئي:تُستخدم معدات الاحتراق في أنظمة التحكم البيئي، مثل المحارق للتحكم في تلوث الهواء ومعالجة غاز النفايات. تساعد هذه الأنظمة في تخفيف الأثر البيئي للعمليات الصناعية.

قطب الجرافيت
تستخدم أقطاب الجرافيت بشكل رئيسي في أفران القوس الكهربائي. وهي حاليًا المنتجات الوحيدة المتاحة التي تتمتع بمستويات عالية من التوصيل الكهربائي والقدرة على الحفاظ على مستويات عالية للغاية من الحرارة المتولدة في القوات المسلحة المصرية. تُستخدم أقطاب الجرافيت أيضًا في تكرير الفولاذ في أفران المغرفة وعمليات الصهر الأخرى. تنقسم أقطاب الجرافيت إلى 4 أنواع: أقطاب الجرافيت RP، وأقطاب الجرافيت HP، وأقطاب الجرافيت SHP، وأقطاب الجرافيت UHP.

مميزات قطب الجرافيت
الموصلية الحرارية العالية:يتمتع الجرافيت بموصلية حرارية عالية، مما يسمح له بامتصاص الحرارة وتبديدها بسرعة، مما يجعله مادة مثالية للاستخدام في أفران القوس الكهربائي.
الموصلية الكهربائية العالية:يتمتع الجرافيت بموصلية كهربائية عالية، مما يجعله موصلًا ممتازًا للكهرباء ويسمح باستخدامه في تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة والتيار العالي.
قوة عالية وصلابة:يتمتع الجرافيت بقوة وصلابة عالية، مما يسمح له بمقاومة الضغوط والتوترات العالية التي تحدث أثناء عمليات فرن القوس الكهربائي.
مقاومة كيميائية:يتميز الجرافيت بمقاومته العالية لمعظم المواد الكيميائية ويمكنه تحمل التعرض للأحماض والقواعد والمواد الأخرى المسببة للتآكل.
محتوى منخفض من الرماد:تحتوي أقطاب الجرافيت على محتوى منخفض من الرماد، مما يقلل من تكوين المنتجات الثانوية غير المرغوب فيها أثناء عمليات فرن القوس الكهربائي.
سهولة التصنيع:الجرافيت مادة ناعمة نسبيًا ويمكن تشكيلها بسهولة إلى أشكال معقدة باستخدام تقنيات التصنيع القياسية.

تطبيقات قطب الجرافيت
لفرن صناعة الصلب القوس الكهربائي
تعتبر صناعة الصلب في الفرن الكهربائي مستخدمًا كبيرًا لأقطاب الجرافيت. يمثل إنتاج فولاذ الأفران الكهربائية في بلدي حوالي 18% من إنتاج الفولاذ الخام، وتمثل أقطاب الجرافيت المستخدمة في صناعة الصلب 70% إلى 80% من إجمالي استهلاك أقطاب الجرافيت. تستخدم صناعة الصلب في الفرن الكهربائي أقطاب الجرافيت لإدخال التيار إلى الفرن، وتستخدم مصدر الحرارة ذو درجة الحرارة العالية المتولدة عن القوس بين الجزء الكهربائي والشحن للصهر.
تستخدم للفرن الكهربائي المغمور
الفرن الكهربائي المغمور يستخدم بشكل رئيسي لإنتاج السيليكون الصناعي والفوسفور الأصفر. ومن مميزاته أن الجزء السفلي من القطب الموصل مدفون في الشحنة ليشكل قوسًا في طبقة الشحنة، وتستخدم الطاقة الحرارية الناتجة عن مقاومة الشحنة نفسها لتسخين الشحنة، الأمر الذي يتطلب تيارًا مغمورًا عالي الكثافة الأفران الكهربائية تحتاج إلى أقطاب الجرافيت. على سبيل المثال، يتم استهلاك حوالي 100 كجم من أقطاب الجرافيت لكل طن من السيليكون المنتج، ويتم استهلاك حوالي 40 كجم من أقطاب الجرافيت لكل إنتاج 1 طن من الفوسفور الأصفر.

لفرن المقاومة
أفران الجرافيت لإنتاج منتجات الجرافيت، وأفران صهر الزجاج، والأفران الكهربائية لإنتاج كربيد السيليكون كلها أفران مقاومة. المواد الموجودة في الفرن عبارة عن مقاومات تسخين وأشياء سيتم تسخينها. بشكل عام، يتم دمج أقطاب الجرافيت الموصلة في نهاية فرن المقاومة. في جدار رأس الفرن للجزء، يتم استهلاك قطب الجرافيت المستخدم هنا بشكل متقطع.

يستخدم لتحضير منتجات الجرافيت ذات الأشكال الخاصة
تُستخدم أيضًا فراغات أقطاب الجرافيت للمعالجة في مختلف البوتقات والقوالب والقوارب وعناصر التسخين وغيرها من منتجات الجرافيت ذات الشكل الخاص. على سبيل المثال، في صناعة زجاج الكوارتز، يلزم 10 طن من فراغات أقطاب الجرافيت لإنتاج 1 طن من الأنابيب المنصهرة؛ مطلوب 100 كجم من فراغات قطب الجرافيت لإنتاج طن واحد من طوب الكوارتز.