كيف يعمل الموقد (البرنر)؟
الموقد هو جهاز يقوم بخلط الوقود مع الهواء بنسبة صحيحة لتحقيق احتراق مضبوط وتوليد طاقة حرارية. ويُعد عنصرًا أساسيًا في الغلايات الصناعية، الأفران، المجففات، وأنظمة التدفئة المختلفة. يمكن للموقد العمل باستخدام أنواع مختلفة من الوقود مثل الغاز الطبيعي، غاز البترول المسال (LPG)، الديزل، الفيول أويل، أو الغاز الحيوي. فهم كيفية عمل الموقد أمر ضروري لضمان تشغيل آمن، وكفاءة عالية، وإنتاج حرارة ثابتة.
مبدأ عمل الموقد
تتمثل الوظيفة الأساسية للموقد في مزج الوقود بالهواء ثم إشعاله في ظروف مُتحكم بها للحصول على لهب فعال. تمر هذه العملية بعدة مراحل رئيسية.
1. دخول الوقود إلى الموقد
عند تشغيل الموقد، يبدأ نظام تزويد الوقود بالعمل اعتمادًا على نوع الوقود المستخدم:
- صمامات ومنظمات الضغط للغاز الطبيعي،
- أنظمة التبخير وضبط الضغط لغاز الـ LPG،
- أنظمة التسخين المسبق والطلمبات لوقود الفيول،
- طلمبات تزويد الوقود للديزل.
يتم توجيه الوقود بدقة إلى فوهة الموقد أو قنوات خروج الغاز.
2. توفير هواء الاحتراق
يحتوي الموقد على مروحة تُدخل كمية الهواء اللازمة لعملية الاحتراق. كمية الهواء الصحيحة أمر بالغ الأهمية: فالهواء الزائد يقلل الكفاءة، بينما نقص الهواء يؤدي إلى تكون السخام وأول أكسيد الكربون.
3. خلط الوقود بالهواء
داخل الموقد، يتم خلط الوقود بالهواء بنسب مثالية. الخلط الجيد ضروري لتحقيق احتراق كامل وكفء ومنتظم.
4. الاشتعال
يتم عادة إشعال خليط الوقود والهواء بواسطة قطب شرارة عالي الجهد يقوم بإنتاج شرارة تشعل الخليط، مما يؤدي إلى تكوين اللهب داخل غرفة الاحتراق.
5. مراقبة اللهب
تستخدم المواقد الحديثة أنظمة أمان لمراقبة اللهب بشكل مستمر، ومنها:
- مجسات التأين،
- حساسات اللهب فوق البنفسجية (UV)،
- خلايا الاستشعار الضوئية.
إذا لم يتم اكتشاف اللهب، يقوم الموقد بالإغلاق التلقائي لمنع أي مخاطر.
6. التحكم في القدرة وكفاءة الاحتراق
تستطيع المواقد ذات نظام التعديل (Modulating Burners) تغيير قوة الاحتراق حسب الحاجة الحرارية للنظام. وهذا يحقق:
- تقليل استهلاك الوقود،
- ثبات درجة الحرارة،
- إطالة عمر المعدات.
أنواع المواقد
تصنّف المواقد وفقًا لنوع الوقود المستخدم أو آلية التشغيل.
1. مواقد الغاز
تعمل بالغاز الطبيعي أو غاز البترول المسال، وتتميز باحتراق نظيف وكفاءة عالية وانبعاثات منخفضة.
2. مواقد الوقود السائل
تحرق الديزل أو الفيول بعد تحويله إلى رذاذ (Atomization) للحصول على احتراق فعال. بعض الأنظمة تحتاج إلى تسخين مسبق للوقود.
3. المواقد ثنائية الوقود
يمكنها العمل بالغاز أو بالوقود السائل، ما يتيح مرونة كبيرة في التشغيل حسب تكلفة وتوفر الوقود.
4. المواقد ذات التعديل المستمر
تقوم بضبط قوة اللهب بشكل مستمر لتلبية الطلب الحراري، مما يزيد من الكفاءة ويقلل من استهلاك الوقود.
نقاط مهمة لضمان كفاءة عمل الموقد
- إجراء الصيانة الدورية،
- تنظيف الفلاتر بشكل منتظم،
- ضبط نسبة الهواء إلى الوقود بدقة،
- التأكد من سلامة حساسات اللهب،
- إجراء تحليل دوري لغازات العادم،
- تنظيف الفوهات وممرات الهواء.
يعد الموقد من أهم المكوّنات المسؤولة عن تحويل الوقود إلى طاقة حرارية من خلال احتراق مضبوط. يضمن الموقد المُعد بشكل صحيح والصيانة المنتظمة تشغيلًا آمنًا وكفاءة عالية وتوفيرًا في استهلاك الوقود. ومن الغلايات الصناعية إلى أنظمة التدفئة، تلعب المواقد دورًا محوريًا في العمليات الحرارية الحديثة.
