ما هي خصائص موقد FDI؟

تكون تيارات الهواء الخارجة من موقد التشغيل المباشر على شكل تيارات مستقيمة، ومن خصائصها زاوية الانتشار الضيقة والمدى الطويل. أما بالنسبة للتيار الواحد فقط، فإن قوة السحب المحيطية به أقل مقارنة بموقد التشغيل الدوامي، كما أنه لا يوجد تيار عكسي في المركز، وهو ما يعيق عملية الاشتعال. لكن موقد التدفئة المباشرة يستخدم ترتيبًا رباعي الزوايا وطريقة احتراق دائرية، حيث يتشكل تدفق الهواء داخل الفرن من خلال أربعة تيارات ناتجة عن موقدات الزوايا الأربع، مما يشكل في المجمل تيار هواء دوارًا. يتحول تيار جزيئات الفحم الناتج عن المشعل إلى دخان ساخن يحترق بشدة في منطقة وسط غرفة الاحتراق، ويتم إضافة جزء منه مباشرةً إلى قاعدة تيار المشعل المجاور، مما يؤدي إلى رفع درجة حرارة المشعل المجاور وإشعاله. تؤدي خاصية الشفط الناتجة عن التيار النفاث نفسه، بالإضافة إلى خاصية الاشتعال المتبادل بين الزوايا المجاورة، إلى تحقيق أداء جيد في عملية الاشتعال لأجهزة الاحتراق من النوع المستمر، وذلك بفضل ترتيبها في الزوايا الأربعة وطريقة الاحتراق الدائرية. من المميزات الأخرى لموقد التدفق المباشر هو طريقة إدخال الهواء الثانوي؛ حيث يكون فتحة الهواء الثانوي مستقلة نسبيًا عن فتحة الهواء الأولي، ويمكن ترتيبهما بحرية، مما يسمح بتصميم أشكال مختلفة. كما يمكن التحكم في توقيت خلط الهواء الثانوي مع الهواء الأولي، لتلبية المتطلبات المختلفة لأنواع الوقود المختلفة، وبالتالي تحسين خصائص الاشتعال. علاوة على ذلك، وبسبب بطء تراجع تيار الهواء الأولي وتعزيز تيار الهواء الثانوي، يحدث خلط شديد في تيار جزيئات الفحم في المراحل اللاحقة، بالإضافة إلى دوران تيار الهواء داخل الفرن، مما يؤدي إلى صعود جزيئات الفحم بشكل حلزوني داخل الفرن، وبالتالي فإن عملية الاحتراق في الموقد ذو الاحتراق المستمر تتميز بمستوى جيد من الاحتراق الكامل. الاختلاف الرئيسي بين أنواع المواقد ذات التيار المستمر يكمن في ترتيب فتحات الهواء الأولية والثانوية. عرض موجز لترتيب فتحات الهواء في بعض أجهزة الاحتراق ذات التيار المستمر. أولاً، يتم ترتيب الهواء الثانوي بشكل منفصل، وبعد حدوث الاشتعال يختلط الهواء الثانوي بسرعة، مما يلبي متطلبات الفحم ذو المحتوى العالي من المركبات القابلة للتبخر بشأن سرعة اختلاط الهواء الثانوي. أولاً، يمكن تحديد المسافة بين فتحات التهوية الأولى والثانية حسب خصائص نوع الفحم؛ ويمكن تصميم هذه المسافة على أن تكون صفرًا في حالة الفحم عالي الجودة. هذا النوع من المواقد هو نوع نموذجي من مواقد الفحم الحجري. موقد تيار مستمر برياح حافية. تتميز بهذه الخاصية: تركز الهواء الأولي بشكل نسبي، مما يزيد من تركيز مسحوق الفحم في المنطقة المعنية؛ كما أن المسافة بين الهواء الأولي والهواء الثانوي كبيرة، مما يؤخر عملية الخلط، وهو ما يساعد على تحسين قدرة الاشتعال؛ فتكون فتحات الهواء الأولي على شكل مستطيل ضيق، وبالتالي يكون طول الحافة التي يصطدم بها تيار مسحوق الفحم أطول، وهو ما يساعد على الاشتعال؛ أما المنطقة المحيطة بفتحات الهواء الأولي فهي مغطاة بهواء خارجي، لكن كمية هذا الهواء ليست كبيرة، بينما سرعته مرتفعة، وهو ما يساعد في تبريد فتحات الهواء الأولي. يوجد فتحتان للهواء الثانوي، مما يسمح بتوزيع الهواء بشكل متدرج، وهو أمر مفيد للتحكم في تدفق الهواء. يُستخدم هذا الفرن لحرق الفحم الخالي من الدخان، وهو مناسب لخصائص الفحم الخالي من الدخان المتمثلة في انخفاض نسبة المواد الطيارة فيه، وصعوبة إشعاله، بالإضافة إلى ارتفاع درجة التكربن مما يجعل احتراقه صعبًا. عند استخدام موقد التيار المستمر في الاحتراق الدائري على أربع زوايا، فإن الشكل المثالي لمقطع الغرفة المحترقة هو المربع. لكن في الواقع، وبسبب تصميم الغلاية، غالبًا ما يتم استخدام شكل مستطيل، حيث يكون نسبة العرض إلى العمق قريبة من 1، ولا تتجاوز عادةً 1.2. يجب أخذ قطر الدائرة المفترضة في الاعتبار بالتوافق مع خصائص اشتعال الوقود وخصائص تكوّن الرواسب. عندما يكون قطر الدائرة المقطوعة كبيرًا، يكون دوران اللهب في مركز الفرن شديدًا، ويقترب اللهب من قاعدة فتحات التهوية، مما قد يؤدي إلى اصطدام التيارات الهوائية بالجدران، ويؤدي اللهب إلى تكوّن الرواسب على الجدران المبردة بالماء؛ أما إذا كان قطر الدائرة المقطوعة صغيرًا جدًا، فإن اللهب في مركز غرفة الاحتراق يصبح أصغر، وهو أمر غير مفيد لعملية الاحتراق.

تكون تيارات الهواء الخارجة من موقد الاحتراق المباشر (موقد نوع FDI) على شكل تيارات مباشرة، ومن خصائصه أن زاوية الانتشار صغيرة ومدى الإطلاق بعيد. وبالنسبة لتيار الهواء الواحد فقط، فإن قوة السحب المحيطية به أقل مقارنة بموقد الاحتراق الدوامي، كما أنه لا يوجد تيار عكسي في المركز، وهو ما يعيق عملية الاشتعال. لكن موقد التدفئة المباشرة يستخدم ترتيبًا رباعي الزوايا وطريقة احتراق دائرية، حيث يتشكل تدفق الهواء داخل الفرن من خلال أربعة تيارات ناتجة عن موقدات الزوايا الأربع، مما يشكل في المجمل تيار هواء دوارًا.