يوفر نظام الاحتراق في الفرن الدوار للغاز الطبيعي الحرارة بشكل أساسي من خلال الخطوات التالية:

1. يؤدي احتراق الغاز الطبيعي إلى توليد طاقة حرارية

يستخدم الفرن الدوار بالغاز الطبيعي الغاز الطبيعي كوقود. يتكون الغاز الطبيعي بشكل رئيسي من الميثان. عند دخوله الفرن، يُشعل بواسطة جهاز الإشعال، ويتفاعل الميثان كيميائيًا مع الأكسجين في الهواء، أي يحترق، مُولِّدًا لهبًا عالي الحرارة وكمية كبيرة من الطاقة الحرارية. هذا هو المصدر الرئيسي للحرارة لفرن الدوران بالغاز الطبيعي.

2. انتقال الحرارة إلى المواد

انتقال الحرارة الإشعاعي: في منطقة التكليس في الفرن الدوار، تنتقل درجة الحرارة العالية للهب إلى المادة بشكل أساسي عن طريق الإشعاع. لا يتطلب انتقال الحرارة الإشعاعي وجود وسط ويمكن نقله مباشرة من جسم ذي درجة حرارة عالية (مثل اللهب) إلى جسم ذي درجة حرارة منخفضة (مثل المادة).

انتقال الحرارة بالحمل الحراري: في منطقة التسخين المسبق، وبسبب فرق درجة الحرارة بين المادة وغاز الاحتراق، يتدفق غاز الاحتراق ويتبادل الحرارة مع المادة. تُسمى هذه الطريقة انتقال الحرارة بالحمل الحراري. يعتمد انتقال الحرارة بالحمل على تدفق السائل، وبالتالي فإن معدل التدفق ودرجة حرارة غاز المداخن سيؤثران على كفاءة انتقال الحرارة.

انتقال الحرارة بالتوصيل: يحدث التوصيل الحراري أيضًا داخل المادة، أي أن الحرارة تنتقل من جزء المادة ذو درجة الحرارة العالية إلى جزء المادة ذو درجة الحرارة المنخفضة. ويحدث هذا النوع من انتقال الحرارة داخل المادة، مما يساعد على تسخين المادة بالتساوي ككل.

3. التصميم الخاص للفرن الدوار يعزز تأثير نقل الحرارة

يتم تثبيت اسطوانة الفرن الدوار بزاوية وتدور: يتم تثبيت اسطوانة الفرن الدوار بزاوية معينة وتدور بسرعة بطيئة. يسمح هذا التصميم للمادة بالتحرك داخل الفرن عن طريق التدحرج والانزلاق، مما يزيد من مساحة التلامس والوقت بين المادة واللهب وغاز المداخن، وبالتالي تحسين كفاءة نقل الحرارة.

جهاز التسخين المسبق: يتم تركيب جهاز التسخين المسبق في نهاية التغذية للفرن الدوار، والذي يمكنه استخدام غاز المداخن أو الحرارة المهدرة لتسخين المادة مسبقًا، وزيادة درجة الحرارة الأولية للمادة، وتقليل الطاقة والوقت المطلوب للتسخين.

استعادة الحرارة المهدرة: يتميز غاز المداخن المنبعث من ذيل الفرن الدوار بدرجة حرارة عالية. للاستفادة من الحرارة المهدرة بفعالية، يمكن تركيب غلاية أو جهاز آخر لاستعادة الحرارة المهدرة في طرف تغذية الفرن لاستعادة الحرارة في غاز المداخن واستخدامها للتدفئة أو لأغراض أخرى.

باختصار، يقوم نظام الاحتراق في الفرن الدوار للغاز الطبيعي بتوليد الطاقة الحرارية من خلال احتراق الغاز الطبيعي، وينقل الحرارة إلى المادة من خلال طرق نقل الحرارة مثل الإشعاع والحمل الحراري والتوصيل. في الوقت نفسه، يعمل التصميم الخاص للفرن الدوار، مثل التركيب المائل ودوران الأسطوانة وجهاز التسخين المسبق واستعادة الحرارة المهدرة، على تعزيز تأثير نقل الحرارة وتحسين كفاءة التسخين واستخدام الطاقة.