แผ่นเตาพ่นตัวขับและตัวตามของแผ่นเตาพ่นแบบโซ่ วิเคราะห์ทางเทคนิค

ตะแกรงลูกโซ่แบบสายโซ่ประกอบขึ้นจากบาร์ตะแกรงตัวขับและบาร์ตะแกรงตัวตามที่ต่อสลับกันเป็นสาย ทั้งสองต่างกันโดยสิ้นเชิงทั้งโครงสร้าง หลักการรับแรง และหน้าที่ใช้งาน แบ่งงานกันชัดเจนและทำงานประสานกัน จนครบขั้นตอนการลำเลียงเชื้อเพลิง การเผาไหม้ด้วยการระบายอากาศ การผนึกกันรั่ว และการระบายตะกรัน

การแบ่งงานของบาร์ตะแกรงตัวขับและตัวตาม

บาร์ตะแกรงตัวขับ (บาร์ขับ) เป็นชิ้นส่วนรับกำลังของตะแกรงแบบโซ่ มีโครงสร้างบานพับแกนหมุดในตัว ต่อเป็นสายโซ่ทั้งผืนด้วยคันดึงเหล็กกลม และขบกับเฟืองโซ่ด้านหน้าเพื่อส่งกำลัง จึงเป็นโครงรับแรงดึงของตะแกรงทั้งชุด ตลอดการทำงานมันรับแรงดึง แรงเสียดทาน และแรงกระแทกทางกล พร้อมพาบาร์ตัวตามทั้งหมดเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสม่ำเสมอ ทำให้ตะแกรงหมุนเวียนทั้งผืน บาร์ตัวขับมีจำนวนน้อย แต่รับภาระต่อชิ้นสูง จึงเป็นชิ้นส่วนรับแรงหลักของโครงสร้างกลไกตะแกรง

บาร์ตะแกรงตัวตาม (บาร์ตาม) ไม่มีโครงสร้างส่งกำลังของตัวเอง อาศัยแรงดึงจากบาร์ตัวขับในการเคลื่อนตามทั้งหมด วางเรียงหนาแน่นระหว่างบาร์ตัวขับและกินพื้นที่ส่วนใหญ่ของตะแกรง ทำหน้าที่ปูรองรับเชื้อเพลิง สร้างช่องระบายอากาศสม่ำเสมอ ผนึกกล่องลม และป้องกันลมข้ามช่อง รั่วถ่าน และรั่วลม บาร์ตัวตามมีจำนวนมากและครอบคลุมพื้นที่กว้าง เป็นชิ้นส่วนเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงซึ่งสัมผัสเปลวไฟและตะกรันโดยตรง

ความแตกต่างของโครงสร้างและรูปทรง

บาร์ตัวขับมีโครงสร้างหนาขึ้น รับแรงได้สูง มีหูบานพับคู่พร้อมรูแกนหมุดในตัว เหมาะกับการต่อด้วยคันดึงและการขบส่งกำลังกับเฟืองโซ่ หน้าบาร์แคบ ความหนามาก ความแข็งเกร็งสูง จึงต้านแรงดึง แรงบิด และความล้าทางกลได้ค่อนข้างดี ช่องระบายอากาศเล็กกว่า เพราะให้ความสำคัญกับความแข็งแรงของโครงสร้างและความเสถียรของการส่งกำลังก่อน การระบายอากาศเป็นหน้าที่เสริม โดยรวมแข็งแรง ยากต่อการบิดเบี้ยวและแตกหัก เหมาะกับการเดินเครื่องกลต่อเนื่องยาวนาน

บาร์ตัวตามมีหน้ากว้างและบาง ไม่มีโครงสร้างบานพับส่งกำลัง รูปทรงออกแบบให้ผนึกแนบสนิท ส่วนใหญ่เป็นการต่อแบบราบหรือต่อแบบรูปตัว S บาร์ที่อยู่ติดกันขบกันแน่นเป็นโครงผนึกแบบเขาวงกต ช่วยกั้นลมข้ามช่องในกล่องลมและลดการรั่วของถ่านและเถ้าลอย ช่องระบายอากาศสม่ำเสมอและเป็นระเบียบ จึงจับคู่สัดส่วนลมปฐมภูมิได้ และรับประกันการจ่ายออกซิเจนให้ชั้นเชื้อเพลิงเพียงพอ บาร์นี้ครอบคลุมพื้นที่เผาไหม้หลักของตะแกรง และทนเปลวไฟอุณหภูมิสูง เถ้าตะกรันกัดเซาะ และรังสีความร้อนได้โดยตรง

การเลือกวัสดุให้เหมาะกับสภาพใช้งาน

ข้อกำหนดหลักของบาร์ตัวขับคือสมรรถนะทางกล ส่วนความทนความร้อนเป็นข้อกำหนดรอง อุตสาหกรรมใช้เหล็กหล่ออบเหนียว KTH350 เป็นมาตรฐาน สภาพรับแรงสูงเลือกเหล็กหล่อเหนียว QT450, QT500 สภาพรับภาระหนักอุณหภูมิสูงเลือกเหล็กกล้าหล่อคาร์บอน ZG230-450 วัสดุกลุ่มนี้มีความเหนียวดีและความต้านทานแรงดึงสูง ยากต่อการแตกเปราะและบิดเบี้ยวจากการดึงไปมาและการสั่นสะเทือนทางกล จึงเหมาะกับการส่งกำลังต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง

บาร์ตัวตามอยู่ในสภาพเผาไหม้อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน ข้อกำหนดหลักคือความเสถียรที่อุณหภูมิสูง สภาพปกติใช้เหล็กหล่อเทา HT200 เป็นมาตรฐาน หม้อไอน้ำถ่านหินและชีวมวลทั่วไปนิยมใช้เหล็กหล่อทนความร้อนซิลิคอน 5 RTSi5 ซึ่งให้ผลเสถียรในสภาพ 750-850℃ เชื้อเพลิงกำมะถันสูงและห้องเผาไหม้อุณหภูมิสูงเลือกเหล็กหล่อทนความร้อนกลุ่มโครเมียม RTCr2, RTCr16 เพื่อต้านการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง การกัดกร่อนจากเถ้าตะกรัน และการแตกร้าวจากความร้อนสลับ

สมรรถนะการทำงานและอายุใช้งาน

บาร์ตัวขับมีสามหน้าที่ หนึ่งคือขบกับเฟืองโซ่และรับแรงดึงของสายตะแกรงทั้งผืน ขับให้ตะแกรงหมุนเวียนและลำเลียงเชื้อเพลิงไปด้านหลัง สองคือยึดระยะและรูปทรงโดยรวมของตะแกรง ป้องกันสายตะแกรงเบี่ยง ชะลอตัว หรือติดขัด สามคือทนแรงเสียดทานของแกนหมุดและการกระแทกจากการขบของเฟืองโซ่ เพื่อให้ระบบส่งกำลังเสถียร

บาร์ตัวตามรับผิดชอบสี่หน้าที่ หนึ่งคือปูรองรับชั้นถ่านและชั้นชีวมวลเป็นพื้นที่กว้าง ให้การกระจายเชื้อเพลิงสม่ำเสมอ สองคือใช้ช่องระบายอากาศที่สม่ำเสมอแบ่งจ่ายลมเป็นช่วง เพื่อให้การเผาไหม้เสถียรตลอดการอบแห้ง การติดไฟ และการเผาไหม้จนหมด

สามคือกั้นลมข้ามช่องในกล่องลมและการรั่วของลมและถ่านผ่านตะแกรง ลดการใช้พลังงานพัดลมและความสูญเสียเชื้อเพลิง สี่คือเผชิญเปลวไฟอุณหภูมิสูงและการกัดกินของเถ้าตะกรันโดยตรง รักษาเสถียรภาพการเดินเครื่องที่อุณหภูมิสูง

รูปแบบการสึกหรอของทั้งสองต่างกันด้วย บาร์ตัวขับแทบไม่ถูกเผาไหม้เสียหาย อาการเสียส่วนใหญ่คือสึก หลวม บิดเบี้ยว แตกหัก อายุใช้งานปกติ 2-3 ปี จึงไม่ต้องเปลี่ยนบ่อย บาร์ตัวตามมีการสึกหรอทางกลน้อย ส่วนใหญ่เป็นการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง ผิวลอก การกัดกร่อน และการแตกร้าวจากความร้อนสลับ วัสดุ RTSi5 ปกติมีอายุ 12-24 เดือน สภาพอุณหภูมิสูง กำมะถันสูง เชื้อเพลิงเปียก อายุจะสั้นลงเหลือ 8-12 เดือน ในสภาพเช่นนี้บาร์ตัวตามจึงเป็นชิ้นส่วนสิ้นเปลืองหลักของตะแกรง

การเลือกวัสดุทำได้โดยจับคู่ตามสภาพการใช้งาน เชื้อเพลิงแห้งและเปียกทั่วไปกับอุณหภูมิเตาปกติใช้บาร์ตัวขับ KTH350 คู่กับบาร์ตัวตาม RTSi5 ได้ความคุ้มค่าค่อนข้างดี เชื้อเพลิงกำมะถันสูง อุณหภูมิสูง หรือคุณภาพต่ำ ให้ยกระดับบาร์ตัวตามเป็นเหล็กหล่อทนความร้อนกลุ่มโครเมียม สภาพรับภาระหนักให้ยกระดับบาร์ตัวขับเป็นเหล็กกล้าหล่อ