ज्वालक

ज्वालक : (बर्नर). घन, द्रव किंवा वायू या रूपात असणाऱ्या इंधनाला हवेचा नियमित पुरवठा होऊन आणि ज्योत निर्माण होऊन तीपासून जास्तीत जास्त उष्णता किंवा प्रकाश मिळावा यासाठी बनविलेल्या साधनास ज्वालक म्हणतात. इंधनापासून शक्य तितकी जास्त उष्णता अथवा प्रकाश मिळावा म्हणून केलेल्या प्रयत्नांमुळे निरनिराळ्या ज्वालकांचा शोध लागला.

घासलेटाच्या (रॉकेलाच्या) कंदिलाचा ज्वालक हे ज्वालकाचे नित्याच्या व्यवहारातील उदाहरण होय. हा ज्वालक रचनेने अत्यंत साधा असून त्यामध्ये ज्योत पसरट व्हावी व तिला हवेचा पुरवठा संथपणे व सतत होत रहावा अशी रचना असते. त्यामुळे ज्योतीचा धूर होत नाही. कंदिलापेक्षा जास्त प्रखर प्रकाश देणाऱ्या दिव्यासाठी ‘अरगँड’ ज्वालक वापरीत. यात नळीच्या आकाराची पोकळ वात असून ज्वालकातील एका धातूच्या नळीभोवती ती बसविलेली असते. या नळीतून वातीला आतल्या बाजूने, खालून हवेचा पुरवठा होतो. त्याचप्रमाणे वरूनही हवा मिळावी म्हणून एक सच्छिद्र टोपण तीवर बसविण्याची व्यवस्था असते. या दुहेरी योजनेमुळे ज्योत जास्त प्रखर होते व जास्त प्रकाश मिळतो. बाहेरच्या बाजूस असलेल्या नलिकाकार काचेमुळे जास्त हवा खेचली जाऊन हवेच्या झोतापासून ज्योतीचे रक्षण होते.

ज्वालकांचे (१) वायू इंधन ज्वालक, (२) द्रव इंधन ज्वालक व (३) घन इंधन ज्वालक असे तीन प्रकार करता येतात.

वायू इंधन ज्वालक : कोलगॅसपासून प्रकाश मिळविण्यासाठी विल्यम मर्‌डॉक (१७५९–१८३९) यांनी जो ज्वालक प्रथम बनविला त्यामध्ये इंधनवायू व हवा यांचे मिश्रण अगोदर न होता, ज्वलन-क्षेत्रात होत असे. हा ज्वालक फारसा प्रसार पावला नाही. वायू इंधन ज्वालकाचे जनक रॉबर्ट व्हिल्हेल्म बन्सन (१८११–९९) हे होत, असे मानले जाते. उच्च तापमान मिळविण्यासाठी प्रयोगशाळेत वापरता येईल असा ज्वालक बनविण्याच्या हेतूने त्यांनी केलेल्या प्रयत्नांचे फळ म्हणजेच १८५५ मध्ये तयार करण्यात आलेला बन्सन ज्वालक होय. यातील मुख्य तत्त्व म्हणजे इंधनवायू व हवा यांचे मिश्रण अगोदरच तयार होऊन ते ज्वलनक्षेत्रात येते, हे होय. काहींच्या मते बन्सन यांच्यापूर्वी पीटर डेसजा व फॅराडे यांना याची माहिती होती. परंतु या ज्वालकाची उपयुक्तता बन्सन यांच्यामुळेच जगास पटली यात शंका नाही.

बन्सन ज्वालक : या ज्वालकामध्ये एक उभी नळी असून तीमध्ये तळाशी असलेल्या आडव्या नळीतून एका छिद्रावाटे इंधनवायू आत येतो व वर नळीत जातो. ज्वालकाच्या तळाशी उभ्या नळीस सु. ०·५ सेंमी. व्यासाचे एक भोक असते. काही ज्वालक प्रकारांत अशी समोरासमोर दोन भोके असतात. उभ्या नळीस बाहेरील बाजूने वेढणारी २–२·५ सेंमी. व्यासाची एक सरकनळी असते. तिला बाजूला ०·५ सेंमी. व्यासाचे एक (अथवा दोन) भोक असते आणि सरकनळी फिरवून ज्वालकाच्या तळाशी असलेले भोक (अथवा भोके) जरूरीप्रमाणे कमीजास्त मोकळे करता येते व आवश्यकतेप्रमाणे कमीअधीक हवा इंधनवायूबरोबर मिसळण्यासाठी आत घेता येते. इंधनवायू जेव्हा उभ्या नळीत जाऊ लागतो त्या वेळी तो या भोकातून येणारी हवा आपल्याबरोबर ओढून घेतो. इंधन आणि हवा यांचे मिश्रण बनून ते उभ्या नळीच्या वरच्या टोकाशी जळते. भोके कमीजास्त उघडी ठेवून इंधनात पुरेशी हवा मिसळलेली असली म्हणजे ज्योत धूम्रहीन व निळसर रंगाची असते. हा ज्वालक प्रयोगशाळेत फार उपयोगी पडतो.

मत्स्यपुच्छ ज्वालक : काचेच्या नळीला बाक देताना किंवा अन्य ठिकाणी जेव्हा काचेचा बराच लांबीचा भाग तापवावा लागतो त्या ठिकाणी हा ज्वालक उपयोगी पडतो. याची तळभागाची रचना बन्सन ज्वालकासारखीच असते, परंतु वरचा भाग स्वतंत्र असून ज्योत माशाच्या शेपटीसारखी अरुंद व पसरट व्हावी असा आकार त्यास दिलेला असतो.

घरगुती वायुज्वालक : स्वयंपाकासाठी वापरतात त्या गॅसच्या शेगडीचा ज्वालक बन्सन ज्वालकाच्या तत्त्वावरच बनविलेला असतो. इंधनवायू ज्वलनक्षेत्राच्या जाळीपर्यंत येतानाच बाजूची हवा आपल्याबरोबर खेचून घेतो आणि हवा व वायू यांचे मिश्रण ज्वालकाच्या छिद्रांतून बाहेर पडून जळते. पुरेशी हवा मिसळलेली असल्यामुळे ज्योत निळसर असते.

मेकर ज्वालक : बन्सन ज्वालकाच्या योगाने एक भाग इंधनवायू व त्याच्या सु. अडीच पट आकारमानाची हवा असे मिश्रण वापरता येते. त्यामुळे अशा ज्योतीचे तापमान मर्यादित होते. जास्त हवा घेण्याचा प्रयत्न केल्यास मिश्रण ज्वालकाच्या उभ्या नळीच्या आतील छिद्राजवळ पेटते. अशा ज्वलनास प्रतिगामी ज्वलन म्हणतात. मेकर या नावाने प्रसिद्ध असणाऱ्या ज्वालकात हवा घेण्याची भोके जास्त मोठी असून शिवाय ज्वालकाच्या वरच्या भागात एका उभ्या जाळीची योजना केलेली असते व तिच्यामुळे प्रतिगामी ज्वलन टळते.

 टेकलू व फिशर या ज्वालकांतही धातूच्या उभ्या जाळीची रचना असते. ज्वलनस्थानी भोके पाडलेली तबकडी वा नळीचे वलय असते.

ऑक्सि-हायड्रोजन व ऑक्सि–ॲसिटिलीन फुंकनळ्या : ऑक्सिजन व हायड्रोजन किंवा ऑक्सिजन व ॲसिटिलीन ह्या वायूंचे ज्वलन करून उच्च तापमान (सु. २,८००° से.) मिळविण्यास सोयीच्या फुंकनळ्यांमध्ये एका नळीत दुसरी अशा रचनेचा ज्वालक असतो. त्यामध्ये आ. ६ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे आतल्या नळीतून ऑक्सिजन व बाहेरच्या नळीतून हायड्रोजन (अथवा ॲसिटिलीन) वायूचे जोराचे प्रवाह सोडले म्हणजे ज्वालकाच्या मुखाशी त्यांचे मिश्रण होते व अतिप्रखर ज्योत उत्पन्न होते.

प्रयोगशाळांमध्ये काचेची लहानसहान उपकरणे बनविण्यासाठी किंवा फुटलेली दुरुस्त करण्यासाठी भात्याने हवा फुंकून इंधनवायूपासून पुरेसे उच्च तापमान असलेली ज्योत मिळवितात. त्या फुंकनळ्यांचे ज्वालक वरील प्रकारचेच असतात.

द्रव इंधन ज्वालक : द्रव इंधनांपासून प्रकाश मिळविण्यासाठी वापरतात त्यांपैकी काही ज्वालकांचे वर्णन प्रारंभीच केले आहे. ही इंधने उष्णता निर्मितीसाठीही उपयोगी पडतात. वनस्पतिज व खनिज तेले यांचा समावेश अशा इंधनांत होतो. तथापि खनिज तेलेच उदा., घासलेट व क्रूड तेल मुख्यतः वापरली जातात.

वातीच्या स्टोव्हचा ज्वालक :स्वयंपाकासाठी वापरतात त्या वातीच्या स्टोव्हचा ज्वालक साधा असतो. यास्टोव्हच्या सामान्य प्रकारात तळाशी असलेल्या तेलाच्या टाकीवर ज्वालकबसविलेला असतो.त्यामध्येएक अथवा अनेकवाती असतात व त्यांतून केशाकर्षणाने घासलेट वर येते. वाती ज्या ठिकाणीअसतात त्याच्या आतील बाजूस एक उभे पत्र्याचे नळकांडे असते. त्याची वरचीबाजू मध्यभागी सु. १० सेंमी. व्यासाचे भोक असलेल्या तबकडीने बंद केलेलीअसते. काही प्रकारांत तळातून हवा घेण्याची व्यवस्था असते. अशा प्रकारांत हेनळकांडे सच्छिद्र असते. वातीच्या बाहेरच्या बाजूसही छिद्रे असलेले आणखी एकनळकांडे असते. वाती पेटविल्यावर ही दोन्ही नळकांडी तापतात व त्यांमधील हवाहलकी होऊन वर जाऊ लागल्यामुळे बाहेरच्या नळकांड्यातील छिद्रांतून सर्वबाजूंनी हवा आत शिरते. त्यामुळे घासलेटाची वाफ व हवा यांचे मिश्रण बनून तेनळकांड्याच्या शिरोभागी येते व पेटते. तेथे त्यास अधिक हवा मिळत असल्यामुळेज्वलन संपूर्ण होऊ शकते व म्हणून निळसर ज्योत निर्माण होते. 

दाबयुक्त हवा असलेल्या स्टोव्हचा ज्वालक : या स्टोव्हमध्ये पंपाने हवा भरली म्हणजे टाकीत असलेले घासलेट ज्वालकाच्या उभ्या नळीत चढते. या नळीच्या भोवताली एक वाटी बसविलेली असते. सुरुवातीस तीमध्ये स्पिरिट घालून ते पेटवितात. त्यामुळे नळीतून वर जाणारे घासलेट चांगले तापते. घासलेट तापण्याची क्रिया चांगल्या प्रकारे होत राहण्यासाठी ज्वालकात असलेल्या नळ्यांच्या साहाय्याने ते खेळविले जाण्याची व्यवस्था असते. काही स्टोव्ह प्रकारांत उदा., प्रवासी स्टोव्हच्या, साध्या उभ्या नळीच्या ज्वालकात घासलेट चांगले तापावे म्हणून धातूच्या बारीक जाळीचे एक वेटोळे घातलेले असते. पंप केल्यावर ज्वालकाच्या सूक्ष्म छिद्रातून घासलेटाची वाफ जोराने वर येते व ती भोवतालची हवा आपल्याबरोबर खेचून घेऊन ज्वालकाच्या वरच्या तबकडीवर आपटते व त्यामुळे विखुरली जाऊन पसरट बनून पेटते. त्यामुळे ज्वलन जास्त सुलभ होते व उच्च तापमान असलेली निळी ज्योत मिळते. स्टोव्ह पेटलेला असतो त्या वेळी तबकडी तापून लाल झालेली असते. या तापमानास घासलेटाच्या रेणूंचे काही प्रमाणात भंजन होऊन ज्वलनास आणखी साहाय्य मिळते. टाकीला जोडलेला पंप आणि चावी यांच्या उपयोगाने घासलेटाचा पुरवठा पाहिजे तसा नियंत्रित करून ज्योत लहानमोठी करता येते.

डाखकामात वापरतात त्या सरळ झोतासारखी ज्योत देणाऱ्या दाबयुक्त हवा असलेल्या स्टोव्हच्या ज्वालकाची रचना मुख्यतः वरीलप्रमाणेच असते. मात्र येथे ज्योत पसरट न होता अरुंद व लांब होईल अशी रचना केलेली असते.

बिन-आवाजी स्टोव्हचा ज्वालक : वर वर्णिलेला स्वयंपाकासाठी वापरतात तो स्टोव्ह पेटलेला असताना फर्‌र्‌र्‍ असा कर्णकटू आवाज सतत होत असतो. तो होऊ नये किंवा निदान कमी व्हावा म्हणून उपयोगी पडणारे बिन-आवाजी ज्वालक मिळतात. या ज्वालकात तेल खेळविण्याची व्यवस्था वरील ज्वालकाप्रमाणेच असते परंतु वरच्या भागात एकात एक बसणारी दोन टोपणे असतात. आतील टोपणास वर एक भोक असते. बाहेरच्या टोपणाच्या बाजूला अनेक लहान लहान छिद्रे पाडलेली असतात आणि वरची बाजू बंद असते. तीच आवाजी ज्वालकातील तबकडीचे काम करते. हवामिश्रित इंधनवायू बाहेरच्या टोपणाच्या वरच्या बाजूवर आपटतो व नंतर दोन टोपणांच्या मधील जागेतून छिद्रांवाटे बाहेर पडतो व पेटतो. अशा योजनेमुळे एकच मोठी ज्योत होण्याऐवजी लहान लहान अनेक ज्योती निर्माण होतात व त्यामुळे आवाज पुष्कळच कमी होतो.

प्रकाश देणारे ज्वालक : घासलेटाच्या वाफेच्या ज्वलनाने उत्पन्न होणाऱ्या उष्णतेचा उपयोग करून सिरियम व थोरियम यांच्या ऑक्साइडांचा थर असलेल्या जाळीचे टोपण तापविले म्हणजे प्रखर प्रकाश पडतो. असा प्रकाश मिळविण्यासाठी जो ज्वालक वापरतात (उदा., किटसन किंवा पेट्रोमॅक्स दिवे) त्याची रचना थोडी वेगळी असली, तरी त्याचे तत्त्व बन्सन व मेकर या ज्वालकांप्रमाणेच आहे. या दिव्यात सामान्यतः घासलेटाची टाकी ज्वालकाच्या पायथ्याशी असते. तेथून निघणाऱ्या उभ्या नळीस एका ठिकाणी एक छिद्र असते व ते स्वच्छ ठेवण्याची व्यवस्था असते. पंप केल्यावर या नळीतून घासलेट वर चढते व छिद्रातून बाहेर पडू पाहते. नळीभोवती छिद्राच्या खालच्या बाजूस स्पिरिटाने नळी तापविण्यासाठी वाटी असते. तीत स्पिरिट भरून ते पेटविल्यावर नळीतून वर चढणारे घासलेटही तापते व त्याची वाफ छिद्रातून बाहेर पडते. छिद्र असलेल्या नळीच्या या टोकाच्या वर थोड्या अंतरावर ज्वालकाच्या वरच्या भागाची वक्रनलिका असते. हिचा व्यास खालच्या नळीपेक्षा थोडा मोठा असतो त्यामुळे छिद्रातून बाहेर पडून घासलेटाची वाफ जेव्हा वरच्या भागात शिरते त्या वेळी ती भोवतालच्या हवेला आपल्याबरोबर खेचून येते. वक्रनलिकेच्या दुसऱ्या टोकाशी बाहेर पडणारे वाफ व हवा यांचे मिश्रण पेटवितात. त्यामुळे उच्च तापमानाची ज्योत मिळते व जाळीचे टोपण तापदीप्त होऊन प्रकाश देते.

तेल ज्वालक : कारखान्यामध्ये क्रूड तेल व तत्सम इतर तेले उष्णता उत्पन्न करण्यासाठी वापरतात. त्यासाठी उपयोगी पडणाऱ्या ज्वालकात ज्वलनापूर्वी इंधनाचे सूक्ष्म कण केले जातात व ते हवेशी मिसळून त्यांचे ज्वलन केले जाते. या कणीकरण (सूक्ष्म कण बनविण्याच्या) क्रियेसाठी हवेचा अथवा पाण्याच्या वाफेचा उपयोग केला जातो. कणीकरणामुळे हवेशी मिश्रण होणे सुलभ होते व त्यामुळे या इंधनापासून वर्णहीन व उच्च तापमानाची ज्योत मिळते. तिची लांबीही आवश्यकतेप्रमाणे कमी अगर जास्त करता येते.

या तेल ज्वालकांचे तीन प्रकार करता येतात : (१) कणीकारक इंधनद्रवाच्या बाहेरून पण सर्व बाजूंनी (सूक्ष्म कण बनविणारे) आत सोडण्याची योजना असलेला (आ. १२ अ), (२) ते इंधनाच्या एका बाजूने आत सोडण्याची व्यवस्था असलेला (आ. १२ आ) व (३) इंधनप्रवाहाच्या मध्यातून आत सोडण्याची रचना असलेला (आ. १२ इ, ई).

घन इंधन ज्वालक: घन इंधनांत कोळसा हे प्रमुख घन इंधन आहे. कोळशाची अतिसूक्ष्म भुकटी इंधनासाठी वापरण्याची पद्धत रूढ आहे. द्रव इंधनाचे ज्वलन ज्याप्रमाणे होते त्याचप्रमाणे कोळशाची ही भुकटी जाळता येते. कलिलरूप भुकटी [⟶ कलिल] करण्यासाठी कोळसा खूप दळावा लागतो. भुकटी कलिलरूप झाली की, ती हवेत तरंगू लागते आणि तिचे ज्वलन कणीकरण केलेल्या तेलाप्रमाणे खास बनावटीच्या ज्वालकात करता येते. त्यायोगे या इंधनाचा पूर्ण फायदा मिळू शकतो. अशा ज्वालकांपैकी एक ज्वालक म्हणजे लोपक्यूला ज्वालक होय. तो आ. १३ मध्ये दाखविला आहे.

ज्वालकांच्या वरील प्रकारांखेरीज विशेष कामासाठी उपयोगी पडतील असे अनेक ज्वालक कार्यानुरूप रचना करून बनविलेले आहेत. उदा., ⇨ज्योत प्रकाशमापन  या विश्लेषण तंत्रात वापरण्यात येणारा बेकमन ज्वालक.

संदर्भ :

1. Himus, G. W. The Elements of Fuel Technology, London, 1958.

2. Brame, J. S. S. King, J. G. Fuel : Solid, Liquid and Gaseous, London, 1967.

शेजवलकर, बा. ग.

“