Газовые мини-горелки: классификация и принцип работы, наиболее распространённые модели и их характеристики

Конструкция и применение газовой мини-горелки

Газовой горелкой называют устройство, которое необходимо для пайки медных изделий и прочих объёмных конструкций. Виды оборудования подразделяются на портативные и неподвижные. Газовая портативная горелка более удобна. Её можно доставлять к труднодоступным участкам, переносить в те места, где проводятся работы. В основном газовая портативная мини-горелка нужна для монтажа различных магистралей из меди и инженерных систем, которые связаны с организацией трубопровода. При помощи мини-горелки можно нагреть участок трубы до 2 тысяч градусов, при этом в прогреваемой области деформации не произойдёт.

Принцип работы

Газовые мини-горелки портативного вида с пьезоподжигом могут быть разной конструкции. У одних моделей баллоны могут быть одноразовыми, а у других — съёмными, а третьи вообще работают со стационарными. У многих портативных горелок есть пьезоподжиг для того, чтобы разжигание огня было безопасным и лёгким. В основном это устройство используется для пайки медных труб или прочих изделий из не очень тугоплавкого металла. Во время пайки применяют разные припои — жидкие или твёрдые кислоты для пайки.

Во время работы из баллона подаётся смесь, которая там содержится: ацетиленовая, пропановая или бутановая. Газ проникает в сопло, а там поджигается. Поток огня, который образовался, позволяет до нужной температуры, при которой спаивание будет возможно, прогреть деталь.

Портативную мини-горелку с пьезоподжигом можно применять для спаивания проводов, кабелей, труб, меди, а также для ремонта электроники припоями различных видов. Она может пригодиться и для того, чтобы починить некоторые запчасти в автомобиле (радиатор и прочие).

Но не ограничивается область применения устройства с пьезоподжигом только пайкой изделий. Можно её использовать и в некоторых слесарных работах, при коррозии изделий или при демонтаже для прогрева деталей.

Есть и некоторые нестандартные способы для применения портативного устройства. Если вы любите рыбалку, пикники или охоту, то это устройство может вам пригодиться в полевых условиях. С его помощью можно быстро разогреть еду или развести костёр. При помощи этого агрегата на охоте можно быстро опалить дичь.

Применение

Область использования этого оборудования очень широка. Оно может пригодиться для установки климатических систем, ремонта охлаждающего оборудования, проведения сантехнических работ и прочих операций. Нередко приходится применять это устройство даже при изготовлении украшений. В этих случаях может потребоваться та или иная разновидность оборудования.

Газовые горелки классифицируют по следующим принципам.

По способу регулировки пламени — с регулятором мощности или пьезоподжигом.
По виду сопла — сменные, вращающиеся, напоминающие копьё.
По сфере применения — оборудование узкой направленности и многофункциональные.

Преимущества

Преимуществами этого оборудования портативного типа являются такие особенности:

качество работы. Применение такого устройства позволяет максимально качественно и надёжно соединить участки труб и прочие конструкции из металла;
безопасность. В случае опасности обратные клапаны блокируют газ;
мобильность. Можно управлять не только мощностью устройства, но и положением относительно нагреваемой области;
широкий выбор функций. Можно устанавливать различные сопла на одну и ту же горелку. А это значит, что при помощи одного устройства можно проводить несколько операций;
удобство эксплуатации. Вы не зависите от наличия баллонов с газом, электропитания и прочих тепловых источников.

Основные характеристики

Если вы желаете приобрести это оборудование, то вам необходимо знать, какие именно параметры играют основную роль.

Тип пламени. Пламя может напоминать факел или быть вихревого типа. Для точечной пайки подойдёт пламя в виде факела. Это позволит воздействовать на малую площадь изделия. А вот вихревое пламя хорошо прогревает большую площадь поверхности.
Регулировка пламени. У некоторых типов горелок совсем нет регулятора. На остальных он расположен в различных местах. Чем проще регулировка огня, тем удобнее работа. Разнообразие положений регулятора позволит обработать разные материалы и производить другие операции, помимо пайки — отпуск металла, прогрев и прочие.

Устройства с одноразовыми и стационарными баллонами

Наиболее удобным и компактным устройством является газовая мини-горелка, которая оснащена одноразовым баллоном. Её хорошо применять для пайки медных изделий в труднодоступных местах, а малый вес и компактность делают работу удобнее. Топливом в таких горелках служат газовые смеси, ацетилен или пропан. На ручке устройства находится вентиль регулировки уровня огня.

Максимального качества соединения можно добиться, применяя газовые горелки со стационарными баллонами. С их помощью можно обрабатывать даже самые тугоплавкие металлы.

Устройства для пайки газом с баллончика

Горелка металлическая под баллончик: узкая и очень простая. Её можно надевать на газовый баллончик. К деталям, расположенным в узких местах, позволяют подбираться узкое сопло и регулятор. Нет пьезоподжига, но в целом горелка качественная — большой регулятор подачи газа и везде металл. Бутановый баллон газа позволяет достичь температуры 1300 градусов.

Цена такого оборудования примерно 350 рублей.

Достоинствами являются следующие качества:

Недостаток в том, что отсутствует пьезоподжиг.

Горелка типовая, надеваемая на баллончик газа: предназначается для туристических и кулинарных целей: суши, торты, барбекю и прочие.

Читать еще: Класс прочности болтов и их маркировка

Её можно применять и для сварки, резки и пайки металлических изделий. Присутствуют регулятор пламени и пьезоподжиг. Для горелки применяют газ-бутан. Кожух сопла выполнен из нержавейки, а корпус — из пластика.

Цена такого устройства от 350 рублей.

Достоинства этого устройства:

присутствует пьезоподжиг;
хорошо применять в кулинарии.

Недостаток в том, что корпус пластиковый. По этой причине для того, чтобы не сломать, необходимо аккуратно относиться к ней.

Горелки с широким соплом, одеваемые на баллончик: сделана из латуни, нет пьезоподжига, но она хорошо обжаривает металлические массивные изделия и барбекю. Длину пламени можно легко изменить при помощи регулятора. Температура пламени может достигать 1300 градусов.

Цена такого устройства от 200 рублей.

Достоинство в том, что она хорошо подходит для обработки массивных изделий и кулинарии.

Недостаток в отсутствии пьезоподжига.

Крупное оборудование для сварки и пайки двумя газами

Мини-горелка для ювелирных производств: в ней можно применять два вида газа одновременно: кислород+водород или кислород+ацетилен. Прямо на горелке имеются регуляторы подачи газа и гибкие удобные шланги. Для различной интенсивности пламени имеются сменные насадки. Возможно будет необходимость в покупке дополнительных переходников для регуляторов давления или баллонов.

Цена от 1300 рублей.

Достоинствами таких устройств являются такие качества:

наличие сменных насадок;
удобные крутилки;
удобство держания в руке.

Недостаток в том, что постоянно нужно следить за тонкими шлангами, чтобы они не травили газ.

Горелка кислородно-ацетиленовая с двумя барашками подачи газовой смеси: в наличии имеется изогнутая длинная трубка с соплом на конце. Предназначается для сварки и резки металлических изделий. Повышенный температурный режим позволяет сваривать чёрный металл. Толщина шва при этом будет 0,5−0,2 миллиметра. Длина горелки может быть в пределах 30−45 сантиметров.

Цена — 800 рублей.

Достоинства в том, что она позволяет сваривать и резать металл, а недостаток — в отсутствии пьезоподжига.

Классификация газовых горелок

1. По способу смешивания газа с воздухом горелки подразделяются на три группы:

· Горелки без предварительного смешивания газа с воздухом, газ и воздух подаются в топку (зону горения) раздельно – диффузионные горелки.

· Газовые горелки, в которых происходит частичное смешивание газа с воздухом. В этих горелках газ с воздухом смешивается как в горелке, так и в рабочем пространстве топки, происходит это одновременно с процессом горения – инжекционные горелки низкого давления.

· Горелки полного смешивания, внутри которых происходит перемешивание газа с воздухом, т.е. предварительная переработка газовоздушной смеси до выхода её из горелки в зону горения – инжекционные горелки среднего давления и смесительные.

· Низкого давления (газ до 500 мм в.ст., воздух до 100 мм в.ст.);

· Среднего давления (газ 500-15000мм в.ст., воздух 100-300 мм в.ст.)

4. В зависимости от истечения газовоздушной смеси:

· Однофакельные – в которых смесь выходит через одно отверстие;

· Многофакельные – смесь выходит через большое количество отверстий.

У диффузионных горелок (атмосферные), газ и воздух поступает в топку раздельно и смесеобразование происходит за счет диффузии (медленного проникновения одного вещества в другое) при их соприкосновении. Они представляют собой заглушенный в торце отрезок трубы диаметром 50-70 мм, возле которого просверлено два ряда отверстий в шахматном порядке диаметром 0,5-3мм, с расстоянием (шагом) 4-16 диаметр отверст. Ряды отверстий расположены под углом 60-120 о . Количество отверстий зависит от производительности линии.

Воздух поступает в топку из окружающего пространства вследствие разряжения, создаваемого дымовой трубой и инжектирующего действия газовой струи. Газ поступает под давлением внутрь горелки, выходит через горелочные отверстия в топку, смешивается с окружающим воздухом и сгорает в виде отдельных маленьких факелов. При небольшой тепловой нагрузке струйки газа подсасывают к себе со всех сторон воздух и, перемешиваясь с ним, быстро сгорают синеголубым светящимся пламенем. Такая горелка может работать при давлении газа 30-120 мм в.ст. с К(коэффициент избытка воздуха) 1,2-1,6.

Производительность горелок 1-10 м 3 /час, есть до 100 м 3 /час, но это не выгодно. Горелки могут работать и на среднем давлении газа до 3000 мм.в.ст.

Диффузионные горелки просты по конструкции, имеют небольшие габариты, просты в обслуживании, имеют устойчивое пламя при переменных нагрузках, просты в регулировании путем изменения подачи газа, исключают проскок пламени.

Диффузное горение – это горение, при котором отсутствует предварительное смешивание газа с воздухом. Это горение достаточно устойчиво при следующих условиях:

1. Если скорость истечения струи газа не превышает заданного предела.

2. Если отсутствуют потоки воздуха, способные сорвать горение струи газа.

Недостаток– большой избыток воздуха, факел длинный и требует большой высоты топки.

В топке необходимо постоянно поддерживать сравнительно высокое разряжение, это требует тщательной обмуровки всего котла.

Горелки, в которых образование газовоздушной смеси происходит за счет струи газа (частичного предварительного неполного смешивания). Основной элемент инжекционной горелки – инжектор, подсасывающий воздух из окружающего пространства во внутрь горелки.

В зависимости от количества подаваемого воздуха горелки могут быть:

· Полного предварительного смешивания газа с воздухом;

· Неполной инжекции воздуха.

В этих горелках первичный воздух подсасывается за счет инжекции газа, выходящего из сопла. Для улучшения инжекции горелка имеет суживающуюся часть КОНФУЗОР (горловина) и расширенную цилиндрическую ДИФФУЗОР. В диффузоре скорость падает, а давление увеличивается. Из диффузора газовоздушная смесь поступает в горелочную насадку, а оттуда через отверстие 3-6 мм выходит в топку в виде небольших факелов. Регулирование подачи первичного воздуха происходит вращением регулировочной шайбы, т.е. регулируется степень открытия воздушного зазора. Вторичный воздух подается через поддувальные дверцы, которые так же регулируются степенью открытия.

При нормальной работе горелок и полном сгорании газа, образуется голубовато-фиолетовый факел.

При недостатке первичного воздуха, скорость горения уменьшается, пламя вытягивается, цвет пламени становится желто-соломенным.

При чрезмерном увеличении подачи первичного воздуха, в горелке появляется сильный шум и возможен отрыв пламени. Оператор должен умело регулировать подачу первичного и вторичного воздуха, ориентируясь по цвету пламени.

Достоинства саморегулируется, не требуется устройств для подачи воздуха.

Недостаток сильный шум и неустойчивость работы при малых нагрузках.

Принцип работы этой горелки заключается в том, что газ из газопровода поступает с избыточным давлением в сопло горелки. При выходе из сопла скорость его увеличивается, а давление падает. Струя газа с большой скоростью входит в инжектор, образуя вокруг себя разряжение и тем самым засасывает с атмосферы первичный воздух.

Горелка с принудительной подачей воздуха

Эти горелки имеют неограниченную область применения. Расход газа от нескольких м 3 до 5000 и более. У этих горелок процесс образования газовоздушной смеси начинается в самой горелке и заканчивается в топке. Газ сгорает коротким, несветящим пламенем.

Воздух, необходимый для горения, подается принудительно с помощью вентилятора. Подача газа и воздуха проводится по отдельным трубам, поэтому горелки называются двухпроводными или смесительными,т. к. в них происходит полное перемешивание газовоздушной смеси. Эти горелки работают на низком и среднем давлении. Газ с давлением до 1200Па поступает в сопло 1 и выходит из него через 8 отверстий, диаметром 4,5 мм. Отверстия расположены под углом 30 о к оси горелки, в корпусе 2, горелки, устроены специальные лопатки, придающие потоку воздуха вращательные движения. Таким образом, газ в виде мелких струек пересекается с закрученным потоком воздуха и создается хорошо перемешенная газовоздушная смесь. Горелка заканчивается керамическим тоннелем 4 имеющим запальные отверстия.

Достоинства: широкий диапазон автоматического регулирования, возможность сжигания большого количества газа, предварительный прогрев воздуха, горелка работает с минимальным коэффициентом избытка воздуха.

Недостаток: затраты электрической энергии на работу вентилятора.

Газовые горелки: классификация, характеристики и особенности

Газовое оборудование требует правильного выбора и установки, которая должна соответствовать принятым нормам. В этом случае оно будет работать правильно. Чтобы выбрать оптимальный тип подобных аппаратов, необходимо рассмотреть классификацию газовых горелок. Существует несколько основных характеристик, по которым отличается это оборудование. Виды газовых горелок будут рассмотрены далее.

Преимущества газового оборудования

Рассматривая характеристики и классификацию газовых горелок, необходимо отметить, что подобное оборудование сегодня очень популярно. Это объясняется массой преимуществ. Газ является одним из доступных видов топлива для населения. Его стоимость остается приемлемой для большинства потребителей. Если рядом с жилищем проходит газовая магистраль, нецелесообразно применять для бытовых нужд иные виды энергии.

Читать еще: Свойства химических анкеров, их разновидности и применение

Существует множество типов газовых горелок. Они применяются в разных сферах деятельности человечества. Можно подобрать прибор, который будет оптимально соответствовать существующим условиям эксплуатации. Мощность агрегата может быть разной.

Чтобы подобрать оптимальный вариант, нужно рассмотреть подробно классификацию и характеристики горелок. Их устройство довольно простое. Это делает представленное оборудование надежным в процессе эксплуатации. По этому показателю газовые приборы на порядок превосходят грелки на жидком топливе.

Современное оборудование представленного типа производится по инновационным технологиям. Их работа автоматизирована. Это гарантирует высокий комфорт в ходе эксплуатации горелки, отсутствие сбоев и неполадок в работе. Это значительно увеличивает безопасность эксплуатации оборудования.

Особенности горелок

Чтобы выбрать правильный тип оборудования, необходимо рассмотреть общее назначение газовых горелок. Классификация позволяет выделить несколько групп среди всего многообразия оборудования. Газовой горелкой называется прибор, который смешивает кислород и газ, а затем подает эту смесь к отверстию на выходе. При ее воспламенении образуется устойчивый факел.

Как устроены газовые горелки для котлов? Топливная смесь подается по трубопроводам под давлением. Воздух и кислород соединяются в единую субстанцию в специальном устройстве. При ее выходе из системы происходит воспламенение топливной смеси. Образуется постоянное, устойчивое пламя. Такое оборудование применяется для бытовых и промышленных целей. Оно устанавливается в различных котлах.

Сегодня в продаже представлено два основных типа горелок. Их разделяют по принципу приготовления горючего состава. Бывают атмосферные и надувные приборы. Первый тип горелок еще называют инжекторными. Надувные разновидности могут называть вентиляционными.

Инжекторные разновидности практически всегда являются частью отопительного агрегата. Они поставляются с ним в комплекте, входят в стоимость котла. Отдельно продаются надувные горелки. Они являются более эффективными, так как подача воздуха в конструкции проводится при помощи вентилятора.

Системы газовой горелки выполняют 4 функции. Они смешивают газ с воздухом в правильной пропорции, а затем подают их к фронту горения. Также важной функцией аппарата является стабилизация воспламененного факела. Он не должен отклоняться от установленного уровня. Горелка обеспечивает необходимую интенсивность выделения тепла. Поэтому выбор нужно осуществлять, ориентируясь на потребности в мощности оборудования.

Основные отличия

Классификация газовых котлов и горелок выполняется по разным признакам. Подобное оборудование различается по своей мощности. Для этого учитывают особенности эксплуатации горелки. Чем больший объем нужно обогреть, тем мощнее потребуется горелка.

Газовое оборудование отличается способом смешивания воздуха и горючего. От этого зависит показатель КПД оборудования. Наддувные модели эффективнее. Уровень КПД у них выше.

В разных моделях поток смеси неодинаков. Поэтому нужно перед покупкой ознакомиться с основными рабочими характеристиками прибора.

Горелки изготавливают из разных материалов. Чаще всего это сплавы или металлы. Они должны быть соответствующего качества.

Также в конструкцию многих горелок можно вносить определенные изменения, что должно соответствовать инструкции производителя. Выполняются они с помощью комплектующих для регулировки. При покупке на них обращают внимание. Выбор нужно делать в соответствии с личными предпочтениями. Выполнять регулировку должно быть комфортно.

Основные разновидности

Существует классификация газовых горелок по назначению. Они делятся на две группы. Это могут быть специальные или универсальные приборы. К первой категории относятся горелки, которые могут эксплуатироваться в котлах только определенной конструкции. Для прочих печей это оборудование не подойдет. Универсальные горелки отличаются широкой сферой применения. Они монтируются на большинство современных конструкций печей и котлов.

По способу создания топливной смеси выделяют три категории горелок. Кроме газа, в топливной смеси обязательно присутствует кислород. Смешивать эти ингредиенты оборудование может по-разному. Существуют дутьевые, инжекционные и диффузные горелки. В первую категорию входит оборудование, воздух в котором подается способом нагнетания. В инжекционных горелках воздух для создания топливной смеси подается засасыванием. Диффузные конструкции характеризуются естественным притоком воздуха, который поступает из окружающей среды.

В подобном оборудовании газ может подаваться тонкими струйками, поступать под определенным углом к потоку воздуха. Также в некоторых конструкциях применяется технология разделения горючего на множество мелких потоков или их закручивание.

Другие классификации

Рассматривая виды и принцип работы газовых горелок для котлов, следует выделить и другие классификации. Представленное оборудование может отличаться по показателям теплотворности топлива, которое сжигается в агрегате.

В первую группу по этому признаку входят высококалорийные горелки. Их теплота сгорания максимальная. Такое оборудование выделяет много энергии, позволяя обогревать большие объемы. Минимальная теплота сгорания топлива в таком оборудовании составляет 20 МДж/м³. представленная категория оборудования предназначена для работы на природном газе или попутных продуктах нефтяных газообразных субстанций.

Во вторую группу входят горелки средней калорийности. Они предназначены для кокосового газа или его аналогов. Теплота сгорания в таком оборудовании составляет 8-20 МДж/м³.

К низкокалорийным горелкам относятся приборы, теплота сгорания топлива в которых не превышает 8 МДж/м³. Их применяют в процессах сжигания доменного или генераторного газа.

Кроме того, оборудование отличается избыточным давлением. Оно может быть низким, средним и высоким. Последний вариант встречается довольно редко. Избыточное давление таких агрегатов составляет более 30 кПа. Гораздо чаще применяются горелки среднего и низкого давления. Они подходят для высококалорийных газов. Избыточное давление средних горелок составляет 5-30 кПа. Приборы низкого давления характеризуются этим показателем, находящимся на уровне менее 5 кПа.

Локализация пламени

Рассматривая классификации и конструкции газовых горелок, нужно отметить еще один принцип отличия оборудования. Такие приборы могут иметь разную локализацию пламени. Огонь может формироваться в свободном факеле. В некоторых конструкциях пламя локализуется в зернистой, пористой или перфорированной массе. Этот материал не подвержен горению.

Локализация пламени может наблюдаться также в специальном тоннеле или камере сгорания из огнеупорного материала. Существуют конструкции горелок, в которых огонь появляется непосредственно на огнеупорной поверхности.

В зависимости от типа подобного приспособления определяется и сфера применения оборудования. Так, горелки, в которых пламя образуется в огнеупорном тоннеле и свободном факеле, устанавливаются в котлах для теплоносителей (вода, специальные жидкости на основе антифриза, воздух и т. д.).

Если приспособление сжигает газ в пористой массе или на поверхности из огнеупорного материала, они устанавливаются в обогревателях иного типа. Принцип их работы основан на инфракрасном излучении для обогрева.

Зная существующие классификации, можно правильно выбрать тип оборудования для того или иного котла. При этом учитывают условия эксплуатации обогревателя. Правильно выбранная горелка будет работать много лет, не требуя ремонта или замены.

Требования к горелкам

Существующие классификации газовых горелок для котлов отопления позволяют подобрать подходящее оборудование. Нужно также знать основные требования, которые выдвигаются к таким изделиям. Приобретать горелку можно только при наличии у продукта соответствующего сертификата. Основные их типы изготавливают серийно, они должны соответствовать существующим стандартам.

Газ в них должен пропускаться в определенном количестве. Он должен полностью сжигаться. Коэффициент расхода воздуха у большинства видов горелок минимальный. В процессе эксплуатации оборудование должно обеспечить количество выбросов на минимально допустимом уровне.

Рассматривая классификации горелок и основные требования к подобной технике, следует отметить, что уровень шума при работе не должен превышать 85 дБ. Пламя не должно проскакивать, отрывы также недопустимы.

Если система работает по принципу полного предварительного смешения, скорость подачи смеси должна превышать скорость распространения пламени. Также стоит обратить внимание на конструкцию. Она должна быть простой. Это позволяет выполнить при необходимости ревизию или ремонт.

Диффузные горелки

Изучив классификацию газовых горелок для котлов, можно выделить основные три группы представленного оборудования. Одним из популярных видов является изделие диффузного типа. В этом приборе воздух поступает для смешения с газом из окружающей среды. Этот процесс обеспечивается за счет диффузии.

В бытовых приборах часто устанавливают диффузные горелки. Этот тип оборудования позволяет распределить пламя по значительной поверхности. Воздух не поступает в корпус горелки. Он смешивается с газом за пределами оборудования. Поэтому вторым названием диффузных разновидностей является «горелка внешнего смешивания».

Простая конструкция состоит из трубы, в которой высверлены на определенном расстоянии отверстия. Тепловая мощность подобной конструкции небольшая. Горелки диффузного типа предназначены для сжигания природного газа. Они установлены в небольших водонагревателях, которые используются в быту. Более сложные конструкции применяются в промышленном процессе обогрева.

Горелки инжекционные

В классификации газовых горелок важное место принадлежит инжекционным разновидностям. Газовоздушная смесь формируется в этом случае под воздействием струи топлива. Основным элементом конструкции является инжектор. Он всасывает воздух из окружающей среды.

Читать еще: Из чего состоит бронза: состав сплава бронзы, основные свойства и виды, области применения и маркировка

Основными элементами конструкции являются форсунка, регулятор первичного воздуха, а также коллектор и смеситель. Каждый из этих элементов выполняет определенную функцию. Так, форсунка нужна для превращения потенциальной энергии в кинетическую. Регулятор управляет количеством первичного воздуха, который подается в горелку.

Подсос воздуха и разрежение создает инжектор. Конфузор является самой узкой частью смесителя. Он служит для выравнивания струи смеси. Окончательное перемешивание ее ингредиентов происходит в диффузоре. За счет снижения скорости увеличивается ее давление.

Коллектор распределяет смесь по всем отверстиям системы. Форма этой детали и расстояние между отверстиями зависят от назначения оборудования.

Горелки дутьевые

В классификации газовых горелок самыми экономными являются дутьевые конструкции. Они отличаются возможностью плавно регулировать уровень мощности. Это позволяет увеличить КПД. Газ в этом случае расходуется рациональнее. Такое оборудование работает довольно шумно, но для потребителей одним из основных требований является экономичность горелки. Поэтому именно дутьевые разновидности сегодня наиболее популярны.

Существует три вида дутьевых горелок. В первой группе применяется полное предварительное смешивание газа и воздуха. Второй тип дутьевых горелок обладает частичным предварительным смешиванием. Третьей категорией является оборудование без предварительного смешивания.

Рассмотрев классификацию газовых горелок, можно подобрать оптимальный тип оборудования для своих нужд.

Классификация газовых горелок. Технические характеристики горелок.

Газовая горелка — это устройство для смешения кислорода с газообразным топливом с целью подачи смеси к выходному отверстию и сжигания её с образованием устойчивого факела. В газовой горелке газообразное топливо, подаваемое под давлением, смешивается в смесительном устройстве с воздухом (кислородом воздуха) и образовавшаяся смесь поджигается на выходе из смесительного устройства с образованием устойчивого постоянного пламени.

Газовые горелки обладают широким спектром достоинств. Конструкция газовой горелки очень проста. Ее запуск занимает доли секунды и работает такая горелка практически безотказно. Газовые горелки используются для отопительных котлов или промышленного применения.

Сегодня существует два основных вида газовых горелок, их разделение ведется в зависимости от используемого метода образования горючей смеси (состоящей из топлива и воздуха). Различают атмосферные (инжекторные) и наддувные (вентиляционные) устройства. В большинстве случаев первый вид является частью котла и входит в его стоимость, второй же вид чаще всего приобретается отдельно. Наддувная горелка газовая в качестве инструмента горения более эффективна, поскольку в них подача воздуха осуществляется специальным вентилятором (встроенным в горелку).

Назначениями газовых горелок являются:

– подача газа и воздуха к фронту горения;

– стабилизация фронта воспламенения;

– обеспечение требуемой интенсивности горения.

Типы газовых горелок:

Диффузионная горелка – горелка, в которой топливо и воздух
смешиваются пригорении.

Инжекционная горелка – газовая горелка с предварительным смешиванием газа с воздухом, у которой одна из сред, необходимых для горения, подсасывается в камеру горения другой среды (синоним– эжекционная горелка)

Горелка с полым предварительным смешением – горелка, в которой газ смешиваетсяс полным объемом воздуха перед выходными отверстиями.

Горелка не с полым предварительным смешением –горелка, в которой газ не полностью смешивается с воздухом перед выходными отверстиями. Атмосферная газовая горелка–инжекционная газовая горелка с частичным предварительным смешением газа с воздухом, использующая вторичный воздух среды, окружающей факел.

Горелка специального назначения–горелка, принцип действия и конструкцию которой определяет тип теплового агрегата или особенности технологического процесса.

Рекуперативная горелка–горелка , снабженная рекуператором для подогрева газа или воздуха

Регенеративная горелка– горелка, снабженная ре генератором для подогрева газа или воздуха.

Автоматическая горелка–горелка, оборудованная автоматическими устройствами: дистанционным запальным, контроля пламени, контроля давления топлива и воздуха, запорными клапанами и средствами управления, регулирования и сигнализации.

Турбинная горелка–газовая горелка, в которой энергия вытекающих струй газа используется для привода встроенного вентилятора, нагнетающего воздух в горелку.

Запальная горелка–вспомогательная горелка, служащая для розжига основной горелки.

Наиболее применимы на сегодняшний день классификация горелок по способу подачи воздуха, которые делятся на:

– бездутьевые – воздух поступает в топку за счет разрежения в ней;

– инжекционные – воздух засасывается за счет энергии струи газа;

– дутьевые – воздух подается в горелку или топку с помощью вентилятора.

Используют газовые горелки при различных давлениях газа: низком – до 5000 Па, среднем – от 5000 Па до 0,3 МПа и высоком – более 0,3 МПа. Чаще используют горелки, работающие на среднем и низком давлении газа.

Большое значение имеет тепловая мощность газовой горелки, которая бывает максимальная, минимальная и номинальная.

При длительной работе горелки, где газа расходуется большее количество без отрыва пламени, достигается максимальная тепловая мощность.

Минимальная тепловая мощность возникает при устойчивой работе горелки и наименьших расходах газа без проскока пламени.

При работе горелки с номинальным, обеспечивающим максимальный КПД при наибольшей полноте сжигания, расходом газа достигается номинальная тепловая мощность.

Допускается превышение максимальной тепловой мощности над номинальной не более чем на 20%. В случае если номинальная тепловая мощность горелки по паспорту 10000 кДж/ч, максимальная должна быть 12000 кДж/ч.

Еще одной важной особенностью газовых горелок является диапазон регулирования тепловой мощности.

На сегодня используется большое количество горелок различной конструкции.

Выбирается горелка по определенным требованиям, к которым относятся: устойчивость при изменениях тепловой мощности, надежность в эксплуатации, компактность, удобство при обслуживании, обеспечение полноты сгорания газа.

Основные параметры и характеристики используемых газогорелочных устройств определены требованиями:

– тепловая мощность, вычисляемая как произведение часового расхода газа, м 3 /ч, на его низшую теплоту сгорания, Дж/м 3 , и являющаяся главной характеристикой горелки;

– параметры сжигаемого газа (низшая теплота сгорания, плотность, число Воббе);

– номинальная тепловая мощность, равная максимально достигаемой мощности при длительной работе горелки с минимальным ‘ коэффициентом избытка а воздуха и при условии, что химический недожог не превышает установленных для данного типа горелок значений;

– номинальное давление газа и воздуха, соответствующее номинальной тепловой мощности горелки при атмосферном давлении в топочной камере;

– номинальная относительная длина факела, равная расстоянию по оси факела от выходного сечения (сопла) горелки при номинальной тепловой мощности до точки, где содержание углекислого газа при α = 1 равно 95% его максимального значения;

– коэффициент предельного регулирования тепловой мощности, равный отношению максимальной тепловой мощности к минимальной;

– коэффициент рабочего регулирования горелки по тепловой мощности, равный отношению номинальной тепловой мощности к минимальной;

– давление (разрежение) в топочной камере при номинальной мощности горелки;

– содержание вредных примесей в продуктах сгорания;

– теплотехнические (светимость, степень черноты) и аэродинамические характеристики факела;

– удельная металло– и материалоемкость и удельный расход энергии, отнесенные к номинальной тепловой мощности;

– уровень звукового давления, создаваемый работающей горелкой при номинальной тепловой мощности.

Требования к горелкам

На основании опыта эксплуатации и анализа конструкции горелочных устройств можно сформулировать основные требования к их конструкции.

Конструкция горелки должна быть наиболее простой: без подвижных частей, без устройств, изменяющих сечение для прохода газа и воздуха и без деталей сложной формы, расположенных вблизи носика горелки. Сложные устройства при эксплуатации себя не оправдывают и быстро выходят из строя под действием высоких температур в рабочем пространстве печи.

Сечения для выхода газа, воздуха и газовоздушной смеси следует отрабатывать в процессе создания горелки. В процессе эксплуатации все эти сечения должны быть неизменными.

Количество газа и воздуха, подаваемого на горелку, следует измерять дроссельными устройствами на подводящих трубопроводах.

Сечения для прохода газа и воздуха в горелке и конфигурацию внутренних полостей следует выбирать таким образом, чтобы сопротивление на пути движения газа и воздуха внутри горелки было бы минимальным.

Давление газа и воздуха в основном должно обеспечивать требуемые скорости в выходных сечениях горелки. Желательно, чтобы подача воздуха в горелку была регулируемой. Неорганизованная подача воздуха в результате разрежения в рабочем пространстве или путем частичного инжектирования воздуха газом может допускаться только в особых случаях.

Дата добавления: 2015-10-09 ; просмотров: 10803 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

голоса

Рейтинг статьи