Горелки с принудительной подачей воздуха
Основной особенностью данного типа горелок является принудительная подача воздуха, необходимого для горения, при помощи вентилятора.
Газ из газопровода подается в газораспределительное устройство, а из него через сопла вытекает в закрученный поток воздуха. Здесь происходит смешение газа с воздухом. Подготовленная газовоздушная смесь выдается к месту сжигания.
Смешение газа с воздухом зависит от конструкции как самой горелки, так и ее смесителя. Имеются горелки с хорошим предварительным смешением газа с воздухом. Такие горелки обеспечивают горение газа, близкое к кинетическому, и имеют в топке короткое пламя с высокой температурой. Для получения более длинного пламени применяют внешнее смешение газа с воздухом, иногда переносимое в топочное устройство.
Регулировать длину пламени можно, изменив качество смешения газа с воздухом. Чтобы сократить длину пламени, надо обеспечить хорошее предварительное смешение. Это достигается за счет удлинения участка смешения; увеличения разности скоростей газа и воздуха, а также поверхности соприкосновения газовых струй с воздушным потоком; направления потоков газа и воздуха под углом; выдачи газовых струй в закрученный поток воздуха.
Схемы горелок с принудительной подачей воздуха
На рисунке приведены различные схемы горелок с принудительной подачей воздуха. По схеме I газ и воздух к месту сгорания подаются раздельно, параллельными широкими потоками примерно с равными скоростями. Смешение происходит крайне медленно. Горение близко к диффузионному. Пламя длинное, при сжигании углеводородных газов светящееся, имеет невысокую температуру. В схеме II поверхность соприкосновения потоков газа и воздуха увеличена за счет подачи газа внутри воздушного потока (горелка типа «труба в трубе»). Длина пламени сокращается. Еще большее сокращение длины пламени достигается, если обеспечить некоторое предварительное смешение газа с воздухом ( схема III). Улучшение предварительного смешения газа с воздухом достигается установкой в горелке завихрителя, закручивающего поток воздуха (схема IV). Для увеличения площади соприкосновения газа с воздухом вместо одного крупного газовыпускного отверстия делают много мелких под углом к предварительно закрученному потоку воздуха (схема V). Это приводит к образованию более равномерной газовоздушной смеси, что обеспечивает горение, близкое к кинетическому, а также короткое пламя с высокой температурой. Смешение можно еще более улучшить, если газ в закрученный поток воздуха подавать не только с центра, но и с периферии (схема VI), обеспечивая равномерно распределение газовых струй в сносящем потоке воздуха. Закручивание воздушного потока может осуществляться лопаточным направляющим аппаратом, улиткой, тангенциальным подводом к горелке и др.
Горелки с принудительной подачей воздуха (иногда их еще называют дутьевыми или двухпроводными) в зависимости от конструкции работают на газе низкого или среднего давления. Их применяют в основном для промышленных теплоагрегатов: котлов, печей, сушилок и др. Горелки этого типа позволяют использовать теплоту отработанных дымовых газов за счет подогрева в теплообменниках (рекуператорах, регенераторах и др.) воздуха, подаваемого для горения, что позволяет повысить КПД теплоагрегатов.
Недостатками рассматриваемых горелок являются: значительные затраты электроэнергии на дутьевые вентиляторы; усложнение инженерных коммуникаций теплоагрегата из-за наличия воздуховодов, устройств регулирования соотношения газ — воздух и клапанов, отсекающих подачу газа к горелкам при остановке вентилятора.
flaska.ru
обзор видов + как выбрать
В ремонте кровельных покрытий с необходимостью использовать горячий воздух и даже огонь приходится часто: растопить битум, расплавить изнанку рубероида и даже подпаять край металлического листа. А для этого уже необходимы специальные инструменты. Но почему бы просто не поджечь тот же рубероид самодельным факелом, если наша цель – растопить битум?
Дело в том, что так у вас ничего не получится. Как вы направите огонь в нужное направление, особенно при ветре? И надолго ли хватит таких факелов, ведь работа по укладке кровли предстоит серьезная? Вот эти две основные функции и выполняет газовая горелка. А как ее выбрать, мы сейчас вам подскажем.
Газовая горелка при ремонте кровли – вещь незаменимая. Ею не только укладывают листы рубероида, но и разогревают мастику и даже запаивают небольшие швы и отверстия. Вот полный список всех операций:
- Резка и пайка металлических элементов.
- Снятие старого слоя краски.
- Заделка мелких трещин.
- Растопка мастики.
- Подогрев листов перед укладкой.
- Упрочнение стыковочных швов.
Типичная газовая горелка для кровли состоит из удобной рукоятки, трубки, которая подает газ, и металлического стакана на конце. К специальному разъему рукоятки подключается шланг, и в него от баллона поступает нужное количество газа. А регулировать напор нужно через вентиль на редукции.
На практике все просто: нажимаем на рычаг рукоятки, газ поступает в шланг, и на выходе из стакана образуется горение смеси газа и воздуха, которое мы предварительно разжигаем спичкой. Температура пламени настолько высока, что способна достигнуть 1500°С! При помощи вентиля регулируют не только силу пламени, но и его длину.
Обычные газовые горелки достаточно легкие – в пределах 1-1,5 кг, чтобы вы легко могли их удержать в руке и не уронить от усталости. А роль стакана как раз в том, чтобы сформировать поток пламени в нужное направление. Конструкция стакана имеет именно такую форму, чтобы максимально защитить пламя от задувания ветром. Причем и стакан, и ручка у разных моделей горелок сделаны по-разному. Хотя принцип действия у них один: запускать газовую горелку не сложнее кухонной – при помощи обычной спички или зажигалки.
Почти во всех современных газовых горелках для кровли предусмотрено средство регулировки рабочих режимов: режим ожидания и режим работы. Режим ожидания создан специально, чтобы экономить топливо.
Разные модели современных газовых горелок отличаются друг от друга прежде всего принципом подмешивания воздуха в газ. Более старые горелки подключают к баллону с кислородом, а современные умеют забирать воздуха из атмосферы, что удобнее, конечно. Даже газ, который используют горелки, может быть разным. Там, чаще всего в ход идет пропан, но есть также агрегаты чисто на метане. Но мы отметим также другие отличия, ориентируясь на которые вы сможете сделать правильный выбор.
Стандартная газовая горелка в деле:
Итак, профессиональные подрядчики закупают обычно дорогие профессиональные газовые горелки, которые надежны и безопасны в использовании. А вот домашнему умельцу для оборудования и ремонта крыши собственного дома подойдет и небольшой удобный инструмент без дополнительных притязаний. Будет ли хуже качество работы? Вовсе нет! Просто такая газовая горелка не подходит для промышленных работ, где ее используют едва ли не каждый день и где на первом месте – бесперебойность процессов и абсолютная безопасность.
Не приемлема также такая ситуация, когда бригада выезжает на новый объект (и, конечно же, сроки обязательно горят), а горелка – с дефектом. Нет ни времени, ни резерва для того, чтобы все останавливать и выезжать закупать новое оборудование. Тогда как при аккуратном обращении в руках у домашнего мастера даже самый китайский агрегат прослужит верой и правдой не один десяток лет. Особенно, если его использовать не чаще, чем раз в сезон.
И в итоге что при работе с массивной профессиональной горелкой, что с обычной, вы получите одинаковый результат. Но какой бы дорогой и профессиональной не была газовая горелка, перед каждым использованием обязательно проверяйте ее соединительный шланг, герметичность мест соединений и засорение мундштука. Подобные проблемы встречаются не часто, но, если пропустить какой-то дефект, есть риск серьезных последствий.
Хотя, если у вас появилась идея приобрести самую дешевую «зажигалку» (сколько там крыше гаража надо?), то мы поспешим вас отговорить. Дело в том, что если у газовой горелки окажется слабый редуктор, то толку от огня будет не больше, чем от той же паяльной лампы. Работа будет идти крайне медленно – пока нагреете одну часть листа, вторая уже успеет остыть. В итоге вам просто придется снять редуктор и работать без него на свой страх и риск.
На первый взгляд кажется, что затаскивать газовый баллон на крыше – затея как раз самая опасная. Тем более, что сегодня можно приобрести более компактные варианты газовых горелок:
Но на самом деле как раз такие баллончики могут стать причиной ожогов и даже пожара. Речь идет о поддельной китайской продукции, которой бывает богат строительный рынок. Большой баллон все-таки стоит далеко от действующей горелки, тогда как маленький баллончик постоянно находится в зоне высокой температуры, что вовсе небезопасно. Решайте сами!
Еще один момент о безопасности. Старайтесь при выборе газовой горелки для кровли избегать подделок и слишком дешевой продукции – это просто небезопасно. Так, наиболее частая проблема таких горелок в том, что в техническом паспорте рабочее давление может быть указано 0,05-0,08 Мпа, а на деле оказывается до 1,6 Мпа, как в любой пропановой горелке. А вот прилагаемый редуктор совершенно не рассчитан на такие параметры, и закрытый клапан может не выдержать давление прямо на кровле. Такой горелке необходим редуктор, но неопытный пользователь об этом может просто не знать.
Если вы цените удобство в работе, тогда приобретайте рычажную кровельную горелку, в которой не нужно постоянно закручивать и откручивать вентиль. Но какой длины должна быть ручка?
Так, длина горелки – это не стиль, а важный функциональный момент: короткими, которые не превышают по длине и полуметра, обычно делают частичный ремонт, разогревают отдельные участки и плавят нужные места кровли. А вот для более масштабных работ вам понадобится горелка длиной не менее 80 см.
Газовоздушные горелки – самые безопасные в своем роде. Просты в использовании, легкие и создающие пламя достаточно большой мощности. Но современный рынок предлагает также более стандартные варианты, которые работают без кислорода. Выбирайте такую, с какой вам будет комфортнее всего работать:
ГГ-2У: удобные и легкие
ГГ-2С: против сильного ветра
А это уже – профессиональное оборудование. Работает такая горелка на пропане и отличается от предыдущих моделей тем, что отлично работает при сильном ветре. Весь секрет в ее структуре – двух вентилей и двух корпусов, которыми легко точно регулировать режим работы.
ГГС1-1,7: универсальный вариант
Эту модель в строительном мире считают универсальной благодаря ее небольшому весу, размеру и высокой при этом степени производительности. Ею удобно делать сушку кровли и наплавление мягких материалов. При необходимости легко сделать интенсивное пламя до 400°С, что особенно ценно в ремонтных работах. Но работать такой горелкой можно только на горизонтальных участках кровли.
ГГК-1: для точного ремонта
Эта модель отличается более тяжелым и прочным стаканом для обжига старой краски и выполнения гидроизоляции на крыше. Пожалуй, это самая удобная модель для ремонта кровли, тем более что газ в нее подается при помощи рычага.
Горелки ГГС 1-1,0 хорошо подходят для мелких работ, особенно ремонта примыканий, но могут быть задействованы также для укладки гидроизоляции. А вот серия ГГС-1-0,5 радует экономным расходом топлива.
ГГС-4-1,0: четыре раструба
А для профессиональной укладки кровельных материалов применяют модель ГГС-4-1,0, которая оснащена сразу четырьмя раструбами и может прогревать весь рулон сразу – его остается только быстро раскатывать. Значительная экономия времени и сил! Причем справиться с такой работой легко даже одному человеку, но для ремонт всего одной-двух крыш частным домов такое оборудование закупать нет смысла.
ГВ-3: для ремонта металлической кровли
Эта пропановая горелка специально предназначена для подогрева металлов и их ручной спайки, в ее стакане всего 50 мм диаметра.
ГВ-111Р: для зачистки
Еще одна популярная газовая горелка – ГВ-111Р. Ею особенно удобно ремонтировать кровли со старой краской, которую нужно снять, и плавить рулонные битумные материалы.
ГВ-550: для примыканий
Эта модель больше всех других подходит для ремонта точек примыкания кровли. Максимальный нагрев битума при помощи этого инструмента – 300°С.
ГВ-900: сильный огонь
Самый удобный образец, который дает максимальную длину пламени – до 900 мм. Работать при этом можно стоя, во весь рост, что комфортно для ежедневных задач.
ГВ-850: точная регулировка
Эта пропановая горелка оснащена особым вентилем, который дает возможность максимально точно регулировать количество газа и длину пламени при помощи рычага. Но работает такая горелка не на одном газе – здесь обязательно используется технический кислород.
ГГС2-1,5: параллельные раструбы
Эта горелка оборудована двумя параллельными раструбами высокой производительности.
И, наконец, скажем отдельно о самодельных горелках, которые сегодня также часто используют в ремонте кровель.
SIEVERT: современный вариант
Как и любой другой инструмент, такую горелку вы также можете соорудить собственными руками, если уверены в своей дальнейшей безопасности. Но помните, газовая горелка – прибор сложный, и важно соблюдать все правила.
Для того, чтобы сделать факел, вам понадобится рассекатель и металлический стержень – прикрепите их к рукоятке из особого термостойкого дерева. Из газосварочной системы позаимствуйте шланг для подачи газа. И, наконец, исследуйте агрегат на малейшие протечки газа – это важно!
Или же все можно сделать попроще для небольших кровельных ремонтов (получается достаточно мощная горелка, заметим):
Очевидно, лучше купить готовую газовую горелку со всеми сертификатами, чем даже доверить ее изготовление знакомому хорошему мастеру. Только при покупке обращайте внимание и на материал изготовления горелки – только качественный! Ведь любая горелка разогревается до достаточно высокой температуры, а потому материал должен быть сверхпрочным. Далее, посмотрите на рукоятку – она должна быть оснащена держателем из прочной древесины или термостойкого пластика. Это важно, если вы не хотите неожиданно получить ожоги во время работы.
Вот и все тонкости!
krovgid.com
Газовая горелка с принудительной подачей воздуха
У большинства газовых горелок с принудительной подачей воздуха образование газовоздушной смеси начинается в самой горелке и завершается в топке. Воздух для сгорания газа подается с помощью вентилятора. Подачу газа и воздуха в газовой горелке осуществляют по отдельным трубам, поэтому такие горелки часто называют двухпроводными и смесительными. Работают они на газе низкого и среднего давления. Для лучшего перемешивания поток газа чаще всего направляют через многочисленные отверстия под углом к потоку воздуха. В зависимости от направления газового потока различают горелки с центральной подачей газа, если поток направлен от центра к периферии, и горелки с периферийной подачей газа, если поток направлен от периферии к центру горелки.
Горелка ГА с принудительной подачей воздуха:
1-штуцеры для измерения давления газа и воздуха; 2-распределительная камера; 3-газовые трубки; 4-огнеупорная футеровка; 5-смесительная камера; 6-головка с направляющими ребрами для закручивания воздуха.
Во многих конструкциях газовых горелок для улучшения условий смешения потоку воздуха сообщают вращательное движение, для чего используют завихрители с постоянным и регулируемым углом установки лопаток либо вводят воздух тангенциально в горелку цилиндрической формы. Газовые горелки могут работать на горячем воздухе, подогретом за счет использования теплоты отходящих газов. На ряде горелок с принудительной подачей воздуха можно регулировать длину и светимость факела. На отопительных котлах малой и средней мощности устанавливают горелки типов ГА, ГГВ, Г-1,0 и др.
Газовая горелка типа ГА с принудительной подачей воздуха приведена на (рис. 3). Газ низкого или среднего давления подается в распределительную камеру (2), из которой поступает в трубки (3). На концы трубок навернуты конические головки (6), в которых просверлены отверстия для выхода газа под углом к потоку воздуха. Конические головки имеют ребра, предназначенные для закручивания воздуха, поступающего к месту его смешения с газом.
Расположенная в центре газовой горелки трубка предназначена для наблюдения за процессом горения, а при сжигании мазута ее используют для установки форсунки. Свободные пространства между головками трубок в устье горелки уплотняют огнеупорной футеровкой (4) (из жароупорного бетона). Это предохраняет горелку от перегрева и обеспечивает поступление воздуха только к газораспределительным головкам.
Горелка газовая вихревая ГГВ:
1-смотровое окно; 2-газовый коллектор; 3-корпус горелки; 4-лопаточный завихритель; 5-устье горелки; 6-конический туннель.
В газовой горелке вихревой ГГВ (рис. 4) газ из газораспределительного коллектора (2) выходит через отверстия, просверленные в один ряд, и под углом 90° поступает в закрученный с помощью лопаточного завихрителя (4) поток воздуха. Лопатки приварены под углом 45° к наружной поверхности газового коллектора. Внутри газового коллектора расположена труба для наблюдения через смотровое окно за процессом горения. При работе на мазуте в нее устанавливают паромеханическую форсунку.
Горелка для природного газа:
1-камера смешения; 2-конусная насадка; 3-направляющие лопатки; 4-трубопровод для подачи газа; 5-трубопровод для тангенциального подвода воздуха.
На (рис. 5) показана газовая горелка для природного газа. Производительность данной вихревой горелки до 750 м3/ч. Газ поступает в центральный трубопровод (4) горелки и выходит в камеру смешения (1) через ряд мелких отверстий в конусной насадке (2), установленной на выходе из трубопровода подачи газа. Воздух по трубопроводу (5) поступает в камеру смешения по межтрубному пространству, имея вращательное движение, обеспечиваемое тангенциальным подводом к горелке и направляющими лопатками (3).
Большинство штатных горелочных устройств, установленных на котлоагрегатах, являются представителями устройств с круткой потока и имеют ряд общеизвестных недостатков:
- узкий диапазон коэффициента рабочего регулирования;
- высокое критическое значение коэффициента избытка воздуха (α≈1,2), что приводит к затягиванию факела;
- высокое аэродинамическое сопротивление по газовому и воздушному трактам, что приводит к неоправданно завышенной мощности тягодутьевых средств;
- низкое качество смешения горючего и окислителя за счёт выноса под действием центробежных сил на периферию окислителя с большей, чем газ плотностью;
- невозможность устойчивой работы на предельно малых давлениях газа, а также при резких изменениях давления в магистрали;
- запуск при высоких начальных давлениях газа, что создаёт высокую вероятность хлопков и негативно влияет на надёжность и безопасность эксплуатации котельного оборудования.
Технология сжигания топлива с управляемой структурой течения горючего и окислителя, реализованная в горелочных устройствах SF, основана на равномерной раздаче газа в потоке воздуха без привлечения закрутки потока и образовании устойчивой вихревой структуры, обеспечивающей смесеобразование и стабилизацию горения с самоохлаждением горелочного модуля.
Данная технология, реализованная в горелочном устройстве нового поколения типа SF, обеспечивает:
- коэффициент рабочего регулирования Кр›20;
- интенсивное устойчивое горение с коротким факелом при колебаниях давления газа в сети;
- устойчивую работу на малых нагрузках при минимальном перепаде давления на газовых отверстиях горелки от 5 мм вод. ст.;
- оптимальный коэффициент избытка воздуха в горелочном устройстве;
- снижение потерь, повышение КПД котлоагрегата;
- отсутствие перегрева горелки, элементов котла и разрушения футеровки топливных амбразур;
- плавный пуск котлоагрегата, начиная с 2…3 % мощности;
- снижение расхода газа вследствие выше указанных преимуществ;
- снижение потребления электроэнергии на привод тягодутьевых механизмов (до 30%) за счёт малого аэродинамического сопротивления горелочного устройства.
Производственная компания «Спецгазпром» готова провести комплексную модернизацию Ваших котлов с установкой высокоэффективных экономичных газовых горелок SF, а также новейшей автоматики регулирования и безопасности котла.
Предварительный подбор газовых горелок SF на типоряд котлов
Каталог газовых горелок SF (технические характеристики)
specgazprom.ru
Газовые горелки. Конструкция, характеристики и основные требования к ним.
Сжигание газа в бытовых и промышленных установках осуществляется с помощью специальных устройств – газовых горелок.Газ сжигается в камерах горения или в воздушном пространстве.
Основные функции горелки (в общем случае):
– подача газа и воздуха в топочное пространство.
– смесеобразование.
– стабилизация фронта воспламенения при дополнительных нагрузках.
– обеспечение требуемой интенсивности горения газа.
В задачу топки входят:
– обеспечение зажигания и полного сгорания горючей смеси при заданных радиационных характеристиках факела.
Основные элементы горелки:
– смесительное устройство
– головка (насадок) – для обеспечения выхода газовоздушного потока в топочную камеру или воздушное пространство. Она стабилизирует фронт воспламенения в устройстве горелки, предотвращает отрыв и проскок пламени
– огневая часть – представляет собой туннель, где частично или полностью протекает процесс горения. Она одновременно служит и составной частью топочной камеры. Создает устойчивый очаг зажигания и стабилизирует пламя, предотвращающая отрыв пламени
Каждая горелка рассчитывается на определение конструктивных и режимных параметров. Согласно Госту утанавливаются след. Основные определения параметров и характеристик горелки:
-Номианальная тепловая мощность
– номинальное давление газа и в-ха перед горелкой
-номинальная относительная длина факела
-к-т предельного регулирования горелки по тепловой мощности
– к-т рабочего регулирования по тепловой мощности
– удельная металлоемкость
– давление в камере сгорания
– шумовая характеристика.
Интенсивность работы топочного устройства хар-ся 2 показателями: форсировкой и тепловое напряжение и объем топки.
Форсировка- это тепловое напряжение поперечного сечения топки. Она определяется производительностью газогорелочной системы, кот в конечном счете зависит от стабилизации фронта грения.
Тепловое напряжение и объем топки определяют компактность топочного устройства и зависит от скорости горения.
Требования к горелкам:
1) Конструкция должна быть по возможности компактной и простой в изготовлении. Удобной, надежной и безопасной. Не должна содержать элементов с пониженной стойкостью в работе.
2) Горелки работая при заданной производительности, должны обеспечить полное сжигание газа, при минимальном избытке воздуха.
3) Горелки должны работать устойчиво, т.е. без отрыва и проскока пламени в необходимом диапазоне изменения тепловых нагрузок.
4) Пределы регулирования горелок должны удовлетворять технологическим требованиям работы газоиспользующих установок.
5) Потери давления по газовому и воздушному тракту (для горелок низкого давления) должны быть минимальными.
6) Конструкция горелок должна предусматривать удобство зажигания, регулирования и возможность автоматического поддержания необходимого соотношения газа и воздуха при изменении нагрузки и режимных параметров.
7) Интенсивность шума создаваемого горелкой не должна превышать существующих санитарных норм (85 дБ)
Классификация газовых горелок.
ГОСТ на газовые горелки классифицирует по следующим признакам:
1) Способ подачи
· Подача воздуха за счет свободной конвекции
· Подача воздуха за счет разрежения в рабочем пространстве
· Инжекция воздуха газом
· Принудительная подача воздуха за счет давления газа
· Принудительная подача воздуха от постороннего источника:
а) дутьевые горелки с невстроенным вентилятором
б) дутьевые горелки с встроенным вентилятором (блочные)
· Инжекция газа воздухом
· Принудительная подача газовоздушной смеси от постороннего источника
2) Степень подготовки
· Без предварительного смешения горючей
· С частичной подачей первичного воздуха
· С неполным предварительным смещением
· С полным предварительным смешением
3) Скорость продуктов сгорания на выходе из горелки, м/с
· До 20 (низкая)
· Св. 20 до 70 (средняя)
· Св. 70 (высокая)
4) Характер потока, истекающего из горелки
· Прямоточный
· Закрученный неразомкнутый
· Закрученный разомкнутый
5) Номинальное давление газа перед горелкой, Па
· До 5000 (низкое)
· Среднее давление (до критического перепада давлений)
· Высокое давление (критический и сверхкритический перепад давлений)
6) Возможность регулирования характеристик факела
· С нерегулируемыми характеристиками факела
· С регулируемыми характеристиками факела
7) Необходимость регулирования коэффициента избытка воздуха
· С нерегулируемым (минимальным или оптимальным) коэффициентом избытка воздуха
· С регулируемым (переменным или повышенным) коэффициентом избытка воздуха
8) Локализация зоны горения
· В огнеупорном туннеле или в камере горения горелки¦
· На поверхности катализатора, в слое катализатора
· В зернистой огнеупорной массе
· На керамических или металлических насадках
· В камере горения агрегата или в открытом пространстве
9) Возможность использования тепла продуктов сгорания
· Без подогрева воздуха и газа
· С подогревом в автономном рекуператоре или регенераторе
· С подогревом воздуха во встроенном рекуператоре или регенераторе
· С подогревом воздуха и газа
10) Степень автоматизации
· С ручным управлением
· Полуавтоматические
· Автоматические
Диффузионные горелки
У этого типа горелок газ и воздух отдельными потоками поступают в топку, где происходит смесеобразование и горение. Простейшая диф. Горелка представляет собой требу с высверленными в ней отверстиями.
Такие горелки м.б. прямыми, круглыми, Т- и П-образными и т.д. Газ подводится внутрь таких горелок и выходит через отверстия многочисленными струйками, образуя отдельные факелы. Количество отверстий и их диаметр зависят от производительности горелки. Шаг между отверстиями выбирается так, чтобы не было слияния факела обеспечивалось беглость огня при дожигании газа на горелке.
Диаметр отверстия д.б. от 0,5 до 5 мм. При этом следует учитывать легкуюзасоряемость отверстия малого диаметра. Для хорошего перемешивания газа с воздухом рекомендуется делать не более двух рядов отверстий в каждой трубке диф. горелки. Сечение трубы, подводящей газ д.б. не меньше суммарного сечения горелочных отверстий.
«+» диф горелок:
· Просты в изготовлении, надежны в эксплуатации (исключается проскок пламени),
· имеет большие пределы регулирования, могут работать как на низком, так и на среднем давлении газа без дутья,
· дают устойчивый светящийся факел, обладающий высокой радиацией.
«-» диф горелок:
· Имеются небольшие тепловые нагрузки;
· работают с повышенным α (1,2-1,5). Несмотря на большой избыток воздуха эти горелки часто работают с хим. недожогом.
· Большая длина факела
· Необходимость обеспечения устойчивого разряжения в топочном объеме
· Трудность автоматизации процесса сжигания газа (автоматического пропорционирования газа и воздуха)
Созданы конструкции более крупных диф горелок, обладающим неплохими эксплуатационными свойствами (прим., горелка для отопления и пром. котлов). Хорошее перемешивание газа с воздухом достигается за счет многоструйного выхода газа под углом к оси горелки, сто приводит к закручиванию потока
1-внутренний стакан
2-наружный корпус
3-тангенциальные сопловые щели
4,5- воздушные дроссели
Внутренний стакан вставляется в корпус большего диаметра. По внутреннему пространству между корпусом и стаканом проходит газ, вытекающий через 3 в топку. Около 50% потребляемого воздуха подводится через внутренний стакан. Остальное количество – через наружную кольцевую щель. Движение воздуха обусловлено наличием разряжения в топке. Производительность такой горелки от 30 до 350 м3/ч . Они м.б. низкого и среднего давления.
Диф горелки незаменимы в высокотемпературных печах (тепловаренных, сталеплавильных) при подогреве воздуха до температур значительно превышающих температуру воспламенения газа. Предварительное смешение газа с воздухом неосуществимо, поэтому в таких печах диф сжигание газа является не только вынужденным, но и наиболее оправданным, т.к. позволяет получить ярко светящийся сажистый факел большой степенью черноты и интенсивной радиацией.
Подовые горелки
В котельной технике диф горелки могут располагаться нафронтовой или боковой стенках топки, а также внутри нее, на поду. Горелки последнего типа получили название подовые. Используются при переводе отопительных и производственных котлов со слоевыми топками на газообразное топливо. Газ из горелки выходит в топку, куда из-под колосников поступает воздух. Газовые струйки у подовых горелок направляются под углом к потоку воздуха и равномерно распределяются по его сечению.
Процесс смешения осуществляется в спец. щели , образованной огнеупорной кладкой. Это интенсифицирует смешение газа с воздухом, уменьшает α и обеспечивает устойчивое зажигание в образующейся смеси.
1- Коллектор
2- Щель
Коллектор горелки устанавливается на кирпичах, расположенных на колосниковой решетке. Над коллектором огнеупорная кладка образует прямые щели, в которые входит газ, не смешенный с воздухом. Отверстия для выхода газа расположены в 2 ряда в шахматном порядке, симметричном по отношению к вертикальной плоскости с углом между рядами от 90 до 180о. Воздух подается под колосниковую решетку вентилятором или за счет разряжения в топке, поддерживаемого тягой и проходом через щель, омывая коллектор с двух сторон.
Струя газа в результате турбулентной диффузии перемешивается с воздухом и на расстоянии 20 – 40 мм от отверстия начинает гореть. Заканчивается процесс горения на расстоянии 0,5 – 1 м от горелки. Здесь осуществляется диффузионный принцип сжигания газа. Процесс смесеобразования активизируется тем, что поток газа разбит на мелкие струйки, выходящие с большой скоростью под углом к прямому потоку воздуха. Огнеупорные стенки щели выполняют роль стабилизатора горения, предотвращая отрыв пламени, и являются косвенными излучателями.
Максимальная температура на поверхности щели от 900 – 1000 оС. На поверхности коллектора от 300 – 500 оС. Температура колосниковой решетки под щелью 75 – 80 оС. Подовые горелки обеспечивают полноесжигпние газа при α от 1,1 до 1,3. Давление газа от 500 до 5000 Па (номинальное порядка 1000Па). Давление воздуха от 600 до 1000 Па. При работе без дутья в топке д.б. разряжение 20 – 30 Па для котлов средней производительности (от 2 до 10 тонн пара в час) и не более 8 Па для небольших отопительных котлов.
Подовые горелки отопительных котлов имеют размеры: диаметр отверстий от 1,3 до 3 мм (мах 10 – 20 мм), высота щели 130 – 200 мм; ширина определяется расчетом и обычно в пределах 80 – 110 мм.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
zdamsam.ru
Инжекторные газовые горелки – описание, характеристики, применение
Инжекторные горелки – это горелки, принцип действия которых состоит в том, что воздух инжектируется (засасывается) газовой струей в корпус горелки. Инжекторные газовые горелки с низким давлением и предварительным частичным смешением очень широко применяются в городском хозяйстве. И этому есть вполне логическое объяснение, ведь горелки, принцип действия которых заключается в принудительной подаче воздушного потока, для мелких потребителей являются не совсем целесообразными и затратными. Даже инжекционные горелки с низким давлением будут удобнее и выгоднее, поскольку от них также можно получить неплохое сжигание газа.
Инжекторные газовые горелки -принцип работы
Принцип действия инжекционной горелки заключается в том, что поток воздуха всасывается при воздействии мощной газовой струи в корпус, где происходит их смешение. Некоторые инжекторные газовые горелки устроены обратным образом, то есть это тот случай, когда необходимое количество газа всасывается за счет выделяемой энергии мощного потока воздуха. Такой принцип действия возможен при условии давления газа, которое равняется атмосферному давлению. Газ во время прохождения сквозь сопло сильно ускоряется, это способствует образованию разрежения за соплом. Горелки, у которых происходит полное смешение газа среднего давления с необходимым количеством воздуха, в процессе работы выпускают небольшое пламя, а сам процесс заканчивается в минимальном объеме. Газовые горелки, у которых воздух с газом смешиваются только частично, в корпус для смешения попадает только от 40 до 60% необходимого воздуха. Остальной необходимый воздух поступает извне непосредственно к самому пламени за счет разрежения в топках смеси газовых и воздушных потоков, которые инжектировались в смеситель.
Горелки с низким давлением газа отличаются от горелок со средним образованием в них однородной газо-воздушной смеси, в которой количество газа несколько превышает необходимое для возгорания. Поэтому они стабильны в работе и отличаются возможностью применения различных тепловых нагрузок.
Виды горелок
Классифицируются инжекторные горелки по нескольким критериям. В зависимости от давления газа различают горелки с низким и средним давлением. В зависимости от того, установлен в горелке распределительный коллектор или нет, они делятся на горелки многофакельные и горелки с одним факелом. Если в горелке несколько сопел, то такие горелки принято называть многосопловыми, если же только одно сопло, то односопловыми. Сопла могут быть расположены по центру либо вразброс. В зависимости от их расположения горелки делятся на горелки с центральным расположением сопел и периферийным.
Соотношение объемов газа и воздуха инжектируемого горелкой определяют расчетом коэффициентов инжекции и избытка воздуха. При высокой температуре сгорания газа необходимо больший объем воздушного потока и при стабильности коэффициента избытка воздуха коэффициент инжекции должен быть больше.
Если давление газа в горелке находится в пределах от 2000 до 9000 кгс/м2, мощность подсасывания воздуха остается практически без каких-либо изменений даже при условии изменения газового давления и разрежения в топке. Если давление падает ниже, указанного уровня, то коэффициент избыточного воздуха становится больше, а давление падает и увеличивается разжижение в топке.
От стабильности соотношения объемов газа и воздуха зависит качество процесса работы горелки. Изменение плотности газового топлива приводит к изменениям способности горелки засасывать воздух. При изменении температуры сгорания необходимо аналогичное изменение подачи воздуха, необходимого для возгорания. Если все показатели колеблются, то необходимый коэффициент избыточного воздуха можно стабилизировать за счет изменения газового давления в нужном направлении или путем регулирования воздушной заслонки.
Преимущества инжекционной горелки
К основным достоинствам инжекционных горелок относятся инжекция воздуха за счет газовой энергии, отличное смешение воздуха и газа и возможность контроля их объемного соотношения в случае изменения теплового режима горелки.
Недостатки инжекционной горелки
Самыми весомыми недостатками односопловых горелок являются:
- большая длина, учитывая высокую тепловую мощность
- ось сопла должна строго совпадать с осью горелки
- слишком шумные в работе
К недостаткам горелок с низким газовым давлениям относят:
- большую длину факела
- влияние топочного разжижения на интенсивность подачи вторичного воздуха
Среди ряда инжекционных горелок очень известна горелка Казанцева (ИГК). Достоинствами этой горелки являются простота и удобство в использовании, простота конструкции, экономичность (особенно это касается горелок со средним газовым давлением), низкое потребление электроэнергии. К недостаткам можно отнести крупные габариты, низкую мощность и высокий уровень шума.
rumpus.ru
Газовая горелка — Большая советская энциклопедия
Га́зовая горелка
Устройство для смешения воздуха (кислорода) с газообразным топливом с целью подачи смеси к выходному отверстию и сжигания её здесь с образованием устойчивого фронта горения (факела).
С появлением Г. г., изобретённой в 1855 немецким химиком Р. Бунзеном, потребление горючих газов резко возросло вначале для освещения улиц городов, а затем и для др. целей. Многоотраслевой характер применения Г. г. обусловил многообразие конструкций и принципов их устройства. Различают Г. г. диффузионные, инжекционные, двухпроводные, комбинированные и газотурбинные. По величине давления газа, подаваемого в Г. г., различают горелки низкого [до 5 кн/м2(0,05 кгс/см2)], среднего [5—300 кн/м2(0,05—3,0 кгс/см2)] и высокого [св. 300 кн/м2 (3.0 кгс {см2] давления. В зависимости от метода сжигания газа Г. г. бывают факельными (частичное и незавершённое смешение газа с воздухом) и бесфакельными (полное предварительное смешение).
Основные элементы Г. г.: смеситель и горелочная насадка со стабилизирующим устройством. В зависимости от назначения и условий эксплуатации Г. г. её элементы имеют различное конструктивное исполнение.
В диффузионных Г. г. в камеру сжигания подводится газ и воздух. Смешение газа и воздуха происходит в камере горения. Большинство диффузионных Г. г. монтируют на стенках топки или печи. В котлах получили распространение т. н. подовые Г. г., которые размещаются внутри топки, в нижней её части. Подовая Г. г. состоит из одной или нескольких газораспределительных труб, в которых просверлены отверстия. Труба с отверстиями устанавливается на колосниковой решётке или поду топки в щелевом канале, выложенным из огнеупорного кирпича. Через огнеупорный щелевой канал поступает требуемое количество воздуха. При таком устройстве горение струек газа, выходящих из отверстий в трубе, начинается в огнеупорном канале и заканчивается в топочном объёме. Подовые горелки создают малое сопротивление прохождению газа, поэтому они могут работать без принудит, дутья. Диффузионные Г. г. характеризуются более равномерной температурой по длине факела. Однако эти Г. г. требуют повышенного коэффициента избытка воздуха (по сравнению с инжекц.), создают более низкие тепловые напряжения топочного объёма и худшие условия для догорания газа в хвостовой части факела, что может приводить к неполному сгоранию газа.
Диффузионные Г. г. применяют в промышленных печах и котлах, где требуется равномерная температура по длине факела. В некоторых процессах диффузионные Г. г. незаменимы. Например, в стекловаренных, мартеновских и др. печах, когда идущий на горение воздух подогревается до температур, превышающих температуру воспламенения горючего газа с воздухом. Успешно применяются диффузионные Г. г. и в некоторых водогрейных котлах.
В инжекционных горелках воздух для горения засасывается (инжектируется) за счёт энергии струи газа и их взаимное смешение происходит внутри корпуса горелки. Иногда в иижекционных Г. г. подсасывание необходимого количества горючего газа, давление которого близко к атмосферному, осуществляется энергией струи воздуха. В горелках полного смешения (с газом перемешивается весь необходимый для горения воздух), работающих на газе среднего давления, образуется короткий факел пламени, а горение завершается в минимальном топочном объёме. В инжекционные Г. г. частичного смешения поступает только часть (40—60%) требующегося для горения воздуха (т. н. первичный воздух), который и смешивается с газом. Остальное количество воздуха (т. н. вторичный воздух) поступает к факелу пламени из атмосферы за счёт инжектирующего действия газо-воздушных струй и разрежения в топках. В отличие от инжекционных Г. г. среднего давления, в горелках низкого давления образуется однородная газо-воздушная смесь с содержанием газа больше верхнего предела воспламенения; эти Г. г. устойчивы в работе и имеют широкий диапазон тепловой нагрузки.
Для устойчивого горения газо-воздушной смеси в инжекционных Г. г. среднего и высокого давления применяют стабилизаторы: дополнительные поджигающие факелы вокруг основного потока (горелки с кольцевым стабилизатором), керамические туннели, внутри которых происходит горение газо-воздушной смеси, и пластинчатые стабилизаторы, создающие завихрение на пути потока.
В топках значительных размеров инжекционные Г. г. собирают в блоки из 2 и более горелок.
Широкое применение получили инжекционные Г. г. инфракрасного излучения (т. н. беспламенные горелки), в которых основное количество получаемого при горении тепла передаётся излучением, т.к. газ сгорает на излучающей поверхности тонким слоем, без видимого факела. Излучающей поверхностью служат керамические насадки или металлические сетки. Эти горелки применяют для обогрева помещений с большой кратностью обмена воздуха (спортивные залы, торговые помещения, теплицы и др.), для сушки окрашенных поверхностей (тканей, бумаги и др.), разогрева мёрзлого грунта и сыпучих материалов, в промышленных печах. Для равномерного нагрева больших поверхностей (печей нефтеперерабатывающих заводов и др. промышленных печей) применяют т. н. панельные инжекционные излучающие горелки (рис. 1). В этих горелках газо-воздушная смесь из смесителя попадает в общий короб, а далее по трубкам смесь распределяется по отдельным туннелям, в которых и происходит её сгорание. Панельные горелки имеют малые габариты и широкий диапазон регулирования, мало чувствительны к противодавлению в топочной камере.
Широкое распространение получили двухпроводные горелки (с принудительной подачей воздуха), в которых необходимый для горения воздух подаётся вентилятором. Двухпроводные (т. н. дутьевые) Г. г. работают на газе низкого и среднего давления. Горелки имеют малые габариты, обладают большой производительностью при бесшумной работе; их можно применять в топочных устройствах с различной величиной противодавления и регулировать соотношение газа и воздуха. Для сокращения длины факела пламени газовый, а иногда и воздушный поток дробят на отдельные тонкие струйки, закручивают потоки газа и воздуха под углом друг к другу.
Для оперативного перехода с одного вила топлива на другой (особенно в зимние месяцы), а также для совместного сжигания различных видов топлива используют комбинированные горелки: газо-мазутные и пылегазовые. Комбинированные горелки применяют также, когда требуется создать светящееся пламя или когда на газе невозможно обеспечить нужную температуру в топке. Газо-мазутная горелка (рис. 2) состоит из газовой, воздушной и жидкостной частей, обеспечивающих соответственно подвод необходимых для сжигания количества газа, воздуха и мазута. В пыле-газовой горелке для сжигания природного газа в крупных котлах электрических станций газ поступает через периферийные отверстия и направляется к центру, смешиваясь по пути с закрученным потоком воздуха. Горелка снабжена телескопическим устройством с винтовым приводом, позволяющим убирать внутрь трубу, по которой подаётся в топку воздушно-пылевая смесь при работе котлов на газовом топливе. Телескопическое устройство препятствует попаданию пыли в щели между передвижной и стационарной частями трубы.
Увеличивается применение газотурбинных горелок, в которых подача воздуха осуществляется осевым вентилятором, приводимым в движение газовой турбиной. Эти Г. г. предложены в начале 20 в. (турбогорелка Эйкарта). Под действием реактивной силы вытекающего газа турбинка, вал и вентилятор приводятся во вращение в сторону, противоположную истечению газа. Производительность горелки регулируется величиной давления поступающего газа. Газотурбинные горелки могут применяться в топках котлов. Перспективными являются высоконапорные турбинные Г. г. с самоподачей воздуха через рекуператоры и воздушные экономайзеры: газо-мазутные Г. г. большой производительности, работающие на подогретом и холодном воздухе. О применении Г. г. для сварки и резки металлов см. в ст. Газовая сварка и Кислородная резка.
Лит.: Стаскевич Н. Л., Справочное руководство по газоснабжению, Л., 1960: Михеев В. П., Газовое топливо и его сжигание, Л., 1966; Использование газа в промышленных печах, Л., 1967,
Н. И. Рябцев.
Рис. 1. Инжекционная излучающая панельная горелка производительностью до 720 Мдж/ч (170 Мкал/ч).
Рис. 2. Комбинированная газо-мазутная горелка: 1 — корпус горелки; 2 — камера смешения; 3 — регулятор подачи мазута.
Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.megufo.me
4.16. Смесительные газовые горелки | Паровые котлы малой мощности
- Подробности
- Автор: New Boilerer
- Категория: IV. Топочные устройства котлов
- Просмотров: 5755
Смесительные горелки (рис. 73 и 74) предназначены для сжигания природного и искусственного газа в котлах малой мощности. Они выпускаются производительностью от 50 до 250 нм3 газа в час и теплопроизводительностью от 560000 до 1750000 ккал/ч на одну горелку.
Конструкция горелки разработана в основном в двух вариантах — с газовыми насадками, имеющими воздушные завихриватели, и с газовыми завихривающими насадками, располагаемыми по кольцу в цилиндрическом корпусе. Газовая горелка состоит из корпуса с газовой и воздушной камерами, к которым подводится сжигаемый газ и воздух от дутьевого вентилятора низкого давления. Воздушную камеру пронизывают газовые трубки, подающие газ к насадкам горелки. Насадки с воздушными завихривателями имеют ряд небольших отверстий для выхода газа в смесительные туннели, выполненные из жароупорного бетона или из шамотиой массы. Завихривание воздуха производится косыми лопатками, привариваемыми к каждой насадке горелки.
Горелки с газовым завихриванкем имеют чугунную смесительную камеру и тангенциальные газовые насадки (см. рис. 73). Мосподземпроектом разработаны горелки этого типа производительностью до 500 нм3/ч газа.
Смесительные газовые горелки устанавливаются в амбразурах так, что до выхода факела в топку оформляется туннель из шамотного кирпича, что повышает устойчивость работы горелок и уменьшает обгорание газовых насадок.
Изготовители — ведомственные предприятия Мосгаза.
boilerbook.ru