Промышленные горелки
15/09/2015
Для отопительных и других видов промышленных котлов используются как газовые, так и жидкотопливные горелки. Как ясно из названия, основное их отличие заключается в виде используемого топлива, при том, что оба типа горелок образуют устойчивый стабильный факел, необходимый для работы котла.
Промышленная горелка Гб-0,34
Жидкотопливные горелки (например, ГБЖ-0,8) используют для работы печное бытовое или дизельное топливо, что чрезвычайно удобно в условиях отсутствия газовых магистралей. Они отличаются простотой монтажа и обслуживания. Жидкотопливные горелки применяются главным образом для водогрейных котлов.
Газовая горелка (например, ГБам-2,7) образует газовоздушную смесь, которая поступает к месту сжигания и формирует устойчивый факел. Газовая горелка для котлов отопления пользуется неизменной популярностью благодаря своим неоспоримым достоинствам: как экономическим, так и функциональным. Газовые горелки из-за доступности и относительной дешевизны природного газа отличаются достаточной экономичностью, что весьма немаловажно в современных условиях. Кроме того, газовая горелка обладает еще рядом достоинств: простая конструкция, безотказность в работе, легкая установка и эксплуатация. Такие горелки не коптят, работают тише, чем жидкотопливные горелки, запускаются за секунду.
Жидкотопливные и газовые горелки производства АО “БКМЗ” с системой КСУБ-06 работают в трехступенчатом (либо модулируемом) режиме регулирования и используются для автоматизированных отопительных котлов и других агрегатов (водогрейных котлов, сельскохозяйственных теплогенераторов, котлов промышленного назначения). Автоматическая система позволяет контролировать температуру и оптимизировать режим работы котлоагрегата в целом, независимо от того какая на нем установлена горелка – газовая или жидкотопливная. Безопасность работы в режиме автоматического розжига и безаварийного отключения (режим ожидания команды) позволяет осуществлять эксплуатацию котла в автоматическом режиме, в том числе без постоянного присутствия обслуживающего дежурного персонала.
bkmz.ru
Горелки для водогрейных котлов
Горелка КП-500Б. Котел КВГн.
Горелки КП-50Б. Двухходовые жаротрубные котлы Ферроли.
Горелки КП-125Б. Котел ТВГ.
Горелки КП-630Б. Котел башенного типа ПТВМ.
Горелки КП-630Б. Переведенный в водогрейный режим котел ДКВР.
Газовые горелки для водогрейных котлов осуществляют нагрев воды, использующейся на самых разных промышленных объектах и в различных организациях: для систем горячего водоснабжения, отопления, вентиляции и технологических нужд.
В первую очередь именно газовая горелка для котла обеспечивает экономию газа: равномерное тепловое поле в топке, максимально качественное сжигание топлива, поддержка заданных температурных режимов. Все это позволяет значительно повысить энергоэффективност указанных систем.
Производители
горелок для котлов могут предложить разнообразные варианты и модели, и все они, в той или иной мере, будут подходить для котла и соответствовать техническим требованиям. Но какие бы горелки вам не советовали, все производители знают, что наиболее энергоэффективной, экономически выгодной, надежной и производительной является современная блочная горелка с плавным управлением мощностью.Купить горелку на котел достаточно просто: нужно обратиться к производителю, который подберет тип и определит комплектацию горелки. От этого будет зависеть, какая сложится на газовую горелку для котла цена. Самое главное, чтобы производитель при разработке и изготовлении горелки водогрейного котла применял современные технологии, надежные комплектующие и качественную автоматику управления.
Именно такие надежные, долговечные и современные горелки серии КП с автоматикой для котла изготавливает ООО «Газтехаппарат» – производитель газовых горелок с огромным опытом запущенных в работу и действующих горелок за плечами.
gorelki-teplogeneratory.ru
Газовые промышленные горелки
Конструкции современных газовых приборов, предназначенных для сжигания газа, в обязательном порядке включают газовые промышленные горелки различной конструкции. Необычайно широкое применение газовых горелок обусловлено многообразием их принципов устройства, а также вариативностью конструкционных решений. Областью применения газовых горелок в различных отраслях промышленности являются всевозможные технологические агрегаты, современные теплогенераторы (различных модификаций), обычные водогрейные котлы, широко используемые во всех отраслях паровые котлы, а также плавильные печи.
Принцип работы, таких приспособлений, как газовые промышленные горелки, достаточно прост: используемое топливо, то есть газ, смешивается в определенной пропорции с кислородом, затем эта газо-воздушная смесь, проходя через выходное отверстие устройства газовой горелки, воспламеняется и образует достаточно уверенное пламя. Для сжигания газов дегазации, образуемых в качестве побочного производства угледобывающей промышленности, а также различного рода технологических, коксодоменных и синтетических газов применяются газовые промышленные горелки, изготавливаемые по специальным чертежам.
Разновидности и устройство газовых промышленных горелок
Как правило, газовые горелки, используемые в промышленности, подразделяют на два типа:
– тип Б – это газовые блочные горелки с рабочим диапазоном мощности 250 кВт – 10 МВт
– тип В – это газовые блочные горелки с рабочим диапазоном мощности 1 МВт – 25 МВт + выносной вентилятор.
Неоспоримые преимущества таких приспособлений, как газовые промышленные горелки:
– низкое энергопотребление;
– экологическая безопасность;
– устойчивое горение;
– достаточная равномерность температуры, поддерживаемой в топочной камере;
– компьютерное управление процессами и чувствительность регулировки;
– возможность автоматической регулировки настройки приводов воздушной и газовой заслонок;
– контроль сжигания газо-воздушной смеси при помощи датчика контроля пламени.
Комплект оборудования газовой промышленной горелки включает следующие комплектующие:
– устройство розжига;
– горелка газовая;
– запорная арматура;
– вентилятор;
– датчики давления и датчики температуры;
– регуляторы расхода газа и воздуха с приводом;
– системы автоматического управления процессами;
Принцип работы газовых промышленных горелок
Прежде всего, топливу и воздуху по отдельности задаются необходимая скорость и направление. Данные компоненты нагреваются внутри газовых промышленных горелок до необходимой температуры. Затем происходит соединение воздуха и топлива, т.е. образование горючей смеси. В этот момент наиболее важен так называемый эффект «засасывания», когда в трубке, по которой прошел газ под давлением, возникает разрежение. В связи с этим воздух затягивается внутрь и соединяется с газом. Завершает все процесс горения, когда газо-воздушная смесь загорается от специального прибора, расположенного на трубке.
Немаловажным фактором качества горелки признают:
– возможность создания прямолинейного факела;
– возможность создания закрученного разомкнутого и не разомкнутого факела;
– возможность изменения характеристик факела: его протяжённости и крутки.
Газовые промышленные горелки, возможно использовать, как на крупных производственных предприятиях, так и в деятельности средних промышленных компаний, имеющих укомплектованные цеха для изготовления разнообразной продукции.
promplace.ru
Горелки для паровых котлов
Горелка КП-500Б. Котел ДЕ.
Горелка КП-63Б. Парогенератор Ферроли.
Горелка КП-100Б. Котел Е.
Горелка КП-800Б. Котел ДКВР.
Горелка КП-1250Б. Котел ДЕ-16.
Горелки КП-2000Б. Котлы ДЕ-25.
Выбор горелки для котла, то есть правильный подбор горелки для котла, невозможен без опыта применения горелок в различных котлах. Подбор осуществляется по типу котла и его производительности, а также с учетом требований заказчика. От этого выбора зависит очень многое, в том числе и себестоимость выпускаемой продукции.
Ответственные производители горелок для котлов, а именно таким является ООО «Газтехаппарат», рекомендуют тем, кому необходима замена горелки котла, купить газовую горелку серии КП. Эта современная горелка (квазикинетическая блочная газовая горелка) наилучшим образом зарекомендовала себя в России и других странах.
Современные технологии, современная автоматика, надежные комплектующие и опытный производитель газовых горелок паровых котлов обеспечат вам бесперебойную работу горелки и строгое соблюдение режимов работы.
Подходя к продаже горелок для котлов со всей возможной ответственностью, ООО «Газтехаппарат» сообщит вам цену газовой горелки для котла только после квалифицированного подбора и определения комплектации.
Такой принцмп гарантирует получение заказчиком лучшей газовой горелки именно для его котлов. Индивидуальный подход, огромный опыт, проверенные материалы и комплектующие, безупречная репутация говорят сами за себя: ООО «Газтехаппарат» – надежный и проверенный поставщик.
gorelki-teplogeneratory.ru
Подбор газовых горелок к водогрейным котлам
Первое, на что нужно обратить внимание, выбирая газовые горелки для водогрейного котла, – это их основные характеристики, заданные заводом-изготовителем. Сюда относятся мощность, тип и диапазон регулирования. Также важно учитывать топочную мощность конкретного котла и давление газа.
С учетом перечисленных особенностей существует несколько способов подбора горелки. Они универсальны для всех водогрейных котлов, независимо от их расположения – будь то частный дом или котельная.
1. По мощности. Разница в производительности котла и горелки должна быть незначительно смещена в пользу последней. Это нужно для оптимального функционирования агрегата. Установив горелку, существенно превышающую его топочную мощность, Вы рискуете превысить допустимый уровень нагрузки котла.
2. По типу регулирования мощности. Среди них выделяют одноступенчатый,двухступенчатый, плавно-двухступенчатый или модулируемый. Данный фактор не играет роли, если у вас котел малой мощности. В противном случае стоит отдать предпочтение горелкам последнего типа. Так Вы без проблем установите оптимальную рабочую мощность котла и снизите нагрузку на стенки камеры сгорания. Ведь у горелок с плавным набором мощности при включении либо переходе со ступени на ступень резкие колебания в давлении невозможны.
3. По давлению газа. От данного показателя зависит диаметр газовой арматуры,влияющий на пропускную способность рампы. Значит, давление подходящей горелки будет прямо пропорционально объему газа, необходимому для работы агрегата.
При выборе оборудования необходимо учитывать технические особенности продукции конкретного производителя. Так, горелки Weishaupt требуют более низкого давления газа, чем модели компаний-конкурентов со схожими техническими характеристиками. А применение нестандартных видов газового топлива допустимо только после проверкиих «совместимости» с Вашей горелкой. Данный тест проводится специалистами по подбору горелок после получения ими соответствующего запроса и анализа газа.
Для водогрейных котлов применяются газовые горелки практически всех фирм-изготовителей. Поэтому в нашем обзоре будут рассмотрены только модели ведущих европейских и отечественных производителей, представленные на российском рынке.
Weishaupt (Германия)
Мощность: 12,5 – 22000 кВт
Виды топлива: природный, сжиженный, биогаз, попутный газ. «Нестандартное» топливо может быть использовано, если химический состав газа соответствует требованиям производителя оборудования.
Работа газовых горелок Weishaupt полностью автоматизирована (микропроцессорное управление W-FM 05). Применение современных технологий обусловило высокий КПД при сгорании топлива. Благодаря этому данные горелки по экономичности и эффективности существенно превосходят аналогичные модели других производителей.
Газовые горелки Weishaupt предназначены для различных промышленных и бытовых теплогенераторов, в том числе котлов. При этом модели от Weishaupt не подходят для установки снаружи помещения.
Горелки серии WG 5-40 подходят для эксплуатации на водогрейных установках с циклическим режимом работы.
Корпус горелок выполнен из алюминия. В качестве материала для кожуха использован высокопрочный шумопоглощающий пластик. Доступность всех узлов и механизмов оборудования значительно облегчает проведение сервисных работ.
BALTUR (Италия)
Мощность: 16,6 – 6500 кВт.
Виды топлива: природный и сжиженный газ.
Надувные (вентиляторные) компактные горелки BALTUR отличаются высокой надежностью, простотой эксплуатации и невысокой ценой. Наличие различных модификаций горелок обеспечивает их совместимость с большинством котлов, в том числе с моделями небольших размеров. Конструкционные особенности пламенной головы помогают достичь стабильности газо-воздушной смеси. Кроме того, газовые горелки BALTUR характеризуются низким уровнем шума. Данное оборудование идеально подходит для котлов малой и средней мощности.
Корпус горелки сделан из алюминиевого литья, дефлектор и сопловая труба – из нержавеющей стали. Специальная конструкция высоконапорного вентилятора обеспечивает качество работы горелки. Устройство фланца крепежа позволяет подобрать оптимальное расположение сопла в камере сгорания.
Управление циклом работы оборудования и контроль безопасности осуществляется с помощью электронных устройств. Горелки компании BALTUR также поставляются в Россию под маркой Wester Line.
OILON (Финляндия)
Мощность: 12 – 63000 кВт.
Виды топлива: природный и сжиженный газ.
Автоматизированные горелки Oilon отличаются экологичностью, высокой рабочей эффективностью, привлекательным дизайном и простотой обслуживания. Для отопительной системы частного дома подойдут компактные модели (средний вес – 11кг) малой мощности. К ним относится оборудование серий OILON JUNIOR GAS G (12– 82кВт), OILON GP (45 – 400кВт) и OILON GKP (45 – 400кВт; комбинированные газо-дизельные горелки).
Газовые горелки Oilon производятся с учетом европейских стандартов EN 676.
Cib Unigas (Италия)Мощность: 19 – 13000 кВт
Виды топлива: природный и сжиженный газ.
Фирма Cib Unigas предлагает потребителю моноблочные и двухблочные модели горелок.
Также возможно выбрать горелку по типу регулирования мощности. Производитель поставляет на рынок одноступенчатые, двухступенчатые, плавно двухступенчатые(модулируемые) модели. Все оборудование продается вместе с комплектующими.
Дополнительные детали подбираются индивидуально, в зависимости от типа котла.
У горелок последней серии Idea улучшена не только производительность, но и дизайн.
Каркас горелки отлит из алюминия, а кожух выполнен из прочного пластика. Мощность двигателя вентилятора вдвое превосходит показатели предыдущих моделей.
Elco (Германия)
Мощность: 15 – 1907 кВт.
Виды топлива: природный и сжиженный газ.
Газовые горелки Elco представляют собой моноблок со встроенным воздушным вентилятором. Оборудование данного производителя предназначено для котлов,топочная мощность которых не превышает 2100 МВт. Модельный ряд представлен одноступенчатыми, двухступенчатыми, плавно-двухступенчатыми или модулируемыми горелками. В комплекте с горелками Elco поставляется дополнительное оборудование (антивибрационная вставка, блок контроля герметичности и др.).
РУСНИТ (Россия)
Мощность: 20 – 100 кВт.
Виды топлива: природный и сжиженный газ.
Для установки на водогрейных котлах предназначены модели РУСНИТ-5035 и РУСНИТ-5135. Работа горелок и контроль горения факела полностью автоматизированы. В случае внештатной ситуации (нарушение тяги в дымоходе и т.п.) горелка отключается, подача топлива прекращается. Абсолютная точность регулировок подачи воздуха и газа обеспечивает качественный процесс горения при одновременной экономии топлива.
Конструкция горелок делает обслуживание максимально удобным и быстрым.
Помните, что грамотно выбранная горелка гарантирует продолжительную, максимально эффективную и одновременно экономичную эксплуатацию Вашего котлоагрегата.
Все новости раздела Наша Работа
Все новости и статьи
gazovik-teploenergo.ru
Газовые горелки для котлов: типы, установка, подбор
Отопление дома газом обходится в 2-3 раза дешевле любого другого способа обогрева жилища. Однако этот разрыв можно увеличить 4-кратного превосходства. Для этого нужно лишь подобрать энергетически эффективные газовые горелки для котлов отопления.
Поскольку КПД (коэффициент полезно действия – соотношение потребляемой и отданной энергии) котла, по большей части, зависит именно от этого узла. Разновидности газовых горелок
С технической точки зрения горелка – обычный смеситель, который обеспечивает формирование газово-воздушной смеси, окисляемой в камере сгорания котла. Причем энергетическая эффективность котла зависит от степени прогорания топлива, которая, в свою очередь, связана с процентным соотношением газа и кислорода в подаваемой в камеру сгорания смеси.
Газовая горелка для котла отопления
Поэтому в основе классификации горелок находится именно способ подачи кислорода в камеру сгорания.
Этот способ сортировки позволяет выделить следующие типы газовых горелок:
- Атмосферный вариант «смесителя», предполагающий естественный приток воздуха.
- Надувной вариант, предполагающий механический приток, организуемый с помощью напорного оборудования (вентилятора).
- Диффузионно-кинетический вариант конструкции, предполагающий дозированную подачу потока воздуха, подмешиваемого к потоку прямо во время горения.
Кроме того энергетическая эффективность котла зависит от возможности регулировать интенсивность горения топлива в рабочей камере теплогенерирующей установки. И чем шире диапазон регулировки, тем выше энергетическая эффективность оборудования. Причем это правило распространяется и на стационарное котельное оборудование, и на портативные (баллонные) газовые горелки – КС 1005 и ее аналоги.
Поэтому вторичная классификация горелок построена на возможности управлять пламенем в камере сгорания котла.
Этот способ сортировки выделяет следующие разновидности горелок:
- Одноступенчатый вариант, который исключает возможность регулировки в процессе горения.
- Двухступенчатый вариант, обеспечивающий два режима работы котла.
- Модулируемый вариант, предоставляющий возможность регулировать интенсивность горения в пределах от 10 до 100 процентов.
Разумеется, все вышеописанные разновидности горелок обеспечивают совершенно разную энергетическую эффективность. Поэтому каждый тип горелок заслуживает отдельной оценки.
Достоинства и недостатки атмосферных горелок
Такие смесители ставят на бытовые котлы напольного размещения, предназначенные для обогрева строения площадью до 100-120 квадратных метров. Внешне такой узел похож на полую трубку с перфорацией. Газо-воздушная смесь поступает в топку сквозь эти отверстия. При этом типовые атмосферные газовые горелки для котлов отопления получают кислородосодержащий воздух естественным путем, а за розжиг факела отвечает пьезоэлектрический элемент.
Пример горелки атмосферной
Основные достоинства подобной горелки:
- Энергетическая независимость – котел будет работать даже при отключении электричества.
- Компактные размеры – такой горелкой можно оборудовать малогабаритный теплогенерирующий агрегат.
- Длительный срок эксплуатации – конструкция горелки максимально проста – тут нечему ломаться.
- Низкая цена – и сама горелка, и сопутствующее оборудование производится по упрощенной технологии, исключающей необходимость инсталляции дорогостоящих деталей, электроники и прочих изысков.
Главные недостатки атмосферных горелок:
- Ограниченная сфера применения – такой узел монтируют только в котлы мощностью до 12-15 кВт.
- Совместимость только с одним источником энергии – природным газом. Для жидкого топлива нужна абсолютно иная горелка.
- Возможность использования только одноступенчатой регуляции или двухступенчатого варианта с ручным управлением процессом переключения ступеней.
Плюсы и минусы надувных горелок
Такой смеситель используется во всех котлах с закрытой камерой сгорания. Формирование газо-воздушной смеси происходит на базе механического притока. Воздух в горелку закачивает прямоточный или вихревой вентилятор с регулируемой частотой вращения побуждающего узла.
Надувная система газового котла с горелкой
Основные достоинства таких горелок:
- Высокий КПД, объясняемый пресыщением газа кислородом.
- Высокий уровень автоматизации смесителя, объясняемый возможностью регулировки интенсивности горения за счет дозирования как притока кислорода, так и объемов подаваемой в форсунки смеси. Такие горелки работают в паре с модуляторами или многоступенчатыми регуляторами, управляемыми терморегуляторами.
Главные недостатки:
- Высокая цена – автоматические газовые горелки с механическим побуждением притока собираются из дорогостоящих узлов и деталей.
- Высокий уровень шума – его генерирует вентилятор или турбина.
- Зависимость от электричества – без напряжения на контактах вентилятора и узла розжига такая горелка работать не будет.
Преимущества и недостатки диффузионно-кинетических горелок
Такой смеситель монтируется преимущественно в промышленные котлы большой мощности. Причем перед введением воздуха в топку он подогревается самим котлом (рекуперация) или сторонней установкой (регенерация). В итоге подогретая газо-воздушная смесь прогорает в топке с максимальной отдачей, обеспечивая наибольший КПД даже в случае окисления больших объемов топлива.
Комбинированная горелка для котла
Основные достоинства:
- Максимальный КПД.
- Высокая автоматизация – промышленные горелки оснащаются высокоэффективными модуляторами, отслеживающими температуру не только в системе, но и за стенами отапливаемого строения.
- Максимальная энергетическая эффективность – диффузор, рекуператор, регенератор и модулятор гарантируют уменьшение объемов потребления топлива на 15 и более процентов.
Главные недостатки:
- Дорогостоящий сервис – установка газовой горелки в котел и последующее обслуживание этого узла осуществляется только подготовленными специалистами.
- Высокая цена – в конструкцию горелки входят не только дорогостоящие детали (модулятор, диффузор и прочее), но и недешевые узлы (рекуператор, регенератор и так далее). Такой агрегат не может стоить дешево.
- Исключительно промышленное предназначение горелки – в бытовые котлы такие узлы не монтируют, однако в коммунальных теплогенерирующих установках они встречаются.
Что выбрать для дома?
Горелка газовая для котлов отопления ИСКРА-16
- Если у вас небольшое жилище – до 120 квадратных метров – остановите свой выбор на штатной (атмосферной) горелке. Она поставляется вместе с котлом и легко обслуживается. В итоге вы не потратите ни копейки и не будете «ломать голову» над тем, как почистить газовую горелку котла. Хотя мы не советуем вам вмешиваться в работу газовых приборов – лучше вызовите мастера. При этом на малых объемах потребления газа относительно низкий КПД атмосферного варианта практически не заметен.
- Если вы счастливый владелец по-настоящему большого дома – покупайте котел с надувной горелкой. Или замените штатный смеситель в вашем теплогенерирующем агрегате более производительным узлом с принудительным надувом. Да, такая горелка стоит дороже обычной, но прирост КПД и экономия топлива помогут вам сэкономить на оплате счетов «газовых» компаний. Однако ищите мастера для сервисного обслуживания горелки – сами вы ничего не сделаете.
- Если вы решили приобрести котел для многоквартирного дома, то вам придется купить диффузионно-кинетическую горелку или инжекционный вариант смесителя. Атмосферный или надувной вариант вам не помогут – мощный котел потребляет слишком много топлива, поэтому недостаток кислорода в газо-воздушной смеси выльется в слишком большие энергетические потери, оплачиваемы из вашего кармана.
Также советуем посмотреть:
climanova.ru
Классификация промышленных горелок
Классификация газовых горелок
Газовая горелка – устройство, обеспечивающее подачу определенного количества горючего газа и окислителя (воздуха или кислорода), создание условий смешения их, транспортировку образовавшейся смеси к месту сжигания и сгорания газа. Есть горелки, у которых к месту сгорания подается только газ или газ и воздух, но без их предварительного смешения внутри горелки.
Требования, предъявляемые к горелкам:
· создание условий для полного сгорания газа с минимальными избытком воздуха и выходом вредных веществ в продуктах сгорания;
· обеспечение необходимой теплопередачи и максимального использования теплоты газового топлива;
· наличие пределов регулирования, не меньших чем требуемое изменение тепловой мощности агрегата;
· отсутствие сильного шума, уровень которого не должен превышать 85 дБ;
· простота конструкции, удобство ремонта и безопасность эксплуатации;
· возможность применения автоматики регулирования и безопасности;
· соответствие современным требованиям промышленной эстетики.
Основные функции газовых горелок: подача газа и воздуха к фронту горения газа, смесеобразование, стабилизация фронта воспламенения, обеспечение требуемой интенсивности процесса горения газа.
По методу сжигания газа все горелки можно разделить на три группы:
· без предварительного смешения газа с воздухом – диффузионные;
· с неполным предварительным смешением газа с воздухом – диффузионно-кинетические;
· с полным предварительным смешением газа с воздухом – кинетические.
Кроме того, горелки можно классифицировать по способу подачи воздуха, расположению горелки в топочном пространстве, излучающей способности горелки, давлению газа.
Широкое распространение имеет классификация горелок по способу подачи воздуха. По этому признаку горелки подразделяют следующим образом:
· бездутьевые, у которых воздух поступает в топку за счет разрежения в ней;
· инжекционные, в которых воздух засасывается за счет энергии струи газа;
· дутьевые, у которых воздух подается в горелку или топку с помощью вентилятора.
Горелки могут работать при различных давлениях газа: низком – до 5000 Па, среднем – от 5000 Па до 0,3 МПа и высоком – более 0,3 МПа. Наибольшее распространение имеют горелки, работающие на низком и среднем давлениях газа.
Важная характеристика горелки – ее тепловая мощность, кДж/ч:
где QН – низшая теплотворная способность газа, кДж/м3; VЧ – часовой расход газа горелкой, м3/ч.
Различают максимальную, минимальную и номинальную тепловые мощности газовых горелок. Максимальная тепловая мощность достигается при длительной работе горелки с большим расходом газа и без отрыва пламени. Минимальная тепловая мощность возникает при устойчивой работе горелки при наименьших расходах газа без проскока пламени. Номинальная тепловая мощность горелки соответствует режиму работы с номинальным расходом газа, т. е. расходу, обеспечивающему наибольший КПД при наибольшей полноте сжигания газа. В паспортах горелок указывают номинальную тепловую мощность.
Максимальная тепловая мощность горелки должна превышать номинальную не более чем на 20 %. Если номинальная тепловая мощность горелки по паспорту 10000 кДж/ч, то максимальная должна быть 1 2 000 кДж/ч.
Еще одна важная характеристика горелки – предел регулирования тепловой мощности п = 2 … 5:
n = Qr min / Qr max,
где Qr min – минимальная тепловая мощность горелки; Qr max – максимальная тепловая мощность горелки.
В эксплуатации находится большое количество горелок различных конструкций. Общие требования для всех горелок: обеспечение полноты сгорания газа, устойчивость при изменениях тепловой мощности, надежность в эксплуатации, компактность, удобство при обслуживании.
Существует много разных классификаций газогорелочных устройств, которые мы можем видеть в Таблице 1.
Таблица 1. Классификация газовых горелок
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диффузионные горелки
В диффузионные горелки воздух, необходимый для сгорания газа, поступает из окружающего пространства к фронту факела за счет диффузии.
Такие горелки применяют обычно в бытовых приборах. Их можно использовать также при увеличении расхода газа, если необходимо распределить пламя по большой поверхности. Во всех случаях газ подается в горелку без примеси первичного воздуха и смешивается с ним за пределами горелки. Поэтому иногда эти горелки называют горелками внешнего смешения.
Наиболее простые по конструкции диффузионные горелки (рис. 1) представляют собой трубу с высверленными отверстиями. Расстояние между отверстиями выбирают с учетом скорости распространения пламени от одного отверстия к другому. Эти горелки имеют небольшие тепловые мощности, и их применяют при сжигании природных и низкокалорийных искусственных газов под небольшими водонагревательными устройствами.
Рис. 1. Возможные варианты диффузионных горелок
К промышленным горелкам диффузионного типа относят подовые щелевые горелки (рис. 2). Обычно они представляют собой трубу диаметром до 50 мм, в которой просверлены отверстия диаметром до 4 мм в два ряда. Коллектор горелки размещают над колосниковой решеткой в кирпичном канале. Канал представляет собой щель в поде котла, откуда и название горелок – подовые щелевые.
Рис. 2. Подовая диффузионная горелка:
– регулятор воздуха; 2 – горелка; 3 – смотровое окно; 4 – центрирующий стакан; 5- горизонтальный тоннель; 6- выкладка из кирпича; 7 – колосниковая решетка
Из горелки 2 газ выходит в топку, куда из-под колосников 7 поступает воздух. Газовые струйки направляются под углом к потоку воздуха и равномерно распределяются по его сечению. Процесс смешения газа с воздухом осуществляется в специальной щели, выполненной из огнеупорного кирпича. Благодаря такому устройству усиливается процесс смешивания газа с воздухом и обеспечивается устойчивое зажигание газовоздушной смеси.
Колосниковую решетку закладывают огнеупорным кирпичом и оставляют несколько щелей, в которых размещают трубы с просверленными отверстиями для выхода газа. Воздух под колосниковую решетку подается вентилятором или в результате разрежения в топке. Огнеупорные стенки щели – стабилизаторы горения – предотвращают отрыв пламени и одновременно повышают процесс теплоотдачи в топке.
При раздельной подаче газа и воздуха в диффузионных горелках можно подогревать воздух, что обеспечивает получение высоких температур в топке.
Инжекционные горелки
Горелки, в которых образование газовоздушной смеси происходит за счет энергии струи газа, называют инжекционными. Основной элемент инжекционной горелки – инжектор, подсасывающий воздух из окружающего пространства внутрь горелок.
В зависимости от количества инжектируемого воздуха горелки могут быть с неполной инжекцией воздуха и с полным предварительным смешением газа с воздухом.
Горелки с неполной инжекцией воздуха. К фронту горения поступает только часть необходимого для сгорания воздуха, остальной воздух поступает из окружающего пространства. Такие горелки работают при низком давлении газа. Их называют инжекционными горелками низкого давления (рис. 3, а).
Основными частями инжекционных горелок являются регулятор первичного воздуха, форсунка, смеситель и коллектор (см. рис. 3).
Рис.
Рис. 3. Инжекционные атмосферные газовые горелки:
а – низкого давления; б – горелка для чугунного котла; 1 – форсунка; 2 – инжектор; 3 – конфузор; 4 – диффузор; 5 – коллектор; 6 – отверстия; 7 – регулятор первичного воздуха
Регулятор первичного воздуха 7 представляет собой вращающийся диск или шайбу и регулирует количество первичного воздуха, поступающего в горелку. Форсунка 1 служит для превращения потенциальной энергии давления газа в кинетическую, т. е. для придания газовой струе такой скорости, которая обеспечивает подсос необходимого воздуха. Смеситель горелки состоит из трех частей: инжектора, конфузора и диффузора. Инжектор 2 создает разрежение и подсос воздуха. Самая узкая часть смесителя – конфузор 3, выравнивающий струю газовоздушной смеси. В диффузоре 4 происходят окончательное перемешивание газовоздушной смеси и увеличение ее давления за счет снижения скорости.
Из диффузора газовоздушная смесь поступает в коллектор 5, который и распределяет ее по отверстиям 6. Форма коллектора и расположение отверстий зависят от типа горелок и их назначения.
Распределительный коллектор горелок емкостных водонагревателей имеет форму окружности; у горелок проточных водонагревателей коллектор состоит из параллельно расположенных трубок; у агрегатов, имеющих удлиненную топку, коллектор удлиненной формы; у горелок для чугунного котла (рис. 3, б) коллектор в виде прямоугольника с большим числом мелких отверстий.
Инжекционные горелки низкого давления имеют ряд положительных качеств, благодаря которым их применяют в бытовых газовых приборах, а также в газовых приборах для предприятий общественного питания и других коммунально-бытовых потребителей газа. Инжекционные горелки используют также в чугунных отопительных котлах.
Основные преимущества инжекционных горелок низкого давления: простота конструкции, устойчивая работа горелок при изменении нагрузок; надежность и простота обслуживания; бесшумность работы; возможность полного сжигания газа и работа на низких давлениях газа; отсутствие подачи воздуха под давлением.
Важная характеристика инжекционных горелок неполного смешения – коэффициент инжекции – отношение объема инжектируемого воздуха к объему воздуха, необходимого для полного сгорания газа. Так, если для полного сгорания 1 м3 газа необходимо 10 м3 воздуха, а первичный воздух составляет 4 м3, то коэффициент инжекции равен 4 : 10 = 0,4.
Характеристикой горелок является также кратность инжекции – отношение первичного воздуха к расходу газа горелкой. В данном случае, когда на 1 м3 сжигаемого газа инжектируется 4 м3 воздуха, кратность инжекции равна 4.
Достоинство инжекционных горелок – это их свойство саморегулирования, т.е. поддержание постоянной пропорции между количеством подаваемого в горелку газа и количеством инжектируемого воздуха при постоянном давлении газа.
Пределы устойчивой работы инжекционных горелок ограничены возможностями отрыва и проскока пламени. Это значит, что увеличить или уменьшить давление газа перед горелкой можно только в определенных пределах.
Горелки с полным предварительным смешением газа с воздухом. Инжекция всего воздуха, необходимого для полного сгорания газа, обеспечивается повышенным давлением газа. Горелки полного смешения газа работают в диапазоне давлений от 5000 Па до 0,5 МПа. Их называют инжекционными горелками среднего давления и применяют в основном в отопительных котлах и для обогрева промышленных печей. Тепловая мощность горелок обычно не превышает 2 МВт. Основные трудности повышения их мощности – сложность борьбы с проскоком пламени и громоздкость смесителей.
Эти горелки дают малосветящийся факел, что уменьшает количество радиационной теплоты, передаваемой нагреваемым поверхностям. Для увеличения количества радиационной теплоты эффективно применение в топках котлов и печей твердых тел, которые воспринимают теплоту от продуктов горения и излучают ее на тепловоспринимающие поверхности. Эти тела называют вторичными излучателями. В качестве вторичных излучателей используют огнеупорные стенки тоннелей, стенки топок, а также специальные дырчатые перегородки, установленные на пути движения продуктов сгорания.
Горелки с полным предварительным смешением газа с воздухом подразделяют на два типа: с металлическими стабилизаторами и огнеупорными насадками.
Инжекционная горелка конструкции Казанцева (ИГК) состоит из регулятора первичного воздуха, форсунки, конфузора, смесителя, насадка и пластинчатого стабилизатора (рис. 4).
Рис. 4. Инжекционная горелка ИГК:
– стабилизатор; 2 – насадок; 3 – конфузор; 4 – форсунка; 5 – регулятор первичного воздуха
Регулятор первичного воздуха 5 горелки одновременно выполняет функции глушителя шума, который создается за счет повышенных скоростей движения газовоздушной смеси. Пластинчатый стабилизатор и проскока пламени в широком диапазоне 7 обеспечивает устойчивую работу горелки без отрыва и проскока пламени в широком диапазоне нагрузок. Стабилизатор состоит из стальных пластин толщиной 0,5 мм при расстоянии между ними 1,5 мм. Пластины стабилизатора стягивают между собой стальными стержнями, которые на пути движения газовоздушной смеси создают зону обратных токов горячих продуктов сгорания и непрерывно поджигают газовоздушную смесь.
В горелках с огнеупорными насадками природный газ сгорает с образованием малосветящегося пламени. В связи с этим передача теплоты излучением от факела горящего газа оказывается недостаточной. В современных конструкциях газовых горелок значительно повысилась эффективность использования газа. Малая светимость факела газа компенсируется излучением раскаленных огнеупорных материалов при сжигании газа методом беспламенного горения.
Газовоздушная смесь у этих горелок приготовляется с небольшим избытком воздуха и поступает в раскаленные огнеупорные каналы, где она интенсивно нагревается и сгорает. Пламя не вы ходит из канала, поэтому такой процесс сжигания газа называется беспламенным. Это название условное, так как в каналах пламя имеется.
Газовоздушная смесь подогревается от раскаленных стенок канала. В местах расширения каналов и вблизи от плохо обтекаемых тел создаются зоны задержки горячих продуктов сгорания. Такие зоны – устойчивые источники постоянного подогрева и зажигания газовоздушной смеси. На рис. 5 показана беспламенная панельная горелка. Поступающий в сопло 5 из газопровода 7 газ инжектирует необходимое количество воздуха, регулируемое регулятором первичного воздуха 6. Образовавшаяся газовоздушная смесь через инжектор 4 поступает в распределительную камеру 3, проходит по ниппелям 2 и поступает в керамические тоннели 1. В этих тоннелях происходит сжигание газовоздушной смеси. Распределительная камера 3 от керамических призм 8 теплоизолирована слоем диатомовой крошки, что сокращает теплоотвод из реакционной зоны.
Беспламенное сжигание газа имеет следующие преимущества: полное сгорание газа; возможность сжигания газа при малых избытках воздуха; возможность достижения высоких температур горения; сжигание газа с высоким тепловым напряжением объема горения; передача значительного количества теплоты инфракрасными лучами.
Существующие конструкции беспламенных горелок с огнеупорными насадками по конструкции их огневой части подразделяют на горелки с насадками, имеющие каналы неправильной геометрической формы; горелки с насадками, имеющие каналы правильной геометрической формы; горелки, у которых пламя стабилизируется на огнеупорных поверхностях топки.
Рис. 5. Беспламенная панельная горелка:
– тоннель; 2 – ниппель; 3 – распределительная камера; 4 – инжектор; 5 – сопло; 6 – регулятор воздуха; 7 – газопровод; 8 – керамические призмы
Наиболее распространены горелки с насадками правильной геометрической формы. Огнеупорные насадки таких горелок состоят из керамических плиток размером 65 х 45 х 12 мм. Беспламенные горелки называют также горелками инфракрасного излучения.
Все тела – источники теплового излучения, возникающего за счет колебательного движения атомов. При излучении тепловая энергия веществ превращается в энергию электромагнитных волн, которые распространяются от источника со скоростью, равной скорости света. Эти электромагнитные волны, распространяясь в окружающем пространстве, наталкиваются на различные предметы и легко превращаются в тепловую энергию. Величина ее зависит от температуры излучающих тел. Каждой температуре соответствует определенный интервал длин волн, излучаемых телом. В данном случае передача теплоты излучением происходит в инфракрасной области спектра, а горелки, работающие по этому принципу, называются горелками инфракрасного излучения (рис. 6).
Через сопло 4 (см. рис. 6, а) газ поступает в горелку и инжектирует весь воздух, необходимый для полного сгорания газа. Из горелки газовоздушная смесь поступает в сборную камеру 6 и далее направляется в огневые отверстия керамической плитки 2. Во избежание проскока пламени диаметр огневых отверстий должен быть меньше критической величины и составлять 1,5 мм. Выходящая из огневых камер газовоздушная смесь поджигается при малой скорости ее вылета, чтобы избежать отрыва пламени. В дальнейшем скорость вылета газовоздушной смеси можно увеличить (полностью открыть кран), так как керамические плитки нагреваются до 1000°С и отдают часть теплоты газовоздушной смеси, что приводит к увеличению скорости распространения пламени и предотвращению его отрыва.
ecogas-ufa.ru