Принцип работы газовой горелки

Если же базовый отопитель не оборудован таким прибором, умельцы создают самодельные газовые горелки для отопительных котлов. С такими элементами нужно быть очень осторожными, так как работа с газом таит немало опасностей. Если горелка-автомат в случае затухания просто перекрывает подачу газа, то самодельная деталь не может похвастаться такой функцией. Поэтому обращаться к теме создания горелки своими руками стоит только в самом крайнем случае.

В основном, газовые горелки для напольных и настенных бытовых котлов идут в комплекте вместе с изделием. Это наиболее оптимальный вариант, потому что на заводе не только правильно установят устройство, но и откалибруют его параметры. Котел сразу будет готов к использованию без каких-либо дополнительных процедур.

Если же придется ставить прибор самостоятельно, то могут возникнуть определенные проблемы. Нужно будет тщательно подбирать изделие под габариты отопителя, чтобы потом не пришлось вносить конструктивных доработок и переваривать нижнюю часть корпуса.

Все изделия имеют по несколько видов, которые отличаются друг от друга конструкцией и функциональными особенностями работы. Типы газовых горелок для котлов:

Тем не менее, в работе диффузионных горелок есть и минусы. Они требуют подачи большого количества воздуха и не в полной мере обеспечивают догорание газа в хвостовой части пламени.

Устройство газовой горелки представляет собой сочетание смесителя и горелочной установки, предназначенных для образования устойчивого процесса горения путем соединения воздуха и топлива. Данное описание является общим, поскольку различные области применения и иные факторы обусловили необходимость конструктивных особенностей каждой модели.

Изобретение газовой горелки датируется 1855 годом. Благодаря немецкому химику Р. Бунзену, устройство прочно вошло в обиход, хотя ранее подобные механизмы использовались лишь для уличного освещения.

Принцип работы газовой горелки

Среди огромного количества модификаций можно выделить две основные группы газовых горелок, которые отличаются по механизму работы:

1. Диффузионные горелки

Процесс горения в диффузионных моделях происходит за счет подвода топлива и воздушной массы в камеру горения. Как правило, такие горелки используют в тех системах, где необходимо создание постоянного температурного режима по всей длине факела. Их используют в большинстве промышленных печей, а монтаж осуществляется на стенах рабочего устройства.

Тем не менее, в работе диффузионных горелок есть и минусы. Они требуют подачи большого количества воздуха и не в полной мере обеспечивают догорание газа в хвостовой части пламени.

2. Инжекторные горелки

В инжекционных моделях процесс горения происходит внутри устройства, посредством принудительного подсасывания воздуха за счет энергии газа. Процесс смешения может быть полным или частичным. В первом случае топливо сразу смешивается с необходимым количеством воздуха, образуя короткий равномерный факел. Во втором – с топливом смешивается лишь около 60% необходимой воздушной массы, а недостающая часть подводится в систему за счет разряжения в топке или котельной установке.

Основными параметрами при подборе горелки являются её мощность и количество ступеней. Они определяются параметрами агрегата и технологического процесса (режима), в котором должна работать горелка. Мощность горелки должна быть не меньше топочной мощности агрегата (или полной его мощности) с учетом сопротивления топки выхлопным газам (противодавления). Для учета этих параметров используется диаграмма мощности горелки.

Как подобрать горелку?

Основными параметрами при подборе горелки являются её мощность и количество ступеней. Они определяются параметрами агрегата и технологического процесса (режима), в котором должна работать горелка. Мощность горелки должна быть не меньше топочной мощности агрегата (или полной его мощности) с учетом сопротивления топки выхлопным газам (противодавления). Для учета этих параметров используется диаграмма мощности горелки.

На вертикальной оси мы видим противодаление топки, которое измеряется в миллибарах (мбар). 1 мбар = 0,1 кПа. На горизонтальной — мощность в киловаттах (кВт). Возьмите точку, где пересекаются эти 2 параметра. Если она находится внутри рабочей области горелки, эта горелка вам подходит. Если точка правее и выше — вам нужна горелка большей мощности. Если левее, то вам нужна горелка меньшей мощности.

Если устанавливаемый агрегат находится в горах или морском побережье, то необходимо корректировать расчеты с учетом атмосферного давления. Если это необходимо, специалисты компании «Энергомир» помогут сделать расчеты.

После определения мощности и режима работы (количества ступеней), необходимо учесть толщину передней стенки, или дверки, котла, теплогенератора, печи, чтобы подобрать необходимую длину сопла горелки, а также размеры топочной камеры.

Длина огневой головы должна быть подобрана таким образом, чтобы быть больше толщины стенки агрегата, но не более, чем на 100 мм. Если толщина стенки слишком мала, чтобы подобрать подходящую горелку, пользуются специальными проставками, изготавливаемыми на заказ.

Размеры камеры сгорания определяют возможный диапазон размера факела горелки. Неподходящий по размерам факел может привести, в лучшем случае, к неоптимальным параметрам работы агрегата, а в худшем – к расплавлению его стенок или самой горелки.

Ещё одним важным параметром является диаметр отверстия под горелку. Не получится установить выбранную модель, если диаметр её сопла больше диаметра отверстия. Чаще всего горелка устанавливается на специальную плиту, которую можно заменить, но это доступно не всегда.

Наши специалисты могут сделать все расчеты и помогут учесть нюансы. Просто позвоните или напишите в «Энергомир».

Если вы не нашли ответа на свой вопрос, пожалуйста, оставьте его в комментариях под статьей — и мы обязательно ответим вам.

Большинство владельцев частных домов при выборе способа обогрева отдают предпочтение газовому горючему. Решение в пользу голубого топлива объясняется тем, что этот вид энергоносителя относится к наиболее доступным и дешевым. Надежность функционирования оборудования напрямую зависит от таких важных элементов, как газовые горелки для котлов отопления.

Правила выбора

При выборе подходящего типа газовой горелки основное внимание обращается на ее технические характеристики:

• размеры форсунки;
• метод подачи топлива;
• способ смешивания газа с кислородом и регулирования состава смеси;
• совместимость с другими моделями котлов;
• наличие автоматики, управляющей работой горелки.

Среди заслуживающих внимания моделей выделяются изделия марки КЧМ, широко применяемые в модернизированных котельных агрегатах. Они имеют три форсунки, управляемые посредством автоматики, и устанавливаются обычно в котлах типа Контур.

При подборе надежной и удобной в обслуживании газовой горелки для котлов отопления с автоматикой внимание обращается и на устройство ее розжига. Последний должен происходить без хлопков и подобных ему посторонних звуков. На уровень шумности работы во время розжига заметно влияет конструкция камеры сгорания. В процессе оценки надежности выбираемой модели внимание обращается на степень безопасности пользования устройством.

Запальная горелка инжекционная ЗГ предназначена для зажигания (розжига) газовых и мазутных (газомазутных, пылегазовых и пылемазутных) горелок паровых и водогрейных котлов, печей нагрева нефти, и других промышленных горелочных устройств технологических установок, энергетического оборудования в автоматическом режиме.

Запальная горелка инжекционная ЗГ предназначена для зажигания (розжига) газовых и мазутных (газомазутных, пылегазовых и пылемазутных) горелок паровых и водогрейных котлов, печей нагрева нефти, и других промышленных горелочных устройств технологических установок, энергетического оборудования в автоматическом режиме.

Просмотреть информацию, заказать горелку газовую запальную вы можете кликнув по ссылке.

Топливом запальника может быть как природный попутный газ, сжиженный, так и технологический газ.

Специалисты АО «Эталон ТКС» нашли выход из данной ситуации: использовать один и тот же электрод как для поджига горелки газовой запальной, так и для контроля его пламени путем переключения источника высокого напряжения и его коммутации на прибор сигнализатор пламени горения с контрольного электрода. Также наше устройство в комплексе с ИВН Эталон и СГ Пламя позволяет определить короткое замыкание высоковольтного провода относительно корпуса, а также его обрыв.

Отметим, что инжекционные запальные горелки, производимые нашей компанией, отличаются качественным исполнением, высокой работоспособностью и долгим сроком службы.

Главная Математика, химия, физика Горелки для дизельных котлов

Запуск горелки происходит после открытия вентиля главного газового крана при закрытом положении наружного регулятора и блокираторов, включением главного электрического рубильника и установки переключателя режимов работы в положение режима работы на газе.

У снабжённых контроллером герметичности горелок, автоматика сначала проверяет герметичность клапанов.

После этого приходит в действие вентилятор (17), начинается фаза самоконтроля и превентиляции. Реле по давлению воздуха (18) осуществляет контроль потока воздуха.

Если в давлении воздуха нет отклонений, серводвигатель регулятора воздуха (7) открывает воздушные заслонки. В этом положении горелка осуществляет превентиляцию в течение 36 секунд. Вслед за этим серводвигатель устанавливает воздушные заслонки в положение малого пламени.

Реагируя на это автоматика подаёт напряжение на трансформатор зажигания газа, в результате чего между запальной горелкой и электродом поджога образуется запальная искра высокого напряжения. После включения запальной искры через 4 секунды напряжение получают клапаны розжига газа, открывая газу доступ к запальной горелке.

От искры воспламеняется газо-воздушная смесь, образуется запальное пламя. Запальное пламя должно появиться в течение 2 секунд, в противном случае горелка блокируется. Сторож пламени UV (19) реагирует на запальное пламя, трансформатор зажигания отключается.

Через 8 секунд после работы в режиме запальной горелки напряжение поступает на главный газовый клапан предохранительный газовый клапан, и газ начинает свободно поступать к главным газовым форсункам.

Образовавшаяся газо-воздушная смесь воспламеняется от запальной горелки, основная горелка работает на малом пламени на минимальной мощности. Через 2 секунды клапаны розжига газа закрываются, горит только основное пламя, на которое реагирует сторож пламени UV.

В горелках мощностью до 1,4 Мвт нет отдельной запальной горелки и клапанов розжига газа, здесь запальная искра зажигает непосредственно пламя главной горелки на мощности малого пламени (на первой ступени).

После этого, если регулятор большого пламени находится в закрытом положении, горелка регулируется на большое пламя (вторая ступень). Серводвигатель регулятора воздуха открывает воздушные заслонки. У снабжённой пневматическим клапаном горелки клапан реагирует на повышение давления воздуха и при этом повышает давление и увеличивает количество газа пропорционально количеству воздуха. При полном открытии горелка работает на большом пламени.

У двухступенчатых горелок с главным газовым клапаном вторая ступень получает напряжение при 2/3 от полного открытия доступа воздуха, и при полном открытии горелка работает на большом пламени.

В дальнейшем, на основании полученных от регуляторов сигналов, горелка автоматически переключается с малого пламя на большее и обратно, вернее, если отвод тепла не достигает минимальной мощности горелки, она выключается. В случае возникновения новой теплопотребности горелка автоматически включается.

При каждом новом запуске программы контроля герметичности, пре-вентиляции, поджога повторяются.

Устройства этого типа еще именуют вентиляторными, наддувными. Подача воздуха в камеру сгорания производится принудительно, что нивелирует влияние внешних факторов. Для этого отопительный котел комплектуется встроенным вентилятором.

Назначение

Независимо от модификации устройства его задача – подготовка горючей смеси и обеспечение стабильности пламени при ее сжигании. Образующаяся тепловая энергия передается теплообменнику, посредством чего поднимается температура проходящей по нему жидкости системы отопления (воды или «незамерзайки»). От конструктивного исполнения горелки, способа смешения газа с кислородом и ряда иных особенностей во многом зависит расход топлива и эффективность работы котельного оборудования. А значит, и его экономичность.

Конструкции этих двух видов горелок также отличаются – безинжекторные имеют более простое устройство.

Выделяют два основных вида газовых горелок – это инжекторные и безинжекторные. Отличаются они наличием (отсутствием) инжектора. Заметим, что наличие в конструкции горелки этого элемента определяет величину давления газа, допустимого для использования. Так, инжекторные горелки применяются для низкого и среднего давления, тогда как безинжекторные используются для горючего газа с высоким давлением.

Конструкции этих двух видов горелок также отличаются – безинжекторные имеют более простое устройство.

Кроме того, по применению горелки могут быть как узкоспециальными, предназначенными для определенного вида работ, так и универсальными, которые позволяют производить сварку, резку, подогрев металла. Такие универсальные горелки обычно комплектуются специальными наконечниками.

Различаются горелки и в зависимости о того, какой горючий газ с ними можно использовать: ацетилен, жидкое горючее, газы-заменители.

Открытая камера представляет собой достаточно простое устройство сгорания. Выглядит так: над горелкой располагается теплообменник в виде змеевика из тонких медных трубок. Благодаря открытой конструкции воздух, необходимый для реакции горения, поступает к месту воспламенения газа из окружающей среды.

Камера сгорания отопительного оборудования

Газовые котлы отличаются прежде всего конструкцией камеры сгорания. Она бывает двух типов:

• открытая;
• закрытая.

Открытая камера представляет собой достаточно простое устройство сгорания. Выглядит так: над горелкой располагается теплообменник в виде змеевика из тонких медных трубок. Благодаря открытой конструкции воздух, необходимый для реакции горения, поступает к месту воспламенения газа из окружающей среды.

Как правило, хватает воздуха из помещения (при условии организации хорошей вентиляции). Но есть настенные модели с забором воздуха извне, для чего монтируется специальное отверстие в стене. Открытые камеры сгорания требуют обязательного наличия дымохода.

Чаще всего устанавливается для моделей напольных газовых котлов, а также использовалась для комплектации котла старого образца (при этом розжиг производила запальная горелка).

Схемы устройства камеры згорания

Закрытая камера сгорания отличается конструкцией нагревательного блока. Теплообменник расположен над горелкой. Корпус блока закрыт, воздух для горения нагнетается вентилятором, установленным в камере. Через двойные стенки камеры пропускается теплоноситель, нагревая его, увеличивая КПД котла. Газ сжигается почти полностью, продукты горения отводятся каоксиальной трубой под давлением воздуха.

Первые модификации выполняют забор воздушных масс из окружающего пространства, который попадает в горелочное устройство за счет диффузии без поступления первичных потоков воздуха.

Эксплуатация бытовых горелочных устройств

В бытовой теплоэнергетике собственники, эксплуатирующие котлы зачастую сталкиваются с трудностью, когда не горит газогорелочное устройство агрегата, хотя параметры магистрального газа на вводе к абоненту соответствуют необходимым параметрам.

Зачастую это случается вследствие некачественного очищения подающего газового топлива. Он зачастую подается совместно с разнообразными мелкими частичками, которые забивают сопла .

На больших тепловых объектах эта проблема разрешается путем установки специальных фильтров, которые время от времени нужно обслуживать.

В бытовом секторе фильтры в магистральную систему газоснабжения могут устанавливать только газовые службы и контроля за их работой со стороны абонента нет. Поэтому в индивидуальных домовых котельных проблема разрешается путем ежегодной профилактической очистки горелки.

Эта процедура обязательная и по требованию завода-изготовителя проводится в процессе технического обслуживания газового котла обычно перед началом осенне-зимнего отопительного сезона.

Процедура очистки отнимает немало времени, поскольку требует существенной разборки котла, что должно быть выполнено в строгом соответствии с инструкцией изготовителя.

Процессы регулировки и замены газогорелочного устройства для котла, который находится на гарантийном обслуживании, выполняется соответствующим сервисным центром. Неправильное обслуживание горелки способно вывести из строя не только ее, но и отопительный котел в целом.