Taxivsamare.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает газовая горелка для печи – виды, преимущества использования

Как работает газовая горелка для печи – виды, преимущества использования

Отопительная система, где главным элементом является газовая печь — распространенный вид обогрева частных домовладений и коттеджей. В пользу природного газа как источника тепла говорит многое: высокий КПД, экологичность, возможность сделать процесс отопления полностью автоматизированным. Само топливо тоже является самым недорогим в настоящее время, если, конечно, не брать в расчёт энергию ветра и солнечное излучение. Но эти способы пока не нашли своего широкого спроса из-за недоступной цены оборудования.

газовая горелка для печки

Качество газового отопления зависит от того, как эффективно работает газовая горелка для печи.

Подбор и настройка оборудования

Вопросы эксплуатации системы теплоснабжения частного дома, в отличие от централизованных систем, целиком ложатся на ее владельцев. И одной из задач, которые приходится решать — это вопрос правильного подбора газового оборудования.

Фото 2

Опыт эксплуатации систем показывает, что правильно подобранный котел должен работать не менее 30% отопительного периода.

Среднее же значение потребляемой мощности котла на квадратный метр отапливаемого помещения (при высоте потолков до 3 метров) составляет около 100 ватт.

Также практика показывает, что установка котла или горелки слишком высокой мощности может создавать множество проблем, связанных с перерасходом газа, трудностью подбора температуры в отапливаемых помещениях и надежностью работы системы.

После подбора и установки системы теплоснабжения, а также при каждом ее запуске проводятся следующие регулировки:

  1. Полный прогрев котла.
  2. Полное открытие шибера дымохода.
  3. Выставление пламени горелки на максимальную мощность (пламя при этом должно состоять из синего и желтого сегментов).
  4. Перекрытие крана подачи газа на опуске для удаления желтого сегмента пламени.
  5. Проверка автоматики безопасности и рабочих режимов котла.

Важно! Настройка правильного цвета пламени газовой горелки имеет ключевое значение для полного сгорания газа без образования сажи, оседающей на стенках топки и дымохода, снижающей эффективность работы системы и увеличивающей расход газового топлива.

Как отрегулировать мощность горелки

Если горелка значительно превосходит котел по мощности, ей может не хватать объема топки, притока воздуха через шиберы и от наддува. Горение пламени в этом случае становится малоуправляемым, и пламя горелки желтеет.

Неполное сгорание газового топлива вызывает закопчение топки и дымохода продуктами горения, а часть энергии рассеивается в окружающее пространство, повышая расход топлива.

Фото 3

Фото 1. Запорный кран помогает регулировать подачу газа в случае возникновения неполадок с котлом.

В этом случае мощность горелки можно уменьшить прикрытием крана подачи газа на опуске.

Однако, если мощность будет постоянно установлена на минимальное значение, это снизит эффективность работы и диапазон регулировок системы.

Справка! При выборе газовой горелки, помимо габаритов камеры сгорания и геометрии факела, важно учитывать соответствие паспортных значений минимальной и максимальной мощности и способов ее регулирования, а также расход газа горелкой.

Высокое потребление газа

Причиной высокого расхода газа часто является неэффективная работа теплообменника котла. Теплоноситель, проходящий через теплообменник, несет с собой частицы окалины и солей, которые могут откладываться на внутренних стенках теплообменника, снижая его теплопроводность и увеличивая количество требуемого топлива для нагрева.

Фото 4

Обычно проблема с теплообменником проявляется характерным шумом, исходящим от работающего котла, напоминающим свист или бульканье, похожее на закипание чайника.

В этом случае потребуется ручная чистка теплообменника или его промывка специальным составом.

Причиной высокого расхода газа также может стать его пониженная калорийность, вызванная недостаточной его осушкой газораспределяющей компанией. Норма низшей теплоты сгорания бытового газа должна составлять не менее 7600 ккал на один кубический метр, на практике же калорийность газа может снижаться до 4000 ккал.

Важно! При приобретении газового оборудования важно принимать в расчет состав и минимальное давление газа в конкретной системе газоснабжения, чтобы оборудование работало устойчиво.

Обзор газовых горелок для котлов

19 августа 2021 в 18:19 Обзор газовых горелок для котлов

Газовая горелка — один из ключевых элементов котельного агрегата. Её выбор определяет функционирование котельного агрегата, его себестоимость и КПД. На рынке сейчас представлено большое разнообразие горелок. Чтобы выбрать нужный вариант, следует разобраться, как они работают и чем различаются одна от другой.

Устройство и предназначение

Газовые горелки, устанавливаемые в котлах, представляют собой устройства, в которых смешиваются газ и кислород, необходимые для горения. Состав направляется к выходным соплам, и там поджигается от искры либо пьезоэлемента. Таким образом появляется устойчивое направленное пламя.

Дальнейшая основная задача — поддержание стабильного горения смеси. Кроме того, в современных моделях имеется интегрированные элементы автоматики, которые при появлении внештатной ситуации отключают работу горелки, что увеличивает безопасность эксплуатации котла.

В конструкции часто имеются специальные функциональные части, дающие возможность произвести работу в безопасном режиме и автоматизировать ее. Например, благодаря встроенной автоматике в случае неисправности устройство может самостоятельно отключиться.

Конструктивно газовая горелка — относительно простое устройство, и её использование не связаны со значительными трудностями. Она включает в себя корпус, форсунку, регулятор топлива, механизм розжига, элементы автоматики, датчик наличия пламени.

Требования, предъявляемые к горелкам

  1. Бесперебойное обеспечение требуемого температурного режима для прогрева теплоносителя до нужного состояния;
  2. Безопасная и надёжная работа. Устройство должно устойчиво функционировать, не допускать отрыва факела при изменении нагрузки в штатном интервале;
  3. Полное сжигание кислородно-газовой смеси;
  4. Как можно меньшее выделение вредных продуктов сгорания при работе устройства;
  5. Низкий уровень шума. Это требование особенно важно для использования в быту, когда котёл расположен в жилом или смежным с ним помещении;
  6. Длительный срок службы;
  7. Наличие автоматической системы. При перебоях пламени автоматика должна блокировать подачу топлива;
  8. Экономичность в работе — тепловые потери должны быть
Читать еще:  Регулировка клапанов на ваз 21099 шайбами

Классификация горелок по способу подачи воздуха

Существует три вида данного оборудования, которые отличаются между собой по методике получения кислородно-газовой смеси:

  • Атмосферные. В них главным элементом является эжектор, через который проходит газ. В нём образуется зона низкого давления, куда засасывается наружный воздух. Основными преимуществами этих устройств является простота конструкции, малые габаритные размеры, малошумная работа, невысокие цены, возможность установки и переоборудования под эту горелку твердотопливного котла. Недостатки — невысокий КПД (89-93 %, поэтому атмосферные горелки, как правило, применяются в быту для отопления небольших помещений) и разрежение воздуха;
  • Вентиляторные (дутьевые). У них принцип работы и конструктив более сложные. Устанавливаются в котлах с закрытой камерой сгорания. В данном случае воздух нагнетается не за счёт разности давлений, а принудительно — при помощи встроенного вентилятора. Поэтому появляется возможность регулирования мощности потока кислородно-газовой смеси. Другие преимущества — отсутствие ограничений по мощности, повышенная безопасность из-за наличия закрытой камеры сгорания (это исключает попадание продуктов сгорания в помещения из-за обратной тяги), высокий уровень автоматизации, отсутствие чувствительности к перепадам давления. Имеются и недостатки: шумная работа, относительно высокая цена, необходимо подключение к электроснабжению из-за наличия в системе вентилятора.
  • Диффузорно-кинетические. По принципу подачи воздуха они представляют собой нечто среднее между атмосферными и вентиляторными. Воздух в камеру сгорания подаётся определёнными порциями через специальные диффузоры по мере сгорания топлива. Таким продуманным подходом достигается максимально возможный коэффициент полезного действия. Недостаток – высокая цена.

Классификация по типу регулировки

По регулированию различают следующие типы газовых горелок:

  • Одноступенчатые. Принцип их действия состоит в автоматическом перекрытии газового клапана после нагрева теплоносителя до заданной температуры. Горелка при этом временно перестаёт функционировать.После остывания теплоносителя до нижнего уровня газовый клапан снова открывается, и устройство возобновляет работу.Такие горелки автономны, им не требуется электроснабжение. Они надёжны, но при таком режиме происходит большой расход топлива.
  • Двухступенчатые. Предусмотрено два рабочих режима. Вначале горелка функционирует на 30 или 40 % мощности (в зависимости от модели). После достижения определённого температурного состояния теплоносителя и открытия газового клапана происходит переход на полноценное (100 %) теплоснабжение. Осуществляется точное регулирование движения газового топлива. Преимущества – непрерывное горение, полный нагрев теплоносителя на максимальную температуру. Но для этого требуется продуманная автоматика, которая может удорожить использование системы, при этом осуществляя необходимый контроль;У двухступенчатых плавно управляемых газовых горелках также существуют два основных режима функционирования. Но у них переход с одного рабочего режима в другой происходит значительно более плавно, чем в предыдущем варианте, без резких переключений.

Соответственно, обеспечиваются экономичный расход газа, универсальность по отношению к типу котла, возможность регулирования температуры теплоносителя относительно проектных значений.При этом необходимо подключение к системе электроснабжения.

  • Модулируемые горелки. У атмосферных котлов они могут изменяться по тепловой мощности. Это наиболее экономичный вариант. По способу модуляции они подразделяются на механическую, пневматическую и электрическую. Электрическая модуляция предоставляет возможность более высокоточного регулирования основных параметров. Такие горелки считаются наиболее продвинутыми с точки зрения автоматики, являются универсальными, сильно экономится тепловая мощность за счёт продолжительности работы.

Функционирование универсальных котлов с газовыми горелками

Твердотопливные котлы нынешнего поколения также способны работать с газовыми горелками вентиляторного типа.

В них перемешиваются природный газ и обогащённый кислородом воздух. После этого данная смесь в форсунке поджигается и разгорается факельное пламя.

На рынке представлены котлы с возможностью комбинированного использования природного газа и дизельного топлива, так как физика сгорания этих веществ очень близка. Но газ эффективнее нагревает теплоноситель, а твёрдое, и особенно жидкое топливо способствует горизонтальному распространению тепловой энергии. Поэтому больше прогреваются стенки котла. Это со временем может привести к преждевременному выходу оборудования из строя при недостаточной производительности по нагреву теплоносителя.

Поэтому при существующей возможности установки газовых горелок в котлах с другим типом топлива, лучше их эксплуатировать в газовых агрегатах.

Устройство газовой горелки для котла

Атмосферные и вентиляторные горелочные устройства отличаются своим строением. Это обусловлено разным способом подачи кислорода в камеру при сжигании топлива.

Устройство атмосферной горелки.

Воздух поступает в камеру горения непосредственно из помещения. Внутри канала горелочного устройства расположены сопла. Газ подается в сопла, смешиваясь с воздухом, который также имеет сюда доступ. На небольшом расстоянии от сопел располагаются выходные прорези, через которые подается готовая топливная смесь. Между соплами и выходными отверстиями создается область пониженного давления, что способствует постоянному нагнетанию воздуха для смешивания.

В камере сгорания постоянно работает запальная горелка для розжига основного устройства.

Устройство вентиляторной горелки.

Блок устройства состоит из:

  1. двигателя;
  2. вентилятора;
  3. автоматического блока управления;
  4. редуктора;
  5. реле давления воздуха;
  6. смесителя топливной массы.

Воздух нагнетается извне вентилятором, подается в камеру сгорания для образования топливного вещества. Соотношение воздуха и газа возможно регулировать с помощью заслонки и вентилятора.

Перенастройка на сжиженный (баллонный) газ

Почти все отопительные котлы, работающие на природном газе, могут использовать сжиженный баллонный газ. Для этого необходимо сменить горелку, которая может входить в комплект.

Читать еще:  Регулировка шкворней камаз 4310

Нужно выбирать котел с низким давлением, в пределах которого устройство продолжает работать.

Перенастройка горелки на сжиженный газ необходима при отсутствии подачи магистрального. У некоторых котлов достаточно перенастроить форсунки в соответствии с давлением сжиженного газа.

Для этого применяются специальные форсунки и запчасти. Большинство изготовителей отопительного оборудования учитывают возможную модернизацию работы и поставляют специальные комплекты для перенастройки.

Не желательно подключать к котлу один баллон. Лучше пользоваться несколькими баллонами. В среднем для отопления помещения площадью 100 м 2 на 7 дней требуется 2 баллона.

Завод котельного оборудования ООО « ТеплоЭнергоСнаб» выпускает ряд газовых горелок для паровых и водогрейных котлов отечественного производства различных типов и мощностей от 0.9 до 18.6 МВт.

Горелки газовые под торговой маркой «TES» работают на природном газе низкого и среднего давления.

Среди других аналогичных видов газовых горелок. горелки «TES» выделяются простотой конструкции, компактностью, производительностью, низкими выбросами в атмосферу частиц от сгораемого топлива,надежностью в работе.

Наравне с газовыми горелками ГГ-1, ГГ-2, ГГ-3, ГГ-4, ГГ-7, г-1.0к, Г-1.0, ИГК-1-15, ИГК-1-35 изготавливаются газовоздушные части комбинированных горелок ГМГ-1.5м, 2м, 4м, 5м, 1.5мс, 2мс, 4мс, 5мс, ГМ-2.5, ГМ-4.5, ГМ-7, ГМ-10, ГМП-16, работающие в качестве газовых горелок на соответствующих типах котлов .

По желанию заказчика ООО «ТеплоЭнергоСнаб» осуществляет различную комплектацию указанных горелок, а именно: горелки без автоматики и дополнительного оборудования. горелки с пусковой автоматикой и ручным регулированием мощностными характеристиками, с автоматикой полностью регулирующей процесс работы от запуска до завершения работы без участия оператора.

В свете озвученного национального проекта всеобщей газификации России, очень перспективным, на мой взгляд, является проработка каменных массивных конструкций печей работающих на газе или в двутопливном режиме (дрова или газ). Те газовые печи, что предлагаются населению промышленностью не имеют тех преимуществ, которыми обладают массивные каменные дровяные печи периодической топки — многофункциональности, высокого КПД и т.п. По сути дела — это газовые "буржуйки".

Одной из проблем использования газовых горелок в двухколпаковых печах — это их долговечность. Приведу из своего обсуждения этого вопроса с И.В.Кузнецовым:

На рынке газовых горелок имеется 2 разновидности таких устройств:

  • атмосферные;
  • наддувные.

Критерии выбора газовых горелок для банных печей

Атмосферные форсунки производят забор воздуха из помещения, где расположена печь. Кроме того, для работы не требуется применения сложной автоматики. Благодаря этому изделие отличается более простой и незамысловатой конструкцией. Главный же недостаток заключается в требовании хорошей циркуляции воздуха. Поэтому устанавливать атмосферные горелки следует в хорошо проветриваемых помещениях. Тем не менее в некоторых моделях предусмотрены специальные датчики, которые следят за уровнем кислорода и при низком его содержании, отключают подачу газа.

Наддувные же изделия оборудуются сложной автоматикой, из-за наличия которой имеют более сложную конструкцию. Работают подобные изделия по принципу принудительного нагнетания воздуха. За это отвечают вентиляторы, которые регулируют напор и объём поступаемого кислорода. Главное требование в использовании — чтобы забор воздуха производился с улицы.

Устройство горелки и ее разновидности

Все отопительные котлы отличаются между собой по типу топлива, которое в них применяется. Самым доступным, конечно же, является газ. Этот вид топлива наиболее распространенный и от него меньше всего отходов горения. При этом уровень КПД достаточно высокий.

А стандартная газовая горелка – это основной элемент в отопительной системе, который осуществляет подачу и розжиг топлива в газовом котле. Именно об устройстве и принципе работы горелки мы подробно поговорим далее.

Как устроена и работает газовая горелка?

Газовая горелка предназначена для того, чтобы подавать горючую смесь вместе с воздухом, далее эти компоненты смешиваются в камере сгорания. Дальнейший процесс заключается в том, чтобы поддерживать равномерное горение топлива.

Принцип работы газовых горелок

Принцип работы предположительно разделим на такие этапы:

  • подготовка;
  • соединение;
  • горение.

Так, сначала все необходимые составляющие горючей смеси проходят подготовительный процесс. Они набирают определенную скорость, температуру и нужное направление движения частиц. Далее топливо совмещается с воздухом и попадает в камеру сгорания топлива. После этого происходит его возгорание.

Основные конструкционные элементы газовой горелки рассмотрены на схеме, приведенной ниже.

Схема турбированной горелки для газового котла

Схема работы атмосферной горелки

Что касается возможных поломок горелки и безопасности использования газового оборудования при этом, то производители котлов не забыли учесть этот момент. Так, во всех современных котлах есть дополнительные конструктивные элементы, которые обеспечивают более безопасную работу и автоматическую остановку при поломке горелки или прочих аварийных ситуациях.

Когда некоторые элементы оборудования выходят из строя, то в случае их поломки прибор самостоятельно отключается.

Диоды контроля и розжига пламени

Есть модели, в которых розжиг происходит путём подачи искры от электрического пьезоэлемента. Но и в таких котлах также есть составляющие элементы, которые способны обеспечить безопасность использования оборудования в случае поломки газовой горелки или при прочих неисправностях.

Чтобы при розжиге горелки не возникали проблемы, важно своевременно проводить ТО. Обязательную проверку и обслуживание газового котла необходимо выполнять перед отопительным сезоном, но не реже чем один раз в год.

Основные виды горелок для газового котла

Для максимальной эффективности работы отопительной системы в частном доме в газовый котел устанавливают горелку. Подобное оборудование облегчает регулирование процессов горения в системе. Вследствие этого топливо равномерно сгорает.

Читать еще:  Регулировка газа пропан карбюратор

Горелки по принципу работы делят на:

  • инжекционные;
  • турбированные;
  • комбинированные.

Инжекторный (инжекционный) тип газовых горелок – составная часть газового котла. Она работает таким образом, что воздух проникает в рабочую зону путем инжекции. Чтобы равномерно поддерживать процесс горения, окислитель поступает в резервуар под определенным давлением и смешивается с газообразным топливом.

Этот тип прибора предназначен исключительно для работы с природным газом. Для другого типа газа, например, сжиженного, необходимо устанавливать дополнительные элементы.

Принцип работы газовой горелки

Второй тип горелок (турбированный) работает по другому принципу. Здесь воздух поступает в рабочую зону и смешивается с горючим топливом при помощи вентилятора. Благодаря системе управления можно регулировать скорость вращения лопастей, тем самым регулировать подачу окислителя. Такое устройство позволяет качественно повысить КПД котла.

Несмотря на шум, который доносится от вентилятора, такие приборы довольно эффективны, а нежелательные звуки можно устранить путем установки дополнительных шумоподавляющих приспособлений. Они более производительные. Но, как известно, турбины часто выходят из строя при несоблюдении правил эксплуатации.

Но, есть и горелки комбинированного типа. Они также предназначены для котлов и работают не только на газу, но и на других видах топлива. Для таких систем отопления не нужны дополнительные конструктивные элементы, так как они установлены изначально. Эти виды оборудования стоят намного дороже.

Также горелки разделяют на промышленные и бытовые. Разницы между их принципом работы практически нет.

Газовые котлы для промышленных целей

Но, несмотря на различия в устройстве газовых горелок, все они предназначены для качественного сжигания топлива.

Питание [ править | править код ]

В качестве топлива для горелки используется натуральный (метан) или сжиженный газ (пропан-бутановая смесь). Расход газа до 200 л/час. Питание горелки для натурального газа должно осуществляться от газовой сети с природным газом (метаном) с номинальным давлением 1274 Па (130 мм вод. ст.).

Питание горелки для сжиженного газа должно осуществляться от баллона со сжиженным газом. Баллон с газом должен быть снабжен редуктором. Редуктор требуется для оптимизации расхода газа из баллона, контроля давления на выходе из баллона и создания стабильного газового потока для подачи последнего в горелку. Применять можно баллоны вместимостью от 5 до 50 л.

Горелка Бунзена может иметь устройства для стабилизации пламени. Для этого используются поджигающие горелки и цилиндрические насадки.

Горелка с поджигающим пламенем имеет вспомогательную стационарную (жестко соединенную с основной горелкой) запальную горелку для зажигания пламени основной горелки. Запальная горелка может быть расположена либо снаружи основной горелки, либо внутри её. Последний вариант имеет преимущество в том, что облегчается поджог основного пламени, так как вспомогательное пламя находится внутри газового потока основного пламени. Кроме того, постоянное пламя запальной горелки, которая расположена внутри основного пламени, повышает тепловую мощность горелки, так как тепловой поток от вспомогательного пламени непосредственно складывается с тепловым потоком основного пламени. Все запальные горелки имеют устройство для регулировки подачи в них газа. Обычно эти устройства выполнены в виде винта, цилиндрическая головка которого имеет либо шлиц под отвёртку, либо накатку для ручного вращения винта.

Горелка с цилиндрической насадкой имеет короткую трубку цилиндрической формы, которая расположена соосно с зазором относительно наружной верхней части трубки основного пламени и закреплена на последней, как это показано на рисунке. В зазор между трубками поступает газ через отверстия, выполненные в корпусе трубки основного пламени. В этом случае стабилизация пламени основного факела горелки обеспечивается за счет создания вокруг его корневой зоны постоянного кольцевого поджигающего пламени, в котором скорость подачи газа меньше, чем в основной горелке.

Горелки Бунзена снабжаются устройствами для изменения характеристик пламени. К ним относятся устройства для регулировки подачи воздуха и газа.

Горелка с регулировкой подачи воздуха имеет устройство, служащее для частичного перекрытия отверстий в трубке основного пламени горелки, через которые в неё поступает воздух. Конструктивно это может быть выполнено различными способами. В одних горелках применяются втулка с одним или несколькими отверстиями, установленная на скользящей посадке, на трубке основного пламени горелки, как это показано на рисунке. Вращая втулку, совмещают полностью или частично отверстия во втулке и горелке. В результате площадь входных отверстий для воздуха изменяется, вследствие чего и меняется его подача. В ряде горелок втулка связана с трубкой горелки посредством резьбового соединения. В этом случае втулка может быть выполнена без отверстий и регулировка подачи воздуха осуществляется за счет плавного перекрытия втулкой отверстий горелки. Имеются конструкции, когда основная трубка основного пламени горелки выполнена из двух частей. В этом случае каждая из частей горелки имеет отверстия. Навинчивая верхнюю часть трубки на нижнюю, добиваются частичного или полного совмещения отверстий.

Горелка с регулировкой подачи газа имеет для перекрытия подачи газа краны, шаровые вентили или игольчатые затворы. Подобная горелка показана на рисунке, рукояткой крана которого регулируется количество газа, поступающего в горелку.

Обычно масса горелок Бунзена не превышает 0,5 кг.

Усовершенствованные варианты горелки Бунзена — это горелки Теклу и Мекера.

Одной из последних разработок горелки Бунзена является конструкция горелки, которая имеет систему «газ-контроль». При случайном гашении пламени подача газа в горелку перекрывается.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector