ГОРЕЛКА ГАЗОВАЯ

Оборудование для систем отопления, водоснабжения, канализации

Купить газовые горелки, предлагаемые ООО "Ключ-94"

Горелка - устройство для образования смесей газообразного или жидкого топлива с воздухом или кислородом и подачи их к месту сжигания. К горелкам относят газовые горелки и форсунки.

Газовая 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 газовой горелки, 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 газовых горелок обусловил многообразие конструкций и принципов их устройства.

Различают газовые горелки диффузионные, инжекционные, двухпроводные, комбинированные и газотурбинные.

По величине давления газа, подаваемого в газовые горелки, различают горелки низкого [до 5 кн/м 2 (0,05 кгс/см 2 ) ], среднего [5-300 кн/м 2 (0,05-3,0 кгс/см 2 )] и высокого [св. 300 кн/м 2 (3.0 кгс {см 2 ] давления.

В зависимости от метода сжигания газа газовые горелки бывают факельными (частичное и незавершённое смешение газа с воздухом) и бесфакельными (полное предварительное смешение).

Основные элементы газовой горелки: смеситель и горелочная насадка со стабилизирующим устройством. В зависимости от назначения и условий эксплуатации газовой горелки её элементы имеют различное конструктивное исполнение.

В диффузионных газовых горелках в камеру сжигания подводится газ и воздух. Смешение газа и воздуха происходит в камере горения. Большинство диффузионных газовых горелок монтируют на стенках топки или печи. В котлах получили распространение т. н. подовые газовые горелки, которые размещаются внутри топки, в нижней её части. Подовая газовая горелка 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 газовые горелки характеризуются более равномерной температурой по длине факела. Однако эти газовые горелки требуют повышенного коэффициента избытка воздуха (по сравнению с инжекционными), 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 газовые горелки применяют в промышленных печах и котлах, где требуется равномерная температура по длине факела. В некоторых процессах диффузионные газовые горелки 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 газовые горелки 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 газовых горелках 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 газовые горелки 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 газовых горелок среднего давления, в горелках низкого давления образуется однородная газо-воздушная смесь с содержанием газа больше верхнего предела воспламенения; эти газовые горелки устойчивы в работе и имеют широкий диапазон тепловой нагрузки.

Для устойчивого горения газо-воздушной смеси в инжекционных газовых горелах 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 газовые горелки собирают в блоки из 2 и более горелок.

Широкое применение получили инжекционные газовые горелки 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 . 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) газовые горелки 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 вида 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 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 газовые горелки предложены в начале 20 в. (турбогорелка Эйкарта). Под действием реактивной силы вытекающего газа турбина, 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 газовые горелки с самоподачей воздуха через рекуператоры и воздушные экономайзеры: газо-мазутные газовые горелки большой производительности, работающие на подогретом и холодном воздухе.

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.

Большая советская энциклопедия

Купить газовую горелку, предлагаемую ООО "Ключ-94"

Другое оборудование для систем отопления, водоснабжения, канализации