2018-02-14
9953
1. По способу смешивания газа с воздухом горелки подразделяются на три группы:
· Горелки без предварительного смешивания газа с воздухом, газ и воздух подаются в топку (зону горения) раздельно – диффузионные горелки.
· Газовые горелки, в которых происходит частичное смешивание газа с воздухом. В этих горелках газ с воздухом смешивается как в горелке, так и в рабочем пространстве топки, происходит это одновременно с процессом горения – инжекционные горелки низкого давления.
· Горелки полного смешивания, внутри которых происходит перемешивание газа с воздухом, т.е. предварительная переработка газовоздушной смеси до выхода её из горелки в зону горения – инжекционные горелки среднего давления и смесительные.
2. По устройству:
· Диффузионные;
· Инжекционные;
· Смесительные;
· Комбинированные.
3. По давлению:
· Низкого давления (газ до 500 мм в.ст., воздух до 100 мм в.ст.);
· Среднего давления (газ 500-15000мм в.ст., воздух 100-300 мм в.ст.)
4. В зависимости от истечения газовоздушной смеси:
· Однофакельные – в которых смесь выходит через одно отверстие;
· Многофакельные – смесь выходит через большое количество отверстий.
Диффузионные горелки
У диффузионных горелок (атмосферные), газ и воздух поступает в топку раздельно и смесеобразование происходит за счет диффузии (медленного проникновения одного вещества в другое) при их соприкосновении. Они представляют собой заглушенный в торце отрезок трубы диаметром 50-70 мм, возле которого просверлено два ряда отверстий в шахматном порядке диаметром 0,5-3мм, с расстоянием (шагом) 4-16 диаметр отверст. Ряды отверстий расположены под углом 60-120о. Количество отверстий зависит от производительности линии.
Воздух поступает в топку из окружающего пространства вследствие разряжения, создаваемого дымовой трубой и инжектирующего действия газовой струи. Газ поступает под давлением внутрь горелки, выходит через горелочные отверстия в топку, смешивается с окружающим воздухом и сгорает в виде отдельных маленьких факелов. При небольшой тепловой нагрузке струйки газа подсасывают к себе со всех сторон воздух и, перемешиваясь с ним, быстро сгорают синеголубым светящимся пламенем. Такая горелка может работать при давлении газа 30-120 мм в.ст. с К (коэффициент избытка воздуха) 1,2-1,6.
Производительность горелок 1-10 м3/час, есть до 100 м3/час, но это не выгодно. Горелки могут работать и на среднем давлении газа до 3000 мм.в.ст.
Диффузионные горелки просты по конструкции, имеют небольшие габариты, просты в обслуживании, имеют устойчивое пламя при переменных нагрузках, просты в регулировании путем изменения подачи газа, исключают проскок пламени.
Диффузное горение – это горение, при котором отсутствует предварительное смешивание газа с воздухом. Это горение достаточно устойчиво при следующих условиях:
1. Если скорость истечения струи газа не превышает заданного предела.
2. Если отсутствуют потоки воздуха, способные сорвать горение струи газа.
Недостаток – большой избыток воздуха, факел длинный и требует большой высоты топки.
В топке необходимо постоянно поддерживать сравнительно высокое разряжение, это требует тщательной обмуровки всего котла.
Инжекционные горелки
Горелки, в которых образование газовоздушной смеси происходит за счет струи газа (частичного предварительного неполного смешивания). Основной элемент инжекционной горелки – инжектор, подсасывающий воздух из окружающего пространства во внутрь горелки.
В зависимости от количества подаваемого воздуха горелки могут быть:
· Полного предварительного смешивания газа с воздухом;
· Неполной инжекции воздуха.
В этих горелках первичный воздух подсасывается за счет инжекции газа, выходящего из сопла. Для улучшения инжекции горелка имеет суживающуюся часть КОНФУЗОР (горловина) и расширенную цилиндрическую ДИФФУЗОР. В диффузоре скорость падает, а давление увеличивается. Из диффузора газовоздушная смесь поступает в горелочную насадку, а оттуда через отверстие 3-6 мм выходит в топку в виде небольших факелов. Регулирование подачи первичного воздуха происходит вращением регулировочной шайбы, т.е. регулируется степень открытия воздушного зазора. Вторичный воздух подается через поддувальные дверцы, которые так же регулируются степенью открытия.
При нормальной работе горелок и полном сгорании газа, образуется голубовато-фиолетовый факел.
При недостатке первичного воздуха, скорость горения уменьшается, пламя вытягивается, цвет пламени становится желто-соломенным.
При чрезмерном увеличении подачи первичного воздуха, в горелке появляется сильный шум и возможен отрыв пламени. Оператор должен умело регулировать подачу первичного и вторичного воздуха, ориентируясь по цвету пламени.
Достоинства саморегулируется, не требуется устройств для подачи воздуха.
Недостаток сильный шум и неустойчивость работы при малых нагрузках.
Принцип работы этой горелки заключается в том, что газ из газопровода поступает с избыточным давлением в сопло горелки. При выходе из сопла скорость его увеличивается, а давление падает. Струя газа с большой скоростью входит в инжектор, образуя вокруг себя разряжение и тем самым засасывает с атмосферы первичный воздух.
Горелка с принудительной подачей воздуха
Эти горелки имеют неограниченную область применения. Расход газа от нескольких м3 до 5000 и более. У этих горелок процесс образования газовоздушной смеси начинается в самой горелке и заканчивается в топке. Газ сгорает коротким, несветящим пламенем.
Воздух, необходимый для горения, подается принудительно с помощью вентилятора. Подача газа и воздуха проводится по отдельным трубам, поэтому горелки называются двухпроводными или смесительными, т. к. в них происходит полное перемешивание газовоздушной смеси. Эти горелки работают на низком и среднем давлении. Газ с давлением до 1200Па поступает в сопло 1 и выходит из него через 8 отверстий, диаметром 4,5 мм. Отверстия расположены под углом 30о к оси горелки, в корпусе 2, горелки, устроены специальные лопатки, придающие потоку воздуха вращательные движения. Таким образом, газ в виде мелких струек пересекается с закрученным потоком воздуха и создается хорошо перемешенная газовоздушная смесь. Горелка заканчивается керамическим тоннелем 4 имеющим запальные отверстия.
Достоинства: широкий диапазон автоматического регулирования, возможность сжигания большого количества газа, предварительный прогрев воздуха, горелка работает с минимальным коэффициентом избытка воздуха.
Недостаток: затраты электрической энергии на работу вентилятора.
