Відрізняється простий газовий пальник від терморегулятора. Терморегулятор для опалювального котла (регулятор температури)

Газовий пальник- це пристрій для змішування кисню з газоподібним паливом з метою подачі суміші до вихідного отвору та спалювання її з утворенням сталого факела. У газовому пальнику газоподібне паливо, що подається під тиском, змішується в змішувальному пристрої з повітрям (киснем повітря) і суміш підпалюється на виході із змішувального пристрою з утворенням стійкого постійного полум'я.

Газові пальники мають широкий спектр переваг. Конструкція газового пальника дуже проста. Її запуск займає частки секунди і працює такий пальник практично безвідмовно. Газові пальники використовують для опалювальних котлів або промислового застосування.

Сьогодні існує два основних види газових пальників, їх поділ ведеться в залежності від методу утворення горючої суміші, що використовується (що складається з палива і повітря). Розрізняють атмосферні (інжекторні) та наддувні (вентиляційні) пристрої. У більшості випадків перший вид є частиною котла і входить у його вартість, другий вид найчастіше набувається окремо. Наддувний пальник газовий як інструмент горіння більш ефективний, оскільки в них подача повітря здійснюється спеціальним вентилятором (вбудованим в пальник).

Призначеннями газових пальників є:

– подача газу та повітря до фронту горіння;

- сумішоутворення;

- Стабілізація фронту займання;

- Забезпечення необхідної інтенсивності горіння.

Типи газових пальників:

Дифузійний пальникпальник, в якому паливо та повітря
змішуються пригорінні.

Інжекційний пальник – газовий пальник із попереднім змішуванням газуз повітрям, у якого одне із середовищ, необхідних для горіння, підсмоктується в камеру горіння іншого середовища (синонім – ежекційний пальник)

Пальник з порожнім попереднім змішуванням –пальник, в якому газ змішується з повним об'ємом повітря перед вихідними отворами.

Пальник не з порожнім попереднім змішуванням– пальник, в якому газ не повністю змішується з повітрям перед вихідними отворами. Атмосферний газовий пальник– інжекційний газовий пальник з частковим попереднім змішуванням газу з повітрям, що використовує вторинне повітря середовища, що оточує факел.

Пальник спеціального призначення– пальник, принцип дії та конструкцію якої визначає тип теплового агрегату або особливості технологічного процесу.

Рекуперативний пальник– пальник, з рекуператором для підігріву газу або повітря

Регенеративний пальник– пальник, з регенератором для підігріву газу або повітря.

Автоматичний пальник– пальник, обладнаний автоматичними пристроями: дистанційним запальним, контролю полум'я, контролю тиску палива та повітря, запірними клапанами та засобами управління, регулювання та сигналізації.

урбінний пальник– газовий пальник, в якому енергія струменів газу, що витікають, використовується для приводу вбудованого вентилятора, що нагнітає повітря в пальник.

Запальний пальник– допоміжний пальник, що служить для розпалювання основного пальника.

Найбільш застосовні на сьогоднішній день класифікація пальників за способом подачі повітря, які поділяються на:

– бездуття – повітря надходить у топку за рахунок розрідження в ній;

– інжекційні – повітря засмоктується за рахунок енергії струменя газу;

– дутьові – повітря подається в пальник або топку за допомогою вентилятора.

Використовують газові пальники при різних тисках газу: низькому – до 5000 Па, середньому – від 5000 Па до 0,3 МПа та високому – понад 0,3 МПа. Найчастіше використовують пальники, що працюють на середньому та низькому тиску газу.

Велике значеннямає теплову потужність газового пальника, яка буває максимальна, мінімальна та номінальна.

При тривалій роботі пальника, де газу витрачається більше без відриву полум'я, досягається максимальна теплова потужність.

Мінімальна теплова потужність виникає при стійкій роботі пальника та найменших витратах газу без проскоку полум'я.

При роботі пальника з номінальним, що забезпечує максимальний ККД при максимальній повноті спалювання, витратою газу досягається номінальна теплова потужність.

Допускається перевищення максимальної теплової потужності над номінальною лише на 20%. Якщо номінальна теплова потужність пальника за паспортом 10000 кДж/год, максимальна повинна бути 12000 кДж/год.

Ще однією важливою особливістю газових пальників є діапазон регулювання теплової потужності.

На сьогодні використовується велика кількість пальників різної конструкції. Вибирається пальник за певними вимогами, до яких належать:стійкість при змінах теплової потужності, надійність в експлуатації, компактність, зручність під час обслуговування, забезпечення повноти згоряння газу.

Основні параметри та характеристики використовуваних газопальникових пристроїв визначені вимогами:

– теплова потужність, що обчислюється як добуток годинної витрати газу, м 3 /год, на його нижчу теплоту згоряння, Дж/м 3 і є головною характеристикою пальника;

- Параметри спалюваного газу (нижча теплота згоряння, щільність, число Воббе);

- номінальна теплова потужність, рівна максимально досягається потужності при тривалій роботі пальника з мінімальним коефіцієнтом надлишку а повітря і за умови, що хімічний недопал не перевищує встановлених для даного типу пальників значень;

– номінальний тиск газу та повітря, що відповідає номінальній тепловій потужності пальника при атмосферному тиску в камері топки;

- номінальна відносна довжина факела, що дорівнює відстані по осі факела від вихідного перерізу (сопла) пальника при номінальній тепловій потужності до точки, де вміст вуглекислого газу при α = 1 дорівнює 95% його максимального значення;

- Коефіцієнт граничного регулювання теплової потужності, рівний відношенню максимальної теплової потужності до мінімальної;

- Коефіцієнт робочого регулювання пальника по тепловій потужності, рівний відношенню номінальної теплової потужності до мінімальної;

– тиск (розрідження) у камері топки при номінальній потужності пальника;

– теплотехнічні (світність, ступінь чорноти) та аеродинамічні характеристики факела;

– питома метало- та матеріаломісткість та питома витрата енергії, віднесені до номінальної теплової потужності;

– рівень звукового тиску, створюваний працюючим пальником при номінальній тепловій потужності.

Вимоги до пальників

На підставі досвіду експлуатації та аналізу конструкції пальників можна сформулювати основні вимоги до їх конструкції.

Конструкція пальника повинна бути найпростішою: без рухомих частин, без пристроїв, що змінюють перетин для проходу газу та повітря і без деталей складної форми, що розташовані поблизу носика пальника. Складні пристроїпри експлуатації себе не виправдовують і швидко виходять з ладу під впливом високих температур у робочому просторі печі.

Перерізи для виходу газу, повітря та газоповітряної суміші слід відпрацьовувати у процесі створення пальника. У процесі експлуатації всі ці перерізи мають бути незмінними.

Кількість газу і повітря, що подається на пальник, слід вимірювати дросельними пристроями на трубопроводах, що підводять.

Перетин для проходу газу та повітря в пальнику та конфігурацію внутрішніх порожнин слід вибирати таким чином, щоб опір на шляху руху газу та повітря всередині пальника був би мінімальним.

Тиск газу та повітря в основному повинен забезпечувати необхідні швидкості у вихідних перерізах пальника. Бажано, щоб подача повітря в пальник була регульованою. Неорганізована подача повітря внаслідок розрідження в робочому просторі або шляхом часткового інжектування повітря газом може допускатися лише в окремих випадках.

Конструкції пальників.

Основні елементи пальника газового: змішувач та пальникова насадка зі стабілізуючим пристроєм. Залежно від призначення та умов експлуатації пальника газового її елементи мають різне конструктивне виконання.

У дифузійних пальникахгазових камеру спалювання підводиться газ і повітря. Змішування газу та повітря відбувається в камері горіння. Більшість дифузійних газових пальників монтують на стінках топки або печі. У котлах набули поширення т.з. подові пальники газові, які розміщуються усередині топки, у нижній її частині. Подовий пальник газовий складається з однієї або декількох газорозподільних труб, в яких просвердлені отвори. Труба з отворами встановлюється на колосникових гратах або поду топки в щілинному каналі, викладеним з вогнетривкої цегли. Через вогнетривкий щілинний канал надходить необхідну кількість повітря. При такому пристрої горіння струменів газу, що виходять з отворів у трубі, починається вогнетривкому каналі і закінчується в обсязі топки. Подові пальники створюють мале опір проходженню газу, тому можуть працювати без примусового дуття.

Дифузійні газові пальники характеризуються більш рівномірною температурою по довжині факела.

Однак ці пальники газові вимагають підвищеного коефіцієнта надлишку повітря (у порівнянні з інжекційними), а також створюють нижчі теплові напруги об'єму топки і гірші умови для догоряння газу в хвостовій частині факела, що може призводити до неповного згоряння газу.

Дифузійні пальникигазові застосовують у промислових печах та котлах, де потрібна рівномірна температура по довжині факела. У деяких процесах пальники дифузійні газові незамінні. Наприклад, в скловарених, мартенівських та ін печах, коли повітря, що йде на горіння, підігрівається до температур, що перевищують температуру займання пального газу з повітрям. Успішно застосовуються дифузійні пальники газові та деяких водогрійних котлах.

У інжекційних пальникахповітря для горіння засмоктується (інжектується) рахунок енергії струменя газу та його взаємне змішання відбувається усередині корпусу пальника. Іноді в інжекційних пальниках газових підсмоктування необхідної кількості пального газу, тиск якого близько до атмосферного, здійснюється енергією струменя повітря. У пальниках повного змішування (з газом перемішується все необхідне для горіння повітря), що працюють на газі середнього тиску, утворюється короткий факел полум'я, а горіння завершується в мінімальному обсязі топки. В інжекційних пальниках газових часткового змішування надходить лише частина (40 ÷ 60%) необхідного для горіння повітря (т. зв. первинне повітря), яке і змішується з газом. Решта повітря (т. зв. вторинний повітря) надходить до смолоскипу полум'я з атмосфери рахунок інжектирующего дії газо-повітряних струменів і розрідження в топках. На відміну від інжекційних пальників газових середнього тиску, у пальниках низького тиску утворюється однорідна газо-повітряна суміш із вмістом газу більше за верхню межу займання; ці пальники газові стійкі у роботі і мають широкий діапазон теплового навантаження.

Для стійкого горіння газоповітряної суміші в інжекційних пальниках газових середнього та високого тискузастосовують стабілізатори: додаткові підпалювальні смолоскипи навколо основного потоку (пальники з кільцевим стабілізатором), керамічні тунелі, всередині яких відбувається горіння газоповітряної суміші, та пластинчасті стабілізатори, що створюють завихрення на шляху потоку.

У топках значних розмірів газові інжекційні пальники збирають в блоки з 2 і більше пальників.

Широке застосування отримали інжекційні пальники газові інфрачервоного випромінювання (т.зв. газ згоряє на випромінюючій поверхні тонким шаром, без видимого смолоскипа. Випромінювальною поверхнею служать керамічні насадки або металеві сітки. Ці пальники застосовують для обігріву приміщень з великою кратністю обміну повітря (спортивні зали, торговельні приміщення, теплиці та ін), для сушіння пофарбованих поверхонь (тканин, паперу та ін), розігріву мерзлого ґрунту та сипучих матеріалів у промислових печах. Для рівномірного нагрівання великих поверхонь (печей нафтопереробних заводів та ін промислових печей) застосовують т.з. панельні інжекційні випромінюючі пальники. У цих пальниках газо-повітряна суміш із змішувача потрапляє в загальний короб, а далі трубками суміш розподіляється по окремих тунелях, в яких і відбувається її згоряння. Панельні пальники мають малі габарити та широкий діапазон регулювання, малочутливі до протитиску в камері топки.

Збільшується застосування газотурбінних пальників, в яких подача повітря здійснюється осьовим вентилятором, що рухається газовою турбіною. Ці пальники запропоновані на початку 20 століття (турбогорілка Ейкарта). Під дією реактивної сили витікаючого газу турбінка, вал і вентилятор наводяться в обертання у бік, протилежний до закінчення газу. Продуктивність пальника регулюється величиною тиску газу, що надходить. Газотурбінні пальники можуть застосовуватись у топках котлів. Перспективними є високонапірні турбінні пальники газові з самоподачею повітря через рекуператори та повітряні економайзери: газо-мазутні пальники газові великої продуктивності, що працюють на підігрітому та холодному повітрі.

До пальників висувають такі вимоги:

1. Основні типи пальників повинні виготовлятися на заводах серійно за технічними умовами. Якщо пальники виготовляють за індивідуальним проектом, то при введенні в експлуатацію вони повинні пройти випробування для визначення основних характеристик;

2. Пальники повинні забезпечувати пропуск заданої кількості газу та повноту його спалювання з мінімальним коефіцієнтом витрати повітря α, за винятком пальників спеціального призначення (наприклад, для печей, у яких підтримується відновне середовище);

3. За умови забезпечення заданого технологічного режиму пальника повинні забезпечити мінімальну кількість шкідливих викидів в атмосферу;

4. Рівень шуму, створюваного пальником, не повинен перевищувати 85 дБ при вимірюванні шумоміром на відстані 1 м від пальника та на висоті 1,5 м від підлоги;

5. Пальники повинні стійко працювати без відриву та проскоку полум'я в межах розрахункового діапазону регулювання теплової потужності;

6. У пальників з попереднім повним змішуванням газу з повітрям швидкість витікання газоповітряної суміші повинна перевищувати швидкість розповсюдження полум'я;

7. Для скорочення витрати електроенергії на власні потреби при використанні пальників з примусовою подачею повітря опір повітряного тракту має бути мінімальним;

8. Для зменшення експлуатаційних витрат конструкція пальника та стабілізуючі пристрої повинні бути досить прості в обслуговуванні, зручні для ревізії та ремонту;

9. При необхідності збереження резервного палива пальники повинні забезпечувати швидке переведення агрегату з одного палива на інше без порушення технологічного режиму;

10. Комбіновані газомазутні пальники повинні забезпечувати приблизно однакову якість спалювання обох видів палива – газового та рідкого (мазуту).

Дифузійні пальники

У дифузійні пальники повітря, необхідне горіння газу, надходить з навколишнього простору до фронту факела з допомогою дифузії.

Такі пальники застосовуються зазвичай у побутових приладах. Їх можна використовувати також при збільшенні витрат газу, якщо необхідно розподілити полум'я по великій поверхні. У всіх випадках газ подається в пальник без домішки первинного повітря і поєднується з ним за межами пальника. Тому іноді ці пальники називають пальниками зовнішнього змішування.

Найбільш прості за конструкцією дифузійні пальники (рис. 7.1) є трубою з висвердленими отворами. Відстань між отворами вибирається з урахуванням швидкості розповсюдження полум'я від одного отвору до іншого. Ці пальники мають невеликі теплові потужностіі застосовуються при спалюванні природних та низькокалорійних газів під невеликими водонагрівальними пристроями.

Мал. 7.1. Дифузійні пальники

Рис.7.2. Подовий дифузійний пальник:

1 – регулятор повітря; 2 – пальник; 3 – оглядове вікно; 4 – центруючий стакан; 5 – горизонтальний тунель; 6 – викладки з цегли; 7 – колосникові грати

До промислових пальників дифузійного типу належать подові щілинні пальники (рис. 7.2). Зазвичай вони є трубою діаметром до 50 мм, в якій просвердлені отвори діаметром до 4 мм в два ряди. Канал є щілиною в поді котла, звідки і назва пальників - подові щілинні.

З пальника 2 газ виходить у топку, куди з-під колосників 7 надходить повітря. Газові цівки прямують під кутом до потоку повітря і рівномірно розподіляється за його перерізом. Процес змішування газу з повітрям здійснюється у спеціальній щілині, зробленій з вогнетривкої цегли. Завдяки такому пристрої посилюється процес змішування газу з повітрям та забезпечується стійке запалення газоповітряної суміші.

Колосникові грати закладаються вогнетривкою цеглою і залишаються кілька щілин, в яких розміщуються труби з просвердленими отворами для виходу газу. Повітря під колосникові грати подається вентилятором або в результаті розрядження в топці. Вогнетривкі стінки щілини є стабілізаторами горіння, запобігають відриву полум'я і одночасно підвищують процес тепловіддачі в топці.

Інжекційні пальники.

Інжекційними називаються пальники, у яких утворення газоповітряної суміші відбувається за рахунок енергії струменя газу. Основний елемент інжекційного пальника - інжектор, що підсмоктує повітря з навколишнього простору всередину пальників.

Залежно кількості інжектируемого повітря пальники можуть бути повного попереднього змішування газу з повітрям або з неповною інжекцією повітря.

Пальники з неповною інжекцією повітря.До фронту горіння надходить лише частина необхідного для згоряння повітря, решта повітря надходить з навколишнього простору. Такі пальники працюють на низькому тиску газу. Їх називають інжекційними пальниками низького тиску.

Основними частинами інжекційних пальників (рис. 7.3) є регулятор первинного повітря, форсунка, змішувач та колектор.

Регулятор первинного повітря 7 являє собою диск, що обертається або шайбу і регулює кількість первинного повітря, що надходить в пальник. Форсунка 1 служить перетворення потенційної енергії тиску газу кінетичну, тобто. для надання газовому струменю такої швидкості, що забезпечує підсмоктування необхідного повітря. Змішувач пальника складається з трьох частин: інжектора, конфузора та дифузора. Інжектор 2 створює розрідження та підсмоктування повітря. Найвужча частина змішувача – конфузор 3, що вирівнює струмінь газоповітряної суміші. У дифузорі 4 відбувається остаточне перемішування газоповітряної суміші та збільшення її тиску за рахунок зниження швидкості.

З дифузора газоповітряна суміш надходить у колектор 5, який і розподіляє газоповітряну суміш по отворах 6. Форма колектора та розташування отворів залежить від типу пальників та їх призначення.

Інжекційні пальники низького тиску мають ряд позитивних якостей, завдяки яким їх широко застосовують у побутових газових приладах, а також у газових приладах для підприємств громадського харчування та інших комунально-побутових споживачівгазу. Пальники використовують також у чавунних опалювальних казанах.

Мал. 7.3. Інжекційні атмосферні газові пальники

а- Низького тиску; б- Пальник для чавунного котла; 1-форсунка. 2 – інжектор, 3 – конфузор, 4 – дифузор, 5 – колектор. 6 – отвори, 7 – регулятор первинного повітря

Основні переваги інжекційних пальників низького тиску: простота конструкції; стійка робота пальників при зміні навантажень; надійність та простота обслуговування; безшумність роботи; можливість повного спалювання газу та робота на низьких тисках газу; відсутність подачі повітря під тиском

Важливою характеристикою інжекційних пальників неповного змішування є коефіцієнт інжекції– відношення об'єму повітря, що інжектується, до об'єму повітря, необхідного для повного згоряння газу. Так, якщо для повного згоряння 1 м 3 газу необхідно 10 м 3 повітря, а первинне повітря становить 4 м 3 то коефіцієнт інжекції дорівнює 4:10 = 0,4.

Характеристикою пальників є також кратність інжекції- Відношення первинного повітря до витрати газу пальником. У цьому випадку, коли на 1 м 3 спалюваного газу інжектується 4 м 3 повітря, кратність інжекції дорівнює 4.

Гідність інжекційних пальників: якість їх саморегулювання, тобто. підтримка постійної пропорції між кількістю газу, що подається в пальник, і кількістю інжектованого повітря при постійному тиску газу.

Змішувальні пальники. Пальники із примусовою подачею повітря.

Пальники з примусовою подачею повітря широко застосовують у різних теплових пристроях комунальних та промислових підприємств.

За принципом дії ці пальники поділяються на пальники з попереднім змішуванням газу (рис.7.4) і палива та на пальники без попередньої підготовки газоповітряної суміші. Пальники обох типів можуть працювати на природному, коксовому, доменному, змішаному та інших горючих газах низького та середнього тиску. Діапазон робочого регулювання – 0,1 ÷ 5000 м 3 /год.

Повітря в пальники подається відцентровими або осьовими вентилятораминизького та середнього тиску. Вентилятори можуть бути встановлені на кожному пальнику або один вентилятор на певну групу пальників. При цьому, як правило, все первинне повітря подається вентиляторами, вторинний практично не впливає на якість горіння і визначається тільки підсмоктуванням повітря в топкову камеру через нещільності топкової арматури і лючки.

Перевагами пальників з примусовою подачею повітря є: можливість застосування в камерах топки з різним протитиском, значний діапазон регулювання теплової потужності та співвідношення газ - повітря, порівняно невеликі розміри факела, незначний шум при роботі, простота конструкції, можливість попереднього підігріву газу або повітря і використання пальників великий одиничної потужності.

Пальники низького тиску застосовують при витраті газу 50 ÷ 100 м 3 /год, при витраті 100 ÷ 5000 доцільно використовувати пальники середнього тиску.

Тиск повітря в залежності від конструкції пальника та необхідної теплової потужності приймається рівним 0,5 ÷ 5кПа.

Для кращого перемішування паливно-повітряної суміші більшість пальників газ подається невеликими струменями під різним кутом до потоку первинного дутьового повітря. З метою інтенсифікації сумішоутворення потоку повітря надають турбулентний рух за допомогою спеціально встановлених завихряючих лопаток, тангенціальних напрямних і т.д.

До найпоширеніших пальників з примусовою подачею повітря внутрішнього змішування відносять пальники з витратою газу до 5000 м3/год. У них можна забезпечити заздалегідь задану якість підготовки паливно-повітряної суміші до її подачі в камеру топки.

Залежно від конструкції пальника процеси змішування палива і повітря можуть бути різними: перший - підготовка паливно-повітряної суміші безпосередньо в камері змішування пальника, коли в топку надходить готова газоповітряна суміш, другий - коли процес змішування починається в пальнику, а закінчується в камері топки. У всіх випадках швидкість витікання газоповітряної суміші різна 16...60 м/с. Інтенсифікації сумішоутворення газу і повітря досягають шляхом струминної подачі газу, застосування регульованих лопаток, тангенціального підведення повітря та ін.

Максимальний тиск повітря на вході в пальник – 5 кПа. Вона може працювати при протитиску та розрідженні в камері згоряння. У цих пальниках на відміну від пальників зовнішнього змішування полум'я менш світиться і відносно невеликих розмірів. Як стабілізатори найчастіше застосовують керамічні тунелі. Однак можуть бути використані всі розглянуті вище способи.

Пальник типу ГНП з примусовою подачею повітря та центральною подачею газу, сконструйований фахівцями інституту Теплопроект, призначений для використання в топкових пристроях зі значними тепловими напругами. У цих пальниках передбачено закручування потоку повітря за допомогою лопаток. У комплект пальника входять два сопла: сопло типу А, що застосовується для короткофакельного спалювання газу з 4÷6 отворами для виходу газу, спрямованими перпендикулярно або під кутом 45° до потоку повітря, і сопло типу Б, що використовується для отримання подовженого смолоскипа і має одне центральне отвір, спрямований паралельно потоку повітря. В останньому випадку попереднє змішування газу та повітря відбувається значно гірше, що призводить до подовження факелу.

Стабілізація факела, забезпечується застосуванням вогнетривкого тунелю з шамотної цегликласу А. Пальники можуть працювати на холодному та підігрітому повітрі. Коефіцієнт надлишку повітря – 1,05. Пальники такого типу застосовують у парових котлах, хлібопекарській промисловості.

Двопровідний газомазутний пальник ГМГ призначений для спалювання природного газу або малосірчистих видів рідкого палива типу дизельного, побутового, мазутів флотських Ф5, Ф12 та ін. Допускається спільне спалювання газу та рідкого палива.

Газове сопло пальника має два ряди отворів, спрямованих під кутом 90 ° один до одного. Отвори на бічній поверхні сопла дозволяють подавати газ у закручений потік вторинного дутьового повітря, отвори на торцевій поверхні - закручений потік первинного повітря.

Процес утворення газоповітряної суміші в пальниках з примусовою подачею повітря починається безпосередньою в самому пальнику, а завершується вже в топці. У процесі спалювання газ згоряє коротким полум'ям, що не світиться. Потрібне для згоряння газу повітря, подається в пальник примусово за допомогою вентилятора. Газ та повітря подаються окремими трубами.

Цей видпальників ще називають двопровідними або змішувальними пальниками. Найчастіше використовуються пальники, що працюють на низькому тиску газу та повітря. Також деякі конструкції пальників використовуються при середньому тиску.

Встановлюються пальники в топках котлів, нагрівальних і сушильних печах і т.д.

Принцип роботи пальника з примусовою подачею повітря:

Газ надходить у сопло 1 з тиском до 1200 Па і виходить з нього через вісім отворів діаметром 4,5 мм. Ці отвори мають бути розташовані під кутом 30° до осі пальника. Спеціальні лопатки, які задають обертальний рух потоку повітря, розташовані в корпусі 2 пальника. У процесі роботи газ у вигляді дрібних струмочків надходить у закручений потік повітря, що допомагає гарному змішуванню. Пальник закінчується керамічним тунелем 4, що має запальний отвір 5.

Мал. 7.4. Пальник із примусовою подачею повітря:

1 - сопло; 2 – корпус; 3 – фронтальна плита; 4 – керамічний тунель.

Пальники з примусовою подачею повітря мають ряд переваг:

-Висока продуктивність;

-Широкий діапазон регулювання продуктивності;

-Можливість роботи на підігрітому повітрі.

У існуючих різноманітних конструкціях пальників інтенсифікація процесу утворення газоповітряної суміші досягається такими способами:

-Розбиттям потоків газу і повітря на дрібні потоки, в яких проходить сумішоутворення;

-Подачею газу у вигляді дрібних струмочків під кутом до потоку повітря;

-Закручування потоку повітря різними пристосуваннями, вбудованими всередину пальників.

Комбіновані пальники.

Комбінованими називаються пальники, що працюють одночасно або окремо на газі та мазуті або на газі та вугільному пилу.

Їх застосовують при перебоях у подачі газу, коли необхідно терміново знайти інший вид палива, коли газове паливо не забезпечує необхідного температурного режимутопки; подача газу на даний проводиться тільки у певний час (вночі) для вирівнювання добової нерівномірності газоспоживання.

Найбільшого поширення набули газомазутні пальники з примусовою подачею повітря. Пальник складається з газової, повітряної та рідинної частин. Газова частина є порожнистим кільцем, що має штуцер для підведення газу і вісім трубочок для розпилення газу.

Рідина частина пальника складається з мазутної головки та внутрішньої трубки, що закінчується форсункою 1 (рис. 7.5).

Подача мазуту в пальник регулюється вентилем. Повітряна частина пальника складається з корпусу, завихрювача 3 повітряної заслінки 5, за допомогою якої можна регулювати подачу повітря. Завихрювач служить кращого перемішування струменя мазуту з повітрям. Тиск повітря 2÷3 кПа, тиск газу до 50 кПа, тиск мазуту до 0,1 МПа.

Мал. 7.5. Комбінований газомазутний пальник:

1 – мазутна форсунка, 2 – повітряна камера, 3 – завихрювач, 4 – трубки виходу газу, 5 – повітряна регулювальна заслінка.

Застосування комбінованих пальників дає вищий ефект, ніж одночасне використання газових пальників і мазутних форсунок або газових пальників.

Комбіновані пальники необхідні для надійної та безперебійної роботи газовикористовуючого обладнання та установок великих промислових підприємств, електростанцій та інших споживачів, для яких перерва у роботі неприпустима.

Розглянемо принцип дії комбінованого пилегазового пальника конструкції Мосенерго (рис. 7.6)

При роботі на вугільному пилу в топку кільцевим каналом 3 центральної труби подається суміш первинного повітря з вугільним пилом, а вторинне повітря надходить в топку через равлик 1.

Як резервне паливо служить мазут, в цьому випадку в центральній трубі встановлюється мазутна форсунка. При переведенні пальника на газове паливо мазутну форсунку замінюють кільцевим каналом, яким подається газове паливо.

У центральній частині каналу встановлюється труба з чавунним наконечником 2. Наконечнику 2 косі щілини, через які виходить газ і перетинається з потоком закрученого повітря, що виходить з равлика 1. У вдосконалених конструкціях пальників в наконечнику замість щілин передбачено 115 отворів діаметром 7 мм. В результаті швидкість виходу газу збільшується майже вдвічі (150 м/с).

Мал. 7.6. Комбінований пилогазовий пальник із центральною подачею газу.

1 – равлик для закручування повітряного потоку; 2 – наконечник газопідвідних труб,

3 - кільцевий канал для подачі суміші первинного повітря з вугільним пилом.

У нових конструкціях пальника застосовується периферійна подача газу, при якій газові струмки, що мають більш високу швидкість, ніж повітряні, перетинають закручений потік повітря, що рухається зі швидкістю 30 м/с під прямим кутом. Така взаємодія потоків газу та повітря забезпечує швидке та повне перемішування, внаслідок чого газоповітряна суміш згоряє з мінімальними втратами.

7.3. Автоматизація процесів спалювання газу.

Властивості газового паливата сучасні конструкції газових пальників створюють сприятливі умови для автоматизації процесів спалювання газу. Автоматичне регулювання процесу горіння підвищує надійність та безпеку експлуатації газовикористовуючих агрегатів та забезпечує їхню роботу відповідно до найбільш оптимального режиму.

Сьогодні в газовикористовуючих установках використовуються системи часткової або комплексної автоматизації.

Комплексна газова автоматика складається з таких основних систем:

- Автоматика регулювання;

- автоматика безпеки;

- Аварійної сигналізації;

-Тілотехнічного контролю.

Регулювання та управління процесом горіння визначається роботою газових приладів та агрегатів у заданому режимі та забезпеченням оптимального режиму згоряння газу. Для цього регулювання процесу горіння призначена автоматика регулювання побутових, комунальних та промислових газових приладів та агрегатів. Таким чином, підтримується постійна температура води в баку у ємнісних водонагрівачів, постійний тиск пари парових котлів.

Подача газу до пальників газовикористовувальних установок припиняється автоматикою безпеки у разі:

- згасання факела в топці;

- Зниження тиску повітря перед пальниками;

- підвищення тиску пари в котла;

- Підвищення температури води в котлі;

- Зниження розрядження в топці.

Відключення цих установок супроводжується відповідними звуковими та світловими сигналами. Не менш важливим є і контроль загазованості приміщення, в якому розташовані всі газові прилади та агрегати. Для цього встановлюють електромагнітні клапани, які припиняють подачу газу у випадках перевищення ГДК в навколишньому повітрі СН 4 і 2 .

Домогтися оптимального режиму в умовах технологічного процесу можна за допомогою приладів теплотехнічного контролю

Умови експлуатації газовикористовуючого обладнання визначають ступінь його автоматизації.

Дистанційне керування газовикористовувальних установок досягається шляхом використання приладів контролю та сигналізації.

Розрахунки пальників.

У газомазутних топках, забезпечених сучасними пальними пристроями з автоматичним керуванням процесом спалювання, стало можливим спалювати природні гази та мазут з малими надлишками повітря практично за відсутності або малої величини хімічної неповноти згоряння (менше 0,5%). Тому рекомендується процес спалювання цих палив підтримувати з коефіцієнтом надлишку повітря за пароперегрівачем не вище 1,03 ÷ 1,05.

Життя далеко від екватора диктує свої закони. Після зниженням вуличної температури остигають і вдома всередині. У цьому огляді розглянемо варіант вирішення проблеми шляхом вибору найкращих газових обігрівачів — від портативних (для намету) до конвекторів для будинку чи дачі, які можуть замінити газовий котел.

Види газових обігрівачів

Газові конвектори

Такі обігрівачі можуть мати закриту та відкриту камеру згоряння. Моделі закритого типудля спалювання газу забирають повітря з вулиці і виводять продукти згоряння туди ж спеціальною трубою, прокладеною крізь стіну. Вони добре підходять для будинку або дачі і здатні стати альтернативою газовому котлу. Моделі з відкритою камерою горіння не дуже підходять для житлових приміщень або потребують вертикального димоходу.

Каталітичні газові обігрівачі

Прилади такого типу працюють за рахунок окиснення речовин на поверхні каталізатора, при якому виділяється велика кількість тепла. Процес відбувається практично безшумно та без полум'я. Каталітичний метод спалювання більш надійний, ефективний і безпечний у порівнянні з звичайними. інфрачервоних обігрівачів.

Керамічні газові обігрівачі

За аналогією з електричними побратимами такі обігрівачі працюють рахунок спрямованого теплового випромінювання і гріють не повітря, а поверхні стін, предметів, і навіть присутніх у приміщенні людей. Тільки як джерело нагрівання виступає газовий пальник. Використання керамічних пластин дозволяє досягти повного згоряння палива та виключити шкідливі викиди.

Теплові газові гармати

Мають циліндричну форму та працюють за принципом тепловентилятора, в якому роль нагрівального елемента виконує газовий тепловий генератор. Працюють від балонного газу, а потужність зазвичай регулюється редуктором.

У холодну пору хочеться створити в будинку комфортне тепло. Господарі квартир та заміських будинків часто запитують: чим ефективніше обігріти приміщення? Деякі використовують обігрівачі, встановлюють автономне опалення, роблять теплі підлоги. Ці прилади використовують для постійного, тимчасового або додаткового обігріву. Вони мають просту конструкцію, мобільні і порівняно не дорогі. Під час роботи не виділяють розпади горіння та більш економні в паливі, ніж електричні обігрівачі.

Влаштування газової гармати: особливості роботи

Газова гармата є нескладним приладом, оснащеним пальником і вентилятором. Газ, що надходить, нагріває повітря, а потужний вентилятор направляє теплі потоки в приміщення. Корпус апарату виготовляється з міцного матеріалу. Пальник оснащений автоматичним розпалюванням. Сучасні моделі мають термостат, який забезпечує контроль за підвищенням температури у приміщенні. Ця система дозволяє економити газ та електроенергію.

Газові гармати можуть працювати на природному або зрідженому газі, залежно від моделі. Крім палива апарату необхідна електроенергія, яка живитиме потужний вентилятор. Саме він здійснює рух теплих повітряних мас у приміщенні.

Особливості роботи:

Газ подається до пальника;
Паливо спалахує завдяки розпалюванню;
У металевому корпусі відбувається нагрівання повітря;
Вентилятор заганяє холодний потік зовні, проганяє через теплообмінник, і виводить тепло в приміщення;
Якщо апарат оснащений терморегулятором, відбувається його автоматичне вимкнення для досягнення потрібної температури.

Робота на зрідженому газі та невелике споживання електроенергії робить такий варіант обігріву популярним. Особливо це актуально для приміщень із складним доступом підведення центрального опаленнячи постійними перебоями з ним.

Переваги та недоліки теплової газової гармати для житлових приміщень

Теплопушки частіше використовуються для обігріву нежитлових приміщень з відсутністю стаціонарного теплоносія: гаражів, ангарів, теплиць, оранжерей. Часто використовують такий агрегат при будівництві квартир та будинків. Він допомагає точково зробити просушування потрібних об'єктів: стяжку для підлоги, штукатурне укладання і т.д.

Для житлових приміщень краще використовувати електричний тепловий аналог. Хоча газова гармата набагато дешевша і набагато швидше нагріває приміщення. Обов'язкове узгодження приладу в органах нагляду є головною перешкодою у встановленні газової гармати в багатоквартирних будинках.

Переваги приладу:

Швидко нагріває приміщення та прибирає зайву вологу;
Не виділяє токсичних відходів;
Відбувається економічна витратаелектроенергії та газу;
Існують малогабаритні та мобільні прилади, які легко перевозити та встановлювати;
Чи не висока ціна на сам апарат від 4 до 15 тисяч;
Простота роботи.

Газова гармата здатна за короткий проміжок часу обігріти 100 – 150 м2. Для її роботи необхідне безперебійне підключення до електроенергії та газового балона.

Як розрахувати потужність агрегату: газова гармата для обігріву приміщень

Щоб розрахувати необхідну потужність необхідно мати повну інформацію про приміщення: знати обсяг, температуру повітря та якість ізоляції. Температуру необхідно враховувати як у самому приміщенні, так і за межами будівлі. Якість ізоляції складається з кількох параметрів: утеплення даху, віконних отворів, дверей та підлоги.

Відповідно до стандартів ці параметри поділяються на 4 групи.:

К1 від 0,6 до 1 – гарна ізоляція з товстим утепленням підлоги, наявністю подвійних рам, дахом із використанням якісного ізолюючого матеріалу;
К2 від 1 до 2 – середня ізоляція з подвійною кладкою цегляних стін, невеликою кількістю віконних отворів та стандартним утепленням даху;
К3 до 3 – задовільна ізоляція, одинарна кладка стін, без застосування утеплювача, прості віконні рами;
К4 – відсутність ізоляції, дерев'яні чи металеві конструкції.

Далі робимо розрахунок: множимо обсяг приміщення на коефіцієнт ізоляції, результат перемножуємо на різницю температури між необхідною і наявною. Отриманий результат обчислюється в ккал/час. Щоб отримати цифру в кВт необхідно підсумкову цифру розділити на 860, так як в 1 кВт = 860 ккал / год.

Цей розрахунок працює за умови, що газова гармата буде єдиним джерелом обігріву. Якщо складна конструкція приміщення, можна придбати кілька апаратів меншої потужності. У сумі вони мають надавати необхідну цифру для обігріву.

Види апаратів: теплова гармата на газі

Газові гармати можна розділити на стаціонарні та переносні моделі. У першому випадку потрібне підключення до основної газової магістралі. Другий варіант найбільш зручний для будівельних робітприміщень, де потрібно іноді перенести або прибрати прилад на якийсь термін. Переносні моделі працюють на зрідженому пропані, який заправляється у балони. Одного балона вистачає на 3 доби безперервної роботи.

Теплопушки на газу поділяються на 2 класи:

Апарати прямого нагрівання повітряного потоку;
Машини непрямого нагріву.

При прямому нагріванні продукти горіння потрапляють безпосередньо в опалювальне приміщення. У таких агрегатах відсутній шланг для виходу використаних газів. Пальник працює шляхом нагнітання повітряних потоків безпосередньо на полум'я.

Важливим моментом є здійснення достатньої кількості кисню до приміщення. У непровітрюваних будинках даний спосіб обігріву не допустимий.

Даний обігрівач простий у експлуатації, має високий коефіцієнт корисної діїта елементарність ремонту.

Гармати непрямого нагріву містять спеціальний елемент у конструкції – окрему камеру. У ній відбувається розігрів повітря і по шлангу, що відводить, продукти горіння виводяться назовні через спеціальну трубу або димар. Вентилятор обдуває нагріту камеру і чисті потоки теплого повітря опалюють приміщення. Ці моделі вимагають стаціонарного розміщення.

Правила експлуатації газової теплогармати

Теплопушка на газі проста і зручна в експлуатації, але вимагає дотримання певних заходів безпеки.

Як правильно користуватись обладнанням:

У приміщенні, де використовується прилад, повинна бути хороша вентиляція повітря;
Не можна перекривати повітропровід, висушувати на корпусі речі чи взуття;
Виключити допуск води на вентилятор та корпус машини;
Убезпечити простір працюючого приладу від предметів, що легко займаються;
Проводити щоденне вологе прибирання та не допускати високої концентрації пилу;
Підключати апарат до розетки із заявленою в інструкції з експлуатації потужності;
При заміні балона з пропаном перевіряти герметичність з'єднання, виключаючи можливий витік газу;
Встановлювати конструкції вище рівня грунту, при витоку можливе скупчення внизу, що створить можливість вибуху.

Грамотне використання газового обладнання дозволить убезпечити господарів та оточуючих від неприємних наслідків. Щоб здійснити запуск гармати необхідно: прикрутити до газового балона редуктор зі шлангом, підключити шланг до гармати, перевірити його на наявність витоку пропану, включити апарат в мережу, виставити необхідну температуру термостатом і натиснути кнопку «Пуск». Запрацює вентилятор, увімкнеться автоматичне розпалювання, загориться пальник і приміщення почне наповнюватися теплом.

На що звернути увагу при виборі газової теплової гармати

Щоб ухвалити рішення, яку газову гармату вибрати, необхідно звернути увагу на кілька параметрів агрегату. В першу чергу зверніть увагу на потужність та об'єм опалювального приміщення. Чим потужніший приладчим більше витрата палива та шуму. Якщо агрегат буде використовуватися в житлових приміщеннях, потрібно врахувати шумовий фактор і вибирати моделі з його низьким рівнем. Для людини нормальним для сприйняття вважається звук у межах 40 дБ.

Далі варто звернути увагу на безперервність роботи апарату. Для постійного нагрівання приміщень потрібен апарат із тривалим періодом роботи. Для переносних моделей важливим фактором є покриття корпусу. Антикорозійна поверхня подовжує термін служби обігрівача.

Сучасні теплогармати мають автоматику. Це дозволяє відключатися при перегріві приладу, а також регулювати температуру нагрівання приміщення. Зверніть увагу на моделі з автоматичним вимкненням при перекиданні.

Основні параметри при виборі гармати:

Потужність;
Безпека;
Автоматизованість;
Мобільність;
Надійність виробника.

Рейтинг найкращих газових гармат

Сучасний ринок пропонує широкий асортимент газових гармат. Проаналізувавши відгуки покупців, було обрано найкращі моделі 2016-2017 роки. Під час відбору оцінювалися якість, безпека, потужність та ціна приладів.

Найбільш популярними стали моделі:

Інтерскол ТПГ 10- Російський виробник інструменту та обладнання. Надійна модель, здатна обігріти до 100 м2. Для безпеки апарат оснащений автоматичним вимкненням, захистом від перегріву та покращеною ізоляцією корпусу. Має хороші технічні дані та економічну ціну (ipg).
MasterBLP17 М– теплопушка для обігріву житлових та нежитлових приміщень. Перевагою є прийнятна ціна, висока потужність, якість складання та низька витрата електроенергії та газу. Оснащений регулюванням потужності електрики від 10 до 15 кВт. Гарний вибір для невеликих приміщень.
BalluBHG 10 (пропанова) – китайський виробник. Високо потужний агрегат має мінімальну витрату газового палива 0,7 кг/год. Недоліком є робота лише на пропані. Користувачі відзначають стабільність роботи та хороші технічні дані. Здатний прогріти приміщення до 100 м2.

Газова гармата (відео)

Газові гармати – економні та компактні вироби, що відрізняються швидким нагріванням, високою продуктивністю та відносною безпекою. Застосовуючи їх у різних приміщенняхможна створити комфортні умови для проживання, роботи, підтримувати необхідну температуру у парниках та оранжереях.

Грамотний вибір пальника – важливий етап при будівництві чи ремонті котельні. Від того, наскільки відповідально керівники та організатори підійшли до цього питання, залежить подальша робота опалювального обладнання.

Модернізація теплового господарства – найважливіше завдання, що постає перед керівниками ЖКГ. Вибір партнера на проектування, постачання, монтаж та пусконалагодження обладнання – не проблема, але питання ефективності експлуатації котелень після їх переобладнання залишається відкритим. Обмежений бюджет змушує знаходити самі прості рішення– купувати дешеве недовговічне обладнання, яке потребує постійної уваги. Адже зараз існують повністю автоматизовані системи, для вибору та обслуговування яких найкраще звернутися до висококваліфікованих фахівців, які мають повне уявлення про те, як має функціонувати сучасна котельня.

При виборі пальників споживачі постають перед непростим завданням: чому віддати перевагу – вітчизняному чи іноземному устаткуванню. І ось тут продавці імпортних пальників нерідко використовують хитрий прийом: порівнюють плавно-двоступінчасті пальники зарубіжного виробництва з пальниками вітчизняного, що модулюються. Навіть за значної різниці цін на «аналогічні» товари вони напирають на німецьку, фінську, італійську якість, намагаючись схилити покупців до придбання саме цих пальників. Однак будь-який спеціаліст, який працює з котельним обладнанням, розуміє, що порівнювати різні типипальників лише за ціновою складовою щонайменше некоректно. Тому необхідно знати різницю між їх технічними характеристикамита можливостями.

Найбільшого поширення в котельнях набули двоступінчасті, плавно-двоступінчасті та модульовані пальники. Двоступінчасті пальники, як і випливає з назви, мають два ступені потужності. Перший ступінь забезпечує 40% потужності, а другий – 100%. Перехід з першого ступеня на другий відбувається залежно від контрольованого параметра котла (температури прямої води або тиску пари), режими увімкнення/вимкнення залежать від автоматики котла.

Плавно-двоступінчасті пальники дозволяють здійснювати плавний перехід з одного ступеня на другий. Це щось середнє між двоступінчастим та модульованим пальником. Пальники, що модулюються, нагрівають котел безперервно, при необхідності підвищуючи або знижуючи потужність. Діапазон зміни режиму горіння – від 10 до 100% номінальної потужності.

Звичайно, пальники, що модульуються, дорожчі за ступінчасті моделі, проте вони мають перед ними цілий рядпереваг. Механізм плавного регулювання потужності дозволяє звести циклічність включення-вимкнення котлів до мінімуму, що значно знижує механічну напругу на стінках та у вузлах котла, а значить, продовжує його «життя». Економія палива при цьому становить не менше 5%, а при грамотному налаштуванні можна досягти 15% і вище. І, нарешті, встановлення пальників не вимагає заміни дорогих котлів, якщо вони справно функціонує. При роботі ступінчастих пальників котел зазнає значних навантажень, які згодом руйнують агрегат.

На тлі недоліків ступінчастих пальників переваги модульованих очевидні. Єдиним фактором, що змушує керівників зробити вибір на користь ступінчастих моделей, є їхня нижча ціна. Але економія такого роду оманлива: чи не краще одночасно витратити велику суму на більш досконалі, економічні та екологічні пальники, тим більше, що ці витрати окупляться в найближчі кілька років?

Розумні керівники розуміють вигоду використання пальників, що модулюються, і тепер їм залишається тільки вибрати необхідні моделі. До яких виробників краще звернутися? Навіть при поверхневому вивченні цін на імпортні та вітчизняні пальники видно, що різниця дуже значна. Деякі моделі зарубіжних виробників дорожчі за продукцію російського виробництва більш ніж у два рази. Проте стереотипи про те, що якісні товари надходять тільки з-за кордону, змушують платити більше. Однак детальніший аналіз ринку виробників пальників показує, що й у нас є високоякісна конкурентоспроможна продукція. Староросійський приладобудівний завод понад 15 років випускає різні моделіпальників, що успішно встановлюються на всі види вітчизняних та імпортних котлів. Модульовані блочні пальники цього виробника відповідають усім екологічним нормам спалювання палива, мають широкий діапазон регулювання потужності (від 10 до 100%), при цьому забезпечують максимальний ККД. При пошуку надійних економічних пальників для котелень не звернути на них увагу просто не можна. Проста установкаобладнання вже дає відчутні результати, а якщо до процесу буде залучено досвідчених фахівців з налаштування пальників, то економія палива може становити понад 15%. Із застосуванням пальників від «Старорусприлад» керівники зможуть на якийсь час забути і ще про одну статтю витрат - заміну котла. Перехід на робочий режим, що «щадить», дозволяє збільшити термін його служби вдвічі.. Ті, хто знає, наскільки дорого подібне обладнання (ціни обчислюються в мільйонах рублів), оцінить можливість більш рідкісної заміни цих агрегатів.

Грамотний вибір пальника – важливий етап при будівництві чи ремонті модернізації котельні. Від того, як відповідально замовники підійшли до цього питання, залежить подальша робота опалювального обладнання. Якщо, наприклад, застосувати пальники , що випускаються ВАТ «Завод «Старорусприлад», то вже через два-три опалювальних сезони витрати окупляться з лишком. Стабільна робота, відповідність екологічним нормам, більш тривалий термін служби котлів та можливість повної автоматизації роботи теплоенергетичної установки говорять про значні переваги застосування в котельних пальників. А якщо вигода від їхньої експлуатації очевидна, не скористатися нею - просто нерозумно.

Посилання по темі

Коментарі

Додати новий коментар

У дифузійних пальниках газових камеру спалювання підводиться газ і повітря. Змішування газу та повітря відбувається в камері горіння. Більшість дифузійних газових пальників монтують на стінках топки або печі. У котлах набули поширення т.з. подові пальники газові, які розміщуються усередині топки, у нижній її частині. Подовий пальник газовий складається з однієї або декількох газорозподільних труб, в яких просвердлені отвори. Труба з отворами встановлюється на колосникових гратах або поду топки в щілинному каналі, викладеним з вогнетривкої цегли. Через вогнетривкий щілинний канал надходить необхідну кількість повітря. При такому пристрої горіння струменів газу, що виходять з отворів у трубі, починається вогнетривкому каналі і закінчується в обсязі топки. Подові пальники створюють мале опір проходженню газу, тому можуть працювати без примусового дуття.

Дифузійні газові пальники характеризуються більш рівномірною температурою по довжині факела.

Дифузійні газові пальники застосовують у промислових печах і котлах, де потрібна рівномірна температура по довжині факела. У деяких процесах пальники дифузійні газові незамінні. Наприклад, в скловарених, мартенівських та ін печах, коли повітря, що йде на горіння, підігрівається до температур, що перевищують температуру займання пального газу з повітрям. Успішно застосовуються дифузійні пальники газові та деяких водогрійних котлах.

У інжекційних пальниках повітря для горіння засмоктується (інжектується) рахунок енергії струменя газу та його взаємне змішання відбувається усередині корпусу пальника. Іноді в інжекційних пальниках газових підсмоктування необхідної кількості пального газу, тиск якого близько до атмосферного, здійснюється енергією струменя повітря. У пальниках повного змішування (з газом перемішується все необхідне для горіння повітря), що працюють на газі середнього тиску, утворюється короткий факел полум'я, а горіння завершується в мінімальному обсязі топки. В інжекційних пальниках газових часткового змішування надходить лише частина (40 ÷ 60%) необхідного для горіння повітря (т. зв. первинне повітря), яке і змішується з газом. Решта повітря (т. зв. вторинний повітря) надходить до смолоскипу полум'я з атмосфери рахунок інжектирующего дії газо-повітряних струменів і розрідження в топках. На відміну від інжекційних пальників газових середнього тиску, у пальниках низького тиску утворюється однорідна газо-повітряна суміш із вмістом газу більше за верхню межу займання; ці пальники газові стійкі у роботі і мають широкий діапазон теплового навантаження.

Для стійкого горіння газоповітряної суміші в газових інжекційних пальниках середнього і високого тиску застосовують стабілізатори: додаткові підпалювальні смолоскипи навколо основного потоку (пальники з кільцевим стабілізатором), керамічні тунелі, всередині яких відбувається горіння газоповітряної суміші, і пластинчасті стабілізатори, що створюють завихрення.

У топках значних розмірів газові інжекційні пальники збирають в блоки з 2 і більше пальників.

До пальників висувають такі вимоги:

Дифузійні пальники

Найбільш прості за конструкцією дифузійні пальники (рис. 7.1) є трубою з висвердленими отворами. Відстань між отворами вибирається з урахуванням швидкості розповсюдження полум'я від одного отвору до іншого. Ці пальники мають невеликі теплові потужності та застосовуються при спалюванні природних та низькокалорійних газів під невеликими водонагрівальними пристроями.

Мал. 7.1. Дифузійні пальники:

Рис.7.2. Подова дифузійна пальник :

Інжекційні пальники.

Пальники з неповною інжекцією повітря . До фронту горіння надходить лише частина необхідного для згоряння повітря, решта повітря надходить з навколишнього простору. Такі пальники працюють на низькому тиску газу. Їх називають інжекційними пальниками низького тиску.

Інжекційні пальники низького тиску мають низку позитивних якостей, завдяки яким їх широко застосовують у побутових газових приладах, а також у газових приладах для підприємств громадського харчування та інших комунально-побутових споживачів газу. Пальники використовують також у чавунних опалювальних казанах.

Мал. 7.3. Інжекційні атмосферні газові пальники:

Важливою характеристикою інжекційних пальників неповного змішування є коефіцієнт інжекції - відношення обсягу повітря, що інжектується, до обсягу повітря, необхідного для повного згоряння газу. Так, якщо для повного згоряння 1 м 3 газу необхідно 10 м 3 повітря, а первинне повітря становить 4 м 3 то коефіцієнт інжекції дорівнює 4:10 = 0,4.

Характеристикою пальників є також кратність інжекції – відношення первинного повітря до витрат газу пальником. У цьому випадку, коли на 1 м 3 спалюваного газу інжектується 4 м 3 повітря, кратність інжекції дорівнює 4.

Змішувальні пальники. Пальники із примусовою подачею повітря.

Повітря в пальники подається відцентровими або осьовими вентиляторами низького та середнього тиску. Вентилятори можуть бути встановлені на кожному пальнику або один вентилятор на певну групу пальників. При цьому, як правило, все первинне повітря подається вентиляторами, вторинний практично не впливає на якість горіння і визначається тільки підсмоктуванням повітря в топкову камеру через нещільності топкової арматури і лючки.

Максимальний тиск повітря на вході в пальник – 5 кПа. Вона може працювати при протитиску та розрідженні в камері згоряння. У цих пальниках на відміну від пальників зовнішнього змішування полум'я, що менш світиться і відносно невеликих розмірів. Як стабілізатори найчастіше застосовують керамічні тунелі. Однак можуть бути використані всі розглянуті вище способи.

Стабілізація факела забезпечується застосуванням вогнетривкого тунелю з шамотної цегли класу А. Пальники можуть працювати на холодному і підігрітому повітрі. Коефіцієнт надлишку повітря – 1,05. Пальники такого типу застосовують у парових котлах, хлібопекарській промисловості.

Цей вид пальників ще називають двопровідними або змішувальними пальниками. Найчастіше використовуються пальники, що працюють на низькому тиску газу та повітря. Також деякі конструкції пальників використовуються при середньому тиску.

Встановлюються пальники в топках котлів, нагрівальних і сушильних печах і т.д.

Принцип роботи пальника з примусовою подачею повітря:

Мал. 7.4. Пальник з примусовою подачею повітря:

1 - сопло; 2 – корпус; 3 – фронтальна плита; 4 – керамічний тунель.

Пальники з примусовою подачею повітря мають ряд переваг:

-Висока продуктивність;

-Широкий діапазон регулювання продуктивності;

-Можливість роботи на підігрітому повітрі.

-Розбиттям потоків газу і повітря на дрібні потоки, в яких проходить сумішоутворення;

-Подачею газу у вигляді дрібних струмочків під кутом до потоку повітря;

-Закручування потоку повітря різними пристосуваннями, вбудованими всередину пальників.

Комбіновані пальники.

Їх застосовують при перебоях у подачі газу, коли необхідно терміново знайти інший вид палива, коли газове паливо не забезпечує необхідного температурного режиму топки; подача газу на даний проводиться тільки у певний час (вночі) для вирівнювання добової нерівномірності газоспоживання.

Мал. 7.5. Комбінований газомазутний пальник :

Розглянемо принцип дії комбінованого пилегазового пальника конструкції Мосенерго (рис. 7.6)

Мал. 7.6. Комбінований пилогазовий пальник з центральною подачею газу:

1 – равлик для закручування повітряного потоку; 2 – наконечник газопідвідних труб,

3 - кільцевий канал для подачі суміші первинного повітря з вугільним пилом.

7.3. Автоматизація процесів спалювання газу.

Властивості газового палива та сучасні конструкції газових пальників створюють сприятливі умови для автоматизації спалювання газу. Автоматичне регулювання процесу горіння підвищує надійність та безпеку експлуатації газовикористовуючих агрегатів та забезпечує їхню роботу відповідно до найбільш оптимального режиму.

Комплексна газова автоматика складається з таких основних систем:

- Автоматика регулювання;

- автоматика безпеки;

- Аварійної сигналізації;

-Тілотехнічного контролю.

Подача газу до пальників газовикористовувальних установок припиняється автоматикою безпеки у разі:

- згасання факела в топці;

- Зниження тиску повітря перед пальниками;

- підвищення тиску пари в котла;

- Підвищення температури води в котлі;

- Зниження розрядження в топці.

Умови експлуатації газовикористовуючого обладнання визначають ступінь його автоматизації.