Газовые горелки: виды и устройство; применение;

Статья описывает газовые горелки: их конструкцию, разновидности данных приборов, предназначение каждой из них и сферы использования

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 газовой горелки заключается в том, что топливо в неё попадает через эжектор. Затем газ смешивается с воздухом и поступает по трубкам к специальным отверстиям. На этом этапе газ поджигается при помощи искры, которая образуется путем подачи электрического импульса

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

Турбированные газовые горелки отличаются от инжекторных тем, что воздух подается в камеру горения при помощи турбины с вентилятором. Такие устройства проще регулировать, но от них больше шума. Чтобы избавиться от нежелательных звуков, можно использовать специальные устройства для поглощения звука

Схема работы атмосферной горелки

Инжекционные горелки работают без дополнительной турбины, которая создает давление для пламени. После того как газ смешивается с воздухом, создается достаточное давление для розжига пламени

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

В газовых горелках с электрическим розжигом, есть два специальных элемента, которые предназначены для розжига и контроля пламени. Термопара предназначена для обеспечения подачи газа, если она будет неисправна, то могут быть перебои в подаче топлива или затухание пламени после розжига. Второй элемент – пьезоэлемент, он подает искру для розжига. Если ваш котел не загорается или тухнет, то причина может быть в неисправности термопары или пьезоэлемента

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.

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

Газовая горелка предназначена для того, чтобы обеспечить подачу газа и его розжига, для дальнейшего нагрева теплообменного оборудования, которое передает тепло дальше по отопительной системе. Газовые горелки бывают нескольких видов: инжекционные и турбированные (работают за счет вентилятора)

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

Для промышленных целей используют котлы повышенной мощности. Такое оборудование не только гораздо больше, чем бытовой прибор, но и потребление топлива будет значительно выше

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

Устройство горелок

Газовые горелки виды и устройство

Вне зависимости от типов горелок они состоят из определенных деталей:

  • головка горелки;
  • элемент крепления горелки к баллону;
  • форсунка;
  • редуктор с регулировкой подачи топлива;
  • держатели для установки посуды.

Также горелки дополнительно могут иметь защиту от ветра, пьезоэлемент для комфортного зажигания, чехол для транспортировки и переходник для крепления баллонов различных типов.

Газовые горелки виды и устройство

Головка горелки имеет тарелкообразный вид и располагается над форсункой. Крепежный узел для присоединения баллона к горелке обычно либо монтируется на корпусе газовой горелки, либо представляет собой отдельный элемент со шлангом. При использовании горелки в зимний период лучше использовать крепление через шланг, горелка при этом более устойчива и при готовке пищи есть возможность, не отрываясь, согреть баллон.

Устройства газовых горелокФорсунки

Форсунки изготавливают из латуни или бронзы. Они имеют отверстие в виде конуса, от диаметра которого прямо зависит мощность горелки, которая в свою очередь регулируется редуктором с управлением подачей топлива. При этом для регулировки подачи предусмотрена специальная ручка. Держатели посуды бывают с зубчиками, что более удобно, и гладкие.

Комментарий!

Такой дополнительный элемент, как защита от ветра очень удобен и широко используется не только от ветра, но и для правильного распределения тепла, а также отражения его.

Пьезоэлемент горелки обычно представляет собой кнопку, но в ряде случаев его делают совмещенным с подачей газа. Транспортировочные чехлы делают из ткани, а чаще всего жесткого пластика. Наличие крепежных переходников при использовании газовых горелок дает возможность использовать различные баллоны.

Классификация газовых горелок

Эти устройства на рынке представлены в нескольких широких и разнообразных линейках. Принцип работы у всех одинаковый, тем не менее каждая из моделей отличается рядом дополнительных технических характеристик.

Вот как подразделяются газовые горелки по своим функциональным критериям:

  • Инжекторные горелки характеризуются особой подачей кислорода к месту возникновения пламени.
  • Жидкостные модели, работающие не на газе, а на парах керосина или бензина.
  • Универсальные приборы, которые годятся и для сварки, и для резки металла.
  • Специализированные модели, выполненные для одной конкретной операции.
  • Многопламенные горелки со специальными потоками пламени.
  • Устройства с ручным или машинным управлением.
  • Горелки с разной мощностью: малого, среднего и высокого уровня.

1. Классификация горелок

Основные функции газовых горелок:

  • подача газа и воздуха к фронту горения газа;
  • смесеобразование;
  • стабилизация фронта воспламенения;
  • обеспечение требуемой интенсивности процесса горения газа.

Горелки можно классифицировать по:

  • методу сжигания газа,
  • способу подачи воздуха,
  • давлению газа,
  • излучающей способности горелки,
  • расположению горелки в топочном пространстве.

По способу подачи воздуха горелки подразделяются:

  • на бездутьевые, в которых воздух поступает в топку за счет разрежения в ней;
  • инжекционные, в которые воздух засасывается за счет энергии струи газа;
  • дутьевые, в которых воздух подается в горелку или топку с помощью вентилятора.

Горелки могут работать при различных давлениях газа:

  • низком – до 5000 Па,
  • среднем – от 5000 Па до 0,3 МПа,
  • высоком – более 0,3 МПа.

Наибольшее распространение имеют горелки, работающие на низком и среднем давлениях газа.

Важная характеристика горелки – ее тепловая мощность, кДж/ч:

QT = QHVч, (1)

где QH – низшая теплотворная способность газа, кДж/м3; Vч – часовой расход газа горелкой, м3/ч.

Различают максимальную, минимальную и номинальную тепловые мощности газовых горелок.

Максимальная тепловая мощность достигается при длительной работе горелки с большим расходом газа и без отрыва пламени.

Минимальная тепловая мощность возникает при устойчивой работе горелки при наименьших расходах газа без проскока пламени.

Номинальная тепловая мощность горелки соответствует режиму работы с номинальным расходом газа, то есть расходу, обеспечивающему наибольший КПД при наибольшей полноте сжигания газа. В паспортах горелок указывают номинальную тепловую мощность. Максимальная тепловая мощность горелки должна превышать номинальную не более чем на 20 %. Если номинальная тепловая мощность горелки по паспорту 10000 кДж/ч, то максимальная должна быть 12000 кДж/ч.

Важная характеристика горелки – предел регулирования тепловой мощности n = 2–5:

n = Qr min/Qr max (2)

где Qr min – минимальная тепловая мощность горелки; Qr max – максимальная тепловая мощность горелки.

Общие требования для всех горелок: обеспечение полноты сгорания газа, устойчивость при изменениях тепловой мощности, надежность в эксплуатации, компактность, удобство обслуживания.

Зачем нужна газовая горелка?

Получение полностью контролируемого пламени существенно расширяет спектр применения приборов данного типа. Даже простейшая самодельная газовая горелка на баллон в любой момент может пригодиться в подсобном хозяйстве. Приведем краткий список задач для этого оборудования:

  1. Сгибание ПВХ труб.
  2. Плавка заготовок из цветного сплава.
  3. Размягчение пластиковых изделий с целью придания им заданной формы.
  4. Прогрев сварного шва.
  5. Газовую горелку применяют для дезинфекции помещений и клеток.
  6. Размораживание трубопроводов.
  7. Опаливание туш забитых животных.
  8. Туристическая газовая горелка используется для готовки пищи и обогрева палаток.
  9. Розжиг очага.
  10. Пайка и сварка деталей.

зачем нужна газовая горелка

Рекомендации по выбору

В покупаемый комплект традиционно входят сама горелка, ряд насадок и сменный газовый баллон. Вид газа не сильно принципиален для работы инструмента.

Меняя насадки, можно применять горелку для:

  1. Разрезания;
  2. Разогрева покрытий, к примеру, снимая старую краску с металла;
  3. Плавки пластика.

Обратите внимание на тип пламени, которые дают насадки:

  1. Вихревое. Поток высокой концентрации, подходящий для большинства работ с высокой тепловой интенсивностью.
  2. Карандашное. Используют для создания тепла на небольшом рабочем пятне для точных работ.
  3. Так называемое Джамбо. Требуется для грубых теплоемких работ.
  4. Многоцелевое. Применяют для работы с низкой температурой, самое мягкое пламя.

При соблюдении правил безопасности и правильном выборе горелки этот инструмент будет долго радовать владельца и помогать в быту.

Источники

  • Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2010 г. N 190-ФЗ “О теплоснабжении”
  • Prity
  • Тепломонтаж Интернет-справочник

4

Преимущества и недостатки

Газовые горелки для отопительных котлов имеют свои положительные и негативные стороны. В числе преимуществ можно отметить следующее:

  • Составные элементы газовой горелкиконструкция прибора очень проста, поэтому в эксплуатации с ней проблем не будет;
  • мероприятия по подготовке не особо сложные;
  • можно добиться высоких показателей мощности;
  • пламя можно регулировать;
  • приборы не потребуется чистить;
  • элементы горелки дополнительно обслуживать не нужно, после сгорания топлива нагар не остается;
  • малая себестоимость.

Но есть у устройства и свои минусы. Например, пополнить топливные запасы естественным путем не получится. Также нельзя перевезти баллоны с газом в общественном транспорте, если появится такая необходимость.

Когда температура будет отрицательной, топливо будет густеть, что негативно скажется на показателе давления. В итоге горелка сломается.

Как выбрать газовую горелку

Оценка качества горелок происходит по некоторым параметрам:

  • материал всех элементов горелок должен выдерживать определенные температуры без перегрева и обгорания;
  • газ в горелках должен сжигаться полностью;
  • при работе горелок не должно быть проскоков и отрыва пламени.

Газовые горелки виды и устройствоМноготопливная горелка

При использовании горелок с несколькими видами топлива, оба вида должны эффективно использоваться, а смена топлива должна производиться быстро.

Напор в горелке также немаловажная характеристика, потери напора должны быть минимальными.

И, наконец, газовые горелки должны быть легки в эксплуатации, не должны создавать проблем при осмотре и ремонте.

Конструкция и мощность

Конструкция и мощность – важные характеристики газовых горелок. Конструктивно газовые горелки различаются наличием и отсутствием шланга. Горелки со шлангом (раздельные) обладают большей устойчивостью, без шланга более легки и отличаются дешевизной. Газовые горелки в зависимости от возможности изменения интенсивности пламени, то есть автоматического изменения значения мощности, бывают:

  • одноступенчатыми;
  • двухступенчатыми;
  • модуляционными.

Газовые горелки виды и устройствоМодуляционная горелка

Целесообразнее всего использовать двухступенчатые или модуляционные горелки, так как они уменьшают расход топлива, позволяют плавно регулировать тепло. Причем при использовании двухступенчатых горелок их запуск и отключение происходит реже, за счет чего увеличивается долговечность горелок. Такой тип горелки более экологичен, так как уменьшается количество вредных выбросов в атмосферу. Модуляционные горелки дают еще больший эффект при их применении.

Газовые горелки виды и устройствоВентиляторная горелка

Бывают также вентиляторные горелки и атмосферные, различающиеся подачей воздуха для смешивания. Вентиляторные горелки оснащены специальными вентиляторами, что усложняет конструкцию горелки. Также они имеют более высокую стоимость. Преимуществом применения вентиляторных горелок является более высокий КПД и более точное регулирование попадаемого воздуха в полость для смешивания.

5

Рекомендации по выбору

Преимущества и недостатки газовой горелкиПри покупке прибора нужно обращать внимание на его мощность. Ее нужно выбирать в зависимости от количества потребителей. Максимальная мощность нужна тогда, когда их порядка 5—6. Если же их будет больше, то потребуется купить несколько устройств.

При выборе конструкции нужно ориентироваться на свои потребности. Одним нужен крупный прибор, а другим важнее скорость приготовления. Чтобы процесс эксплуатации был проще, рекомендуется покупать модель, оснащенную пъезоподжигом.

Можно подумать и о дополнительных конструктивных элементах прибора. Это касается чехла, который станет полезен в случае транспортировки. Можно приобрести также держатель посуды. Еще одним аксессуаром является защита от порывов ветра, позволяющая сэкономить топливо. Не рекомендуется покупать модели, при производстве которых использовался пластик.

Наиболее выигрышным вариантом являются горелки мультитопливного типа. Они имеют мощность 3500 Вт и могут работать как на газе, так и на нефтепродуктах. Желательно, чтобы прибор продавался в комплекте с инструментами для профилактических работ и запчастями для мелкого ремонта.

Универсальные резаки

На данный момент наиболее популярными являются газовые резаки универсального типа. Они весьма устойчивы, хорошо выдерживают обратные удары, имеют небольшой вес, достаточно просты в эксплуатации, имеют возможность резки в любом направлении при толщине материала минимально 3 мм, максимально – 300 мм. В универсальных резаках смешение газов происходит внутри сопла.

Обратным ударом называется воспламенение горючей смеси в каналах горелки или резака и распространение пламени навстречу потоку горючей смеси. Обратный удар характеризуется резким хлопком и гашением пламени. Горящая смесь газов устремляется по каналу горючего газа резака в шланг, а при отсутствии предохранительного затвора — в генератор или трубопровод, что может привести к его взрыву и вызвать серьезные разрушения и травмы. Чтобы предотвратить возможные последствия обратных ударов, необходимо использовать предохранительные затворы, которые защищают генераторы и газопроводы от попадания в них взрывной волны от обратных ударов.

Основным преимуществом резаков с внутрисопловым смешением газов является стабильное горение пламени без хлопков и обратных ударов, что делает их применение наиболее перспективным и при ручной и при автоматизированной резке металлов. Все это способствует увеличению производительности, срока службы газовых коммуникаций, упрощению обслуживания резаков. Одним газовым резаком можно работать на различных горючих газах, для этого достаточно установить соответствующий мундштук.

Также важным преимуществом является то, что резаки с внутрисопловым смешением газов имеют более широкие пределы регулировки рабочей мощности от момента затухания пламени до полного его отрыва от мундштука.

Высокая надежность и безопасность работы на оборудовании с внутрисопловым смешением газов достигается за счет того, что газы проходят раздельно по каналам до самого мундштука, в котором происходит смешение. Взрывы горючей смеси не развиваются, так как она образуется на сравнительно коротких участках в мундштуке и имеет малый объем.

Рис. Резак с внутрисопловым смешением газов KRASS 1000.

6

Советы по эксплуатации

Длительность эксплуатации горелки напрямую зависит от правильности ее использования. Если соблюдать соответствующие правила, то проблем не будет даже у новичков. Обходиться с ней нужно предельно осторожно, поскольку это прибор высокой опасности. Правила применения горелки:

  • устанавливается она на ровной поверхности, если расположить ее под наклоном, это можно привести к аварии;
  • Рекомендации по выбору газовой горелкизапрещено с ее помощью сушить обувь и одежду;
  • если имеется в наличии дополнительный баллон, его нужно беречь от солнца;
  • пополнять баллон самостоятельно нельзя, это нужно делать на специальных станциях, газ при этом соединяется с другими добавками в строгих пропорциях;
  • во время работы запрещается касаться нагреваемой части прибора, так как можно получить ожог;
  • нельзя прикасаться к предохранительным частям прибора;
  • эксплуатация допускается в местах с хорошей вентиляцией и на безопасном расстоянии от огнеопасных предметов;
  • во время работы запрещено оставлять устройство без наблюдения;
  • перед началом работы нужно проверить, насколько правильно соединены топливо и баллон.

За горелкой нужно регулярно ухаживать. В частности, периодически чистить изнутри.

Если это прибор мультитопливного типа, то изнутри он оснащен тонким металлическим тросом, который не только прогревает топливное вещество, но и способствует лучшей чистке. Когда загрязнения обильные, в процессе эксплуатации устройства можно столкнуться со сложностями, поскольку вытащить трос будет сложно. Для этого нужно использовать захват.

Эксплуатация газовой горелки

Когда имеются проблемы с очисткой прибора, потребуется прогреть топливный трубопровод. Сначала достают трос и выполняют его прогрев, пока тот не раскалится. За счет этого удалится весь скопленный кокс. Если нужна более тщательная чистка, то выкручивается форсунка, а система промывается топливом. В этом случае потребуется специальная игла.

Чистить горелку нужно даже тогда, когда она исправна, так как профилактические мероприятия тоже очень важны. Собирать и разбирать ее нужно очень аккуратно и с использованием инструментов. Нельзя допускать повреждения резьбовых элементов.

Схема

Самодельная паяльная горелка устроена чрезвычайно просто. Корпус ее представляет собой трубку с форсункой на конце. На другом конце будет установлен кран с патрубком для подсоединения газоподающего шланга.

Для удобства регулировки мощности факела форсунку оснастим рассекателем.

горелка самодельная
Схема газовой горелки

Газовые горелки имеют преимущества 

Из-за особенностей конструкций, газовые горелки достаточно долговечны в использовании и самые пожаробезопасные из существующих типов. Их очень просто разжечь, кроме того, у этих устройств существует возможность регулирования интенсивности огня. Усовершенствованные газовые горелки могут работать даже без электричества, очень эффективны и экономны в использовании.

Газовые горелки имеют множество областей применения, без их использования жизнь сейчас практически невозможна. Поэтому к выбору газовой горелки стоит отнестись со всей серьезностью. Нужную информацию по существующему разнообразию газовых горелок вы сейчас свободно можете получить в интернете, кроме того, всегда можно получить профессиональный совет по выбору, установке и использованию данного устройства у опытных специалистов.

Ссылки по теме

К списку статей

Комментарии

Нет ни одного комментария

Газовая горелка своими руками

Для изготовления не понадобятся дорогие комплектующие или сложные инструменты. Походная газовая горелка или простенький паяльник для гаража делается при наличии нужных материалов менее чем за час. Опишем основные нюансы, с которыми предстоит столкнуться в данной работе:

  1. Корпус и рассекатель лучше мастерить из стали.
  2. За основу можно взять отрезок трубы диаметром 40 мм.
  3. Штуцер делаем на станке новый или приспосабливаем деталь от старого огнетушителя.
  4. Подбираем под внутреннюю часть трубу меньшего размера, отрезаем заготовку и привариваем штуцер.
  5. Вторую сторону трубы завариваем и просверливаем отверстие под выход пропана.
  6. Диаметр выходного отверстия подбираем опытным путем, начиная с 0,9 мм.
  7. Если подачи газа не хватает, то отверстие следует рассверлить.
  8. Подключение газовой горелки производим только через редуктор.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...