Устройство газовых горелок

Классификация газовых горелок

Требования, предъявляемые к газовым горелкам

Общие сведения

1. Общие сведения

Основной частью всякого газового аппарата является газовая горелка. Она предназначена для смешения газа с воздухом, подведения смеси от газопровода к месту горения и для регулирования интенсивности горения.

Для горения газа, как и всякого топлива, требуется кислород. Поэтому горелки должны обеспечить подвод воздуха, в которой он содержится.

Если газ с воздухом создает смесь, способную воспламеняться, или, как говорят, взрывчатую смесь, то такая смесь при воспламенении сгорает почти мгновенно. При поднесении огня к какой-либо части смеси она загорается, но так как смесь однородна и создается высокая температура, то происходит мгновенное воспламенение всех частей смеси с изменением объема газов, происходит взрыв.

Во избежание взрыва газ должен гореть, смешиваясь с воздухом в состоянии движения с таким расчетом, чтобы скорость движения смеси соответствовала скорости распространения пламени.

Для определенных газовоздушных смесей скорость распространения пламени при конкретных условиях является величиной постоянной. Она зависит от концентрации в горючей смеси газа воздуха, от давления газа в трубопроводе, а также от размеров и формы трубки, по которой течет газ. Если скорость выхода воздушной смеси из горелки будет совпадать со скоростью распространения пламени, то смесь будет сгорать равномерно и горелка будет работать нормально, устойчиво. Если газовоздушная смесь будет выходить из горелки со скоростью, меньшей скорости распространения пламени, то пламя будет заходить внутрь горелки.

Если же газовоздушная смесь будет поступать со скоростью, большей скорости распространения пламени, то пламя будет paсполагаться над горелкой.

Таким образом, горелка должна обеспечить определенную скорость выхода газовоздушной смеси.

Как мы уже отмечали, воспламенение газа может происходить тогда, когда газ и воздух смешаны в определенной пропорции. При этом содержание газа в смеси для различных газов различно. Так, например, природный газ может воспламеняться, когда он содержится в смеси в количестве 7,6—9,0% по объему.

2. Требования, предъявляемые к газовым горелкам

Все горелки должны удовлетворять следующим общим требованиям.

1. Обеспечивать полноту сжигания газа с минимальным коэффициентом избытка воздуха α и отсутствием в продуктах сгорания горючих или отравляющих газов; величина концентраций вредных компонентов в случае химической неполноты горения должна быть в допустимых пределах: для газогорелочных устройств, применяемых, в бытовых приборах (с отводом продуктов сгорания в дымоход), содержание окиси углерода (СО) в сухих продуктах горения при α = I должно быть не более 0,05% по объему; для аппаратов с ИК-горелками и бытовых плит (без отвода продуктов сгорания в дымоход) — 0,03%; для плит и других аппаратов предприятий общественного питания — не более 0,15% по объему,

2. Обеспечивать четкое регулирование теплопроизводительности газовых горелок, т.е. количества теплоты при сжигании газа, расходуемого в единицу времени.

Минимальная теплопроизводительность определяется длительностью работы горелки при отсутствии явлений проскока пламени к соплу, а максимальная — при отсутствии отрыва пламени от горелки. Отношение минимальной теплопроизводительности к максимальной определяет предел регулирования горелки, который должен быть не менее 1:5 при низком давлении и 1:2 при среднем давлении газа (глубина регулирования).

3. Обеспечивать устойчивости пламени при максимальной и минимальной теплопроизводительности, а также хорошее смешение газа с воздухом и полноту сгорания газа.

Устойчивость пламени горелки определяется длительностью ее работы при отсутствии явлений проскока и отрыва пламени при отклонении теплоты сгорания от заданных параметров для всех указанных выше режимов на ±10%. При этом настройка горелки во всех случаях должна оставаться без изменения.

4. Иметь простую конструкцию и быть удобной при монтаже и эксплуатации.

Интенсивность шума, создаваемого газогорелочными устройствами, работающими в номинальном режиме, в каждом отдельном случае должна удовлетворять требованиям, предъявляемым санитарной инспекцией, т.е. находиться в пределах 85 дБ.

3. Классификация газовых горелок

Согласно ГОСТ 17357-71, газовые.горелки классифицируются по следующим признакам: способу подачи воздуха, номинальному давлению газа и воздуха, теплоте сгорания газа, номинальной тепловой мощности, длине факела (калибру) и методу стабилизации (создания устойчивости) факела.

По способу подача воздуха различают горелки внешнего смешения — горелки с подачей воздуха из окружающей среды — и смешения газа с воздухом в камере сгорания за счет разрежения в ней и конвекции. Такие горелки называются диффузионными. Длина факела пламени и его свечение в диффузионных горелках достигают наибольшей величины.

Подача воздуха в камеру сгорания может осуществляться и принудительно (вентилятором).

В горелках внутреннего смешения в камеру сгорания подается газовоздушная смесь, уже полностью или частично подготовленная. Горючий газ и воздух смешиваются внутри самой горелки.

Образование газовоздушной смеси в горелках с предварительным смешением осуществляется путем принудительной подачи воздуха: в камеру смешения путем подсоса воздуха за счет энергии струи горючего газа либо путем подсоса газа за счет энергии струи воздуха. Горелки, в которых воздух подсасывается за счет энергии струи газа, называются инжекционными. Различают инжекционные газовые горелки с частичным и полным предварительным смешением горючего газа с воздухом. Первые горелки называются пламенными и характеризуются количеством воздуха, подсасываемого внутрь горелки за счет энергии струи газа. Такой воздух называется первичным.

Воздух, поступающий в камеру сгорания за счет конвекции не-, посредственно около факела и в результате разрежения, называется вторичным.

Горелки с полным предварительным смешением горючего газа с воздухом называются беспламенными и в качестве первичного воздуха подсасывают весь воздух, необходимый для сжигания газа.

По номинальному давлению газа различают горелки низкого (до 5 кПа), среднего (от 5 до 100 кПа) и высокого (свыше 100 кПа давления, соответственно номинальное давление воздуха подразделяют на низкое (до I кПа), среднее (от 1 до 3 кПа) и высокое (свыше 3 кПа).

В аппаратах, применяемых на предприятиях обществе иного питания, используются в основном инжекционные газовые горелки низкого давления с частичным предварительным смешением газа с воздухом.

Дата добавления: 2014-01-04