Газовые горелки

КОНСТРУКТИВНЫЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАЗОВЫХ ГОРЕЛОК ГОРЕЛКИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В КОММУНАЛЬНЫХ И БЫТОВЫХ УСТАНОВКАХ

Наибольшее распространение в городском хозяйстве получили инжекционные горелки низкого давления частичного предвари­тельного смешения. Это объясняется тем, что установка горелок с принудительной подачей воздуха у не­больших и сильно разрозненных потребите­лей не целесообразна и экономически не выгодна. Кроме того, в установках малой производительности можно добиться хоро­шего сжигания газа и с помощью инжек - ционных горелок низкого давления.

Широкое распространение в последнее время в различных областях получили го­релки инфракрасного излучения. Они при­меняются для тепловой обработки различ­ных материалов, сушки оштукатуренных стен зданий и лакокрасочных покрытий, обогрева рабочих площадок, лучистого ото­пления в цехах с большими теплопотерями и помещениях, где люди бывают периоди­чески (выставочные залы, открытые трибу­ны, плавательные бассейны), и т. д.

На рис. 9 представлена конфорочная го­релка унифицированной газовой плиты, имеющая номинальную тепловую нагрузку 1500—1700 ккал/ч. По ее вертикальной оси Размещены газовое сопло, диффузор и крышка. Шибер регулировки первичного в°здуха находится на корпусе сопла. Горелка рассчитана на сжи­гание газов с различной теплотой сгорания при соответствующей замене газового сопла.

Инжекционная горелка низкого давления, применяемая в водо­нагревателях завода Ленгазаппарат (рис. 10), состоит из двух ин-

Жекторов, присоединенных к общей смесительной камере. Газ.

В каждый из инжекторов поступает через сопло, которое имеет три позволяет равномерно распределить тепло по топке, а большое ко

Личество отверстий делает возможным получение факелов неболь - 1 щой высоты. Горелка работает устойчиво при изменении давления

От

Том разработана инжекционная горелка низкого давления (рис. 11) Горелка ранее выпускалась с соплом, имеющим регулировочную иглу, позволявшую настраивать горелку на сжигание газов с раз ной теплотой сгорания. Однако в эксплуатации это устройстве себя не оправдало, и в настоящее время горелки выпускаются с различными соплами (для природного и сжиженного газов) имеющими определенные диаметры выходных отверстий.

Смеситель горелки представляет собой согнутую под углом 90' профилированную трубу. На диффузор смесителя надевается чу гунный насадок. Огневые отверстия в насадке просверлены в спе циальных приливах, расположенных в один ряд, что улучшает условия подвода вторичного воздуха к факелам. Так как горелкг работает с коэффициентом избытка воздуха аг<1.0, это услови< является необходимым. Расположение отверстий по окружност)

32

Таблица' 4

Инжекционные горелки для агрегатов, имеющих круглую топку (рис. 11)

Пр имечания. 1. Номинальное давление природного газа 130, сжижен ного газа — 300 мм вод. ст. 2 В числителе даны диаметры сопел для природного газа, в знаменателе — для сжиженного.

Й

/ — воздух; //— смесь продуктов сгорания и газа.

I — электромагнитный клапан; 2— регулятор первичного воздуха; 3— термо­пара; 4— трубка Максимова, служащая одновременно запальником; 5 — ос­новная горелка; б — отверстие для подвода вторичного воздуха; 7 — топочный щиток; 8 — глазок для розжига; 9 — смотровое окно; 10 — трубка для по­дачи газа к запальнику; 11— рамка; 12 — пусковая кнопка; 13 — отверстие для входа в трубку газа от электромагнитного клапана; 14 — отверстие для входа в трубку воздуха (при нормальной тяге) и для выхода смесн про­дуктов сгорания и газа (прн отсутствии тяги в дымоходе печи).

Насадок горелки выполняется литым из чугуна. По всей длине насадка просверлены 3 ряда отверстий диаметром 4,0 мм для вы­хода газовоздушной смеси. Смеситель горелки такой же, как и у большинства инжекционных горелок.

Защитная автоматика (рис. 12, б) состоит из электромагнит - лого клапана, термопары и трубки конструкции Максимова, кото­рая служит одновременно и запальником горелки. При нормальной тяге в дымоходе запальник нагревает термопару и электромагнит­ный клапан пропускает газ на горелки. Если во время работы печи произойдет завал дымохода, опрокидывание тяги и т. д., то в топ­ливнике печи образуется давление выше атмосферного и газ из трубки Максимова будет выходить в помещение. При этом запаль­ник погаснет, термопара охладится и закроется электромагнитный клапан, прекратив доступ газа в горелку.

Теплотехнические испытания горелки показали, что полное сжи­гание газа достигается при коэффициенте избытка воздуха в топ­ливнике печи 01=1,6-5-1,7. Коэффициент избытка первичного воз­духа ог=0,35-5-0,4. Кроме того, ГипроНИИГазом разработана го­релка ГК-25 для печей повышенной теплоемкости, аналогичная по конструкции описанной выше.

На многих отопительных печах установлены газовые инжекци - онные горелки низкого давления ГДП-1,5. Фронтовой щиток го­релки с помощью шпилек крепится к топочной рамке. Рамка укрепляется в кладке печи металлическими полосами перед уста­новкой горелки. Горелка заканчивается двумя щелевыми насад­ками. Первичный воздух подсасывается в горелку через регуляторы, а вторичный воздух поступает через поддувальную дверцу.

Автоматика безопасности для этой горелки состоит из термо­пары, запальника и электромагнитного клапана. Перекрытие элек­тромагнитного клапана происходит через 40—60 сек после того, как погаснет запальник. Для включения горелки необходимо от­крыть кран на подводящем газопроводе, нажать кнопку электро­магнитного клапана и зажечь запальник. Зажигание запальника производится через смотровое окно, размещенное на фронтовом Щитке.

Ввиду того что горелка ГДП-1,5 не имеет автоматики, прекра­щающей подачу газа при отсутствии тяги в дымоходе, она должна Устанавливаться на печах в комплекте с сигнализатором тягиЭБА. Сигнализатор ЭБА отключает горелку через 25—30 сек после нару­шения тяги в дымоходе.

Ранее выпускались также газогорелочные устройства ГУК-1 и *УК-2 для переоборудования комнатных печей, смонтированные соответственно на стандартной чугунной поддувальной дверце и на стандартной чугунной топочной дверце. Автоматика этих горелок аналогична автоматике горелки ГДП-1,5, т. е. срабатывает только пРи погасании пламени в топливнике. Горелки рассчитаны как на Периодический, так и на непрерывный режим работы. Устройства *^К-1 и ГУК-2 по конструкции одинаковы. Их крайние две го­

Релки — периодического действия, а средняя, непрерывного дей­ствия, служит одновременно и запальником.

В настоящее время выпускается модернизированная горелка ГУК-1М (рис. 13), снабженная дополнительно автоматикой по тяге в дымоходе. Автоматика состоит из электромагнитного клапана и трубки конструкции Максимова с термопарой, описанных выше.

Рис. 13. Газовая горелка ГУК-1 М.

1 — газовый коллектор; 2 — регулятор пер­вичного воздуха; 3— основные горелкн; 4 — фильтр; 5 — электромагнитный клапан;

6 — трубка для подачи газа из электро­магнитного клапана в трубку Максимова;

7 — термопара хромель-копель; 8 — запор­ный кран; 9 — глазок для розжига и на­блюдения; 10 — трубка Максимова (за­пальник); 11 — отражатель; 12 — рамка.

На рис. 14 показана газовая горелка ГК ГПТ. Конструктивно она аналогична описанным горелкам, однако отличается автомати­кой безопасности Автоматика состоит из термодатчика, запаль­ника, рычага-фиксатора с пружиной, регулирующего кронштейна и механического клапана.

Для того чтобы зажечь запальник, необходимо нажать кнопку механического клапана. Факел запальника нагреет термодатчик, который удлинится по направлению к щитку горелки. Рычаг-фик­сатор сдвинется в сторону от топочного щитка и перекроет кнопку механического клапана. В этом положении кнопки механический клапан пропустит газ к запальнику и коллектору основной горелки.

Затем открывают запорный кран коллектора горелки, и происхо­дит воспламенение газовоздушной смеси, выходящей из двух труб­чатых насадков. При наличии тяги газогорелочное устройство раз­жигается за 20—25 сек.

При отсутствии тяги в топливнике пламя инжекционного запальника будет неустойчивым, и поэтому термодатчик не про­греется, рычаг-фиксатор не перекроет кнопку механического кла-

Пана и горелка не зажжется. В случае завала дымохода в про­цессе работы горелки в топливник поступает недостаточное коли­чество вторичного воздуха для полного сгорания газа. Факел запальника станет нестабильным, и термодатчик остынет. В резуль­тате фиксатор отойдет к щитку горелки и освободит кнопку меха­нического клапана.

Рычаг-фиксатор настраивается регулирующим кронштейном. 1фи вывинчивании или ввинчивании кронштейна меняется положе - Ние фиксирующего конца относительно кнопки клапана.

Время отсечки клапана при отсутствии разрежения (вызван­ного розжигом горелки с закрытой задвижкой печи или завалом дымохода) составляет 10—15 сек. Длительная проверка автома­тики показала ее надежность.

В табл. 5 приведены сравнительные характеристики горелок для отопительных печей.

Таблица 5

Газовые горелки для отопительных печей

Все типоразмеры водогрейных котлов ВНИИСТО-Мч снаб­жаются специально разработанными инжекционными горелками низкого давления. Насадок горелки (рис. 15) имеет прямоуголь­ную форму в виде рамки, с перемычкой посередине. Подвод газо - воздушной смеси из смесителя осуществляется к центру перемычки, а затем с двух сторон к выходным отверстиям, расположенным по периметру рамки. Двухрядное расположение по насадку огневых отверстий позволяет сократить его размеры, однако ухудшает условия подвода вторичного воздуха. Это несколько увеличивает длину факела по сравнению с горелками, имеющими однорядное расположение отверстий. Горелки работают устойчиво в диапазоне давлений природного газа от 5 до 180 мм вод. ст. и сжиженного газа — от 10 до 400 мм вод. ст. Основные характеристики горелок приведены в табл. 6.

Таблица 6

Горелки устанавливаются на уровне колосниковой решетки (ко­торая снимается при работе на газе), а вместо топочной дверки Устанавливается фронтовая плита. К фронтовой плите крепятся подводящий газопровод, горелка и приборы автоматики. Горелка

ДЛя пятисекционного котла с автоматикой изготовляется Москов­ским ремонтно-механическим заводом.

Мосгазпроект разработал серию горелок для установки в аппа­ратах, имеющих удлиненную топку (рис. 16). Рекомендуемое дав­ание газа 10—180 мм вод. ст., горелка работает с коэффициентом избытка воздуха аг<1Д В зависимости от размеров топочного пространства и потребности в тепле эта конструкция имеет шесть моделей (табл. 7).

Таблица 7

Смеситель горелки выполнен сварным. Узел сопла и регулятора первичного воздуха очень удобен при монтаже и эксплуатации го­релки. Перемещая регулятор воздуха по резьбе, можно увеличи­вать или уменьшать инжекцию первичного воздуха. Диффузор сме­сителя оканчивается резьбой, на которую навертывается насадок горелки. Насадок выполнен из стальной трубы, заглушенной с од­ного конца.

На насадок вдоль оси горелки привариваются две полоски тол­щиною 8 мм, через которые проходят отверстия для выхода газо­воздушной смеси. На номинальной нагрузке факел имеет высоту порядка 0,5 м. Для укорочения факела целесообразно подавать в зону горения вторичный воздух. При установке в топке несколь­ких горелок следует сохранять между ними зазор не менее 30 мм Для доступа вторичного воздуха.

При переводе на газ секционных котлов Стреля и Стребеля большой модели и котлов НР применяют инжекционные горелки низкого давления конструкции Мосгазпроекта (рис. 17). Рекомен­дуемое давление газа у этих горелок 10—180 мм вод. ст. Коэффи­циент избытка воздуха аг<1Д

Горелки выполнены сварными, поэтому имеют небольшую 1*^ССУ' Длина горелок в зависимости от модификации 1160— мм. Горелки устанавливаются в топке котла обычно в блоке Из 3—4 штук. Этот тип горелок применяют также иногда и для Установок с удлиненной топкой и высотой не менее 600—900 мм. арактеристики горелок даны в табл. 8.

Рис. 18. Инжекционная горелка ПР-310.

1 насадок; 2 — смеситель; 3 — регулятор первичного воздуха; 4 — сопло; 5 — регулятор

Вторичного воздуха.

В блоки из двух и трех горелок, устанавливаемых на общей фрон­товой плите вместе с подводящим газопроводом и переносным за­пальником.

Для направления вторичного воздуха к факелу (рис. 18) каж­дая горелка устанавливается внутри трубы большего диаметра.

Пт0пЦЧНЫЙ воздух подается через кольцевой зазор между смесите - еМ горелки и трубой. Со стороны фронтовой плиты размещен ре - "гу пятор вторичного воздуха, при помощи которого можно регули - ГрБать его подачу. На расстоянии примерно 500 мм от выходного насадка горелок делается горка из шамотного кирпича, способ­ствующая стабилизации горения и дожиганию продуктов непол­ного сгорания. Горелки работают устойчиво при давлении природ­ного газа 10—180 мм вод. ст. и сжиженного газа 20—400 мм вод. ст. 'Тепловая нагрузка горелок при номинальном давлении колеблется зависимости от количества горелок в блоке от 16000 до 000 ккал/ч. Технические характеристики горелок приведены

Табл. 9.

Для отопления больших помещений и цехов, предприятий об­щественного питания, рабочих мест на открытых и полузакрытых СтРоительно-монтажных площадках, просушки стен после штука - тУРки и побелки и т. д. применяются горелки инфракрасного излу­чения.

Основное отличие горелок инфракрасного излучения от факель­ных горелок заключается в том, что они большую часть выделяе­мого тепла передают излучением. Сгорание газа у них происходит на поверхности керамического насадка без видимого факела. Из­учающая поверхность горелок может иметь любые форму и раз - МеРы б зависимости от требуемой тепловой нагрузки и объекта Применения.

О
10 А К,
О О См X СО X О © См
X См Сч Со X См О	X См См Со X См Со
Шгк- И? Ои *- п с К
О О О)	О О 00
С К Н О (и Е СО о, си (и И О) о к Й с 5 к' £2 ж <и <и £ га « в- £ « 2 >> ь н й н :§1*1
Гг
О О © ОС
О О
О О О	О О О
О О Г-	О О Ю Со
Г=1 о, X I
О I© Ю С7>
Ю 00 ^ о
О © Со © —« со

Ние в обеих полостях и не влияют на инжекцию воздуха, т. е. не вызывают падения коэффициента избытка воздуха, что наблю­дается при работе обычных горелок ГИИ на ветру.

Для крепления горелки к различным конструкциям служит кронштейн. В табл. 11 приведены основные характеристики горе­лок ГИИВ-1 и ГИИВ-2.

Таблица 11

Газовая блочная горелка инфракрасного излучения ГИИБЛ по своей конструкции и характеристикам аналогична горелке ГИИВ-1 Она позволяет компоновать панели (блоки) инфракрасного излу­чения различных форм и размеров. Это особенно необходимо для сушки изделий с большими поверхностями (например, гипсоцс ментные панели и др.). В последнее время СКВ Газприборавтома тика разработана горелка инфракрасного излучения типа «Звез­дочка» для отопления закрытых вентилируемых помещений с вы­сотой потолка до 3,5 м. Горелка работает на природном и сжижен ном газах. Характеристики горелки приведены в табл. 11. Там же приведены данные о горелке «Марс», имеющий повышенную теп­ловую нагрузку.