Теоретична довідка
Інжекційні пальники – це пальники, в яких необхідне для згорання повітря поступає повністю (α 1> 1) або (α1< 1) як первинне. Відповідно інжекційні пальники поділяють на 2 групи в залежності від величини коефіцієнта надлишку первинного повітря. Надходження повітря у пальник відбувається за рахунок кінетичної енергії струменя газу, який витікає із сопла.
Інжекційні пальники з α 1> 1. Газ, який витікає з сопла з великою швидкістю, засмоктує в інжектор з навколишнього середовища повітря у такій кількості, що забезпечує повноту його згорання. Тобто вторинне повітря повністю відсутнє, і процес спалювання газу відбувається за кінетичним принципом. Інтенсивне змішування газу з повітрям відбувається в горловині (див. рис. ) і закінчується в дифузорі. В останньому статистичний тиск потоку підвищується за рахунок плавного зменшення його швидкості. Конфігурація змішувача пальника (за принципом Вентурі) забезпечує повне змішування газу з повітрям і створення однорідної газоповітряної суміші, що дозволяє повністю спалювати природний газ з мінімальним надлишком повітря (α = 1,02-1,05). Вирівнювання поля швидкостей відбувається в спеціальному насадку, що має форму конфузора. Кількість повітря, що надходить у пальник, змінюється за допомогою регулятора первинного повітря, що у більшості випадків має форму шайби, яка крутиться на різьбовій поверхні сопла.
У всьому робочому діапазоні пальника має місце відрив полум’я , для попередження якого ці пальники оснащуються стабілізаторами полум’я, котрі забезпечують постійне підпалювання газоповітряної суміші, що витікає з насадка.
Інжекційні пальники з α 1> 1, як правило, використовують газ пониженого середнього тиску (Р = 10-90 кПа). Їх встановлюють на промислових та комунальних тепло агрегатах. Максимальну величину витрати газу обмежують значенням у 100 м3/год. Для більших витрат газу ці пальники стають громіздкими та метало ємкими, що ускладнює їх компонування з тепло агрегатами та печами.
До переваг цих пальників слід віднести відсутність вторинного повітря, можливість роботи в топках з невеликим розрідженням (до 20 Па), наприклад, у камерних нагрівальних печах. Вони забезпечують в робочому діапазоні автоматичність співвідношення «газ-повітря», тобто сталість величини коефіцієнта первинного повітря назалежно від зміни тиску газу. Суттєвим недоліком інжекційних пальників з α 1> 1 є низька стійкість до таких явищ, як відрив та проскок полум’я. І тому ці пальники комплектують стабілізаторами горіння.
Інжекційні пальники з α1< 1. У переважній більшості дані пальники використовують газ низького тиску (Р< 2 кПа). За таких умов енергії струменя газу, який витікає із сопла в інжектор, недостатньо для того, щоб забезпечити таку вихідну швидкість газоповітряної суміші в насадці пальника чи у вогневих отворах, що буде не меншою за швидкість розповсюдження полум’я. Тому максимальна теплова потужність таких пальників визначається, як правило, швидкістю відриву полум’я. А так як пальники повинні мати достатньо широкий діапазон зміни теплової потужності, то доводиться вибирати таке значення коефіцієнта первинного повітря, щоб газоповітряна суміш усередині змішувача була негорючою. Тоді проскок полум’я при зменшенні витрати газу буде відсутнім. Для природного газу α1min = 0,4. Якщо значення цього коефіцієнта буде меншим, то процес спалювання газу наближатиметься до дифузійного, при якому має місце хімічний недопал.
Повне спалювання газу в таких пальниках можна забезпечити тільки при подачі вторинного повітря. Сумарний коефіцієнт надлишку повітря повинен бути не меншим, ніж 1,15-1,20.
Порівняно з інжекційними пальниками середнього тиску (α 1> 1) пальники низького тиску (α 1> 1) мають певні особливості:
необхідне організоване підведення вторинного повітря;
топки газових приладів повинні бути під розрідженням;
процес спалювання газу – комбінований: початок горіння має кінетичний, а далі – дифузійний характер;
внаслідок більшої стійкості до відриву і проскоку полум’я відпадає необхідність стабілізатора полум’я.
Інжекційні пальники низького тиску комплектуються різноманітними насадками. Їх конструкція визначається топкою приладу, який оснащується даними пальниками. А ці пальники досить широко використовуються у побутових газових приладах, малометражних водогрійних опалювальних котлах.
