X. Газовые горелки и их основные характеристики.
Классификация горелок. Технические характеристики горелок.
Устройства, обеспечивающие устойчивое сжигание газообразного топлива и регулирование процесса горения называется газовой горелкой.
Основные функции газовой горелки: 1)Подача газа и воздуха к фронту горения 2) смесеобразование 3) стабилизация фронта воспламенения 4) обеспечение требуемой интенсивности горения воздуха.
Классификация: 1)По месту сжигания газа: 1_без предварительного смешивания газа с воздухом – диффузионные горелки 2_С неполным предварительным смешиванием газа с воздухом в полости горелки – инжекционные горелки(диффузионно- кинетические) 3_С полным предварительным смешиванием газа с воздухом в полости горелки – кинетические горелки(смесительные), воздух подается под давлением. 2)По способу подачи воздуха: 1_бездутьевые, в которых воздух поступает в топку за счет создания в ней давления разряжения. 2_инжекционные, в которых воздух засасывается за счет создания зоны разряжения в полости горелки 3_Дутьевые, в которых воздух подается в полость горелки с помощью вентилятора.
Характеристики горелок:
1)Тепловая
мощность:
– низшая теплотворная способность
газа, кДж/ч
- часовой расход
газа горелки,
/ч
Различают максимальную и минимальную тепловые мощности горелок. Максимальная достигается при длительной работе горелки с большим расходом газа без отрыва пламени. Минимальный достигается при устойчивой работе горелки при наименьших расходах газа без проскока пламени. Номинальная мощность соответствует режиму работы с номинальным расходом газа, т.е. расходу, который обеспечивает максимальный КПД при наибольшей полноте сжигания газа.
2) Пределы регулировки тепловой мощности
– Максимальная тепловая мощность
горелки, кДж/ч
- Минимальная
тепловая мощность горелки, кДж/ч
Основные эксплуатационные параметры:
1)Обеспечение полноты сгорания газа
2) Устойчивость пламени при изменении тепловой мощности
3) Надежность эксплуатации
4)Компактность и удобство обслуживания
Конструкции горелок: диффузионные, инжекционные, смесительные.
1) Диффузионные горелки
Такие горелки чаще всего применяются в бытовых гозопотребляющих приборах, их удобно использовать при увеличении расхода газа в связи с тем, что пламя горения можно оптимально подать в зону горения.
Возможные варианты горелок:
В теплогенерирующих агрегатах
(котельные, котлы, промышленные
печи итд.) чаще всего используют
диффузионные подовые горелки.
Эти горелки имеют небольшие тепловые
мощности, их применяют при сжигании
природных и низкокалорийных искусственных газов.
Схема диффузионной горелки:
2) Инжекционные горелки
Горелки в которых образование газовоздушной смеси
происходит за счет энергии струи газа, называются
инжекционные. Основной элемент инжекционной горелки
– инжектор, который подсасывает воздух из окружающей
среды внутрь горелки. В зависимости от количества
инжектируемого воздуха горелки могут быть с неполной
инжекцией воздуха и с полным принудительным
смешиванием воздуха.
Горелки с неполной инжекцией воздуха работают следующим образом: к фронту горелки поступает малая часть необходимого воздуха, остальной воздух поступает из окружающего пространства. Такие горелки работают при низких давлениях газа – до 3кПа.
Характеристики горелок неполного смешения.
Коэффициент инжекции – это отношение объемов инжектируемого воздуха к объему воздуха необходимого для полного сжигания газа.
Кратность инжекции – отношение первичного воздуха, подаваемого в горелки, к расходу газа горелкой
Достоинство инжекционных горелок: свойство саморегулирования, т.е. поддержание постоянной пропорции между количеством подаваемого газа в горелку и количеством инжектируемого воздуха подаваемого в полость горелки.
Недостаток: ограничены возможности отрыва и отскока пламени, значит изменение давления газа перед горелкой можно только в определенных пределах.
Схема инжекционной горелки:
