Горелки газовые для котлов

Горелки газовые для котлов

Конструкционные особенности газовой горелки

Этот элемент агрегата создает устойчивое пламя, именно в горелке сжигается поступающее в прибор топливо. Затем полученное тепло двигается вверх, где находится теплообменник, по которому перемещается жидкий теплоноситель. Продукты сгорания и излишки тепла уходят в атмосферу тем или иным способом.

Газовая горелка имеет несложное устройство, она состоит из нескольких главных узлов, среди которых:

  1. Форсунка – служит для выброса газа.
  2. Система розжига – предназначается для поджигания газообразного топлива.
  3. Датчик, контролирующий наличие горящего пламени.
  4. Система автоматизации – отслеживает температурные показатели.

Так упрощенно выглядит конструкция.

Современные газовые горелки для котлов отопления — устройства, которые должны соответствовать ряду требований:

  1. Бесшумная работа. Является важным качеством. Многим потребителям знакомы проточные водонагреватели советских времен, в которых пламя сильно шумело. А вот современные модели функционируют относительно тихо. Также при выборе устройства следует обратить внимание на розжиг, поскольку не должно быть взрывов и хлопков. На уровень шума дополнительно влияет конструкция камеры сгорания.
  2. Продолжительный период эксплуатации. В старых моделях газовых агрегатов горелки работали долго, поскольку в то время оборудование делалось на века. Сейчас подобные технологии не используют, поэтому данные элементы, установленные в газовых котлах, ломаются довольно часто. В этом случае специалисты рекомендуют приобретать приборы, выпускаемые под известными торговыми марками, для которых используют качественные комплектующие. Не стоит покупать китайское оборудование непонятного изготовления и дешевые котлы отечественного производства, поскольку в них часто монтируют недолговечные горелки.
  3. Полное сгорание газообразного топлива. Это важное требование, поскольку горелка должна сжигать природный газ полностью с минимальным выделением продуктов горения и других сопутствующих соединений, включая угарный газ. На степень сгорания также влияют остальные узлы. Не следует забывать об обустройстве качественного отвода газов – для этого нужно сделать дымоход, имеющий хорошую тягу.

Принцип функционирования газовой горелки отличается простотой:

  1. Агрегат фиксирует наличие несоответствия между температурой в отопительном контуре с показателями, заданными пользователями оборудования.
  2. После открытия газового клапана топливо поступает в горелку.
  3. Одновременно срабатывает система розжига.
  4. После того, как газ зажегся, появляется пламя.

Одновременно начинается работа датчика пламени, который контролирует его наличие: если вдруг потух огонь, автоматика перекрывает поступление топлива. После достижения в отопительной системе нужной температуры подача газа прекращается.

Функция отслеживания наличия пламени в горелках производители реализуют по-разному. В некоторых агрегатах устанавливают простой термоэлемент, а автоматические котлы на базе электроники снабжают системой ионизационного контроля.

Атмосферные горелки

Наличие горелки атмосферного типа существенно упрощает конструкцию нагревательных приборов. Работают такие устройства в результате естественного притока кислорода, а чтобы удалить продукты сгорания монтируют дымоходы. Поскольку забор кислорода происходит из помещения, то в нем необходимо сделать качественную вентиляцию.

Достоинства котлов, в которых установлена атмосферная газовая горелка, следующие:

  1. Простое конструкционное устройство, что положительно отражается на стоимости оборудования.
  2. Низкий уровень шума. В приборе нет дополнительных вентиляторов, слышен только гул пламени.
  3. Высокая степень надежности. Поскольку прибор состоит из минимального количества комплектующих деталей, он ломается редко.
  4. Энергонезависимость. Так как работа агрегата не зависит от наличия электричества, его можно эксплуатировать в домах, где отключено электроснабжение.

Имеются и отрицательные моменты:

  1. Невысокий КПД. Котлы с закрытыми горелками имеют более совершенную конструкцию, они эффективнее и экономичнее.
  2. Обязательное обустройство дымохода, который необходимо выводить на крышу, что влечет за собой дополнительные финансовые расходы.
  3. Устанавливать котел под газовую горелку следует в специально предназначенном для этого помещении, где имеется окно и вентиляция, а такие требования выполнять иногда проблематично.

Также нельзя исключать возможность неполного сгорания газообразного топлива.

Горелки закрытого типа

В настоящее время отопительное оборудование оснащают горелками закрытого типа. Подобные котлы называют «турбированными». Для их эксплуатации требуется монтаж компактных дымоходов, которые нередко выводят прямо за стенку, когда дом только строится. В этом случае значительно упрощается создание вентиляционных каналов и дымоходной системы.

Котел, оборудованный закрытой камерой сгорания, является отопительным агрегатом, в котором газовую горелку помещают в специальную камеру. В нее кислород поступает извне посредством коаксиального дымохода. Также через него удаляются продукты, образовавшиеся в процессе горения топлива.

Всеми потоками в коаксиальном дымоходе управляет мощный вентилятор, в котором обороты регулируются в автоматическом режиме. Он представляет собой конструкцию, состоящую из труб разного диаметра. Их помещают одну в другую.

Служит подобный дымоход для забора воздуха и удаления продуктов горения. Выводят его через близлежащую стену, соблюдая расстояние в полметра от оконных проемов, иногда к монтажу предъявляют более строгие требования.

Газовые приборы с закрытыми горелками обладают рядом достоинств:

  1. Возможность размещения в помещении разного назначения – на кухне, в ванной, в подвале и даже в спальне.
  2. Обеспечение повышенной безопасности, поскольку топливо сгорает в абсолютно изолированной камере. Если газ неожиданно потухнет, а автоматика не сработает, газовоздушная смесь будет удалена за пределы здания или помещения.
  3. Высокий показатель КПД. Агрегаты с закрытым типом горелки более эффективны, но это обстоятельство касается не всех моделей котлов.
  4. Эффективное управление температурным режимом, для чего используют систему регулировки скорости вращения вала у вентилятора.
  5. Экологичность – газ сгорает почти полностью.

Имеются и недостатки:

  1. Сложное устройство – закрытая газовая горелка для бытового котла имеет непростую конструкцию, что затруднят ремонтные работы.
  2. Пониженная степень надежности.

    Чем большее количество деталей, тем чаще ломается оборудование.

  3. Высокая стоимость. «Турбированный» агрегат стоит на 10 – 15 % дороже по сравнению с атмосферными аналогами.
  4. Повышенный уровень шума, который зависит от выбранной модификации. Встроенный в систему вентилятор сильно гудит.
  5. Энергозависимость. В случае отключения электричества оборудованием прекращает работу. Решить данную проблему поможет приобретение источника бесперебойного питания.

Несмотря на наличие вышеперечисленных недостатков, данные типы котлов довольно востребованы у потребителей. Горелками закрытого типа оснащают конденсационные агрегаты, отличающиеся высоким КПД за счет использования тепла, которое выделяют продукты сгорания.

Разнообразие горелок по типу розжига

Самым простым считается способ розжига с фитилем — с горящим запальником. При срабатывании автоматики, газ поджигается фитилем, после чего прибор начинает греть жидкость. Отрицательных моментов в этом два – повышенный расход топлива и недостаточная степень безопасности, поскольку запальник может погаснуть. Первичный розжиг выполняется спичками или с применением пьезоэлемента.

Вторым способом является электронный розжиг в газовом приборе — его обеспечивает высоковольтный преобразователь, энергия для которого поступает за счет электричества или батареек. Читайте также: «Как работает газовая горелка для печи – виды, преимущества использования».

Первый способ задействуют в энергонезависимых приборах – в них нет электроники, а второй вариант — когда применяют для котлов отопления газовые горелки с автоматикой. В этом случае кроме электроники на борту устанавливают модули ионизационного контроля над пламенем.

Для розжига горелки может быть использован разный вид топлива. Подаваемый из магистрали природный газ отличается большей чистотой, он поступает с оптимальным давлением, поэтому пламя в приборе не коптит. Такие котлы подключают к сети, не совершая переделок.

В продаже имеются горелки, которые могут функционировать на пропане. Для этого потребуется перенастройка системы и монтаж жиклера. Пламя при его сжигании отдает желтым свечением, при этом имеет место повышенное отложение копоти на стенах дымохода. Жиклеры нормализуют давление пропана до нормального значения, их поставляют в комплекте или покупают.

Горелки для универсального оборудования

Предназначенные для твердотопливных котлов отопления газовые горелки имеют сложное устройство. Они предназначаются для перевода отопительных приборов с одного вида топлива на иное. Благодаря особой конструкции после приобретения универсального агрегата, работающего на дровах, при появлении в населенном пункте газовой магистрали его можно перевести на функционирование с использованием природного газа.

Производят автоматические газовые горелки для приборов на твердом топливе в соответствии с вентиляторной схемой. После подачи газ смешивается с воздухом, а затем подготовленная топливно-воздушная смесь направляется в форсунку. Здесь она зажигается, при этом образуется факел пламени, имеющий высокую температуру.

На борт газовой горелки монтируют систему автоматики, мощный вентилятор, специальный фильтр и редуктор. Чтобы агрегат функционировал, требуется наличие электропитания. Само устройство обладает модульной (съемной) конструкцией.

Примером такого устройства является изделие для котлов Купер. Сам прибор является пеллетным, но его можно перенастраивать на природный или сжиженный газ, если к нему подключить сменную горелку.

Самодельные горелки

Некоторые домашние умельцы изготавливают своими руками газовые горелки для нагревательных агрегатов, в частности под твердотопливные приборы. Специалисты советуют этого не делать, поскольку их использование небезопасно. Кроме этого такую конструкцию подключать к газовой магистрали никто не разрешит.

Самодельная горелка не является оптимальным вариантом. Лучше всего купить простой газовый энергонезависимый прибор и перевести его работу на баллонный газ.

При работающих дымососе и вентиляторе:

  • установить разрежение в топке 10…20 Па (1 …2 мм вод. ст.);
  • закрыть полностью заслонки на воздухопроводах перед горелками с принудительной подачей воздуха;
  • закрыть полностью регулятор подачи первичного воздуха на инжекционных горелках низкого давления;
  • инжекционные горелки среднего давления ИГК разжигаются при открытом положении регулятора подачи воздуха, так как при исправном стабилизаторе горения проскок пламени в них невозможен.

Порядок включения газовых горелок и последовательность действий при их розжиге зависят от конструкции горелок, расположения их на котле, типа запального устройства, наличия и типа приборов автоматики, схемы газопроводов на котле и других условий.

Отопительные котлы могут оснащаться переносными запальниками и электрозапальниками, входящими в ЗЗУ.

Для розжига запальника необходимо вставить в огневой насадок зажженную спичку, а затем открыть кран для подачи газа.

При зажигании газа при помощи переносного запальника нужно учитывать, что газовоздушная смесь, выходящая из устья основной газовой горелки, отклоняется кверху. Поэтому запальное отверстие в топке должно находиться над горелкой или сбоку от нее. Если запальный факел окажется вне потока газовоздушной смеси основной горелки, то смесь не воспламенится. А если запальный факел полностью войдет в поток, то может произойти срыв пламени запальника. Поэтому запальник необходимо вводить на такую глубину, при которой в поток газовоздушной смеси попадает половина запального факела. Для этого запальник должен иметь фиксатор глубины ввода.

При розжиге газовых горелок переносным запальником необходимо:

  • разжечь запальник;
  • ввести запальник в топку, проследив, чтобы он не погас;
  • приоткрыть запорное устройство на газовой линии, установить давление газа перед горелкой, соответствующее минимально устойчивому режиму (10… 15% номинального давления), и убедиться, что газ, выходящий из горелки, воспламеняется сразу;
  • при устойчивом пламени приоткрыть заслонку, регулирующую подачу воздуха на горелку;
  • отрегулировать разрежение на выходе из топки;
  • после розжига горелки погасить запальник и извлечь его из топки;
  • в соответствии с режимной картой увеличивать теплопроизводительность горелки.

Для розжига газовой горелки с помощью электрозапальника необходимо повернуть ключ управления котлом в положение «розжиг». При этом срабатывает запально-защитное устройство в следующей последовательности: включается реле времени; включается катушка зажигания и между корпусом запальника и его центральным электродом возникает искра; открывается электромагнитный клапан запальника на линии подачи газа; при появлении пламени запальника контрольный электрод (либо фотодатчик) дает импульс на отключение катушки зажигания. Если за установленное время не произойдет воспламенение газа, реле времени отключит подачу газа.

Регулирование производительности газовых горелок зависит от их типа. Для увеличения расхода газа в горелках с принудительной подачей воздуха сначала увеличивают расход газа, затем расход воздуха, далее регулируют разрежение на выходе из топки. Уменьшение расхода газа в газовой горелке выполняется в иной последовательности: вначале уменьшают расход воздуха, затем газа и устанавливают заданное разрежение на выходе из топки.

Для увеличения или уменьшения расхода газа в инжекционных горелках соответственно повышают или понижают давление газа перед горелками и регулируют разрежение на выходе из топки.

В отрегулированных по условиям нормального горения топлива инжекционных горелках подачу воздуха регулировать не требуется, поскольку эти горелки обладают свойством саморегулирования.

При плановом отключении газовых горелок необходимо медленно и небольшими порциями (в соответствии с производственной инструкцией) снижать расход газа и по достижении минимальной производительности полностью прекратить подачу газа.

При работе горелок возможны случаи неустойчивого горения пламени двух видов — проскок пламени в горелку и отрыв пламени от горелки.

Проскок пламени в горелку — это перемещение фронта пламени из топки в горелку, при котором горение топлива начинается непосредственно в горелке. При проскоке пламени в горелку образуются продукты неполного сгорания топлива, горелка раскаляется и может выйти из строя.

Отрыв пламени от горелки — это перемещение фронта пламени от выходного отверстия горелки в направлении движения газовоздушной смеси, сопровождающееся погасанием пламени. Отрыв приводит к наполнению топки газовоздушной смесью, а затем к хлопку или взрыву.

Отрыв пламени в газовой горелке может произойти при любом принципе сжигания топлива. Отрыв пламени от горелок любого типа происходит в том случае, когда скорость выхода газа или газовоздушной смеси больше скорости распространения пламени. Проскок пламени в горелку невозможен при диффузионном принципе сжигания. Проскок пламени для горелок с предварительным смешением топлива с окислителем может произойти, если скорость выхода газовоздушной смеси меньше скорости распространения пламени.

Причинами отрыва факела от газовой горелки могут быть резкое повышение давления газа или воздуха, нарушение соотношения расходов газ-воздух, резкое увеличение разрежения на выходе из топки, работа горелки за верхним пределом производительности, указанным в паспорте.

Причинами проскока пламени в горелку могут быть понижение давления газа или воздуха, уменьшение производительности горелок с предварительным смешением газа и воздуха ниже значений, указанных в паспорте.

Большинство штатных горелочных устройств, установленных на котлоагрегатах, являются представителями устройств с круткой потока и имеют ряд общеизвестных недостатков:

  • узкий диапазон коэффициента рабочего регулирования;
  • высокое критическое значение коэффициента избытка воздуха (α≈1,2), что приводит к затягиванию факела;
  • высокое аэродинамическое сопротивление по газовому и воздушному трактам, что приводит к неоправданно завышенной мощности тягодутьевых средств;
  • низкое качество смешения горючего и окислителя за счёт выноса под действием центробежных сил на периферию окислителя с большей, чем газ плотностью;
  • невозможность устойчивой работы на предельно малых давлениях газа, а также при резких изменениях давления в магистрали;
  • запуск при высоких начальных давлениях газа, что создаёт высокую вероятность хлопков и негативно влияет на надёжность и безопасность эксплуатации котельного оборудования.

Технология сжигания топлива с управляемой структурой течения горючего и окислителя, реализованная в горелочных устройствах SF, основана на равномерной раздаче газа в потоке воздуха без привлечения закрутки потока и образовании устойчивой вихревой структуры, обеспечивающей смесеобразование и стабилизацию горения с самоохлаждением горелочного модуля.

Данная технология, реализованная в горелочном устройстве нового поколения типа SF, обеспечивает:

  • коэффициент рабочего регулирования Кр›20;
  • интенсивное устойчивое горение с коротким факелом при колебаниях давления газа в сети;
  • устойчивую работу на малых нагрузках при минимальном перепаде давления на газовых отверстиях горелки от 5 мм вод. ст.;
  • оптимальный коэффициент избытка воздуха в горелочном устройстве;
  • снижение потерь, повышение КПД котлоагрегата;
  • отсутствие перегрева горелки, элементов котла и разрушения футеровки топливных амбразур;
  • плавный пуск котлоагрегата, начиная с 2…3 % мощности;
  • снижение расхода газа вследствие выше указанных преимуществ;
  • снижение потребления электроэнергии на привод тягодутьевых механизмов (до 30%) за счёт малого аэродинамического сопротивления горелочного устройства.

Производственная компания «Спецгазпром» готова провести комплексную модернизацию Вашего котельного оборудования с установкой высокоэффективных горелочных устройств SF, а также новейшей автоматики регулирования и безопасности котла.

Предварительный подбор Горелочных устройств SF на типоряд котлов находится здесь.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *