Все, что нужно знать о газовых горелках: виды, типы и характеристики

Все, что нужно знать о газовых горелках: виды, типы и характеристики

Для максимальной эффективности работы отопительной системы в частном доме в газовый котел устанавливают горелку. Подобное оборудование облегчает регулирование процессов горения в системе. Вследствие этого топливо равномерно сгорает.

Горелки по принципу работы делят на:

• инжекционные;
• турбированные;
• комбинированные.

Инжекторный ( инжекционный ) тип газовых горелок – составная часть газового котла. Она работает таким образом, что воздух проникает в рабочую зону путем инжекции. Чтобы равномерно поддерживать процесс горения, окислитель поступает в резервуар под определенным давлением и смешивается с газообразным топливом.

Этот тип прибора предназначен исключительно для работы с природным газом. Для другого типа газа, например, сжиженного , необходимо устанавливать дополнительные элементы.

Газовая горелка предназначена для того, чтобы обеспечить подачу газа и его розжига, для дальнейшего нагрева теплообменного оборудования, которое передает тепло дальше по отопительной системе. Газовые горелки бывают нескольких видов: инжекционные и турбированные (работают за счет вентилятора)

Второй тип горелок ( турбированный ) работает по другому принципу. Здесь воздух поступает в рабочую зону и смешивается с горючим топливом при помощи вентилятора. Благодаря системе управления можно регулировать скорость вращения лопастей, тем самым регулировать подачу окислителя. Такое устройство позволяет качественно повысить КПД котла .

Несмотря на шум, который доносится от вентилятора, такие приборы довольно эффективны, а нежелательные звуки можно устранить путем установки дополнительных шумоподавляющих приспособлений. Они более производительные. Но, как известно, турбины часто выходят из строя при несоблюдении правил эксплуатации.

Но, есть и горелки комбинированного типа. Они также предназначены для котлов и работают не только на газу, но и на других видах топлива. Для таких систем отопления не нужны дополнительные конструктивные элементы, так как они установлены изначально. Эти виды оборудования стоят намного дороже.

Также горелки разделяют на промышленные и бытовые . Разницы между их принципом работы практически нет.

Для промышленных целей используют котлы повышенной мощности. Такое оборудование не только гораздо больше, чем бытовой прибор, но и потребление топлива будет значительно выше

Но, несмотря на различия в устройстве газовых горелок, все они предназначены для качественного сжигания топлива.

Источник: https://aystroika.info/novosti/tipy-gazovyh-gorelok-vidy-i-tipy-gorelok-gazovyh-otopitelnyh-kotlov

Связанные вопросы и ответы:

Каковы основные виды газовых горелок

Существует несколько основных видов горелок, отличающихся прежде всего способом нагнетания воздуха и смешивания его с топливом – природным или сжиженным газом. Бытовые котлы чаще всего приспособлены только к одному его виду, тогда как промышленные могут быть универсальными и способны переключаться на другой источник энергии.

Практически все горелки имеют сложную электронную систему контроля, которая собирает данные с датчиков давления, температуры, выбросов и другие. В зависимости от типа устройства меняется и автоматика. В бытовых моделях газовых горелок с автоматикой она отвечает за работоспособность оборудования и безопасность, тогда как в промышленных системах может самостоятельно выбирать режимы работы и полностью следить за всеми процессами.

Имеются различия и в строении форсунок. На некоторые из них подается уже готовая горючая смесь, в других смешивание происходит непосредственно при поджиге. Чтобы разобраться во всех особенностях газовых горелок, рассмотрим каждый вид подробнее.

Дутьевые газовые горелки

Наддувные горелки имеют в конструкции несколько вентиляторов: один – для нагнетания воздуха, другой – для удаления продуктов горения. Из-за наличия дополнительных подвижных частей такие агрегаты достаточно шумные, потому часто имеют дополнительную звуковую защиту.

Смешение газа с воздухом может происходить как в камере сгорания (которая обязательно должна быть закрытого типа), так и перед подачей на форсунки. В некоторых моделях этот этап происходит в специальной камере. Контролирует весь процесс электроника, тщательно следящая за температурой, давлением и составом горючего, потому любые неисправности приведут к моментальному отключению системы.

Дутьевые горелки экономичны и очень эффективны (КПД выше 90%). Раньше они использовались, в основном, для промышленных котельных, но сегодня все чаще турбинами оснащаются бытовые устройства. Регулировка режимов работы может производиться как автоматически, так и вручную, что позволяет варьировать потребление топлива.

Диффузные газовые горелки

В данном типе горелок смешивание газа с кислородом происходит благодаря диффузии непосредственно перед сжиганием. При этом воздух, необходимый для горения, может сильно нагреваться, что позволяет пламени достигать еще больших температур по всей длине факела. Этот эффект необходим в определенных видах промышленности, но практически не используется в быту, поскольку при таком принципе работы происходит потеря топлива и, как следствие, снижение эффективности.

Раздельная подача топлива позволяет оборудованию работать в нестандартных условиях – при низком и среднем давлении газа. Но для функционирования нужен большой объем доступного воздуха, что ограничивает сферу применения.

Инжекторные газовые горелки

Инжекторные горелки – наиболее распространенный вид нагревательного оборудования в бытовых котлах. Подсос воздуха в них происходит за счет мощности газовой струи, а смешение происходит в специальной камере. В некоторых случаях может потребоваться дополнительное нагнетание кислорода.

Регулировка температуры происходит за счет разделения каналов подачи смеси, оснащенных инжекторами (отсюда и название). В результате формируется несколько раздельных факелов, которые отключаются и включаются автоматикой. Главный факел, от которого и идет поджиг второстепенных, имеет стабильную мощность горения независимо от температуры в теплообменнике, потому расход такой системы выше, чем у других. Это является причиной неэффективности инжекторных горелок в промышленности, но в бытовом применении им нет равных.

Какие типы газовых горелок наиболее популярны в домашнем хозяйстве

Мини-резак является зажигалкой, имеющей дюзу газового резака, которая располагается сверху аппарата.

Мини-аппарат имеет хороший напор пламени и достаточный размер резервуара для газа.

Но длительное горение может сильно нагреть верхнюю часть мини-резака, и комплектующие, сделанные из пластмассы, могут просто расплавиться, а ремонту или замене зачастую они не подлежат.

Мини-горелка имеет тот же принцип работы, что и агрегат стандартных размеров. Но так как объем баллона небольшой, его необходимо часто заправлять. Такие мини-резаки отлично подойдут для небольших работ, но не для производства.

Рис. мини-резак
Резаки по виду горючего газа

Кислородный резак представляет собой установку, в которой горящую струю формирует поступающий под давлением кислород. Кислородный автоген считается одним из самых бюджетных аппаратов и вполне подходит для резки своими руками.

Керосиновый резак , как понятно из названия, работает при помощи паров керосина. Его используют при разрезании углеродистой стали, толщина которой составляет не более 20 см. Он отличается сложным устройством и применяется в основном в промышленных работах (характеристики горелки позволяют использовать ее в угольной или горнодобывающей промышленности, под землей, в то время как пропановый или ацетиленовый резак там использовать нежелательно).

Пропановый резак применяется для резки изделий, в составе которых есть цветные и черные металлы разного состава (чаще всего пропановые резаки используют при резке чугуна). Профессионалы отмечают такие качества как безопасность и надежность у пропановых аппаратов по сравнению с использованием других агрегатов.

Ацетиленовые резаки применяют, чтобы обрабатывать детали и листы, имеющие большую толщину. На всех таких горелках установлены отдельные вентили, с помощью которых можно устанавливать большую скорость и мощность подачи газа при работе. Существуют даже портативные резаки (мини-резаки), для работы которых нужна ацетиленовая смесь.

Газы для резки металлов

Ацетилен самый распространенный горючий газ, используемый в процессах газопламенной обработки. При использовании ацетилена важно учитывать его взрывоопасные свойства. К месту сварки ацетилен поставляется в специальных стальных баллонах, заполненных пористой пропитанной ацетоном массой, под давлением 19 бар.

Пропан технический - бесцветный газ с резким запахом. Пропан имеет самую низкую стоимость по сравнению с другими газами, поэтому часто используется для резки металлов с большим объемом работ. Но резку пропаном можно применять только для средне- и низкоуглеродистых сталей, а также для резки ковкого чугуна.

Также широко применяются пропан-бутановые смеси для резки сталей, сварке и пайке легкоплавких цветных металлов, закалке, газовой сварке пластмасс.

Табл. Основные свойства горючих газов для сварки и резки металлов.

Какие особенности имеют газовые горелки с резиновой манжетой

Пешие и велосипедные походы или выезды на охоту и рыбалку с ночевкой не обходятся без горячей пищи. Развести костер в плохую погоду проблематично. Поэтому в арсенале обязательно должно присутствовать туристическое снаряжение, которое позволит приготовить еду и вскипятить воду для чая.

Примусы на бензине или керосине ушли в прошлое. Они сложны в обращении — требуют аккуратной заправки и прогрева, могут коптить. Сильным запахом топлива способны пропитаться все вещи в рюкзаке.

Современное портативное газовое оборудование просто в использовании, удобно и безопасно. Оно отличается конструкцией и характеристиками, занимает мало места, без труда подбирается для одного-двух человек и большой компании.

Основные критерии выбора:

• Мощность и время закипания литра жидкости. При подборе модели можно руководствоваться простым расчетом — 1 КВт на каждый литр воды/пищи, которые надо регулярно готовить за один раз.
• Вес и размер плитки, диаметр конфорки. Габариты и масса имеют значение при длительных пеших переходах. От размеров конфорки зависит максимальный объем котелка или чайника.
• Расход газа. Параметр, определяющий не только экономичность, но и минимально необходимый запас топлива.
• Дополнительные опции. Переподжиг, переходник на бытовой газ, кейс для переноски, «лепестки» для защиты пламени от задувания повышают комфорт использования и расширяют возможности.

Виды походных газовых плиток и горелок

Газовое туристическое оборудование работает от цанговых «дихлофосных» или резьбовых баллонов Epi-gas и делится на две группы, каждая из которых имеет свои особенности. Смесь бывает летней и зимней/всесезонной.

Туристические газовые горелки

Компактные, легкие и удобные в переноске. Имеют небольшую мощность, достаточную для приготовления пищи на двух-трех человек.

Выпускаются в трех вариантах:

• С накручивающейся сверху баллона горелкой. Менее устойчивые, но маленькие по размеру и весу, работают от резьбовых баллонов. Хорошо подходят для котелков в пределах литра.



• С горизонтальным расположением баллона и бесшланговым присоединением горелки. Более устойчивые. Работают от одноразовых «дихлофосных» баллонов.



• Со шлангом для подсоединения отдельно стоящей горелки. Самые устойчивые и безопасные за счет ножек. Требуют меньшей ветрозащиты благодаря небольшой высоте.

Туристические газовые плитки

Надежно стоят на поверхности и не переворачиваются под большим котелком, выпускаются с широким диапазоном мощностей и подойдут для команды из нескольких человек. Имеют больший вес и размеры.

Предлагаются в двух исполнениях:

• Без переходника. Работают только от одноразового баллона на 220 гр., которого хватает на 1,5-2 дня при экономном использовании и приготовлении пищи на 4 человек. Оптимальны для дальних походов с постоянными переходами.



• С переходником. Работают от одноразовых и бытовых баллонов на 5-50 л с «лягушкой». Универсальны, могут использоваться на даче и актуальны для длительных стоянок. Баллона на 5 л хватает на неделю при приготовлении пищи на 2 человек.

Газовые плитки оснащаются традиционной или керамической горелкой. Второй вариант удобен при готовке в палатке или в лодке — пламя не задувается ветром, равномерное горение обеспечивает эффект обогревателя. Керамические плитки экономичнее по расходу газа и стабильнее работают на холоде.

Как выбрать газовую горелку для газовой плитки

Наиболее распространенный тип горелок, используются во многих напольных и в половине настенных газовых котлов. Практически все атмосферные горелки – это устройства инжекционного типа. Газ под давлением выбрасывается из форсунки внутрь корпуса. Газовая струя увлекает с собой определенное количество воздуха, смешивается с ним и превращается в горючую смесь.

Качество атмосферных горелок заключается в том, что независимо от колебаний давления газа, соотношение газ-воздух остается постоянным для данного положения регулировочного штока.

Конструктивно ГГ состоит из четырех основных частей:

• корпуса в виде трубы или алюминиевого коллектора;
• инжекционного диффузора-конфузора;
• газовой форсунки, распыляющей газ;
• центрального тела (регулировочного штока).

Для напольных котлов обычно используется пакет из двух-трех газовых горелок, собранных на панели. На торце каждой установлена газовая форсунка, распыляющая газ внутрь. Регулировка газовой горелки котла выполняется с помощью иглы – штока, установленной внутри форсунки.

На поверхности верхней части корпуса выполнены отверстия, круглые или щели.

Это сделано специально, для того, чтобы равномерно распределить и выровнять фронт горения.

Такая схема дает возможность сжигать большие объемы газо-воздушной смеси с минимальным шумом. Например, котел 20 кВт будет потреблять не менее 2 кубов газа и еще 11-12 м³первичного воздуха. В час через две-три форсунки должно пройти не менее 13-14 кубов газовоздушной смеси. Если попытаться сжечь газ факелом, то шум будет, как от пробитого колеса автомобиля.

В мощных газовых котлах часто используются трубчатые горелки с «расческами» – пластинчатыми насадками на верхней части корпуса.

Такое решение дает возможность сократить длину корпуса, уменьшить на порядок шум и дополнительно стабилизировать фронт горения. Кроме того, наличие пластинчатой насадки обеспечивает нормальное сгорание газо-воздушных смесей с соотношением газ-воздух 1:7 даже при низком качестве газового топлива. Горелка получается с высоким КПД.

Горелочное устройство похожей схемы используется в настенных газовых котлах индивидуального отопления. Единственное отличие – вместо нескольких трубчатых корпусов установлен общий алюминиевый коллектор с одной форсункой.

Для котлов индивидуального отопления такая схема горелки выгодна. Горелочное устройство зажигается периодически, по команде системы управления котлом. В первые секунды открытия газового клапана в горелку поступает обедненная газо-воздушная смесь. Только благодаря ее конструкции она сгорает с высокой эффективностью и практически без потерь газа.

Каждая такая ГГ имеет корпус из тонколистовой нержавеющей стали. Причем в брендовых горелках расположение и размер щелей рассчитывается и оптимизируется под определенные параметры топки. Корпус сваривается лазерным лучом. Кромки щелей и особенно швы полируются до зеркального блеска, чтобы уменьшить нагрев металла во время работы. Полировка позволяет уменьшить потери на трение газо-воздушного потока о стенки.

Некоторые компании изготавливают корпусы горелочных устройств литьем из жаростойкого чугуна, с последующим нанесением защитного покрытия из алюминия. Их легко отличить по характерному алюминиевому матовому блеску.

Горелки часто комплектуются специальными дифузор-конфузорными насадками, улучшающими сжатие потока внутри корпуса.

Какие типы газовых горелок наиболее эффективны в энергопотреблении

В данном случае для подачи воздуха из окружающей среды используется инжектор. У них более сложная (и дорогая) конструкция, а сами они бывают нескольких видов. Во-первых, горелки с неполной инжекцией воздуха, где часть воздуха поступает внутрь горелки, а часть уже по типу диффузионных. Это позволяет работать с газом под низким давлением. Во-вторых, это горелки инжекционные с полным смешением, где оно происходит полностью внутри конструкции. Однако для них необходимо давление газа не ниже 5000 Па.

Инжекционные горелки также являются достаточно универсальными, используются при сварочных работах, в бытовых целях, а также в различных газовых агрегатах. То есть, они бывают как переносные, так и стационарные. Кроме того, современные модели способны обеспечить высокую эффективность сжигания газа, среди этого типа есть и беспламенные горелки, которые имеют свои преимущества.

Это не все типы, но в рамках данной статьи мы говорим о портативных газовых горелках. Тем не менее, упомянем комбинированные, которые позволяют менять вид топлива (например, переходить с газа на мазут), а также с принудительной подачей воздуха. Но это стационарные устройства, которые используются для отопительных и обогревательных приборов (по большей части). Также популярна классификация по назначению. Это объясняется тем, что покупатели чаще всего ищут газовую горелку для конкретной цели, поэтому как производители, так и продавцы позиционируют модели, в том числе и по этому критерию.

Какие материалы используются для изготовления газовых горелок

Газовые горелки – аппараты, различающиеся конструктивно и по направлениям применимости, но общее у них одно – функционируют они от газа. Газовые горелки на баллончик, с пьезоподжигом – компактные изделия, обеспечивающие регулировку формы, мощности и температуры пламени. Эти портативные, заправляемые конструкции, работающие от тубы небольшого объёма, наполненной газовым составом, не стоит путать с более крупными, промышленными сварочными аппаратами, функционирующими от объёмных баллонов с природным газом.

Используя небольшую горелку, можно оперативно зажечь мангал, нагреть на холоде элементы металлоконструкции, расплавить детали из пластика.

Температуры огня (до +1300°С) вполне хватит для пайки металлоконструкций.

Пламя горелки зачастую требуется и в быту, и во время походов, и для производства лёгких монтажных операций. В этом контексте особенно популярна туристическая сфера их применения, например, для разжигания костра, разогрева консервов.

Горелки устроены так, что они не засоряются, не нуждаются в прогреве, не накапливают запахов. Обладая обширным функционалом, они имеют весьма широкий спектр применения.

Конструктивно эти устройства различны – от элементарных изделий до сложных механизмов, оснащаемых особыми воздуховодами и пьезоэлементами. Различают несколько их видов:

• портативные плиты;
• настольные плиты;
• горелки.

Первые – аппараты, включающие картридж с газовым составом, особую насадку, закрепляемую прямо на газовой емкости или с помощью шлангов-переходников.

Особенность верха устройства состоит в том, что на него можно устанавливать ёмкости определенных размеров.

Вторые – агрегаты с просторной, горизонтально расположенной варочной частью. Баллончик устанавливается в корпусе, где и крепится цанговым захватом. Такие изделия предусматривают подключение и к обычным баллонам посредством специальных адаптеров и переходников.

Третий вид изделий производится в виде насадок, надеваемых на баллончик, или же минигорелок со встроенными небольшими газовыми ёмкостями.

Простейшая конструкция может быть описана так – рассекатель газовой струи с регулятором мощности крепится к газовому баллончику, выступающему и в качестве подставки. При этом устройство компактно, имеет небольшой вес и стоит недорого.

Существуют и усложнённые изделия, предусматривающие складывающиеся опоры и шланги с вентилями. По габаритам и весу они больше, но более устойчивы.

Большая часть производимых моделей оснащается пьезоподжигом, обеспечивающим автоподжег топлива. Функция удобная и практичная, но в определённой мере достаточно уязвимая, требующая правильной эксплуатации устройства.

Поэтому функцию зажигания следует дублировать.

Большинство бытовых изделий принадлежат к категории инжекционных устройств, в которых для поддержания огня воздух подсасывается в горелку натуральным образом. Внутри устройства, в особой его камере, топливо перемешивается с воздухом, а после появления искры смесь воспламеняется. Такие инжекторы способствуют повышению продуктивности и снижению расхода горючего. Насадки могут быть кольцевыми, щелевыми или трубчатыми.

К плюсам горелок относят:

• надежность и конструктивную простоту;
• экономичность;
• удобство переноски;
• длительный срок эксплуатации;
• экологичность;
• возможность готовки пищи там, где запрещается разведение костров.

Недостатки:

• сложности с утилизацией баллонов;
• ненадёжная работа в зимний период.

Какие особенности имеют газовые горелки с электронным зажиганием

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.