Содержание

Что это такое?

Газовой горелкой называется устройство для смешивания кислорода и топлива в газообразной фракции с целью перемещения смеси к выходу и ее непосредственному сжиганию на том же месте. В итоге работы горелки образуется устойчивый факел пламени. Горелка дает возможность получить контролируемый вид пламени, которым можно воспользоваться в процессе сварки, пайки, ремонта и бытовых процедур, во время готовки еды в полевых условиях. Чтобы газовое приспособление качественно выполняло свои функции, а также было безопасным для человека, его изготовление строго регламентируется ГОСТ 21204-97. Главными преимуществами таких приспособлений можно назвать следующие:

  • отсутствие надобности в предварительном прогревании;
  • простоту конструкции;
  • высокий показатель мощности;
  • легкость регулировки пламени;
  • отсутствие неприятного запаха;
  • низкую шумность;
  • компактные размеры переносных моделей;
  • малое количество нагара;
  • отсутствие надобности в частой очистке.


Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора

К недостаткам газовой горелки потребители относят малую мощность, невысокий КПД, чувствительность к перепадам давления газа. Возможность загустевания газа приводит к снижению давления. Ко всему прочему, помещение, где хранится и функционирует агрегат, должно постоянно убираться, чтобы прибор не засорился пылью и мусором.

Простой вариант газовой горелки состоит из следующих элементов:

  • редуктора;
  • вентиля;
  • корпуса из металла;
  • жиклера;
  • головки;
  • узла крепления.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора

Чтобы приспособление правильно функционировало, должно произойти качественное перемешивание топлива и воздуха. Если в конструкции предусмотрены дополнительные элементы, то розжиг может быть автоматизирован. Принцип действия упрощенной горелки состоит в следующем:

  • подготовке – газ и воздух получают определенную скорость, температуру, а также направление;
  • соединении воздуха и нужного объема газа, чтобы в результате получить горючую смесь;
  • горении – в топке происходит процесс окисления, а из сопла на выходе выделяется тепло и свет.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора

Виды

Классификация ручных горелок на газовый баллон довольно обширная. У этих приспособлений бывает разное устройство, установка, пламя, а также техника, по которой они работают. В специализированных магазинах реализуется каталитическая, ювелирная, автоматическая, уличная, газокислородная, чугунная и многие другие виды устройств. Удобным в использовании считается приспособление «карандаш и плита». Довольно часто потребители отдают предпочтение профессиональной блочной, ацетиленовой, переносной, карманной, настольной, рычажной, модулируемой, компактной отопительной, беспламенной напольной газовой горелкам.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора

Туристические

Туристические горелки в настоящее время считаются довольно востребованными. Газовое приспособление используется для кемпинга и туризма. С его помощью готовят еду, разжигают костер. Горелке несвойственно выделение неприятных запахов и дыма. Для ее использования по назначению в ветреную погоду нужно отойти в укромное место. Туристическая горелка может фиксироваться на баллоне, подсоединяться к нему с боковой части, а также крепиться с помощью длинного шланга. На устойчивость данного приспособления оказывает влияние ширина баллона.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора

Резак

У газового резака Г-образная форма, он напоминает пистолет. Этот инструмент фиксируют к баллону, в результате чего получается узкопламенный факел. Из-за невысокой фактической мощности устройство не может применяться как настоящий резак, которым делят черный металл. Зачастую оно используется для прожигания алюминиевых консервных банок или аналогичных предметов. Резак относится к недорогим горелкам. Этим приспособлением часто нагревают трубы из пластика в месте изгиба и подогревают жало крупных паяльников. Большинство резаков оснащены пьезорозжигом. У них довольно высокий температурный показатель и узкий факел, поэтому агрегат способствует экономии горючего.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора

Паяльная лампа

Паяльные лампы довольно часто встречаются у домашних мастеров. Их насаживают непосредственно на баллон, в результате получая рассеянный вид пламени. Данными устройствами пользуются для равномерного нагревания заготовочного материала, обжига туш животных и птиц, дезинфекции ульев и клеток для питомцев. У данного вида горелки нет пьезорозжига, поэтому для ее использования стоит иметь при себе спички. В конструкции паяльной лампы предусмотрена длинная трубка, благодаря которой огонь не обжигает руки. Данная особенность также способствует длительной работе без перегрева устройства.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора

Бытовые

Бытовые горелки для отопления должны не только иметь прочную конструкцию, но и качественно выполнять свои задачи. В таких агрегатах газ хорошо смешивается с воздухом, надежно возгорается и целиком сгорает. Сегодня бытовые горелки характеризуются малой токсичностью сгорания. Атмосферные приспособления работают без необходимости в дутьевом вентиляторе. Вентиляторные варианты оснащены принудительной подачей воздуха, поэтому их часто применяют в котлах с закрытой системой сгорания.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора

Газовый паяльник

В отличие от газовых ламп, паяльники характеризуются меньшей универсальностью. Однако этот вид приспособления более удобен в работе. В данном устройстве не предусмотрен крепеж для фиксации к баллону. Ко всему прочему, газовый паяльник требуется регулярно заправлять аналогично обычной зажигалке. У паяльника имеется пара насадок, первая из которых создает пламя как у резака, а вторая имеет вид жала. Данная модель горелки довольно экономично расходует топливо. Таким устройством можно создать пламя для мангала или припой для укладки микросхемы. Газовые паяльники имеют вид карандаша, поэтому ими довольно удобно пользоваться.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора

Особенности оборудования

Отопительные котлы, работающие с помощью газа, имеют высокий КПД. Немаловажную роль в них играют правильно подобранные горелки. Они отличаются по видам и принципу работы. По своему предназначению горелки подразделяются на бытовые и промышленные. В первом случае приборы имеют малую мощность. Именно они ставятся в частных домах для котлов. Вторая разновидность оборудования предназначается для:

  • котельных;
  • обогрева крупных помещений или сразу нескольких жилых домов;
  • предприятий.

В каждом случае нужны разные газовые горелки. Их принцип работы и устройство могут при этом отличаться.

Однако основная задача приборов заключается в обеспечении беспрерывного сжигания топлива в топке котла.

Устройство горелки и ее разновидности

Все отопительные котлы отличаются между собой по типу топлива, которое в них применяется. Самым доступным, конечно же, является газ. Этот вид топлива наиболее распространенный и от него меньше всего отходов горения. При этом уровень КПД достаточно высокий.

А стандартная газовая горелка – это основной элемент в отопительной системе, который осуществляет подачу и розжиг топлива в газовом котле. Именно об устройстве и принципе работы горелки мы подробно поговорим далее.

Как устроена и работает газовая горелка?

Газовая горелка предназначена для того, чтобы подавать горючую смесь вместе с воздухом, далее эти компоненты смешиваются в камере сгорания. Дальнейший процесс заключается в том, чтобы поддерживать равномерное горение топлива.

Принцип работы газовых горелок
Принцип работы газовой горелки заключается в том, что топливо в неё попадает через эжектор. Затем газ смешивается с воздухом и поступает по трубкам к специальным отверстиям. На этом этапе газ поджигается при помощи искры, которая образуется путем подачи электрического импульса

Принцип работы предположительно разделим на такие этапы:

  • подготовка;
  • соединение;
  • горение.

Так, сначала все необходимые составляющие горючей смеси проходят подготовительный процесс. Они набирают определенную скорость, температуру и нужное направление движения частиц. Далее топливо совмещается с воздухом и попадает в камеру сгорания топлива. После этого происходит его возгорание.

Основные конструкционные элементы газовой горелки рассмотрены на схеме, приведенной ниже.

Схема турбированной горелки для газового котла
Турбированные газовые горелки отличаются от инжекторных тем, что воздух подается в камеру горения при помощи турбины с вентилятором. Такие устройства проще регулировать, но от них больше шума. Чтобы избавиться от нежелательных звуков, можно использовать специальные устройства для поглощения звукаСхема работы атмосферной горелки
Инжекционные горелки работают без дополнительной турбины, которая создает давление для пламени. После того как газ смешивается с воздухом, создается достаточное давление для розжига пламени

Что касается возможных поломок горелки и безопасности использования газового оборудования при этом, то производители котлов не забыли учесть этот момент. Так, во всех современных котлах есть дополнительные конструктивные элементы, которые обеспечивают более безопасную работу и автоматическую остановку при поломке горелки или прочих аварийных ситуациях.

Когда некоторые элементы оборудования выходят из строя, то в случае их поломки прибор самостоятельно отключается.

Диоды контроля и розжига пламени
В газовых горелках с электрическим розжигом, есть два специальных элемента, которые предназначены для розжига и контроля пламени. Термопара предназначена для обеспечения подачи газа, если она будет неисправна, то могут быть перебои в подаче топлива или затухание пламени после розжига. Второй элемент – пьезоэлемент, он подает искру для розжига. Если ваш котел не загорается или тухнет, то причина может быть в неисправности термопары или пьезоэлемента

Есть модели, в которых розжиг происходит путём подачи искры от электрического пьезоэлемента. Но и в таких котлах также есть составляющие элементы, которые способны обеспечить безопасность использования оборудования в случае поломки газовой горелки или при прочих неисправностях.

Чтобы при розжиге горелки не возникали проблемы, важно своевременно проводить ТО. Обязательную проверку и обслуживание газового котла необходимо выполнять перед отопительным сезоном, но не реже чем один раз в год.

Основные виды горелок для газового котла

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.

Принцип работы газовой горелки
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.

Газовые котлы для промышленных целей
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.

Классификация горелок

Основные функции газовых горелок:

  • подача газа и воздуха к фронту горения газа;
  • смесеобразование;
  • стабилизация фронта воспламенения;
  • обеспечение требуемой интенсивности процесса горения газа.

Горелки можно классифицировать по:

  • методу сжигания газа,
  • способу подачи воздуха,
  • давлению газа,
  • излучающей способности горелки,
  • расположению горелки в топочном пространстве.

По способу подачи воздуха горелки подразделяются:

  • на бездутьевые, в которых воздух поступает в топку за счет разрежения в ней;
  • инжекционные, в которые воздух засасывается за счет энергии струи газа;
  • дутьевые, в которых воздух подается в горелку или топку с помощью вентилятора.

Горелки могут работать при различных давлениях газа:

  • низком – до 5000 Па,
  • среднем – от 5000 Па до 0,3 МПа,
  • высоком – более 0,3 МПа.

Наибольшее распространение имеют горелки, работающие на низком и среднем давлениях газа.

Важная характеристика горелки – ее тепловая мощность, кДж/ч:

QT= QHVч, (1)

где QH– низшая теплотворная способность газа, кДж/м3; Vч – часовой расход газа горелкой, м3/ч.

Различают максимальную, минимальную и номинальную тепловые мощности газовых горелок.

Максимальная тепловая мощность достигается при длительной работе горелки с большим расходом газа и без отрыва пламени.

Минимальная тепловая мощность возникает при устойчивой работе горелки при наименьших расходах газа без проскока пламени.

Номинальная тепловая мощность горелки соответствует режиму работы с номинальным расходом газа, то есть расходу, обеспечивающему наибольший КПД при наибольшей полноте сжигания газа. В паспортах горелок указывают номинальную тепловую мощность. Максимальная тепловая мощность горелки должна превышать номинальную не более чем на 20 %. Если номинальная тепловая мощность горелки по паспорту 10000 кДж/ч, то максимальная должна быть 12000 кДж/ч.

Важная характеристика горелки – предел регулирования тепловой мощности n = 2–5:

n = Qrmin/Qrmax (2)

где Qrmin – минимальная тепловая мощность горелки; Qrmax – максимальная тепловая мощность горелки.

Общие требования для всех горелок: обеспечение полноты сгорания газа, устойчивость при изменениях тепловой мощности, надежность в эксплуатации, компактность, удобство обслуживания.

Диффузионные горелки

В таких горелках воздух, необходимый для сгорания газа, поступает из окружающего пространства к фронту факела за счет диффузии. Газ подается в горелку без примеси первичного воздуха и смешивается с ним за пределами горелки. Поэтому эти горелки называют горелками внешнего смешения.

Наиболее простые по конструкции диффузионные горелки представляют собой трубу с высверленными отверстиями. Расстояние между отверстиями выбирают с учетом скорости распространения пламени от одного отверстия к другому.

К промышленным горелкам диффузионного типа относят подовые щелевые горелки (рис. 1). Они представляют собой трубу диаметром до 50 мм, в которой в два ряда просверлены отверстия диаметром до 4 мм. Коллектор горелки размещают над колосниковой решеткой в кирпичном канале. Канал представляет собой щель в поде котла, откуда и название горелок – подовые щелевые.

Подовая диффузионная горелка

Рис. 1. Подовая диффузионная горелка: 1– регулятор воздуха; 2 – горелка; 3 – смотровое окно; 4 – центрирующий стакан; 5 – горизонтальный тоннель; 6 – выкладка из кирпича; 7 – колосниковая решетка

Из горелки 2 газ выходит в топку, куда из-под колосников 7 поступает воздух. Газовые струйки направляются под углом к потоку воздуха и равномерно распределяются по его сечению. Процесс смешения газа с воздухом осуществляется в специальной щели, выполненной из огнеупорного кирпича. Благодаря такому устройству усиливается процесс смешивания газа с воздухом и обеспечивается устойчивое зажигание газовоздушной смеси.

Инжекционные горелки

Основной элемент инжекционной горелки – инжектор, подсасывающий воздух из окружающего пространства внутрь горелок. В зависимости от количества воздуха горелки могут быть с неполной инжекцией воздуха и с полным предварительным смешением газа с воздухом.

Горелки с неполной инжекцией воздуха. В таких горелках к фронту горения поступает только часть необходимого для сгорания воздуха, остальной воздух поступает из окружающего пространства. Такие горелки работают при низком давлении газа и называются инжекционными горелками низкого давления.

Основными частями инжекционных горелок являются регулятор первичного воздуха, форсунка, смеситель и коллектор.

Инжекционные горелки низкого давления имеют ряд положительных качеств, благодаря которым их применяют в бытовых газовых приборах, а также в газовых приборах для предприятий общественного питания и других коммунально-бытовых потребителей газа. Инжекционные горелки используют также в чугунных отопительных котлах.

Важная характеристика инжекционных горелок неполного смешения – коэффициент инжекции: отношение объема инжектируемого воздуха к объему воздуха, необходимого для полного сгорания газа. Так, если для полного сгорания 1 м3 газа необходимо 10 м3 воздуха, а первичный воздух составляет 4 м3, то коэффициент инжекции равен 4 : 10 = 0,4.

Характеристикой горелок является также кратность инжекции – отношение первичного воздуха к расходу газа горелкой. В данном случае, когда на 1 м3 сжигаемого газа инжектируется 4 м3 воздуха, кратность инжекции равна 4.

Пределы устойчивой работы инжекционных горелок ограничены возможностями отрыва и проскока пламени. Это значит, что увеличить или уменьшить давление газа перед горелкой можно только в определенных пределах.

Достоинство инжекционных горелок – это их свойство саморегулирования, то есть поддержание постоянной пропорции между

количеством подаваемого в горелку газа и количеством инжектируемого воздуха при постоянном давлении газа.

Горелки с полным предварительным смешением газа с воздухом. Инжекция воздуха, необходимого для полного сгорания газа, обеспечивается повышенным давлением газа. Горелки полного смешения газа работают в диапазоне давлений от 5000 Па до 0,5 МПа. Их называют инжекционными горелками среднего давления и применяют в основном в отопительных котлах и для обогрева промышленных печей. Тепловая мощность горелок обычно не превышает 2 МВт.

Эти горелки дают малосветящийся факел, что уменьшает количество радиационной теплоты, передаваемой нагреваемым поверхностям. Для увеличения количества радиационной теплоты эффективно применение в топках котлов и печей твердых тел, которые воспринимают теплоту от продуктов горения и излучают ее на тепловоспринимающие поверхности. Эти тела называют вторичными излучателями. В качестве вторичных излучателей используют огнеупорные стенки тоннелей, стенки топок, а также специальные дырчатые перегородки, установленные на пути движения продуктов сгорания.

Горелки с полным предварительным смешением газа с воздухом подразделяют на два типа: с металлическими стабилизаторами и с огнеупорными насадками.

Инжекционная горелка конструкции Казанцева состоит из регулятора первичного воздуха, форсунки, конфузора, смесителя, насадка и пластинчатого стабилизатора (рис. 2).

Инжекционная горелка Казанцева

Рис. 2. Инжекционная горелка Казанцева: 1 – стабилизатор; 2 – насадок; 3 – конфузор; 4 – форсунка; 5 – регулятор первичного воздуха

Регулятор первичного воздуха 5 горелки одновременно выполняет функции глушителя шума, который создается за счет повышенных скоростей движения газовоздушной смеси. Пластинчатый стабилизатор 1 обеспечивает устойчивую работу горелки без отрыва и проскока пламени в широком диапазоне нагрузок. Стабилизатор состоит из стальных пластин толщиной 0,5 мм при расстоянии между ними 1,5 мм. Пластины стабилизатора стягивают между собой стальными стержнями, которые на пути движения газовоздушной смеси создают зону обратных токов горячих продуктов сгорания и непрерывно поджигают газовоздушную смесь. В горелках с огнеупорными насадками природный газ сгорает с образованием малосветящегося пламени. В связи с этим передача теплоты излучением от факела горящего газа оказывается недостаточной.

В современных конструкциях газовых горелок значительно повысилась эффективность использования газа. Малая светимость факела газа компенсируется излучением раскаленных огнеупорных материалов при сжигании газа методом беспламенного горения.

Газовоздушная смесь у этих горелок приготавливается с небольшим избытком воздуха и поступает в раскаленные огнеупорные каналы, где она интенсивно нагревается и сгорает. Пламя не выходит из канала, поэтому такой процесс сжигания газа называется беспламенным. Это название условное, так как в каналах пламя имеется. Газовоздушная смесь подогревается от раскаленных стенок канала. В местах расширения каналов и вблизи от плохо обтекаемых тел создаются зоны задержки горячих продуктов сгорания. Такие зоны – устойчивые источники постоянного подогрева и зажигания газовоздушной смеси.

На рис. 3 показана беспламенная панельная горелка. Поступающий в сопло 5 из газопровода 7 газ инжектирует необходимое количество воздуха, регулируемое регулятором первичного воздуха 6. Образовавшаяся газовоздушная смесь через инжектор 4 поступает в распределительную камеру 3, проходит по ниппелям 2 и поступает в керамические тоннели 1. В этих тоннелях происходит сжигание газовоздушной смеси. Распределительная камера 3 теплоизолирована от керамических призм 8 слоем диатомовой крошки, что сокращает теплоотвод из реакционной зоны.

Беспламенная панельная горелка

Рис. 3. Беспламенная панельная горелка: 1 – тоннель; 2 – ниппель; 3 – распределительная камера; 4 – инжектор; 5 – сопло; 6 – регулятор воздуха; 7 – газопровод; 8 – керамические призмы

Беспламенное сжигание газа имеет следующие преимущества: полное сгорание газа; возможность сжигания газа при малых избытках воздуха; возможность достижения высоких температур горения; сжигание газа с высоким тепловым напряжением объема горения; передача значительного количества теплоты инфракрасными лучами.

Существующие конструкции беспламенных горелок с огнеупорными насадками по конструкции их огневой части подразделяют на:

  • горелки с насадками, имеющие каналы неправильной геометрической формы;
  • горелки с насадками, имеющие каналы правильной геометрической формы;
  • горелки, у которых пламя стабилизируется на огнеупорных поверхностях топки.

Наиболее распространены горелки с насадками правильной геометрической формы. Огнеупорные насадки таких горелок состоят из керамических плиток размером 65x45x12 мм. Беспламенные горелки называют также горелками инфракрасного излучения.

Все тела – источники теплового излучения, возникающего за счет колебательного движения атомов. Каждой температуре соответствует определенный интервал длин волн, излучаемых телом. В данном случае передача теплоты излучением происходит в инфракрасной области спектра, а горелки, работающие по этому принципу, называются горелками инфракрасного излучения (рис. 4).

Горелки инфракрасного излучения

Рис. 4. Горелки инфракрасного излучения: а – схема горелки: 1 – рефлектор; 2 – керамическая плитка; 3 – смеситель; 4 – сопло; 5 – корпус; 6 – сборная камера; б, в и г – соответственно горелки ГИИ-1, ГИИ-8 и ГК-1-38

Через сопло 4 (рис. 4, а) газ поступает в горелку и инжектирует весь воздух, необходимый для полного сгорания газа. Из горелки газовоздушная смесь поступает в сборную камеру 6 и далее направляется в огневые отверстия керамической плитки 2. Во избежание проскока пламени диаметр огневых отверстий должен быть меньше критической величины и составлять 1,5 мм. Выходящая из огневых камер газовоздушная смесь поджигается при малой скорости ее вылета, чтобы избежать отрыва пламени.

В дальнейшем скорость вылета газовоздушной смеси можно увеличить (полностью открыть кран), так как керамические плитки нагреваются до 1000 °С и отдают часть теплоты газовоздушной смеси, что приводит к увеличению скорости распространения пламени и предотвращению его отрыва.

Керамические плитки имеют около 600 огневых цилиндрических каналов, что составляет около 40 % поверхности плиток.

Плитки соединяют друг с другом специальной замазкой, состоящей из смеси шамотного порошка с цементом.

Если инфракрасные горелки работают на газе среднего давления, то применяют специальные плиты из жаропрочных пористых материалов. Вместо цилиндрических каналов у них узкие искривленные каналы, которые заканчиваются расширяющимися камерами сгорания.

При сжигании газа в многочисленных каналах различных насадок происходит нагрев внешних поверхностей каналов до температуры примерно 1000 °С. В результате поверхности приобретают оранжево-красный цвет и становятся источниками инфракрасных лучей, которые поглощаются различными предметами и вызывают их нагрев.

На рис. 4, б – г показаны наиболее распространенные типы инфракрасных горелок. У горелок ГИИ-1 имеются 21 керамическая плитка, рефлектор и распределительная коробка. С помощью горелок ГИИ можно обогревать помещения и различное оборудование. Горелки используют и для обогрева открытых площадок (спортивные площадки, кафе, помещения летнего типа и т. д.).

Горелку ГК-1-38 успешно применяют для подогрева строящихся стен и штукатурки, обогрева людей, работающих в зимних условиях. Горелка может работать на природном и сжиженном газах.

Горелки с принудительной подачей воздуха

В этих горелках воздух, необходимый для сгорания газа, подается в горелку с помощью вентилятора, процесс образования газовоздушной смеси начинается в самой горелке и завершается в топке, газ сгорает коротким и несветящимся пламенем. Горелки с принудительной подачей воздуха часто называют двухпроводными и смесительными, так как в них происходит полное перемешивание газовоздушной смеси.

Наиболее распространенные конструкции этих горелок работают на низком давлении газа и воздуха (рис. 5). Однако некоторые конструкции можно использовать и при среднем давлении газа.

Горелка с принудительной подачей воздуха низкого давления

Рис. 5. Горелка с принудительной подачей воздуха низкого давления: 1 – сопло; 2 – корпус; 3 – фронтальная плита; 4 – керамический тоннель

Горелки предназначены для установки в топках котлов и в других агрегатах с небольшим объемом топки, а также в нагревательных и сушильных печах.

Газ давлением до 1200 Па поступает в сопло 1 и выходит из него через восемь отверстий диаметром 4,5 мм. Отверстия расположены под углом 30° к оси горелки. В корпусе 2 горелки устроены специальные лопатки, придающие потоку воздуха вращательное движение. Таким образом, газ в виде мелких струек пересекается в закрученном потоке воздуха и создается хорошо перемешанная газовоздушная смесь. Горелка заканчивается керамическим тоннелем 4, имеющим запальное отверстие.

Основные достоинства таких горелок: возможность сжигания большого количества газа; широкий диапазон регулирования производительности; возможность подогрева воздуха и газа до температур, превышающих температуру воспламенения.

Комбинированные горелки

Такие горелки применяют при:

  • перебоях в подаче газа, когда необходимо срочно перейти на другой вид топлива;
  • когда газовое топливо не обеспечивает необходимого температурного режима топки;
  • если подача газа на данный объект производится только в определенное время (ночью) для выравнивания суточной неравномерности газопотребления.

Наибольшее распространение получили газомазутные горелки (рис. 6) с принудительной подачей воздуха. Горелка состоит из газовой, воздушной и жидкостной частей. Газовая часть представляет собой полое кольцо, имеющее штуцер для подвода газа и восемь трубочек для распыления газа.

Комбинированная газомазутная горелка с принудительной подачей воздуха

Рис. 6. Комбинированная газомазутная горелка с принудительной подачей воздуха: 1 – мазутная форсунка; 2 – воздушная камера; 3 – завихритель; 4 – трубка выхода газа; 5 – воздушная регулировочная заслонка; 6 – корпус

Жидкостная часть горелки состоит из мазутной головки и внутренней трубки, заканчивающейся форсункой 1. Подача мазута в горелку регулируется вентилем. Воздушная часть горелки состоит из корпуса 6, завихрителя 3, воздушной заслонки 5, с помощью которой можно регулировать подачу воздуха. Завихритель служит для лучшего перемешивания струи мазута с воздухом. Давление воздуха 2–3 кПа, давление газа до 50 кПа, а давление мазута – до 0,1 МПа.

Применение комбинированных горелок дает более высокий эффект, чем одновременное использование газовых горелок и мазутных форсунок или газовых и пылеугольных горелок.

Комбинированные горелки необходимы для надежной и бесперебойной работы газоиспользующих установок крупных промышленных предприятий, электростанций и других потребителей, для которых перерыв в работе недопустим.

Принцип действия комбинированной пылегазовой горелки с центральной подачей газа иллюстрируется рис. 7. При работе на угольной пыли в топку по кольцевому каналу 4 центральной трубы подается смесь первичного воздуха с угольной пылью, а вторичный воздух поступает в топку через улитку 1.

Комбинированная пылегазовая горелка с центральной подачей газа

Рис. 7. Комбинированная пылегазовая горелка с центральной подачей газа: 1 – улитка для закручивания воздушного потока; 2 – наконечник газоподводящих труб; 3 – кольцевой канал для подачи газа; 4 – кольцевой канал для подачи смеси первичного воздуха с угольной пылью

В качестве резервного топлива служит мазут, в этом случае в центральной трубе устанавливается мазутная форсунка. При переводе горелки на газовое топливо мазутную форсунку заменяют кольцевым каналом, по которому подается газовое топливо.

В центральной части канала установлена труба с чугунным наконечником 2. В наконечнике 24 косые щели, через которые выходит газ, пересекающийся с потоком закрученного воздуха, выходящего из улитки 1. В усовершенствованных конструкциях горелок в наконечнике вместо щелей предусмотрено 115 отверстий диаметром 7 мм. В результате скорость выхода газа увеличилась почти в два раза (до 150 м/с).

В новых конструкциях горелки применяется периферийная подача газа, при которой газовые струйки, имеющие более высокую скорость, чем воздушные, пересекают закрученный поток воздуха, движущийся со скоростью 30 м/с, под прямым углом. Такое взаимодействие потоков газа и воздуха обеспечивает быстрое и полное их перемешивание, в результате чего газовоздушная смесь сгорает с минимальными потерями.

Технические характеристики горелок приведены в табл. 1.

Таблица 1. Технические характеристики горелок БГ-Г

ПараметрыВиды горелок в зависимости от мощности
0,120,250,340,50,65
Тепловая мощность в режиме «малый огонь», МВт0,080,080,080,240,32
Присоединительное давление газа перед горелкой, Па20002000250035004500
Номинальное давление в камере сгорания теплового агрегата, Па200150
Номинальное разрежение в камере сгорания газа, Па1010101010
Низшая теплота сгорания газа, МДж/м3, не менее31,8
Низшее число Воббе, МДж/м341,2–54,5
Температура окружающей среды, °C, не более40
Минимальный коэффициент избытка воздуха при

номинальной тепловой мощности, не более

1,15
Допускаемое увеличение минимального коэффициента

избытка воздуха в диапазоне рабочего

регулирования тепловой мощности, не более

0,2
Мощность привода вентилятора, кВт, не более0,180,250,250,370,37

Блочные газовые горелки БГ-Г (рис. 8) предназначены для использования в камерах сгорания тепловых агрегатов различного назначения (паровые и водогрейные котлы, печи, асфальтосмесительные установки и т. д.).

Во входной части корпуса 1 расположен воздухозаборник 14, в котором на оси 13 установлена воздушная заслонка 15 с приводом. Привод воздушной заслонки состоит из электромагнита 17 и системы рычагов, связанных с осью заслонки. К корпусу 1 крепится электродвигатель 25, на вал которого насажен центробежный вентилятор 24.

К фланцу корпуса крепится смеситель 8, внутри которого установлен газовый насадок 7 с завихрителем 9 и электродами 20, 27 и 28. К торцу смесителя крепится горловина.

Горелка блочная газовая БГ-Г

Рис. 8. Горелка блочная газовая БГ-Г: 1 – корпус; 2 – глазок смотровой; 3 – генератор импульсный; 4 – датчик реле давления воздуха; 5 – палец быстросъемный; 6 – провод высоковольтный; 7 – насадок газовый; 8 – переходник (смеситель) с соплом; 9 – завихритель; 10 – кольцо уплотнительное; 11 – прокладка; 12 – разводка газовая; 13 – ось; 14 – воздухозаборник; 15 – заслонка воздушная; 16 – кронштейн; 17 – электромагнит; 18 – пульт управления; 19 – клапан электромагнитный; 20 – датчик ионизационный (электрод контрольный); 21 – вентиль газовый; 22 – датчик реле давления газа; 23 – кран; 24 – вентилятор; 25 – электродвигатель; 26 – реле; 27 – электрод нулевой; 28 – электрод запальный

Для доступа к газовому насадку и подводящим высоковольтным проводам 6 электродов смеситель при помощи двух быстросъемных пальцев 5 может откидываться в одну или другую сторону.

Газовый насадок 7 соединен с газовой разводкой 12, на которой установлена – в зависимости от типоразмера горелки – необходимая газовая арматура. Места соединений газового насадка 7 с газовой разводкой 12 и газовой разводки со смесителем горелки уплотнены уплотнительным кольцом 10 и прокладкой 11.

Управляют работой горелки с пульта управления 18, который крепится к корпусу с помощью кронштейна 16.

Воздух в горелку подается электровентилятором. Количество воздуха, поступающего в зону горения, регулируют воздушной заслонкой 15.

При номинальной тепловой мощности горелки электромагнит обесточен, и воздушная заслонка открыта (положение 0 на лимбе воздухосборника). В режиме «малый огонь» на электромагнит подается питание, он срабатывает, и воздушная заслонка, поворачиваясь на оси, перекрывает воздухосборник (положение 3 на лимбе воздухосборника).

Газ поступает по газовой разводке 12 в газовый насадок 7 и через его отверстия попадает в поток воздуха, закрученный завихрителем 9. Количество газа, подаваемого на горение, регулируют электромагнитными вентилями.

Газовоздушная смесь поджигается искрой, возникающей между запальным электродом 28 и газовым насадком 7 при подаче тока высокого напряжения от импульсного генератора 3.

Давление газа перед горелкой контролируют датчиком-реле 22, а давление воздуха для горения – датчиком-реле 4. Наличие пламени контролируют блоком контроля пламени, расположенным в пульте управления и получающим импульс от датчика контроля пламени 20. Для наблюдения за горением на корпусе горелки имеется смотровой глазок 2.

Режим продувки. Включают электровентилятор, подающий воздух в горелку. Привод обесточен, заслонка 15 полностью открыта, подается максимальное количество воздуха для обеспечения продувки. Электромагнитные вентили на газовой разводке обесточены, что препятствует подаче газа в горелку.

Режим розжига. По окончании продувки горелка переходит в режим розжига: на привод подается питание, он поворачивает ось 13 заслонки 15, уменьшая подачу воздуха для обеспечения розжига горелки. Одновременно включается клапан 19 (на горелках БГ-Г-0,5 и БГ-Г-0,65 включаются два электромагнитных вентиля), подавая газ в горелку, и импульсный генератор 3, подавая высокое напряжение на запальный электрод 28. Искра, возникающая между газовым насадком 7 и запальным электродом 28, поджигает газовоздушную смесь.

Режим розжига горелки одновременно является режимом «малый огонь».

Режим эксплуатации. При нормальном розжиге с появлением пламени и устойчивом горении дополнительно включается электромагнитный вентиль 21, отключается электромагнит 17, обеспечивая максимальное открытие воздушной заслонки 15. Горелка переходит в режим «большой огонь». Тепловую мощность регулируют с помощью регулятора температуры (для паровых котлов – давления пара, который при необходимости подает сигнал на пульт управления для изменения расхода газа и воздуха).

Горелка работает в режиме нормальной эксплуатации с трехступенчатым регулированием тепловой мощности.

Горелка БГ-Г-0,12, в зависимости от варианта изготовления, работает в режиме трехступенчатого или двухступенчатого регулирования.

Настройка пламени газовой горелки

Чтобы качественно настроить горелку газового котла, в первую очередь необходимо руководствоваться инструкцией по эксплуатации газового прибора. Далее поговорим, как правильно выполнить запуск и настроить газовую горелку, и в каких случаях необходима регулировка пламени. Но, обо всем по порядку.

Особенности настройки горелки котла

Рекомендуется настраивать пламя горелки, используя газоанализатор. Он показывает сведения о количестве воздуха, который смешивается с газом, а именно уровень кислорода, участвующего в процессе, и количество CO.

Как правило, CO должно быть не больше чем 50 промилле, концентрация кислорода должна быть примерно от 3 до 5%. Если его будет меньше, то вероятнее всего, что газ не будет успевать сгорать, вследствие чего, будет накапливаться много сажи, уровень СО2 будет выше нормы, а КПД оборудования будет снижаться.

Если же воздуха будет больше нормы, то температура бытовой горелки газового котла будет слишком высокой, а это может привести к трагическим последствиям, вплоть до взрыва оборудования.

Желтый цвет пламени
Чтобы обеспечить максимальную эффективность работы оборудования, убедитесь, что пламя газовой горелки синего цвета. Если оно желтое или сине-оранжевое, значит, необходимо провести регулировку, в противном случае газ будет сгорать не полностью и оставлять много копоти. Это в свою очередь приведет к поломке прибора

Пламя в газовой горелке должно быть синего цвета. Если вы обнаружили, что цвет имеет оранжевый оттенок, значит, попробуйте снизить количество газа. Снижайте до тех пор, пока цвет не станет синего (голубого) цвета. Такой цвет – признак оптимальной работы газового прибора. Главное, не уменьшать подачу топлива до того момента, когда пламя становится почти бесцветным. В этом случае оно очень быстро погаснет.

Настройка стартовой подачи газа необходима только при розжиге и на производительность прибора не влияет. Но при необходимости есть возможность отрегулировать и его. Для начала следует уменьшить стартовую подачу топлива. Уменьшайте до того момента, пока горелка не перестанет включаться. После этого можно повернуть регулятор до тех пор, пока розжиг не возобновится. Более детально о настройке пламени бытовой газовой горелки, можете посмотреть в видеоролике в конце этой статьи.

Также рекомендуем ознакомиться с тонкостями регулировки газового котла.

Когда необходима регулировка пламени?

Газовая горелка атмосферного типа, которая работает без встроенного вентилятора, очень часто выходит из строя, гораздо реже ломается турбированная. Во время длительной эксплуатации прибора, его составные элементы могут сломаться или перестать работать на полную мощность.

Напольный газовый котел
Газовый котел напольного типа занимает полезную площадь вашего помещения, поэтому такие отопительные системы подходят для частных домов. Чаще всего для таких устройств выделяют специальное помещение – котельную, в которой устанавливается котел. Настенные котлы экономят пространство, поэтому предпочтительно их устанавливают в квартирах или домах с маленькой площадью

Например, у газового котла могут снизиться показатели эффективности или может наблюдаться уменьшение пламени.

И это может происходить по следующим причинам:

  • Большая мощность горелки, установленной для оборудования, которое предназначено для менее мощных горелок. В таком случае для правильного сгорания топлива не хватает места, топливо сгорает неравномерно, что приводит к тому, что на деталях оборудования быстро накапливается нагар.
  • Много нагара в дымоходе может плохо влиять на тягу газового котла. Из-за этого последующий вывод продуктов горения очень слабый, воздуха поступает мало, и пламя становится желтого цвета.
  • Наличие дефектов горелки – одна из причин снижения эффективности котла, но в таком случае настройка пламени не поможет не исправить проблему.
  • Перепады давления при подаче газа тоже могут способствовать образованию копоти и нагара, а это существенно снизит продуктивность оборудования.

Все эти причины могут повлиять на температуру пламени в газовой горелке, в таком случае потребуется ремонт.

Настенный котел отопления
Настенные котлы отопления и газовые колонки устанавливают, чаще всего, в многоквартирных домах. Но им также может потребоваться настройка пламени горелки

Преимущества и недостатки

Газовые горелки для отопительных котлов имеют свои положительные и негативные стороны. В числе преимуществ можно отметить следующее:

Составные элементы газовой горелки
конструкция прибора очень проста, поэтому в эксплуатации с ней проблем не будет;

  • мероприятия по подготовке не особо сложные;
  • можно добиться высоких показателей мощности;
  • пламя можно регулировать;
  • приборы не потребуется чистить;
  • элементы горелки дополнительно обслуживать не нужно, после сгорания топлива нагар не остается;
  • малая себестоимость.

Но есть у устройства и свои минусы. Например, пополнить топливные запасы естественным путем не получится. Также нельзя перевезти баллоны с газом в общественном транспорте, если появится такая необходимость.

Когда температура будет отрицательной, топливо будет густеть, что негативно скажется на показателе давления. В итоге горелка сломается.

Рекомендации по выбору

Преимущества и недостатки газовой горелки
При покупке прибора нужно обращать внимание на его мощность. Ее нужно выбирать в зависимости от количества потребителей. Максимальная мощность нужна тогда, когда их порядка 5—6. Если же их будет больше, то потребуется купить несколько устройств.

При выборе конструкции нужно ориентироваться на свои потребности. Одним нужен крупный прибор, а другим важнее скорость приготовления. Чтобы процесс эксплуатации был проще, рекомендуется покупать модель, оснащенную пъезоподжигом.

Можно подумать и о дополнительных конструктивных элементах прибора. Это касается чехла, который станет полезен в случае транспортировки. Можно приобрести также держатель посуды. Еще одним аксессуаром является защита от порывов ветра, позволяющая сэкономить топливо. Не рекомендуется покупать модели, при производстве которых использовался пластик.

Наиболее выигрышным вариантом являются горелки мультитопливного типа. Они имеют мощность 3500 Вт и могут работать как на газе, так и на нефтепродуктах. Желательно, чтобы прибор продавался в комплекте с инструментами для профилактических работ и запчастями для мелкого ремонта.

Советы по эксплуатации

Длительность эксплуатации горелки напрямую зависит от правильности ее использования. Если соблюдать соответствующие правила, то проблем не будет даже у новичков. Обходиться с ней нужно предельно осторожно, поскольку это прибор высокой опасности. Правила применения горелки:

  • устанавливается она на ровной поверхности, если расположить ее под наклоном, это можно привести к аварии;

Рекомендации по выбору газовой горелки
запрещено с ее помощью сушить обувь и одежду;

  • если имеется в наличии дополнительный баллон, его нужно беречь от солнца;
  • пополнять баллон самостоятельно нельзя, это нужно делать на специальных станциях, газ при этом соединяется с другими добавками в строгих пропорциях;
  • во время работы запрещается касаться нагреваемой части прибора, так как можно получить ожог;
  • нельзя прикасаться к предохранительным частям прибора;
  • эксплуатация допускается в местах с хорошей вентиляцией и на безопасном расстоянии от огнеопасных предметов;
  • во время работы запрещено оставлять устройство без наблюдения;
  • перед началом работы нужно проверить, насколько правильно соединены топливо и баллон.

За горелкой нужно регулярно ухаживать. В частности, периодически чистить изнутри.

Если это прибор мультитопливного типа, то изнутри он оснащен тонким металлическим тросом, который не только прогревает топливное вещество, но и способствует лучшей чистке. Когда загрязнения обильные, в процессе эксплуатации устройства можно столкнуться со сложностями, поскольку вытащить трос будет сложно. Для этого нужно использовать захват.

Эксплуатация газовой горелки

Когда имеются проблемы с очисткой прибора, потребуется прогреть топливный трубопровод. Сначала достают трос и выполняют его прогрев, пока тот не раскалится. За счет этого удалится весь скопленный кокс. Если нужна более тщательная чистка, то выкручивается форсунка, а система промывается топливом. В этом случае потребуется специальная игла.

Чистить горелку нужно даже тогда, когда она исправна, так как профилактические мероприятия тоже очень важны. Собирать и разбирать ее нужно очень аккуратно и с использованием инструментов. Нельзя допускать повреждения резьбовых элементов.

Неисправности и самостоятельная починка

Газовая горелка имеет простую конструкцию и ломается очень редко. Но в редких случаях это происходит. Починить ее при этом можно и самостоятельно. К числу наиболее распространенных причин поломок относятся:

  • засорение форсунки при заправке устройства;
  • вследствие использования кухонной утвари или большой ветрозащиты некоторые детали могут плавиться;
  • механические повреждения прибора;
  • появление грязи на рассекателе;
  • повреждения прокладок, влекущие топливную утечку или шлангов.

Неисправности газовой горелки
Многие горелки китайского производства имеют низкое качество и быстро ломаются. По этой причине нужно выбирать продукцию с оптимальными показателями цены и качества. Очень хороши модели производства Южной Кореи.

Для самостоятельно починки нужно иметь набор специальных инструментов, с их помощью можно демонтировать прибор, чтобы добраться до форсунки. Но есть модели, которые для починки разбирать не потребуется. Чтобы произвести очистку, нужна тонкая проволока или игла. Выбирать их следует так, чтобы в процессе работы детали не повредились.

Иногда нужно форсунку продуть. Но делать это необходимо в сторону, противоположную стороне прохождения газа. Эти действия проводить следует строго по инструкции к устройству.

Более серьезные виды поломок самостоятельно не решить. В этом случае требуется вызывать специалистов. Конечно же, это обойдется человеку в определенную сумму, но лучше заплатить, чем иметь проблемы с газом.

Фото
Газовая горелка для котлов
Работа горелка для котлов
Составные элементы газовой горелки
Преимущества и недостатки газовой горелки
Рекомендации по выбору газовой горелки
Эксплуатация газовой горелки
Неисправности газовой горелки

Устройство и работа горелок для газовых плит

Основная задача газовой горелки — преобразование химической энергии газа в тепловую. Газогорелочные устройства должны быть: надёжны в эксплуатации, регулироваться во время работы, устойчиво работать на разных режимах, устойчивы (длительное время) при включении и выключении; экономичны в работе.

Газовая горелка выполняет подачу газа и воздуха в зону горения, обеспечивая смесеобразование, воспламенение и стабилизацию факела. Общие требования к газовым горелкам определяется по ГОСТ 21204-97.

Независимо от типа все горелки имеют общие конструктивные элементы:

  • устройства для подвода газа (сопло) и воздуха (воздуховод);
  • смеситель и горелочную насадку со стабилизирующим устройством.

Широко распространена классификация горелок по способу подачи воздуха:

  • инжекционные — воздух в которые засасывается за счёт энергии струи газа;
  • бездутьевые — воздух у которых поступает в топку за счёт разрежения в ней;
  • дутьевые — у которых воздух подаётся в горелку или топку с помощью вентилятора (с принудительной подачей воздуха).

По методу сгорания газа все горелки подразделяются на три группы:

  • диффузионные горелки — без предварительного смешения газа с воздухом
  • диффузионно-кинетические горелки — с полным предварительным смешением газа с воздухом (рис.0-1 поз.»Б»);
  • кинетические горелки — с полным предварительным смешением газа с воздухом.

В бытовых газовых плитах применяют инжекционные горелки с предварительным смешиванием газа с частью воздуха.

инжекционная газовая горелка
В зависимости от типа горелки или условий эксплуатации её конструктивные элементы имеют различное оформление. В некоторых конструкциях горелок отдельные элементы могут отсутствовать или компоноваться в одной детали.

Варочные горелки газовых плит

Все виды газовых плит снабжены горелками стола (варочными горелками). Размещённые (1…4 горелки) на верхней рабочей поверхности плиты (стол плиты), они являются главным органом любой газовой печки.

Во всех конструкциях бытовых газовых плит в качестве варочных конфорок применяются пламенные многофакельные инжекционные горелки низкого давления. Основными элементами таких горелок являются:

  • сопло — регламентирующее расход газа при номинальном давлении (номинальной тепловой мощности горелки);
  • диффузор-смеситель — где происходит смешение выходящего из сопла газа с инжектируемым первичным воздухом (при надобности диффузор снабжается шиберным устройством для регулирования доступа первичного воздуха);
  • корпус горелки — полость, где завершается смешение газа с воздухом.

Корпус горелки снабжён по верхнему краю огневыми отверстиями для вывода газовоздушной смеси в зону сжигания.

Корпус горелки (огневой насадок) — обычно это полая завершающая часть смесителя, размещённая соосно с ним или под углом в зависимости от конструкции горелки и её размещения в плите.

Практика показала, что наилучшие результаты даёт соосное расположение по вертикали. Корпус и огневой насадок при этом выполняются как единая деталь.

Щелевые огневые отверстия, размещённые на верхнем срезе литого корпуса, перекрываются отбуртованной стальной крышкой.

Периферийная кольцевая отбуртовка крышки должна обеспечивать как беглость распространения пламени, так и известную стабилизацию его — защиту от отрыва — за счёт порции газовоздушной смеси, задерживаемой буртиком на выходе из основных огневых отверстий.

Варианты устройства для стабилизации пламени газовых горелок бытовых газовых плит

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Защита от проскока пламени достигается приближением живых сечений огневых отверстий к критическим и частичным отводом смеси через дросселирующие отверстия.

Регулирование первичного воздуха на входе в смеситель с помощью шибера с введением стабилизирующих устройств потеряло своё значение и на ряде современных конструкций горелок не применяется.

ВНИМАНИЕ! Верхние горелки газовой плиты имеют одинаковое устройство и стандартные габариты. Отличаются только горелки для работы плит на природном газе и для работы плит на сжиженном газе.

Газовые конфорочные горелки с торцевым регулируемым шибером

На первых моделях газовых плит, работающих на искусственных газах, регулирование первичного воздуха почти не применялось. В новых конструкциях газовых горелок, создававшихся с учётом применения природного и сжиженного газа, были установлены шиберные устройства.

Особенность этих горелок — двусторонний подвод вторичного воздуха — центральный и периферийный. Схема газовой конфорочной горелки с торцевым регулируемым шибером — с периферийным и центральным подводом вторичного воздуха показана на рис.3.

Газовые конфорочные горелки с торцевым регулируемым шибером Источник: https://agent39.ru/the-device-is-a-gas-stove-fret-gas-stove-device-replacement-connection-minor-repairs/
Горелки имеют торцевой шибер — подвижная часть (рис.3 поз.1) для регулирования первичного воздуха, раструб конфузора (рис.3 поз.3) с неподвижной частью шибера (рис.3 поз.2) и распределитель с центральным каналом (рис.3 поз.4) и огневым насадком (рис.3 поз.5) — для двустороннего подвода вторичного воздуха.

Регулятор первичного воздуха (рис.3 поз.1) встроенный в горелку позволяет регулировать его количество в газовоздушной смеси.

Рассекатель горелки (рис.3 поз.5) уменьшает высоту факела пламени и облегчает доступ вторичного воздуха внутрь пламени, что способствует полноте сгорания газа. Корпус её выполняет функцию смесителя воздуха с газом.

Горелки установлены на большинстве старых моделей отечественных газовых плит. К недостаткам горелок относится торцевое расположение шибера, для его поворота горелку надо снимать с плиты.

Газовые конфорочные горелки с горизонтальным шибером

Этот недостаток устранён в горелках С.-Петербургского завода газовой аппаратуры.

Схема газовой конфорочной литой горелки с горизонтальным цилиндрическим или кольцевым шибером для природного газа показана на рис.4.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Горелка («ленинградская») с цилиндрическим или кольцевым шибером (рис.4 поз.1) первичного воздуха размещены на корпусе сопла (рис.4 поз.3). Горелка имеет сменный ниппель (рис.4 поз.6).

Эти горелки по эксплуатационным параметрам были оптимальны до 1979г., а позже сняты с производства.

Регулируемые горелки с горизонтальным трубчатым смесителем.

На базе огневого насадка с верхним пилотным пламенем были разработаны регулируемые горелки с горизонтальным трубчатым смесителем.

Схема газовой унифицированной конфорочной горелки с горизонтальным трубчатым смесителем и регулируемая по высоте показана на рис.5.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
В этих горелках применяется регулирование подсоса первичного воздуха с помощью мундштука- диффузора (рис.5 поз.1).

Особенностью этих горелок, кроме развитого по длине трубчатого смесителя (рис.5 поз.3), является новый способ регулирования подсоса первичного воздуха с помощью мундштука-диффузора. В связи с этим отпала необходимость в регуляторе первичного воздуха.

Горелки с горизонтальным трубчатым смесителем без регулятора первичного воздуха

С введением на конфорочных горелках пилотного пламени регулирование первичного воздуха шибером стало практически нецелесообразным, т.к. это требует каждый раз поднятия стола газовой плиты.

Схема газовой унифицированной конфорочной горелки с горизонтальным трубчатым смесителем без регулятора первичного воздуха показана на рис.6.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Взамен шибера, регулирующего подсос первичного воздуха, на входном конце трубки-смесителя (рис.6 поз.3) есть два отверстия, которые обеспечивают инжектирование необходимого количества первичного воздуха. Это исключает возможность появления удлинённого коптящего пламени.

Конструкция огневой насадки (рис.6 поз.4) исключает возможность проскока или отрыва пламени.

К конструкции газовой плиты было предъявлено требование по снижению потенциальных неплотностей (при старении уплотняющих прокладок) внутренних газоводов плиты, транспортирующих газ, что обусловило конструкцию горелок с развитым трубчатым смесителем (рис.6 поз.3), берущим начало непосредственно от коллектора плиты (рис.6 поз.7). Это снизило протяжённость разводки газа внутри плиты и уменьшило число соединений в два раза.

Однако конструкция таких горелок также имела ряд недостатков при изготовлении и ухудшала инжекторную способность горелок, особенно для двух задних горелок 4-горелочной плиты, поэтому начиная с 1979г. конструкция данных горелок была снята с производства.

Газовые конфорочные горелки с вертикальным шибером.

В универсальных газовых плитах применена новая модель горелок — вертикальная.

Схема газовой унифицированной конфорочной горелки с вертикальным цилиндрическим шибером показана на рис.7.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
В этих горелках сопло (рис.7 поз.6) и диффузор (рис.7 поз.3) вместе с колпачком-рассекателем огня (рис.7 поз.5) расположены по одной вертикальной оси.

Горелку, вставляемую в цилиндрическую выточку корпуса (рис.7 поз.3), снимают через круглое отверстие в столе плиты.

Для обеспечения полноты сжигания газа изменена конструкция огневого насадка (рис.7 поз.4) — распределителя горелки, что значительно улучшает подвод вторичного воздуха к факелам и предотвращает их слияние.

Газовые конфорочные вертикальные горелки с пилотным пламенем.

Введение кольцевого пламени исключило отрыв пламени, а уменьшение ширины щелей снизило вероятность проскока пламени. На базе огневого насадка были разработаны регулируемые горелки с верхним пилотным пламенем.

Схема газовой унифицированной конфорочной горелки с вертикальным шибером-мундштуком показана на рис.8.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Горелку, вставляемую в цилиндрическую выточку корпуса (рис.8 поз.3), снимают через круглое отверстие в столе плиты.

Для обеспечения полноты сжигания газа конструкция огневого насадка (рис.8 поз.4) — распределителя горелки изменена. Огневой насадок выполнен как одно целое со смесителем и размещён вертикально по оси сопла.

Диффузор (рис.8 поз.3) насаживают на шибер-мундштук (рис.8 поз.1) с подачей газа в горелку через вертикальный ниппель-сопло (рис.8 поз.6), что значительно улучшает подвод вторичного воздуха к факелам и предотвращает их слияние. Ниппель сопла укреплён на резьбе в корпусе, к которому по алюминиевой трубке подаётся газ.

Особенностью этих горелок, является новый способ регулирования подсоса первичного воздуха с помощью мундштука-диффузора (рис.8 поз.1). В связи с этим отпала необходимость в регуляторе первичного воздуха.

Газовые конфорочные вертикальные горелки для плит повышенного класса

Для плит повышенного класса применяется горелка, разработанная Воронежским механическим заводом (рис.9).

Схема газовой унифицированной конфорочной горелки с вертикальным шибером-мундштуком для плит повышенного класса показана на рис.9.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Горелка имеет огневой насадок (рис.9 поз.4) с двумя рядами огневых отверстий, расположенных в шахматном порядке. Верхний ряд служит для создания основного пламени, нижний — для малого пламени стабилизирующего назначения.

Смесительная часть горелки (рис.9 поз.3) удлинена за счёт продолжения канала в корпусе регулятора (рис.9 поз.1).

На рис.10 показана горелка стола газовой плиты производства французской фирмы «ЭНСА», применяемая для газовых плит ПГ4-П-14, выпускаемых Брестским ЗГА.

Схема газовой унифицированной конфорочной горелки без шибера-мундштука для плит повышенного класса показана на рис.10.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Горелка имеет огневой насадок (рис.10 поз.4) с круглыми огневыми отверстиями и кольцевое стабилизирующее пламя, размещённое под основным пламенем и питаемое через малые отверстия в основании крышки (рис.10 поз.5).

Горелки для духовых шкафов напольных газовых плит

Духовой шкаф или просто духовка в напольных плитах является непременной их принадлежностью и призвана обеспечивать выпечку различных изделий из теста, тушение пищи, обжаривание мяса и птицы и т.п.

Процессы выпечки различных изделий, жарения и разогрева пищи в духовом шкафу с газовой горелкой протекают за счёт конвективной передачи теплоты потокам циркулирующих в полости шкафа горячих продуктов сгорания газа и воздуха.

Конструкция духового шкафа газовой плиты должна обеспечивать нагрев запекаемого изделия потоком циркулирующих газов со всех сторон.

Для этого подовая горелка духовки размещается под её дном, а потоки горячих продуктов сгорания и нагретого воздуха направляются так, чтобы они омывали противень. Тепловая мощность горелок духовки зависит от объёма духовки.

Схемы циркулирующих потоков горячих газов в духовых шкафах для старых и современных напольных плит показаны на рис.11.

Горелки для духовых шкафов
В конструкциях плит ранних моделей потоки горячих газов из духового шкафа направлялись к верхней части духового шкафа и, омывая стенки шкафа снаружи, опускались до выхода через отверстие в боковых стенках плиты.

Трубчатые инжекционные горелки расположены по боковым сторонам духового шкафа перед смотровыми окнами около дверцы. Нерегулируемые форсунки установлены в задней части духового шкафа. Площадь сечения сопла этих форсунок и, следовательно, пропускная способность больше, чем форсунок верхних горелок.

Регуляторы первичного воздуха в ранних конструкциях духовых шкафов установлены с задней стороны духовки, что позволяет регулировать горелки в таких духовках без опасности ожогов руки. В настоящее время газовые плиты выпускают преимущественно с неповоротными горелками.

Подводящие газовые трубки отходят от одного крана на рампе (передней панели), поэтому при открывании крана газ идёт сразу в обе горелки духового шкафа. Устройство крана духового шкафа аналогично устройству кранов верхних горелок.

Отверстия для вторичного воздуха расположены с боков и снизу духового шкафа, они облегчают доступ вторичного воздуха к пламени и циркуляцию горячего воздуха между стенками духового шкафа.

Биметаллический указатель температуры смонтирован в верхней части духового шкафа. При нагреве спираль из биметалла начинает вращаться, поворачивая ось со стрелкой, которая показывает температуру в духовке.

Варианты горелок для духовых шкафов напольных бытовых газовых плит показаны на рис.12.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
Горелки (рис.12 поз.1-2) использовались на старых моделях плит ленинградского производства. Они были раздельными, устанавливались параллельно с каждой стороны пода духовки, были съёмными и питались газом от общего газопровода плиты и общего крана.

Трубчатые П-образные горелки (рис.12 поз.3) и штампованные горелки (рис.12 поз.4) применялись для плит московского производства.

Спиральные горелки (рис.12 поз.5) пришли на смену парным горелкам (рис.12 поз.1) на плитах ленинградского производства.

В современных конструкциях плит высшего класса духовой шкаф снабжается дополнительно жарочной горелкой, размещённой в верхней части шкафа. Таким образом, пища подвергается обработке потоком лучевой теплоты, направленной на неё сверху.

В газовых плитах повышенного класса иногда устанавливают вторую, жарочную горелку «грилл», располагая её в верхней части полости духовки. Иногда в духовках устанавливают горелки, в которых источником излучения являются специальные металлические сетки. На всех унифицированных плитах отечественного производства устанавливают дисковые штампованные горелки с пилотным пламенем. Дисковые горелки унифицированных плит собирают из двух штампованных дисков.

Схема дисковой штампованной горелки для духовых шкафов напольных унифицированных газовых плит показана на рис.13.

Устройство газовой горелки: конструкция, виды и принцип работы прибора
На отогнутой кромке одного из дисков (нижнего) образованы прямоугольные огневые отверстия. Верхний диск (рис.13 поз.5) снабжён отбуртовкой, обеспечивающей кольцевое стабилизирующее (пилотное) пламя, расположенное над огневыми отверстиями горелки.

Основная горелка духового шкафа плиты ПГ4-II-14 оборудована термопарой и трубкой розжига. Жарочная горелка, подвешиваемая в самом верху духового шкафа, оборудована излучателем и экраном излучателя.

Жарочные горелки, встроенные в духовку или устанавливаемые над плитой, работают по принципу теплового, или инфракрасного, излучения. Здесь используется свойство инфракрасного излучения поглощаться поверхностью тела и даже проникать внутрь облучаемого тела на небольшую глубину, повышая его температуру, качество жарения при этом повышается. Именно поэтому для жарения мясных продуктов предпочтительнее использовать горелки инфракрасного излучения.

Однако надо заметить, что горелки инфракрасного излучения обеспечивают полноту сгорания только при работе в среде с нормальным содержанием кислорода, иначе происходит избыточное выделение продуктов неполного сгорания, в том числе и оксида углерода. Следовательно, их эффективное использование требует интенсивной вентиляции.

Правила производства и приёмки работ по газоснабжению и внутренним устройствам, работы по эксплуатации, реконструкции, капитальному ремонту и расширению сетей газораспределения, газопотребления и объектов сжиженных углеводородных газов (СУГ), потребителей, использующих газ в качестве топлива, а также требования к безопасности систем газоснабжения определяются требованиями СНиП 42-01-2002 — «Газораспределительные системы», а также правилами ПБ 12-609 и ОСТ 153-393-052-2003.

Регламент о безопасности сетей газораспределения и газопотребления регулируется Федеральным законом от 30.12.2009г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», а также требованиями СНиП 2.04.08-8 «Газоснабжение».

Материалы и технические изделия, предусматриваемые в проектах систем газоснабжения, должны быть экономичными, надёжными и соответствовать требованиям государственных стандартов или технических условий, утвержденных в установленном порядке и прошедших государственную регистрацию в соответствии с ГОСТ 2.114-70.

Источники

  • https://stroy-podskazka.ru/gorelka/gazovaja/
  • https://oventilyacii.ru/otoplenie/ustrojstvo-vidy-i-printsip-raboty-gazovoj-gorelki.html
  • https://sovet-ingenera.com/gaz/equip/ustroystvo-gazovoy-gorelki.html
  • https://extxe.com/22805/gazovye-gorelki-vidy-harakteristiki-ustrojstvo-gazovyh-grorelok/
  • https://CamRemont.ru/vidy-gorelok-dlya-gazovoj-plity-i-kak-oni-ustroeny/

[свернуть]