Навигация
В статье рассказываем о базовом устройстве газовых горелок и принципе их работы.
Устройство газовых горелок
Независимо от вида горелочного устройства, все они выполняют одинаковую задачу – обеспечивают работу котельной установки. При этом агрегат может отличаться размером топочной камеры, мощностью, компоновкой и другими особенностями. Совокупность этих факторов определяет требования к газовой горелке, работающей в тандеме с котлом. В результате выбирают модель инжекционного, диффузионного или дутьевого (наддувного, вентиляторного) типа, устройство, выполненное в моноблочной или блочной конструкции.
Кроме того, дутьевые горелочные устройства могут различаться по способу подготовки топливовоздушной смеси, реализуя принцип принудительной подачи с частичным, полным предварительным смешиванием или вовсе без него. Все это в той или иной степени влияет на конструкцию и комплектацию газовой горелки. А в конечном итоге и на ее собственные рабочие характеристики.
По принципу моноблочного конструирования разработаны полностью автоматизированные газовые горелки Junior Gas финской компании Oilon. Они работают на природном и сжиженном газе, могут устанавливаться на водогрейные и паровые котлы, функционировать с генераторами горячего воздуха. Рабочий диапазон серии – 12–82 кВт. Это надежное решение для широкого бытового применения.
Блочные газовые горелки отличаются большей мощностью. Такие модели рассчитаны преимущественно на промышленное применение. В этом случае узел подготовки топливной смеси и нагнетательное устройство в конструкцию горелки не входят. Они подбираются и поставляются отдельно. Это предоставляет преимущества, с точки зрения комбинирования компонентов, с учетом условий эксплуатации, типа газового топлива, особенностей котла или другой теплоснабжающей установки.
Несмотря на многообразие решений, можно выделить базовые конструктивные компоненты газовых горелок:
- Форсунка – обеспечивает транспортирование газа в топочную камеру
- Трансформатор розжига – создает высоковольтную искру для воспламенения топлива
- Датчик контроля пламени – фиксирует наличие и стабильность пламени в горелке
- Автоматика – блок управления и датчики контролируют рабочие параметры и управляют процессом горения
Кроме того, наддувные газовые горелки оснащаются турбиной либо вентилятором. Устройства обеспечивают принудительную и контролируемую подачу воздуха для смешения с газом в точных пропорциях. Это гарантирует стабильность горения и максимальное сгорание топлива.
Принцип работы газовых горелок
Как и в отношении конструкции, горелочные устройства имеют некоторые отличия и в плане своей работы. Например, при формировании пламени, смешении газа и воздуха. Но общий алгоритм действий преимущественно остается одинаковым. В целом рабочая схема выглядит следующим образом.
Теплоноситель, циркулирующий по контуру, должен обладать определенной температурой для подачи в систему отопления, горячего водоснабжения или для использования нагретой среды в технологических целях. Насколько температурный уровень соответствует заданным настройкам, контролирует термодатчик. При выходе за рамки рабочего диапазона, сенсор направляет сигнал блоку управления газовой горелки.
После получения сигнала от термодатчика, модуль автоматики активирует электромагнитный клапан, отвечающий за подачу газа. В результате газовое топливо начинает подаваться на горелку, одновременно срабатывает трансформатор розжига и газовоздушная смесь воспламеняется в топочной камере.
Горение продолжается до момента нагрева теплоносителя до параметров, заданных в системе. Как только термодатчик фиксирует нужный уровень температуры, он дает сигнал на блок управления. По итогу электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива и горение прекращается.
В процессе работы газовой горелки, модуль автоматики с помощью датчика пламени непрерывно контролирует наличие огня в топочной камере. Если пламя погасло, система безопасности тут же прерывает подачу газа.
Газовые горелки регулируют подачу газа различными способами, в связи с чем могут быть:
- Одноступенчатые – схема работы «включено-выключено», это простые и надежные в работе устройства, чаще всего используются для установки на бытовые котлы; яркий пример таких моделей – газовые горелки Oilon GP
- Двухступенчатые – предусматривают режимы «большое пламя» и «малое пламя», такой тип регулирования предпочтителен с точки зрения экономичного расхода газа
- Модуляционные – мощность регулируется автоматически постепенно и бесступенчато; горелки бывают с электронной и механической модуляцией; на сегодня это наиболее совершенное решение
Существует промежуточный вариант для регулирования мощности горелочного устройства – прогрессивный двухступенчатый. От классической двухступенчатой схемы он отличается более плавным переходом между ступенями, что положительно отражается на стабильности системы горения.