Одна из самых известных горелок

В системе отопления частного дома котел является главной составляющей. Поскольку сейчас газ - это самое дешевое топливо, то вполне понятно, почему отопительные газовые котлы пользуются повышенным спросом. Но разновидностей данных устройств настолько много, что рядовой потребитель порой теряется при выборе нужной модели. И если с самим котлом ситуация более или менее ясна, то с газовыми горелками для котлов отопления разберется не каждый.

Виды газовых горелок и принцип их работы

Данное устройство представляет собой прибор, в котором смешиваются газ и кислород, находящийся в окружающем воздухе. Полученная смесь подается к выходным отверстиям, где воспламеняется с помощью искры от пьезоэлемента или электричества. В результате появляется постоянное факельное пламя.

Газовые горелки различаются по функциональности и могут работать на различных видах топлива:

• газообразном
• твердом
• жидком

Сейчас появились так называемые комбинированные элементы, которые могут потреблять разные виды топлива без переналадки оборудования. Кроме того, данные устройства различаются по способу подачи кислорода в камеру сгорания. Они делятся на:

• атмосферные
• вентиляторные
• диффузно-кинетические

По типу регулирования пламени различают:

• одноступенчатые
• двухступенчатые
• плавно регулируемые двухступенчатые
• модулируемые устройства

Конструкция горелок должна отвечать всем требования безопасности, обеспечивать стабильное пламя, а также быстрое и надежное воспламенение газовой смеси. Кроме того, качественный фитильный элемент должен отличаться простым монтажом, длительным сроком эксплуатации, отсутствием шума и вибрации.

Горелки атмосферного типа

Данные устройства используют, как правило, в напольных котлах небольшой мощности, способных обогреть частный дом площадью до 100 квадратных метров. Они входят в комплектацию газового котла, который еще на заводе настраивается на потребление природного газа. Если возникнет необходимость смены топлива, то такой котел переоборудуется другим типом горелки, причем делать это должен специалист.

Горелки атмосферного типа

Принцип работы атмосферных фитильных элементов заключается в том, что воздух подается естественным путем к месту смешивания его с газом и воспламенения. Воспламенение происходит при помощи пьезорозжига или электроподжига.

Конструкция такой горелки представляет собой полую трубку с многочисленными отверстиями или несколько трубок, в которые под давлением поступает газ.

К достоинствам данных устройств можно отнести:

• надежность и простоту
• безопасность
• бесшумность
• компактность
• малый вес

Вентиляторные устройства

Устройства этого типа еще называют наддувными, или дутьевыми, так как воздух подается в камеру сгорания с помощью встроенных вентиляторов. При их использовании повышается КПД газового агрегата, что положительным образом влияет на экономичное расходование топлива. Если атмосферные горелки входят в комплектацию газового котла, то вентиляторная является дополнительным оборудованием и приобретается отдельно.

Используют данные устройства в агрегатах с закрытой камерой сгорания. Примечательно, что воздух подается в горелку дозированно, при этом смешивание газа и воздуха происходит мгновенно.

Современные газовые горелки для котлов отопления отличаются высоким уровнем автоматизации. Они представляют собой блок, в котором само устройство для сжигания газа совмещено с вентилятором. А автоматика обеспечивает безопасную эксплуатацию газового оборудования.

Важно! При недостаточном или излишнем поступлении топлива устройство выключается автоматически, что препятствует возникновению аварийных ситуаций. Запустить работу газового агрегата в этом случае можно только после полного устранения неполадок.

Вентиляторные устройства

Вентиляторные горелки разделяются на вихревые и прямоточные. Вихревые устройства оборудованы выходными отверстиями только круглого сечения. У прямоточных наддувных устройств эти элементы могут быть круглыми, в виде щели или прямоугольного сечения.

В фитильных приборах вентиляторного типа топливо сгорает в изолированной камере, что обеспечивает дополнительную безопасность при эксплуатации котла. К достоинствам данных устройств можно отнести и высокий КПД газовых агрегатов, обусловленный особой конструкцией теплообменника.

К недостаткам элементов вентиляторного типа относятся:

• высокий уровень шума, производимого встроенным вентилятором
• энергозависимость
• излишний расход электричества
• высокая стоимость в сравнении с агрегатами, оборудованными атмосферными горелками

Уровень шума создает в большей степени не вентилятор, а поток газа и воздуха, выходящий под давлением из сопла горелки. Для уменьшения этого недостатка в современных отопительных котлах устанавливают глушитель.

Однако, несмотря на недостатки и повышенную стоимость, вентиляторные горелки увеличивают производительность газового котла. Они могут быть использованы, если вместо газа применяется мазут или солярка, дрова или уголь. Если топливом является газ, то наддувное устройство эффективно работает при любом давлении газа в магистральных трубопроводах.

Диффузионно-кинетические горелки

Существует два типа газовых горелок: атмосферные и надувные

Этот тип устройств занимает промежуточное положение между наддувной и атмосферной горелкой. Принцип его работы заключается в том, что воздух, необходимый для сгорания топлива, поступает в камеру частично и уже после добавляется в пламя. Данные устройства в бытовых котлах применяются редко. Чаще всего они используются для промышленных установок.

Разновидностью диффузионных устройств являются подовые горелки, которые располагаются в нижней части камеры сгорания.

Комбинированные устройства

Они позволяют использовать в качестве топлива газ, мазут или солярку. При этом не требуется дополнительный демонтаж или монтаж оборудования. В одном блоке совмещены функции для горения газообразного или другого вида топлива. Это актуально для тех домовладельцев, у которых магистрального газа пока еще нет, но он предвидится в будущем. Или для экономичного расходования того или иного вида топлива.

Такие газовые горелки для отопления обычно полностью автоматизированы для управления режимом горения, мощностью пламени и прочими процессами в работе котла. Умная автоматика позволяет минимизировать участие человека в управлении газовым оборудованием.

Обратите внимание! Однако в связи со сложностью устройства, низким КПД и высокой стоимостью газовое оборудование с таким типом горелок не нашло широкого применения среди потребителей.

К недостатку данных горелок относится и довольно сложный процесс переключения отопительного агрегата при смене вида топлива, требующий высоких профессиональных навыков специалиста газовой службы.

Функция регулирования пламени

Горелки подразделяются и по виду регулировки пламени.

Одноступенчатые

Одноступенчатая горелка может работать в одном режиме. Если при этом имеется автоматика, происходит частое отключение и включение горелки, когда достигается заданная температура теплоносителя. Это снижает срок её эксплуатации и вовсе не повышает производительность газового оборудования.

Двухступенчатые

Дизельные двухступенчатые горелки

Двухступенчатые устройства могут работать в двух режимах, или на разной мощности пламени. Если одна ступень позволяет котлу функционировать на 100%, то при переходе на вторую мощность отопительного оборудования снижается на 50-60 %.

Переключение с одного режима на другой происходит автоматически по команде специальных датчиков, которые регулируют температуру теплоносителя, или при изменении давления газа в магистральном газопроводе. Переход на более щадящий режим горения приносит свои выгоды - экономится газ или другое топливо, продлевается срок эксплуатации всего оборудования за счет снижения количества включений и отключений.

Двухступенчатые горелки могут иметь функцию плавного переключения с одного режима на другой.

Модулируемые

Модулируемые горелки наиболее функциональны и экономичны. Принцип их работы заключается в плавном регулировании горящего пламени, в результате чего мощность отопительного котла может варьировать в диапазоне от 10% до 100 %.

По регулированию пламени данные устройства подразделяются на горелки:

• с механической системой регулирования
• с пневматической
• с электронной

Преимущества модулируемых горелок заключаются в минимальном количестве циклов «включить-выключить», что самым положительным образом влияет на эффективность работы всего отопительного оборудования и продлевает срок его эксплуатации. Кроме того, при использовании газовых котлов с модуляционной горелкой экономия топлива достигает 15 % и более при правильно настроенном оборудовании.

Подобные горелки могут быть использованы в действующих котлах с другим типом этих устройств. Менять дорогостоящий котел не потребуется, нужно будет лишь приобрести саму горелку и вызвать специалиста для её установки, а также отрегулировать работу всего оборудования.

Маркировка газовых горелок

Газовые горелки Giercsh MG20-LN

Все фитильные устройства, как и любое другое оборудование, маркируются согласно принятым нормам и правилам. Приведем краткий пример маркировки элементов, указывающей на их функциональность. Тип устройства обозначается буквами, где «Г» показывает, что перед вами именно горелка.

Если стоит ГМ, значит, данное устройство предназначено для использования в котлах, где в качестве топлива применяется газ и мазут.

Дс - означает, что у горелки удлиненная газовая часть.

Р - ротационная горелка.

П - в данном устройстве применяется форсунка с ротором, вращающимся направо.

Л - вращение ротора происходит в обратную сторону (по ходу часовой стрелки).

Важно! Куда вращается ротор в форсунке, зависит от места установки самой горелки в камере сгорания.

Заключение

Если для отопления загородного дома выбирается отопительный котел, то при его приобретении необходимо обращать внимание не только на его мощность и прочие функциональные возможности, но и на тип газовой горелки. Поскольку от этого устройства зависит и тепло в доме, и экономичный расход топлива, и срок эксплуатации всего оборудования.

§ 44. Сварочные горелки

Горелки разделяются на инжекторные и безынжекторные, однопламенные и многопламенные, для газообразных горючих (ацетиленовые и др.) и жидких (пары керосина). Наибольшее применение имеют инжекторные горелки, работающие на смеси ацетилена с кислородом.

Схема и принцип работы инжекторной горелки. Горелка состоит из двух основных частей - ствола и наконечника (рис. 64). Ствол имеет кислородный 1 и ацетиленовый 16 ниппели с трубками 3 и 15 , рукоятку 2 , корпус 4 с кислородным 5 и ацетиленовым 14 вентилями. С правой стороны горелки (если смотреть по направлению течения газов) находится кислородный вентиль 5 , а с левой стороны - ацетиленовый вентиль 14 . Вентили служат для пуска, регулирования расхода и прекращения подачи газа при гашении пламени. Наконечник, состоящий из инжектора 13 , смесительной камеры 12 и мундштука 7 , присоединяется к корпусу ствола горелки накидной гайкой.

Инжектор 13 представляет собой цилиндрическую деталь с центральным каналом малого диаметра - для кислорода и периферийными, радиально расположенными каналами - для ацетилена. Инжектор ввертывается в смесительную камеру наконечника и находится в собранной горелке между смесительной камерой и газоподводящими каналами корпуса горелки. Его назначение состоит в том, чтобы кислородной струей создавать разреженное состояние и засасывать ацетилен, поступающий под давлением не ниже 0,01 кгс/см 2 . Разрежение за инжектором достигается благодаря высокой скорости (порядка 300 м/с) кислородной струи. Давление кислорода, поступающего через вентиль 5, составляет от 0,5 до 4 кгс/см 2 .

Инжекторное устройство показано на рис. 65.

В смесительной камере кислород перемешивается с ацетиленом и смесь поступает в канал мундштука. Горючая смесь, выходящая из мундштука со скоростью 100 - 140 м/с, при зажигании горит, образуя ацетилено-кислородное пламя с температурой до 3150°С.

В комплект горелки входит несколько номеров наконечников. Для каждого номера наконечника установлены размеры каналов инжектора и размеры мундштука. В соответствии с этим изменяется расход кислорода и ацетилена при сварке.

Конструкция пропан-бутан-кислородных горелок отличается от ацетилено-кислородных горелок тем, что перед мундштуком имеется устройство 10 (рис. 64) для подогрева пропан-бутан-кислородной смеси. Дополнительный нагрев необходим для повышения температуры пламени. Обычный мундштук заменяется мундштуком измененной конструкции.

Техническая характеристика инжекторных горелок. В настоящее время промышленность выпускает сварочные горелки средней мощности - "Звезда", ГС-3 и малой мощности - "Звездочка" и ГС-2. В эксплуатации находятся также горелки "Москва" и "Малютка", выпускавшиеся до 1971 г.

Горелки "Москва", "Звезда" и ГС-3 предназначены для ручной ацетиленокислородной сварки стали толщиной 0,5 - 30 мм.

В комплект горелки средней мощности входит ствол и семь наконечников, присоединяемых к стволу горелки накидной гайкой (табл. 15), Обязательный комплект включает наконечники № 3, 4 и 6, чаще всего необходимые при выполнении сварочных работ, остальные наконечники поставляются по требованию потребителя. Горелки "Звездочка", ГС-2 и "Малютка" поставляются с наконечниками № 0, 1, 2, 3. В горелках "Звезда", ГС-3, "Звездочка" мундштуки изготовляются из бронзы Бр.Х 0,5, металла более стойкого, чем медь МЗ, применявшаяся для изготовления мундштуков горелок "Москва" и "Малютка". По этой причине срок службы выпускаемых горелок повышен по сравнению с выпускавшимися ранее.

Горелки типа ГС-3 работают с рукавами диаметром 9 мм. Горелки малой мощности "Малютка", "Звездочка" и ГС-2 предназначены для сварки сталей толщиной 0,2 - 4 мм. Горелки ГС-2 работают с резиновыми рукавами диаметром 6 мм.

Для пропан-бутан-кислородной смеси промышленность выпускает горелки типов ГЗУ-2-62-I и ГЗУ-2-62-II; первая предназначена для сварки стали толщиной от 0,5 до 7 мм, вторая - для подогрева металла. Для пламенной очистки поверхности металла от ржавчины, старой краски и т. д. выпускается ацетиленокислородная горелка Г АО (горелка ацетиленовая, очистка). Ширина поверхности, обрабатываемой горелкой за один проход, составляет 100 мм.

Для закалки металла выпускаются наконечники НАЗ-58 к стволу горелки ГС-3.

Сварку и другие виды обработки металлов пропан-бутан-кислородным пламенем можно производить горелкой ГЗМ-2-62М с четырьмя наконечниками.

Нарушение работы инжекторного устройства приводит к обратным ударам пламени и снижению запаса ацетилена в горючей смеси. Запас ацетилена представляет собой увеличение его расхода при полностью открытом ацетиленовом вентиле горелки по сравнению с паспортным расходом для данного номера мундштука. Причинами этих неполадок могут быть засорение кислородного канала, чрезмерное увеличение его диаметра вследствие износа ацетиленовых каналов, смещение инжектора по отношению к смесительной камере и наружные повреждения инжектора. Для нормальной работы горелки диаметр выходного канала мундштука должен быть равен диаметру канала смесительной камеры, а диаметр канала инжектора - в 3 раза меньше.

Посадочное место инжектора отрегулировано для инжекторов, входящих в комплект горелки.

Инжекторы горелки "Москва" можно использовать в горелке "Звезда", а инжекторы горелки "Малютка" - в горелке "Звездочка".

Проверка горелки на инжекцию (разрежение) проводится каждый раз перед началом работы и при смене наконечника. Для этого с ниппеля снимается ацетиленовый рукав и открывается кислородный вентиль. В ацетиленовом ниппеле исправной горелки должен создаваться подсос, обнаруживаемый прикосновением пальца к отверстию ниппеля.

Поддержание мундштука в надлежащем состоянии обеспечивает нормальное пламя по форме и размерам (см. гл. X). Мундштуки работают в условиях высокой температуры, подвергаются механическому разрушению от брызг при сварке и требуют ухода за ними (чистка, охлаждение и т. д.). Риски, задиры, нагар на стенках отверстия выходного канала мундштука снижают скорость выхода горючей смеси и способствуют образованию хлопков и обратных ударов, искажают форму пламени. Эти недостатки устраняют подрезкой торца мундштука на 0,5 - 1 мм, калибровкой и полировкой выходного отверстия.

После каждого ремонта детали горелок обязательно обезжиривают бензином марки Б-70.

Безынжекторные горелки работают под одинаковым давлением кислорода и ацетилена, равным от 0,1 до 0,8 кгс/см 2 . Эти горелки обеспечивают более постоянный состав горючей смеси в процессе работы. Безынжекторные горелки можно питать ацетиленом, либо от баллонов, либо от генераторов среднего давления.

Специальные горелки. Для газопламенной обработки материалов иногда целесообразно применять специальные горелки. Промышленностью выпускаются горелки для нагрева металла с целью термической обработки, удаления краски, ржавчины, горелки для пайки, сварки термопластов; пламенной наплавки и др. Принципиальное устройство специальных горелок во многом аналогично горелке, используемой для сварки металлов. Отличие состоит в форме и размерах мундштуков, а также в тепловой мощности, форме и размерах пламени. Специальные горелки выпускают для любого горючего газа.

Контрольные вопросы

1. Почему для газовой сварки из горючих газов употребляют главным образом ацетилен?

2. Расскажите о классификации ацетиленовых генераторов.

3. Какую роль выполняет в горелке инжектор?

4. Какое влияние оказывает инжекторное устройство и устройство мундштука на работу горелки?

5. Какие бывают специальные горелки?

Сварочные горелки применяются, чаще всего, для оплавления металла, чтобы надежно соединить отдельные детали между собой, и предназначены они для получения пламени. Постараемся досконально рассмотреть разновидности этих приборов и освоить их работу.

1 Сварочные горелки для газовой сварки

Существует масса , поэтому и классификация сварочных горелок также не ограничивается парой вариантов. Газовая сварка предназначена для плавления металлов в зоне соединения почти до текучего состояния. При обработке материала в качестве источника пламени используется газ, а это, чаще всего, природный, нефтяной газ или пары керосина. Данный вид сварки используют для того, чтобы расплавить тонкие листы стали, чугуна, сварить алюминиевые элементы, а также для устранения дефектов литья.

Газовые горелки имеют, конечно же, плюсы и минусы. К плюсам можно отнести простоту использования и отсутствие подключения к электроэнергии. В качестве минусов выступают: весьма сложная механизация, маленькая концентрация тепла и дороговизна самого вида сварки (в сравнении с электрической). Процесс работы, который осуществляют сварочные газовые горелки, можно разделить на три этапа: подготовка, смешение, горение.

Во время первого этапа осуществляется настройка горелки, определяется оптимальная скорость, направление и мощность. После этого наступает второй этап – смешение топлива и кислорода, в результате которого образуется смесь. Это приводит к тому, что кислород через специальные трубки засасывается внутрь и смешивается с газом, и уже на третьем этапе образуется пламя. Образовавшаяся смесь воспламеняется с помощью приспособления на конце трубки.

В современных горелках находится электрический розжиг, только он способен стабильно поддерживать пламя. Главное отличие таких приспособлений – длительный срок службы.

Устройство сварочной горелки на газу весьма простое. Зажигание происходит за пару секунд, а сама она работает безотказно. В наши дни газ стал самым популярным продуктом, и аппараты, работающие на нем, также пользуются большим спросом. Используется газовая горелка, чаще всего, в промышленной отрасли. За счет того, что она очень легкая и мощная, она способна работать даже в ветреную погоду. Поэтому эти модели подходят для всех ремонтных работ и способны нагревать поверхность до четырехсот градусов по Цельсию.

Газовой горелке нельзя давать работать в режиме перегрева очень долго (не более 30 секунд), после чего надо выключить ее и перевернуть баллон, так как внизу баллона находится пропан, он создает основное давление. Туристические газовые горелки – это основной , дач, палаток. За счет того, что кислород, попадая в нее и смешиваясь с газом, образует горючую смесь, которая по специальной трубке переносится к основанию, и образуется порция пламени – факел.

2 Газовые горелки для сварки – работа и ремонт

При работе с газовыми горелками в целях безопасности стоит пользоваться защитными очками. При ее зажигании нужно приоткрыть вентиль на 1/2-1/4 оборота, после продувки следует зажечь горючую смесь, а уже потом можно регулировать пламя . Зажигать горелку рекомендуется спичкой или специальной зажигалкой, категорически запрещается поджигать ее от разных горящих предметов. Тушение горелки производится перекрытием вентиля газа. При утечке же газа следует немедленно прекратить работу.

По окончанию сварочных работ сварщик должен обязательно закрыть вентиль подачи газа, снять редукторы с баллонов и убрать их в специальное отведенное место, а вентиль закрыть специальным колпаком. Если горелка не запускается, то возможной причиной может быть низкое напряжение или вовсе его отсутствие, в таких случаях нужно проверить напряжение специальным прибором. Также бывает, что двигатель подачи проволоки в горелке запускается, но после продувки загорается красная лампа. Возможной причиной в таком случае может быть неисправность двигателя или изоляции.

В такой ситуации нужно или заменить двигатель, или попытаться его очистить. Если после возникновения пламени в горелке сигнализирует аварийная лампа, то следует проверить положение электрода, по возможности его откорректировать. Часто случается такое, что после продувки горелки возникает пламя, после чего гаснет и опять возникает, возможная причина неполадки – низкое давление газа.

3 Горелка для аргонодуговой сварки – какова роль газа в работе?

Аргонная сварка – один из самых востребованных видов. Данную технологию чаще применяют к материалам из алюминия, но также она вполне подходит для чугуна, титана, меди, серебра. Во время работы с таким оборудованием шов получается почти невидимым, что играет важную роль не только для внешнего вида, но и для прочности изделия. Плюсами аргонной сварки являются хорошее качество и долговечность использования полученного изделия, экономия денег, усилий и нервов. Существенных минусов у данной технологии не замечено.

Аргонная сварка производится с помощью вольфрамового электрода под защитой газа аргона, отсюда и ее название. Принцип работы, который имеет горелка для аргонодуговой сварки, заключается в том, что электрический разряд используется в качестве энергетического источника, а для защиты шва от попадания кислорода задействован специальный газ, масса которого превышает массу кислорода, благодаря этому он и вытесняет кислород из сварочной области. Вольфрамовый провод используется, как электрод.

4 Горелки для полуавтоматической сварки – особенности работы

Полуавтоматическая сварка отличается от ручной тем, что в процессе работы можно осуществлять охлаждение горелки для полуавтоматической сварки. С помощью данного вида работ обеспечивается стыковка всех труднодоступных мест. В плюсы данного подхода можно записать, несомненно, хорошее качество, минимум прилагаемых усилий, снижение отходов, высокую скорость образования вполне крепкого шва. Минусы полуавтоматической сварки небольшие, они касаются, в основном, высокой цены, сложности системы, громоздкости оборудования.

Принцип такой сварки заключается в нескольких этапах. Во-первых, надо зачистить место сварки от ржавчины, это лучше всего осуществлять с помощью металлической щетки. После чего производится обезжиривание поверхности. Затем уже запускается горелка сварочная для полуавтомата, и начинается работа. Скорость сварки устанавливает сварщик, который и следит за процессом, выбор темпа зависит от типа металла и его толщины. Техника безопасности тут не отличается от остальных случаев работы с пламенем.

5 Автоматическая сварка – кто контролирует качество?

При автоматической сварке осуществляют процесс и контролируют качество соединения специальные аппараты, ведь сварка производится один раз, и дефекты очень хорошо видны, поэтому важно предупреждение их образования. Несомненным плюсом данного вида сварки является то, что он исключает присутствие сварщика во время процесса . Помимо этого, плюсами являются хорошее качество шва и минимум усилий. Единственный минус – большие начальные инвестиции.

Главной особенностью автоматического способа является то, что дуга горит под плотным слоем флюса. Жидкий флюс образует вокруг дуги пузырь, заполненный химическими газами, которые выделяются в процессе горения. Применение флюса обязательно для сварки, он улучшает качество шва. При работе, когда основной металл расплавляется, дуга отбрасывает его назад, тем самым образуя углубление, которое потом заполняется новым слоем расплавленного металла.

Существующая классификация, которую имеют газовые горелки для котлов отопления, учитывает принцип работы, подачи воздуха и формирования огненного факела. От конструкции горелочного устройства, зависит мощность котла, основные и дополнительные функции, допустимый тип топлива.

Виды и типы горелок газовых отопительных котлов

В газовом котле, лучше использовать горелку, указанную производителем в инструкции по эксплуатации. Теплообменник, конструкция котельного оборудования, разрабатываются с учетом типа установленного горелочного устройства.

По своему предназначению, различают два типа газовых горелок:

• Горелочные устройства для бытового применения – производительность ограничена 120 кВт. Чаще всего, под категорию попадают атмосферные горелки для газовых котлов, эксплуатация и сервисное обслуживание которых, сопряжены с минимальным количеством проблем.
  Недостаток устройств – большой расход топлива и высокие требования, связанные с установкой котельного оборудования.
  В современных моделях, все чаще используют вентиляторные газогорелочные устройства, применяемые на газовых бытовых котлах, с закрытой камерой сгорания.
• Газовые горелки для промышленных котлов отопления большой мощности. В промышленном отопительном оборудовании, устанавливаются инжекторные вентиляторные (дутьевые) горелочные устройства. Производительность варьируется от 120 до 250 кВт.

Помимо предназначения, классификация учитывает тип топлива, поступающего в камеру сгорания. Различают горелочные устройства двух типов:

1. Для природного газа.
2. Для сжиженного газа.

Различие между оборудованием, состоит в диаметре газовых форсунок и рабочем давлении газа. В бытовых котлах известных европейских производителей, зачастую, устанавливают универсальные горелки, способные быстро перестраиваться под природный и сжиженный газ.

Основная классификация связана с принципом работы горелочных устройств: изготовлением газо-воздушной горючей смеси, подачей газа в камеру сгорания и другими особенностями.

Газовые наддувные-вентиляторные горелки (дутьевые)

Устройство дутьевой горелки, имеет сложную конструкцию, включающую встроенный вентилятор или турбину. Газовоздушная смесь готовится в точных пропорциях, благодаря принудительному и контролируемому нагнетанию воздуха.

Газовый котел с наддувной горелкой, отличается экономичностью и высокой производительностью.

Дутьевое горелочное устройство отличают следующие особенности:

• Сфера применения – вентиляторные горелки, устанавливают в котельное оборудование с закрытой камерой сгорания: низкотемпературные газовые котлы конденсационного типа и турбированные модели.
• Производительность – буквально несколько десятилетий назад, вентиляторные газовые горелки, устанавливались исключительно для котлов большой мощности. С тех пор, появились бытовые модели отопительного оборудования, работа которых связана с принудительной подачей воздуха и отводов продуктов сгорания.
  Котлы малой мощности с вентиляторными газовыми горелками, предназначены для подключения к радиаторным системам отопления и теплым полам.
• Принцип работы – существует три базовых модификации горелочных устройств, отличающиеся принципом изготовления газовоздушной смеси. Смешивание газа и воздуха происходит непосредственно в процессе сжигания или перед поступлением на форсунки.
  В некоторых современных моделях котлов с дутьевой горелкой, газовоздушная смесь выполняется с равномерным частичным смешиванием в специальной камере и на горелочном устройстве.
• Удаление продуктов горения от вентиляторной горелки, производится принудительным способом. В систему дымоудаления встраивается дополнительный вентилятор (турбина). Особенности конструкции (наличие двух турбин), влияет на шумовые характеристики горелки.
  Во время работы, издается равномерный гул. Вентилятор шумит настолько сильно, что потребуется провести дополнительную звукоизоляцию помещения, используемого под котельную.
  В конденсационных котлах, предусмотрена защита от шума. Звукоизоляционный корпус снижает интенсивность шумового загрязнения.
• Автоматизация – дутьевая горелка подключается к автоматике котла. Микропроцессорный контроллер считывает информацию, поступающую от различных датчиков: давления газа, поступающего воздуха и отходящих газов, температуры на насадке горелки. Блок управления автоматически изменяет производительность горелочного устройства, ориентируясь на получаемые параметры.
  При необходимости, предусмотрена функция самостоятельного выбора рабочего режима. Так, можно снизить интенсивность шума, выставив скорость вращения вентиляторов на допустимый минимум.

Дутьевые горелочные устройства, устранили основную причину отрыва пламени от горелки, часто встречающуюся в атмосферных котлах, по причине резкого повышения давления в трубопроводе. Интенсивность горения меняется, в зависимости от рабочих показателей в автоматическом режиме.

Диффузные горелки для сжигания газа

Принцип работы диффузной горелки, связан с раздельной подачей воздуха непосредственно в камеру сгорания и частичного предварительного смешения газовоздушной смеси. Особенности работы позволяют увеличить и стабилизировать давление газа перед горелкой, и добиться устойчивого факела пламени даже при снижении рабочих параметров.

Диффузные горелки не получили широкого применения и в основном, устанавливаются в котлах промышленного типа большой мощности. В бытовых котлах, диффузно-кинетические горелочные устройства, не встречаются.

Инжекционные газовые горелочные устройства (инжекторные)

Инжекционные горелки, в основном устанавливаются в бытовых котлах отопления. Название связано с используемым принципом работы.

Изготовление газо-воздушной смеси происходит в несколько этапов:

• Устройство инжекционной газовой горелки, представляет собой несколько полых стержней, по которым подается газ под давлением, с размещенными на них инжекторами. Система подключена к газовой магистрали.
• Газ, под давлением, проходя через форсунки, инжектирует воздух, находящийся в камере сгорания, изготавливая газо-воздушную смесь. Сжигается газ в виде небольших факелов пламени. По этой причине, инжекционные горелочные устройства также называются факельные или микрофакельные горелки.

Факельные горелки поддерживают необходимую температуру теплоносителя, принципом включения и отключения. В камере сгорания, в постоянном режиме работает запальник или пилотная горелка, от которой поджигается основное горелочное устройство. Инжекторные горелки, устанавливаются в тепловых агрегатах малой и средней мощности.

Температура ядра факела, остается стабильной, вне зависимости от внешних факторов и нагрева теплоносителя, что часто приводит к перерасходу топлива. По сравнению с дутьевыми горелочными устройствами, инжекторные модели, сжигают газа на 15-20% больше.

Классификация газовых горелок по типу регулировки

Кроме принципа работы, газовые горелочные устройства для отопительных котлов, классифицируют по типу регулировки и особенностям конструкции. Рабочие параметры влияют на теплоэффективность, экономичность и надежность.

На данный момент, изготавливаются четыре базовых модификации горелочных устройств:

• Одноступенчатые.
• Двухступенчатые.
• Двухступенчатые с плавной модуляцией.
• Модулируемые.

От типа регулировки, зависит, закрытая или открытая горелка будет использоваться. Соответственно, вид устройства окажет влияние на требования, предъявляемые к монтажу и эксплуатации отопительного котла.

Одноступенчатые горелки

В большинстве случаев, это атмосферные газовые горелки для бытовых котлов отопления. Принцип работы заключается в попеременном включении и отключении горелочного устройства. Периодичность включения горелки, зависит от скорости остывания теплоносителя и выставленного с помощью механического терморегулятора, режима работы.

Главные особенности одноступенчатых горелок:

• Работают независимо от наличия электропитания – регулирование рабочего режима, выполняется с помощью термопары, при нагревании, продуцирующей низкопотенциальное напряжение, достаточное для обеспечения работоспособности устройства.
• Больший расход газа – особенность работы котлов с атмосферными газовыми горелками, это необходимость в постоянном горении запальника. Пламя пилотной горелки, воздействует на термопару. При затухании, отключается подача газа. От огня запальника, зажигается основная горелка при остывании теплоносителя.
  Определенное количество газа, расходуется на поддержание работы запальника. Перерасход наблюдается и по причине отсутствия точной регулировки рабочей температуры.
• Надежность – газовые энергонезависимые горелки, имеют простую конструкцию, в которой практически нечему ломаться. По этой причине, устройства редко выходят из строя и служат весь срок заявленной производителем эксплуатации.
• Розжиг – запальник поджигается пьезоэлементом или вручную, с помощью спичек, через специальный люк в корпусе котла.

Котлы с одноступенчатыми атмосферными горелками, устанавливают в местности, где происходят регулярные отключения электричества.

Двухступенчатые горелки

Двухступенчатые виды газовых горелок, подходят для бытовых котлов с точной регулировкой минимального и максимального потока газа. Название говорит о том, что устройство работает в двух установленных производителем режимах, обычно, на 30% и 100% от номинальной мощности.

Принцип работы двухступенчатой горелки заключается в следующем:

• Горение происходит в постоянном режиме. Запальник отсутствует.
• Нагрев теплоносителя выполняется на 100% мощности. После достижения заданной температуры, горелка не выключается полностью, как в случае одноступенчатого аналога, а переключается в режим поддержания нагрева. Производительность горелочного устройства снижается до 30 или 40%.
• Переход с одного режима в другой, контролирует автоматика, на базе микропроцессорного контроллера.

Даже первые модели двухступенчатых горелок, позволили снизить расход газа, приблизительно на 10%. В современном оборудование, затраты уменьшились по сравнению с атмосферными одноступенчатыми устройствами, еще на 10-15%.

Плавно-двухступенчатые горелки

Принцип работы плавно переключающихся устройств, идентичен двухступенчатым горелкам. Единственное отличие – переключение, выполняемое без резких рывков, что приводит к следующим преимуществам:

• Точная и эффективная регулировка температуры нагрева теплоносителя.
• Экономичность сжигания топлива.
• Универсальность – плавные двухступенчатые газовые горелки, подходят для котлов отопления на сжиженном газе. После небольшого переоборудования, допускается подключение теплогенератора к газгольдеру или баллонной установке.
• Зависимость от электричества – газовая энергозависимая горелка с двумя рабочими режимами мощности, работает только при наличии стабильного напряжения в сети.

Количество ступеней, указывает на число рабочих режимов горелочного устройства. Одноступенчатые модели, работают только на полной мощности, двухступенчатые, попеременно на 30% и 100% производительности.

Модулируемые горелки

Наиболее экономичные горелки – модулируемые. Рабочий диапазон, от 10 до 100%. Уменьшение или увеличение мощности горелки, осуществляется в полностью автоматическом режиме. Работу контролирует микропроцессорная автоматика, считывающая показания различных датчиков и подбирающая оптимальный режим, основываясь на получаемой информации.

Накопление сажи на горелке, практически исключается. Автоматика регулирует подачу воздуха и газа на горелку, подбирая такое соотношение газо-воздушной смеси, которое бы обеспечило максимально полное выжигание топлива.

Модуляционная газовая горелка работает как автономное устройство с широким диапазоном возможностей. Горение осуществляется в постоянном режиме. Запальник не требуется.

Многоступенчатые модулируемые газовые горелки, имеют несколько особенностей и рабочих параметров, влияющих на теплотехнические характеристики:

• Автоматика управления модулируемыми горелками – практически, это мини компьютер, рассчитывающий оптимальную мощность, исходя из полученной информации. Автоматика одновременно подключается к датчику давления газа на горелке, комнатным термодатчикам, турбине, нагнетающей воздух и т.п.
  Модуляция горелки осуществляется в полностью автоматическом режиме. Для работы автоматики, требуется специальное программное обеспечение, предоставляемое заводом изготовителем при покупке котла.
• Универсальность – газовый котел с модуляционной горелкой, изначально настроен на параметры природного газа. Для перехода на сжиженный газ, потребуется сделать небольшие изменения в рабочих настройках, занимающие не более 10-15 минут времени. Модуляционное устройство автоматически приспособится к изменению давления газа на горелке.
• Экономичность – достигается благодаря нескольким особенностям, связанным с модуляцией. Регулировка горелки, выполняемая автоматикой, одновременно учитывает все рабочие параметры: давление и нагрев теплоносителя, качество топлива, характеристики магистрали, заданный режим обогрева. В процессе отопления, обеспечивается практически 100% догорание газа и максимально полное и эффективное использование продуцируемого тепла.

На данный момент, модуляционные горелки выпускаются закрытого и атмосферного типа. Появились универсальные устройства, способные помимо природного и баллонного газа, работать на жидком топливе.

Как правильно подобрать газовое горелочное устройство для котла

Правильно подобрать горелку самостоятельно, без специальных навыков, практически нереально. Перед выбором, стоит получить грамотную консультацию специалиста.

При подборе обращают внимание на следующие аспекты и технические характеристики:

• Производительность – мощность котла отопления зависит от мощности горелки. По этой причине, горелочное устройство подбирают идентичным, по мощности отопительному агрегату.
• Шумовые характеристики горелки – данный фактор учитывают при подборе дутьевого устройства. Во время работы, вентиляторы создают шум высокой интенсивности. Учитывая эту особенность, ведущие европейские производители, оснастили конструкцию горелки звукоизоляционным кожухом. При подборе, обращают внимание на коэффициент шума, параметр в дБ указан в технической документации.
• Преимущества и недостатки – у каждого горелочного устройства, есть свои минусы и плюсы. Модулируемые горелки, стоят дорого и требуют точной первоначальной настройки, что требует привлечения специалиста. Атмосферные, имеют привлекательную стоимость, но в процессе эксплуатации, тратят на 15-20% больше «голубого» топлива.
• Тип котельного оборудования – настенные котлы, оборудуются исключительно встраиваемыми горелочными устройствами. Модели с закрытой камерой сгорания, оснащаются турбированными горелками. На напольный котел, можно поставить как встроенную, так и навесную горелку (большей мощности).
• Тип топлива – атмосферные горелки разработаны для сжигания природного газа. Чтобы пользоваться топливом от газового баллона, придется сделать существенное переоборудование. Во время модификации, меняют форсунки газовых горелок (для пропан-бутановой смеси, нужны инжекторы с меньшим сечением отверстия). Автоматику дополнительно регулируют под низкое давление газа.
  Как показывает практика, одноступенчатые горелки, переоборудовать получается далеко не всегда. Если планируется подключать газобаллонную установку, лучше выбрать двухступенчатую или модулируемую горелку.
• Адаптация к отечественным условиям газоснабжения – еще один важный фактор, влияющий на выбор отопительного оборудования. На «Западе», в странах ЕС, давление магистрального газа значительно отличается от отечественных параметров.
  Не редко бывает, что после подключения устройства даже именитых брендов, наблюдаются неисправности: срывает пламя с горелки, автоматика постоянно выдает ошибки и отказывается выводить котел в рабочий режим.

После подбора по рабочим параметрам и техническим характеристикам, выбирают модуль по производителю и стоимости.

Производители горелок для котлов

Лучшие газовые горелки для котлов, изготавливают немецкие компании. Отличительными чертами продукции, остается максимальная автоматизация, надежность и качество сборки. Отдельно можно выделить экономичность, достигаемую точностью заводских настроек.

Свою продукцию, кроме концернов Германии, предлагают заводы, расположенные в Италии, России, Корее и других странах:

• Немецкие горелки – оптимальный вариант, единственным недостатком которого, считается высокая стоимость модулей. Продукция выпускается под следующими брендами: Buderus Logatop, Giersch Intercal (комплектует котлы Buderus).
• Итальянские горелки – более дешевый вариант по сравнению с немецкими аналогами. Практически не уступают по своим теплотехническим характеристикам. Модули отличаются функциональностью и автоматизацией. Продукцию предлагают следующие заводы: Ferroli Sun, Lamborghini, F.B.R. GAS, Baltur, Ecoflam.
• Газовые горелки для котлов отопления российского производства – главное достоинство отечественных устройств, это неприхотливость к качеству топлива и тонкостями эксплуатации. Продукция выпускается с полной адаптацией и учетом особенностей русской зимы. Отдельного внимания, заслуживают следующие бренды: Теплодар, Дон АГУ-Т-М.

Конечно, в данном списке приведен далеко не полный перечень брендов газовых горелок. Популярностью пользуются модули, выпускаемые и в других странах. Согласно статистике продаж, постоянный спрос существует на следующую продукцию: ACV BG (Бельгия), De Dietrich G (Франция), Elco (Финляндия), Bentone (Швеция), Kiturami (Корея).

Стоимость газовой горелки

Современные конструкции автоматических газовых горелок для бытовых водогрейных котлов, имеют большую стоимость, за счет использования микропроцессорного управления. На цену влияет территориальный признак, производительность устройства и рост курса валют.

На стоимость оказывают влияние еще несколько факторов:

• Марка стали для изготовления газовых горелок – европейские производители, используют жаропрочную нержавеющую сталь. Материал долговечный, но увеличивает себестоимость продукции. В отечественных модулях, нередко встречается конструкционная сталь, имеющая меньший срок службы, но и стоящая приблизительно вдвое дешевле.
• Производство газовых горелок для котлов – изготовленные в Германии, имеют цену, начинающуюся от 50 тыс. руб. Итальянские аналоги, обойдутся от 15 тыс. руб. Российская продукция, стоит 8-10 тыс. руб.

Еще один фактор, влияющий на стоимость замены, цена, которую придется заплатить за установку и дальнейшую регулировку горелочного устройства. Специалист компании, продающей горелки, выполнит точные настройки и регулировку пламени, чтобы обеспечить минимальный процент недожига газа.

Сделать настройки самостоятельно можно, в случае атмосферных одноступенчатых горелок. Подачу газа регулируют, пока цвет пламени не станет синим. Самостоятельно отрегулировать модуляционные горелочные устройства, без должной специализированной подготовки, не получится.

Нужно ли разрешение на замену горелки

Эффективность замены горелки в газовом котле, зависит от многих составляющих и не всегда является успешной. Причины этому – элементарное несоблюдение условий смены горелочного устройства, указанных заводом изготовителем котельного оборудования.

Чтобы заменить горелку потребуются, следующие документы:

1. Разрешение завода изготовителя – в технической документации прописываются все виды горелочных устройств, которые совместимы с конструкцией котла.
2. Проект установки.
3. Проект на обвязку котла по газу.

Если модуль меняют на идентичный по мощности и конструкции, в связи с выходом старого горелочного устройства из строя, то работы по замене, расцениваются как сервисное обслуживание. Оформление разрешительных документов и получение согласований не требуется. Установка новой горелки с увеличением мощности или конфигурации, требует обязательной перерегистрации отопительного оборудования.

Расчет мощности и температуры тёплого водяного пола

Калькулятора выбора мощности отопительного котла

Инжекторные горелки. Сварочная горелка - основной инструмент при газовой сварке. Наибольшее применение находят инжекторные горелки, работающие на ацетилене низкого и среднего давления (рис. 80, а).

Кислород под давлением поступает по трубке 5 через вентиль 6 в сопло инжектора 3. При истечении кислорода из сопла с большой скоростью создается разрежение в трубке 4, в которую через вентиль 7 засасывается ацетилен. Кислород и ацетилен далее поступают в смесительную камеру 2, где образуют горючую смесь, выходящую из мундштука 1 и дающую при сгорании сварочное пламя. Разрез инжекторного устройства горелки показан на рис. 80, б.

Для нормальной работы инжекторной горелки давление поступающего в нее кислорода должно быть 2-4 кгс/см 2 . Давление ацетилена может быть значительно ниже - от 0,01 до 0,1 кгс/см 2 (от 100 до 1000 мм вод. ст.).

Инжекторные горелки могут работать и при среднем давлении (от 0,1 до 1,5 кгс/см 2) ацетилена. Более высокое давление облегчает работу инжектора и регулирование пламени, однако при слишком высоком давлении приходится сильно прикрывать вентиль горючего газа на горелке, что увеличивает возможность хлопков и обратных ударов пламени. Поэтому при работе от баллона давление ацетилена перед горелкой должно поддерживаться в пределах 0,2-0,5 кгс/см 2 .

Диаметр канала инжектора определяют по формуле

где d u — диаметр канала инжектора, мм; V K — расход кислорода, м 3 /ч; р— давление кислорода, кгс/см 2 .

Пример. Расход кислорода V к = 4 м 3 /ч, давление р=3 кгс/см 2 . Подставляя эти значения в формулу, определяем диаметр канала инжектора

Зная диаметр канала инжектора (d и), определяют диаметр входного канала смесительной камеры (d c м) и выходного канала мундштука (d M) из соотношения

Для нормальной величины подсоса (т. е. разрежения в ацетиленовых каналах) в горелке имеет значение расстояние а между концом сопла инжектора и входом в смесительную камеру (см. рис. 80, а). При увеличении этого расстояния до некоторого предела подсос возрастает, а при уменьшении — падает.

Устойчивое горение пламени при нормальном составе смеси для ацетилено-кислородных горелок и мундштуков обеспечивается при скорости истечения смеси из сопла мундштука в пределах от 50 до 170 м/сек (для мундштуков с диаметром выходного канала d M от 0,6 до 3,5 мм) при этом избыточное давление смеси в трубке перед мундштуком должно быть в пределах 0,03—0,27 кгс/см 2 . При скорости истечения 20—40 м/сек возникают хлопки и обратные удары пламени, а при скорости 140—240 м/сек возможен отрыв пламени от мундштука горелки.

Для лучшего отвода тепла мундштуки изготовляют из теплостойких, высокотеплопроводных материалов - меди М3 или хромистой бронзы Брх0,5 (ЦМТУ3299-53), к которой в меньшей степени прилипают брызги расплавленного металла. Мундштуки горелок малой мощности и имеющие водяное охлаждение изготовляют из латуни ЛC59-1. Для устойчивого горения и правильной формы пламени требуется тщательная обработка поверхности выходного канала мундштука; недопустимы заусенцы, вмятины и другие повреждения, могущие вызвать отрыв, хлопок или обратный удар пламени. Снаружи мундштуки полируют для предупреждения налипания брызг металла.

В соответствии с ГОСТ 1077-69 и 5191-69 инжекторные ацетилено-кислородные сварочные горелки и резаки должны обеспечивать запас ацетилена не менее: горелки - 15%, резаки - 10% от максимального расхода газа.

На рис. 81 показаны инжекторные горелки средней мощности ГС-3 и малой мощности ГС-2. Горелки снабжаются сменным набором наконечников различных номеров, отличающихся расходом газа и предназначенных для сварки металла различной толщины. Номер наконечника подбирается в соответствии с толщиной свариваемого металла (стали) или требуемым удельным расходом ацетилена в дм 3 /ч на 1 мм толщины по данным табл. 9.

Промышленностью выпускались также горелки ГС-53 и «Москва» с характеристикой, аналогичной горелке ГС-3, и горелка «Малютка», соответствующая горелке ГС-2.

Для сварки и наплавки черных и цветных металлов большой толщины, заварки дефектов в крупногабаритных чугунных деталях, нагрева при правке, гибке и выдавливании металла и других подобных работах применяют горелки большой мощности ГС-4.

Они имеют два наконечника: № 8 для металла толщиной 30- 50 мм, на расход ацетилена 2,8-4,5 и кислорода 3,1-5 м 3 1ч, № 9 для толщин 50-100 мм, на расход ацетилена 4,5-7, кислорода 5-8 м 3 /ч. В этих наконечниках инжектор и смесительная камера установлены непосредственно перед мундштуком, а горючий газ подается в инжектор по трубке, расположенной внутри трубки для подачи кислорода. Этим предупреждается нагревание горючего газа и смеси отраженным теплом пламени, что уменьшает возможность обратных ударов и хлопков при работе в тяжелых условиях нагрева. Для работы на пропан-бутане горелка ГС-4 имеет два наконечника с сетчатыми мундштуками на расходы: № 8 - пропан-бутана 1,7-2,7, кислорода 6-9,5 л* 3 /ч; № 9 - пропан-бутана 2,7-4,2, кислорода 9,5-14,7 м 3 /ч.

К рукоятке (стволу) универсальных горелок ГС-3 можно присоединять также наконечники специального типа: многопламенные, для подогрева, паяния и др.

При сварке крупных деталей (например, заварке чугуна с подогревом и др.) применяются специальные теплоустойчивые наконечники НАТ-5-6 и НАТ-5-7, снабженные теплоизоляционной прослойкой из асбеста и экранирующим кожухом из жаростойкой стали Х25Т, отличающейся повышенной теплоустойчивостью и сопротивляемостью окислению при высоких температурах. Такие наконечники могут длительное время выдерживать сильный нагрев, не давая при этом хлопков и обратных ударов пламени. Для этих же работ на Бежицком сталелитейном заводе используются обычные наконечники, но снабженные дополнительной трубкой для подвода к ним охлаждающего воздуха. Такой наконечник № 6 требует для своего охлаждения 90 м 3 /ч воздуха при давлении 5 кгс/см 2 и может работать непрерывно в течение 15-20 мин.

Горелки ГС-2 применяют для сварки металла малых толщин от 0,3 до 4 мм. Эти горелки имеют вес 360-400 г и комплект наконечников № 0; 1; 2 и 3. Для них используют шланги с внутренним диаметром 6 мм.

Техническая характеристика наконечников № 1, 2 и 3 горелок ГС-2 такая же, как у соответствующих номеров наконечников нормальной горелки (см. табл. 9). Наконечник № 0 применяют для сварки металла толщиной от 0,3 до 0,6 мм, он рассчитан на расход ацетилена от 25 до 60 дм 3 /ч, кислорода от 28 до 70 дм 3 /ч, давление кислорода от 0,8 до 4 кгс/см 2 . Диаметры каналов наконечника следующие: инжектора - 0,18 мм, смесительной камеры - 0,6 мм, мундштука - 0,6 мм.

Для сварки, пайки и нагрева металлов очень малой толщины (0,1-0,6 мм) применяют горелки микромощности ГС-1 с наконечниками № 00 и 0. Наконечник № 00, предназначенный для толщин 0,1-0,25 мм, рассчитан на расход ацетилена 10-25 дм 3 /ч, кислорода 13-34 дм 3 /ч. Характеристика наконечника № 0 дана выше.

Безынжекторные горелки. В инжекторных горелках при сильном нагревании мундштука инжектирующее действие струи кислорода, вытекающей из сопла инжектора, ухудшается. В этом случае в инжекторной горелке состав горючей смеси изменяется и в ней появляется избыток кислорода, из-за чего приходится прерывать сварку и охлаждать мундштук.

Более постоянный состав горючей смеси дают безынжекторные горелки, в которые оба газа - кислород и ацетилен - поступают под одинаковым давлением - 0,5 - 1,0 кгс/см 2 . Горелки большой мощности и многопламенные, работающие в тяжелых условиях и при высокой температуре, обычно делаются безынжекторными и снабжаются устройствами для водяного охлаждения мундштука.

Схема безынжекторной горелки изображена на рис. 82, а. Кислород и ацетилен поступают в горелку под равными давлениями, а количество газов регулируют вентилями горелки.

ВНИИАвтогенмаш разработана газосварочная аппаратура, состоящая из постового беспружинного регулятора ДКР, автоматически обеспечивающего равенство рабочих давлений кислорода и ацетилена в безынжекторной горелке ГАР (равного давления). Горелка ГАР укомплектована семью наконечниками, рассчитанными на расход ацетилена от 50 до 2800 дм 3 /ч. Каждый наконечник имеет смесительную камеру с двумя калиброванными отверстиями: боковыми для ацетилена и центральным для кислорода. Кислород и ацетилен поступают в горелку из регулятора под одинаковыми давлениями (рис. 82,6). Регулирующим газом является ацетилен; при изменении давления ацетилена регулятор соответственно изменяет давление кислорода так, что оно всегда остается равным давлению ацетилена, поступающего в горелку. Поэтому состав горючей смеси в горелке остается постоянным.

Для повышения скорости сгорания и температуры пламени в пропан-бутан-кислородных горелках с односопловыми наконечниками применяется дополнительный подогрев и перемешивание газов до выхода их из мундштука. С этой целью в горелках ГЗУ-2-62 и ГЗМ-2-62М, разработанных ВНИИАвтогенмаш, имеются специальный подогреватель и подогревающая камера, располагаемые между трубкой горючей смеси и мундштуком наконечника (рис. 83, а).

Поступающая в мундштук 1 по трубке 5 смесь пропан-бутан-кислород проходит подогреватель 3 и направляется в камеру 2. Часть (5—10%) потока смеси поступает в каналы сопел 4 и образует факелы 6, нагревающие камеру 2. В камере 2 смесь подогревается до 300—360° С и, сгорая на выходе из мундштука 1, образует острое, резко очерченное ядро и факел пламени. Температура пламени в этом случае повышается примерно на 300—330° С. Подогревающие камеры изготовляют из нержавеющей стали IX18H9, так как латунные быстро выходят из строя вследствие выгорания цинка.

Горелками с подогревателями можно выполнять сварку стали толщиной до 5 мм пропан-бутан-кислородным пламенем при всех положениях шва в пространстве, а также сваривать чугун. Вместо пропан-бутана могут использоваться и другие газы-заменители: метан, природный и городской газы. Горелка ГЗУ-2-62 имеет четыре односопловых наконечника (№ 1, 2, 3 и 4) для сварки и три (№ 5, 6 и 7) сетчатых для подогрева. Сетчатые наконечники не имеют подогревателей и подогревающих камер. Горелка ГЗМ-2-62М снабжена только четырьмя односрпловыми наконечниками: № 0, 1, 2 и 3.

Расход газов для наконечников различных номеров составляет (в дм 3 /ч):

Для сварки и наплавки пропан-бутан-кислородным пламенем на Копейском машиностроительном заводе им. С. М. Кирова успешно применяют мундштуки, конструкция которых показана на рис. 83, б. Размеры мундштуков (мм) следующие:

Камерно-вихревые горелки. Для ряда процессов (нагрева, пайки, сварки пластмасс и др.) не требуется высокая температура, даваемая ацетилено-кислородным пламенем. Для этих процессов могут применяться камерно-вихревые горелки, работающие на пропано-воздушной смеси, разработанные и исследованные Ю. И. Некрасовым во ВНИИАвгогенмаше. Эти горелки имеют вместо мундштука камеру сгорания, в которую раздельно подаются пропан и воздух под давлением от 0,5 до 2 кгс/см 2 . Пропан подается в камеру через центральный канал сопла, а воздух, являющийся также вихреобразующим газом, поступает по многозаходным ленточным винтовым каналам, обеспечивающим «закрутку» газовой смеси в камере сгорания. Смесь пропана и воздуха сгорает в камере и выходит через ее концевое сопло с большой скоростью, образуя пламя необходимой температуры. Длина рабочей части пламени в зависимости от расхода газов равна от 5 до 25 мм. Регулируя коэффициент избытка воздуха в смеси от 1 до 4 можно получить пламя с температурой (соответственно) от 1700 до 350° С. Камера сгорания изготовляется из теплостойкой стали.

Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2011.05.31