Газовые горелки, их основные типы. Диффузные и
инжекционные горелки
Горелка – это устройство, предназначенное для подачи газа к месту сжигания, смешивания его с воздухом, обеспечения стабильного сжигания и регулирования горения.
По способу смешивания газа с воздухом горелки бывают:
По устройству – диффузные, инжекционные, смесительные и комбинированные (газомазутные).
По давлению – низкого и среднего. Низкое давление – газ до 500 мм вод.ст. (5кПа), воздух до 100 мм вод.ст. (1кПа); среднее давление – газ 500-15000 мм вод.ст. (5-150 кПа), воздух 100-300 мм вод.ст. (1-3 кПа).
Диффузные горелки
В этих горелках газ смешивается с воздухом в следствие взаимной диффузии газа и воздуха на границах вытекающего потока. Их ещё называют горелки внешнего смешивания. Они представляют собой заглушенный в торце отрезок трубы, вдоль которого – один или два ряда отверстий, просверленных в шахматном порядке.
Эти горелки отличаются простотой конструкции и обслуживания, бесшумностью. Основные недостатки – проблемы, связанные с регулированием горения, высокий коэффициент избытка воздуха.
Инжекционные горелки
В этих горелках первичный воздух подсасывается за счёт инжекции газа, выходящего из сопла. Для улучшения инжекции горелка имеет суживающуюся часть (конфузор), цилиндрическую и расширяющуюся (диффузор). Созданная в горелке газо-воздушная смесь через отверстие насадки или стабилизатора поступает в топку котла, где смешивается с вторичным воздухом и сгорает. С увеличением расхода газа в горелке увеличивается скорость его выхода из сопла и соответственно увеличивается количество подсасываемого воздуха.
Инжекционные горелки могут работать на низком и среднем давлении газа. В горелках среднего давления на выходе газа из горелки для предотвращения отрыва и проскакивания пламени существует туннель или устанавливается пластинчатый стабилизатор.
Смесительные горелки
Горелки с принудительной подачей воздуха вентилятором называют двухпроводными, смесительными (газ и воздух подаются по двум трубам и смешиваются в горелке). Они работают в основном на низком давлении газа, но некоторые конструкции рассчитаны и на среднее. Подача воздуха под давлением даёт возможность обеспечить большую тепловую мощность при сравнительно не больших размерах горелки.
Для лучшего перемешивания газ выходит через многочисленные отверстия, направленные под углом к потоку воздуха.
Во многих конструкциях горелок этого типа воздуху придают вращательное движение. Для этого используют завихрители с постоянным и регулируемым углом установки лопаток, придают горелке лепестковую форму или вводят воздух тангенциально в горелку цилиндрической формы.
Горелки позволяют регулировать длину и светимость факела, а также подавать к месту горения воздух, предварительно подогретый за счёт тепла отходящих газов. Полнота сгорания газа может быть обеспечена при минимальном коэффициенте избытка воздуха.
Недостатком этой горелки является: