Источником энергии в большинстве теплотехнических процессов является хим теплота ископаемых видов углеводородного горючего: угля, нефти с ее производными, природного газа, также торфа, сланцев и т. п. Высвобождение хим теплоты горючего осуществляется в процессе сжигания его в консистенции с окислителем, почти всегда – с кислородом воздуха, пореже – с незапятнанным (техническим) кислородом. Для сжигания горючего используются разные горелки.
Систематизация горелоk
Для действенного сжигания горючего горелочное устройство делает последующие функции:
подготавливает горючее и воздух для горения, придавая им требуемые направления и скорости движения (в неких случаях в горелке происходит подготовительный обогрев газа либо воздуха)
подготавливает горючую смесь (смешивает газовое горючее и воздух либо распыляет жидкое горючее и смешивает его с воздухом)
производит подачу приготовленной горючей консистенции в рабочее место либо топку
выравнивает воспламенение
Зависимо от типа горелочное устройство может предназначаться для выполнения только части перечисленных функций.
Процесс сжигания газообразного горючего можно условно поделить на три главные стадии:
смешение горючего с воздухом для горения
обогрев топливовоздушной консистенции до температуры воспламенения;
фактически процесс горения, т. е. реакция окисления горючих компонент горючего кислородом воздуха, которая протекает фактически одномоментно.
1-ые две стадии требуют еще больше времени, и по этой причине организация смешения в значимой степени определяет весь процесс сжигания, свойства факела, а как следует – рассредотачивание температур в рабочем пространстве топочной камеры.
Так как при разработке систем отопления предпочтение отдается требованиям технологии, в базу систематизации горелочных устройств положены степень развития в их процесса смешения горючего с воздухом для горения, методы подачи горючего и воздуха, нрав истекающих потоков и другие технологические особенности.
Классификационные признаки горелок и их свойства, регламентированные эталоном, можно представить в последующем виде:
Горелки делятся по методу подачи воздуха и горючего. Различают инжекционные грелки, в каких струи газа инжектируют воздух, и дутьевые (либо напорные), в каких воздух подается принудительно, с помощью автономного дутьевого вентилятора либо встроенного вентилятора (в так именуемых блочных горелках). В очень редчайших и специфичных случаях (к примеру, в барабанных сушилках на цементных либо металлургических предприятиях) встречаются горелки, в каких воздух подается за счет разрежения в рабочем объеме (в барабанной сушилке). Но в отопительных и промышленных котлах употребляют, обычно, дутьевые либо инжекционные (атмосферные) горелки.
По степени подготовки горючей консистенции все горелочные устройства можно поделить на горелки без подготовительного смешения (воздух смешивается с топливом после выхода из горелки, в объеме топочной камеры; в Европе они именуются горелками типа jet), с неполным подготовительным смешением (в горелке с топливом смешивается только часть воздуха, именуемого первичным) и с полным подготовительным смешением (в топку поступает уже перемешанная газовоздушная смесь; premix). Понятно, что в последнем случае идет речь только о газовых горелках, а все виды водянистого горючего подразумевают внедрение горелок без подготовительного смешения.
Горелки различаются по нраву потока, вытекающего в топочную камеру. Этот поток может быть прямоточным либо закрученным. В последнем случае различают неразомкнутый и разомкнутый факел, в каком имеется приосевая зона рециркулирующих товаров сгорания. Не считая того, вихревые грелки отличаются по типу размещения сопловых отверстий: имеются горелки с центральной, периферийной и комбинированной подачей газа.
Классификационным признаком горелки можно считать также возможность (либо отсутствие способности) регулировать свойства факела (его протяженность, крутку и т. д.).
Большая часть конструкций больших горелок для промышленных котлов допускают возможность конфигурации коэффициента излишка воздуха (т. е. соотношения воздух–горючее). Но отопительные котлы маленький мощности оборудуют, обычно, горелками с нерегулируемым (хорошим по условиям горения) коэффициентом излишка воздуха. Этот параметр (т. е. возможность либо невозможность регулировать излишек воздуха) также является принципиальным классификационным признаком горелочных устройств.
Совместно с топливом в горелки подается воздух, который может быть прохладным (когда он подается конкретно от дутьевого вентилятора) либо нагретым (при подаче его также от высоконапорного дутьевого вентилятора, но только через трубчатый либо регенеративный воздухоподогреватель). Таким макаром, можно систематизировать горелки и по температуре воздуха на входе.
Очередной классификационный признак – степень автоматизации горелки. Можно гласить о стопроцентно автоматических устройствах, на которых все пусковые операции совершаются от нажатия кнопки; о горелках с ручным управлением, когда оператор все операции по пуску и останову котла должен делать без помощи других, в строго определенной последовательности; и о горелках автоматических, где объем ручного управления сведен до минимума, но все таки превосходит обычное нажатие кнопки «пуск» либо «останов».
И естественно, главный классификационный признак хоть какой горелки – это вид горючего, на который она рассчитана. Маленькие отопительные котлы оборудуют в большинстве случаев газовыми либо дизельными горелочными устройствами. На более большие отопительные и промышленные котлы устанавливают мазутные горелки. Нередко встречаются двухтопливные горелки (к примеру, солярка–газ либо мазут–газ). Большие промышленные и энерго котлы оборудуют не только лишь газовыми либо мазутными горелками, да и пылеугольными, через которые в топку поступает размельченное жесткое горючее (уголь, торф, сланцы).
