Газовые горелки для отопительных котлов: современные решения - Газовая автоматика Sit, Honeywell, Brahma. Запчасти для отопительных котлов.
Поиск:  
Главная   |   Регистрация   |   Прайс-лист   |   Обратная связь   |   Как сделать заказ   |   Вопросы и ответы
Каталог
Корзина
Регистрация
Логин:
Пароль:

Природный газ, несомненно, – самый удобный, обладающий чрезвычайно высокими потребительскими качествами вид органического топлива. И тем не менее он требует внимательного отношения к организации топочного процесса.



Конструкция горелки должна обеспечить: смешение газа с определенным количеством воздуха, необходимым для его  полного  сгорания; надежность воспламенения; стабильность горения; полное сжигание при изменении нагрузки в широком диапазоне и т.д.
Все перечисленные требования могут быть реализованы только при использовании правильно сконструированной и установленной горелки. Кроме того, признаками хорошей горелки являются простота изготовления и монтажа, долговечность и безопасность в  работе, отсутствие сильного шума и вибрации. Если горелка рассчитана на 2–3 вида топлива, она должна допускать возможность быстрого перехода с одного из них на другой. В последние годы появилось еще одно немаловажное требование: конструкция горелки должна обеспечивать «малотоксичное» сжигание, т.е. при горении природного газа (как и в случае сжигания других видов топлива) в дымовых газах должно быть как можно меньше токсичных оксидов азота (NOx) и монооксида углерода (СО). Горение газообразного топлива в значительной степени определяется способом и быстротой смешения газа с воздухом, в состав которого входит кислород (О2). Для небольших отопительных котлов, как и в прежние годы, чаще всего используют атмосферные, а также вентиляторные горелки.


Атмосферными называются горелки с предварительным перемешиванием топлива и воздуха (типа Premix). Они не требуют дутьевого вентилятора и фактически повторяют (правда, в другом масштабе) широко распространенные в промышленной энергетике подовые горелки. Как и подовые горелки, они представляют собой набор полых стержней, в которые через эжектор подается газообразное топливо. Струя газа инжектирует воздух из окружающего пространства. Затем топливовоздушная смесь поступает в камеру сгорания через отверстия, распределенные по верхней образующей этих стержней. Электроды зажигания обеспечивают воспламенение топливовоздушной смеси и в камере горения, на некотором расстоянии от стержней образуется большое число факелочков с относительно низкой температурой.
Такими горелками оборудуются как настенные, так и напольные отопительные котлы. На рис. 1 показана схема настенного котла turboMAX фирмы Vaillant, в верхней части которого располагается атмосферная горелка с набором газовой арматуры, электродами розжига и контроля пламени. Принципиально такая же конструкция атмосферных горелок используется и рядом других производителей: на рис. 2 показана «начинка» камеры сгорания настенного отопительного котла Logamax (Buderus).

 

В нижней части камеры  размещается компактное горелочное устройство, не требующее дутьевого вентилятора. Газ и в этом котле сжигается в виде отдельных факелов, пламя не контактирует с трубами – стержнями, которые благодаря этому не нагреваются и не нуждаются в частой замене.
Несколько другая газовая горелка атмосферного типа показана на рис. 3.

Горелочными устройствами такой конструкции оснащают свои «настенники» Eolo Eco @ компании Immergas. Газ, проступающий в такую горелку через расположенные в два ряда инжекторы, увлекает за собой воздух. Сжигание образовавшейся смеси происходит на плоской поверхности с равномерно распределенными по ней сопловыми отверстиями;
при этом к факелам дополнительно поступает небольшое количество воздуха.
Особенностью данной горелки является также использование для ее охлаждения обратной воды. Примененные технические решения позволили не только повысить эффективность горения, но еще и снизить эмиссию токсичных компонентов (СО и NOx): котлы Eolo Eco @ попали в разряд, который, в соответствии со стандартами Европейского Союза (UNIEN 297 и EN 483), присваивается самым экологически чистым установкам. Подобными горелками оснащает некоторые модели настенных котлов и компания Viessmann.
Совершенно по-другому организовано горение в случае использования вентиляторных горелок (тип Jet, струйные).
Они отличаются принудительной (при помощи вентилятора) подачей воздуха, с точным регулированием его количества и
применяются (обязательно) в котлах с закрытой камерой сгорания, часто работающей под наддувом. В таких горелках топливо  смешивается с воздухом уже после выхода из горелки. Отличительная особенность совре менных вентиляторных горелок – высо
кая степень автоматизации и блочное исполнение (собственно горелка и дутьевой вентилятор с приводом). Такие комплексы (рис. 4), получившие название «автоматизированные блочные горелки» (АБГ), устанавливают на автономных котельных установках мощностью от 5 кВт и выше, что позволяет практически исключить участие человека в управлении работой отопительных устройств.

 

 

Автоматика горелки обеспечивает не только включение горелки, но и контроль безопасной эксплуатации: при возникновении аварийной ситуации горелка выключается автоматически, а повторный пуск возможен только после устранения неисправности. Каждая АБГ имеет газовый мульти блок (газовую рампу горелки).
Это достаточно компактное устройство включает в себя:
реле, выключающее горелку, когда давление на ее входе оказывается ниже установленного значения (при восстановлении рабочего давления горелка включается автоматически);
газовый фильтр;
стабилизатор давления газа, поддерживающий постоянное давление газа на выходе из мультиблока при изменении входного давления;
регулятор расхода газа 1-й и 2-й ступеней мощности горелок;
регулятор стартового давления газа.

В состав АБГ входит также реле давления воздуха, контролирующее работу вентилятора. При останове электродвигателя это реле выключает горелку. Во
всех АБГ (кроме одноступенчатых) имеется сервопривод управления воздушной заслонкой. Он меняет положение заслонки в тех случаях, когда необходимо изменить количество воздуха, идущего на горение.

В схему АБГ уже заложена функция оптимизации работы горелок при различных нагрузках, что устраняет необходимость в квалифицированном обслуживающем персонале. Кроме того, автоматизированные блочные горелки отличаются компактностью, удобны при осмотрах и замене отдельных узлов. Конструкции горелок позволяют производить (при необходимости) очистку некоторых деталей без разборки узла подвода топлива и демонтажа горелки. Заменяемые детали таких горелок обычно исключают возможность неправильной сборки, самопроизвольного перемещения или разъединения деталей.
Кроме чисто внешней разницы между атмосферными и вентиляторными горелками, имеется еще и существенное различие в качестве топочного процесса.
При их использовании мы имеем дело с диффузионным горением;
его скорость  определяется скоростью смешения топлива и воздуха. Атмосферные горелки сполным предварительным перемешива-
нием топлива и воздуха создают кинетическое горение, скорость которого целиком зависит от уровня температур.
Одна из принципиальных моделей горения газа, реализуемая вентиляторными горелками, приведена на рис. 5. Природный газ, подаваемый по центральному каналу, образует газовое ядро 1. Воздух, поступающий по периферийному каналу, создает кольцевой поток 2. Зона 3 – это объем, в котором присутствуют природный газ и продукты сгорания, а зона 4 – смесь воздуха и продуктов сгорания. Цифрой 5 на рисунке обозначен фронт пламени, а 6 – зона рециркуляции продуктов сгорания. 

 

Промежуточное положение между атмосферными и вентиляторными занимают горелки с неполным или частичным предварительным смешением, когда до выхода в топку газ смешивается только с частью необходимого для полного сгорания топлива, а остальной воздух подается в факел уже в камере горения. Этот режим часто называют диффузионно-кинетическим. В практическом плане способ смешивания топлива с воздухом приводит к следующим результатам: при диффузионном и диффузионно-кинетическом режимах горения получается вытянутый светящийся факел. Более длинный факел наблюдается у горелок без предварительного смешения. В отличие от этого, горелки с полным предварительным смешением газа и окислителя дают короткий, а в некоторых конструкциях – практически невидимый факел. Такие горелки даже условно называют беспламенными.
Если процесс перемешивания топлива с воздухом полностью или частично происходит в камере сгорания, немаловажное значение имеет характер воздушного потока: по этому признаку вентиляторные горелки делятся на прямоточные и вихревые. В первых структура факела зависит от формы устья горелки, которая может быть прямоточной, щелевой или круглой. Вихревые горелки могут иметь только круглое выходное сечение, но степень крутки будет определяться конструкцией лопаточного аппарата (последний может иметь тангенциальный или аксильный подвод воздуха, а угол наклона горелок определяет степень «раскрытия» вихревого факела).
В последние годы в связи с обострением конкуренции на мировом рынке отопительного оборудования ведущие изготовители газовых горелок и
отопительных котлов ищут новые оригинальные идеи, стараясь заинтересовать потенциальных потребителей всё более удобным и эффективным оборудованием. Так, например, немецкая фирма Vaillant свои новые напольные котлы типа atmoVIT оборудует газовыми атмосферными горелками с частичным предварительным смешением и теплопроводящими керамическими стержнями.
Наличие этих стержней в зоне максимального тепловыделения повышает стабильность воспламенения и улучшает экологические характеристики котла. Модель atmoVITexclusive с двухступенчатой горелкой такого типа имеет нормативный КПД 94 % и низкие (не более 70 мг/м3) выбросы оксидов азота.
Фирма Viessmann (Германия) предлагает новую серию газовых настенных котлов, оборудованных модулируемыми горелками оригинальных конструкций: на рис. 6 показана цилиндрическая горелка с предварительным смешением из нержавеющей стали, которой оснащаются настенные конденсатные котлы Vitodens 200. Область модуляции у этой горелки – 1 : 3. Кроме того, она отличается очень низкими выбросами оксидов азота, позволяющими выполнять требования стандарта «Голубой ангел».

 

 

Другой пример – модулируемая горелка MatriX-сompact с каталитическим покрытием (рис. 7).
Ею оборудуются газовые конденсатные «настенники» Vitodens 300 и Vitodens 333. Горелка представляет собой сетчатую полусферу из нержавеющей стали на плоской платформе. Реакции горения происходят в непосредственной близости от сетчатой полусферы, которая одновременно является ее стабилизатором. Горелка выполнена в комплекте с вентилятором, газовой комбинированной арматурой, топочным автоматом и реле давления воздуха. Она может работать в широком (1 : 4) модулируемом диапазоне и обладает высокой эксплуатационной надежностью. Главные же ее достоинства (с учетом использования в настенных котлах) – компактность и низкие удельные выбросы токсичных загрязнителей:
NOx – не более 19 мг/м3 и
СО – не более 7 мг/м3.

 

Мировые производители котлов небольшой мощности применяют и другие интересные решения в области организации сжигания газа. Так, на
рис. 8 показана рабочая часть малотоксичной модулируемой горелки, используемой в котлах фирмы Remeha Waremetechnik. Она представляет собой
цилиндр, покрытый металлической оплеткой. Горелка работает под наддувом и относится к классу Premix.



Источник: aqua-therm.ru

Версия для печати Версия для печати

Голосование

Новости
05.06.2010
Honeywell - мировой лидер в области автоматизации

05.05.2010
HONEYWELL ЗАВЕРШАЕТ ПРИОБРЕТЕНИЕ ENRAF

15.04.2010
ИСТОРИЯ КОМПАНИИ HONEYWELL

03.02.2010
Отопительные системы

01.12.2009
Отопительные системы 2

Все новости...

Thor Steinar, Lonsdale, Pit Bull. Интернет-магазин Правой моды
Rambler's Top100 Яндекс цитирования