Încălzirea pe gaz a spațiilor industriale și rezidențiale este controlată prin control automat. Tehnologiile de astăzi fac posibilă o conduită precisă regulament temperatura dorită, economisind în același timp combustibil. Acest rezultat a fost atins datorita folosirii arzatoarelor cu optiunea de reglare a puterii, care este asigurata de automatizarea arzatorului pe gaz.
Un arzător pe gaz cu control automat pentru un cazan este un aparat care amestecă gazul cu aerul și arde această compoziție rezultată într-o cameră de ardere.
Cum funcționează sistemul automat de control al temperaturii?
Cel mai simplu sistem de reglare automată a temperaturii setate cu ajutorul unui arzător cu gaz funcționează după cum urmează: gazul este furnizat către arzător, care este aprins de funcția de aprindere și astfel are loc arderea constantă. În acest caz, arzătorul în sine funcționează la puterea sa maximă. Când se atinge o anumită temperatură a lichidului de răcire sau a aerului din cameră, echipamentul automat al arzătorului cu gaz stinge focul.
Pentru a menține temperatura setată, arzătorul este pornit și oprit în mod constant.
Clasificarea arzatoarelor pe gaz prin controlul temperaturii
Odată cu dezvoltarea modernă a tehnologiei, au fost dezvoltate metode noi și îmbunătățite de control automat al temperaturii:
- Arzătoarele cu o singură treaptă sunt cele mai simple dispozitive, al căror principiu a fost descris mai sus. Aceste arzătoare funcționează în același mod.
- Arzatoarele cu doua trepte sunt dispozitive care pot functiona in doua stari (40% si 100% din puterea totala), comutandu-se automat intre ele.
- Arzătoare glisante în două trepte - acestea funcționează și în două stări (40% și 100%), dar comutarea în sine între moduri este mai lină, ceea ce economisește semnificativ combustibilul în sine și îmbunătățește calitatea menținerii temperaturii.
- Arzatoarele pe gaz modulate cu comenzi automate pentru centrala sunt cele mai functionale aparate capabile sa functioneze intr-un domeniu larg de putere (de la 10 la 100%). Pot menține un regim de temperatură cu o abatere de numai 20C de la valoarea inițială. În același timp, eficiența arderii combustibilului crește, iar sarcinile de temperatură pe părțile încălzitorului scad.
Cel mai eficient dintre toate este schimbătorul de căldură din cupru, deoarece are pereți subțiri și o conductivitate termică bună. DAR, nu tolerează tensiuni de temperatură ridicată, prin urmare, are o perioadă scurtă de funcționare. In combinatie cu automatizarea arzatorului cu gaz modulator, durata de viata a arzatorului pe gaz creste.
Arzătoarele pe gaz cu opțiunea de a schimba nivelul de ardere sunt scumpe, dar eficiența lor plătește rapid toate costurile:
- temperatura se mentine intr-un interval mic;
- economii de combustibil de până la 30%;
- durata de viață a întregului dispozitiv este mărită.
Așa că vă recomandăm să cumpărați un arzător pe gaz cu echipament automat!
Elementele principale ale sistemului de autocontrol
Dispozitive incluse în circuitul electric al arzătorului pentru a porni funcționarea automată a dispozitivului:
- Releu max. si minime. presiunea gazului - are o structură ușoară, care îi afectează durata de viață lungă. Principiul de funcționare este că presiunea gazului afectează membrana, iar atunci când se abate de la modul setat, sistemul este declanșat, iar supapa de control efectuează munca necesară. Releu min. presiunea gazului protejează împotriva scăderii presiunii gazului până la un punct critic, iar presostatul maxim se reglează, prevenind creșterea valorii admisibile.
- Releu pentru presiunea min si max a agentului de incalzire - protejeaza sistemul de incalzire de scaderea si cresterea excesiva a presiunii dispozitivului de incalzire. Ambele opțiuni sunt periculoase și nedorite pentru funcționarea continuă a cazanului, prin urmare, atunci când se atinge un punct critic (inferior sau superior), centrala se oprește, adică alimentarea cu gaz se oprește.
- Controlerul de ardere este o parte care integrează funcționarea întregului arzător într-un proces de ansamblu. Funcționarea arzătoarelor pe gaz ale cazanelor de încălzire cu automatizare este împărțită în mai multe secțiuni, care corespund poziției necesare a supapei de control al combustibilului și a clapetei de aer. După ce a primit un semnal despre o temperatură scăzută, controlerul deschide mecanismele adecvate pentru a crește forța de ardere. Funcționarea controlerului se bazează pe semnale de la diferiți senzori (temperatura, presiune).
- Termostatul este un dispozitiv de semnalizare pentru atingerea nivelurilor limită de temperatură. Pe semnalul său, se efectuează o schimbare a modurilor de ardere.
- Senzor de umplere cazan - necesar pentru a proteja arzatorul de pornire, fara prezenta agentului de caldura in cazan.
Conexiunea senzorilor depinde în mare măsură de producătorul cazanului. Aceste date pot fi văzute în pașaportul dispozitivului, iar caracteristicile de conectare a senzorilor sunt descrise cu atenție în instrucțiuni suplimentare. În acest caz, conexiunea și setarea sistemului automat ar trebui să fie controlate de un angajat al serviciului de gaz. În prezența sa se efectuează și punerea în funcțiune, cu indispensabila întocmire a unui act privind funcționarea echipamentelor pentru funcționare în siguranță.
Tipuri de sisteme de control automat pentru cazane pe gaz
Există sisteme de control de diferite mărci și scopuri, dar toate funcționează după aceleași principii. Ele diferă doar prin funcționalitatea sistemului și dependența de rețeaua electrică.
Toate soiurile pot fi combinate în trei grupuri principale de automatizare a arzătoarelor cu gaz:
- Tipuri nevolatile.
- Sisteme de fire volatile.
- Wireless volatil.
Structura de control nevolatilă a cazanului este cea mai de bază automatizare pentru un încălzitor. Principiul său de funcționare se bazează pe legea fizică a expansiunii atunci când materialul este încălzit. Un efect similar al unei astfel de legi poate fi observat pe exemplul unui termometru - mercurul, atunci când este încălzit, se extinde și se ridică în tub, fixat pe scară. Procesul invers poate fi observat în timpul răcirii.
Acum imaginați-vă că aceeași structură stă în interiorul cazanului și măsoară temperatura dispozitivului încălzit, doar că în loc de mercur se folosește un alt material (metal). Se extinde atunci când este încălzit și afectează maneta mecanică de oprire a gazului. De îndată ce arzătorul se răcește, metalul este comprimat, acționând asupra pârghiei, iar fluxul de gaz este reluat.
Sistemul de control al cazanului volatil functioneaza din reteaua electrica - ceea ce creeaza inconveniente, dar in acelasi timp creste productivitatea echipamentelor. Partea principală a unor astfel de sisteme este termostatul. În funcție de regimul de temperatură, acesta trimite un impuls electromagnetic către supapa de gaz. Dar cu ajutorul unui program special, este posibil să programați modul de temperatură cu câteva zile înainte, săptămâni sau chiar luni.
Sistemul de control fără fir nevolatil al cazanului funcționează pe același principiu ca și cel cu fir. Singura diferență este că modulul de control al versiunii fără fir este situat în orice loc convenabil pentru dvs., în timp ce nu este conectat cu un fir la dispozitiv.
Unele dispozitive prevăd instalarea unui modul GSM, care oferă acces prin intermediul gadgeturilor mobile (smartphone-uri, tablete). Pentru a afla cele mai recente date despre starea dispozitivului, trebuie doar să accesați aplicația de pe smartphone și să introduceți parola necesară.
Prin intermediul dispozitivelor mobile, este posibil nu numai controlul arzătoarelor pe gaz cu cazane automate de încălzire, ci și controlul acestora. Iar în cazul unei situații speciale, sistemul îți va trimite automat o notificare sub formă de SMS la numărul tău.
Astăzi, tehnologiile moderne pot asigura controlul automat complet asupra unui sistem de încălzire autonom, fără a crea eforturi suplimentare.
Cazanele de încălzire pe gaz au o structură complexă. Designul lor include camere de ardere, arzatoare pe gaz pentru cazane, sunt dotate cu automatizare. Echipamentul cu dublu circuit include și cazane care încălzesc apa pentru nevoile casnice. Indiferent de marca și modelul unui cazan pe gaz, cea mai importantă parte este arzătorul. Eficiența întregului sistem de încălzire al casei, precum și economisirea resurselor de combustibil, depinde în mare măsură de aceasta.
Clasificarea arzatoarelor pe gaz
Într-un dispozitiv numit arzător cu gaz are loc un proces de amestecare a gazului furnizat și a aerului admis sau forțat, urmat de arderea compoziției combustibile în camera de ardere. Poate funcționa în condițiile de alimentare cu gaz principal, precum și dintr-un cilindru sau un rezervor special. Procesul în sine depinde de caracteristicile arzătorului și de posibilitatea de reglare a acestuia la anumite condiții.
În funcție de metoda de admisie a aerului, arzătoarele cu gaz sunt împărțite în două tipuri:
- atmosferic - un amestec aer-gaz se obține prin aspirarea naturală a aerului din spațiul înconjurător și amestecarea acestuia cu gazul furnizat;
- presurizat, folosind un ventilator, suflând forțat aer;
- combinate.
În primul caz, se spune despre cazane cu camere de ardere deschise, iar în al doilea - cu cele închise. De asemenea, arzatoarele pe gaz pentru cazane de incalzire au un alt tip de control al puterii:
- într-o singură etapă - cel mai simplu și mai accesibil;
- în două etape - cu două moduri de funcționare cu comutare automată;
- lin în două trepte - cu control moale al flăcării între două trepte;
- modulat - cel mai eficient si fiabil, cu reglare precisa si rapida in functie de schimbarea regimului de temperatura a lichidului de racire. Diferă prin costul ridicat.
Ce să cauți atunci când alegi
La cumpărare, trebuie să țineți cont de condițiile de funcționare ale echipamentului de încălzire, de particularitățile funcționării acestuia și de posibilitatea de întreținere. Dimensiunile arzătorului pe gaz trebuie să fie în conformitate cu dimensiunile cuptorului cazanului, altfel, în loc de fiabilitate și durabilitate, va fi posibilă obținerea unei camere de ardere arsă.
Fiecare dintre arzătoare are propriile caracteristici, datorită cărora se alege unul sau altul model pentru fiecare caz specific.
O anumită valoare atunci când alegeți un arzător pe gaz este:
- producător;
- specificații;
- model;
- Preț;
- compatibilitate hardware.
Arzatoare atmosferice
Acest design este un tub perforat cu o secțiune de profil, în care este alimentat gaz. În tub se creează o presiune redusă, datorită căreia aerul este aspirat în el direct din încăperea în care se află cazanul. Ca urmare, se formează o substanță combustibilă care susține procesul de ardere după aprinderea fitilului cu ajutorul unui element piezo sau electric. Astfel de arzătoare au un alt nume - injecție.
Arzatoarele atmosferice sunt destul de des numite arzatoare pe gaz, concepute pentru incalzirea cazanelor echipate cu camere de ardere deschise.
Opțiunea avută în vedere de arzătoare pe gaz este perfectă pentru case mici, de până la 100 mp. metri. Arzatoarele atmosferice pe gaz pentru un cazan sunt de obicei mai ieftine decât omologii sub presiune. Dar costul modelelor moderne cu automatizare este mare.
Avantaje
Arzătoarele atmosferice sunt utilizate pe scară largă de proprietarii de case private. Caracteristicile lor pozitive includ:
- zgomot;
- compactitate;
- independența majorității modelelor față de sursa de alimentare;
- fiabilitatea datorită simplității constructive;
- costuri de operare reduse;
- preț accesibil.
dezavantaje
Putem spune următoarele despre punctele slabe:
- putere redusă;
- eficiență scăzută (nu mai mult de 90%);
- sensibilitate la modificări frecvente ale presiunii gazului furnizat (necesitatea de a instala automatizări suplimentare, în special, un releu de control care răspunde la schimbările de presiune);
- mentinerea unui nivel ridicat de curatenie in incaperea in care se afla centrala, pentru a evita infundarea arzatorului cu praf.
Creșterile de presiune pot duce la arderea duzei arzătorului cu gaz cu o alimentare redusă de gaz sau la arderea schimbătorului de căldură cu o înălțime excesivă a flăcării.
Arzatoare sub presiune
Pentru lucrul cu cazane echipate cu o cameră de ardere închisă, presurizate sau suflate, sunt destinate arzătoarelor. Aerul este forțat aici de fani. În acest caz, există o posibilitate suplimentară de reglare flexibilă a debitului amestecului gaz-aer, în legătură cu care, există o reală realizare a indicatorilor de înaltă eficiență.
Arzatoarele sub presiune au un design mai complex. Este de remarcat faptul că aerul este furnizat acestui dispozitiv în părți, dar se amestecă cu gazul aproape instantaneu. Cazanele pe gaz, la rândul lor, au și ele propriile diferențe față de cele care funcționează în tandem cu arzătoarele atmosferice.
Schematic, cazanul este reprezentat de butoaie de diferite diametre și adâncimi introduse unul în celălalt în așa fel încât fundul acestora să fie în vârf. Între pereți circulă un lichid de răcire, care este încălzit de torța arzătorului din mai multe părți simultan - de sus și pe laterale. Acest design asigură o performanță ridicată a echipamentului.
O diferență semnificativă între arzătoarele cu suflare și arzătoarele atmosferice este că primele nu sunt considerate parte integrantă a cazanelor, ci echipamente suplimentare care sunt achiziționate separat.
Arzătoarele moderne sub presiune sunt echipate în mod necesar cu automatizare, care asigură funcționarea neîntreruptă și fiabilă a echipamentelor de încălzire. În exterior, arată ca un bloc, în interiorul căruia se află arzătorul însuși cu un ventilator electric încorporat.
Dispozitivele luate în considerare sunt împărțite în:
- vortex, echipat cu ieșiri rotunde. Oferă un flux de aer puternic și ardere stabilă;
- flux direct, care furnizează un amestec combustibil prin orificiile de evacuare de diferite forme (cerc, fantă, dreptunghi).
Avantaje
Trebuie remarcat că arzătoarele cu gaz sub presiune:
- sigur - procesul de ardere are loc într-un spațiu izolat;
- foarte productiv și extrem de eficient, datorită caracteristicilor de design, eficiența este de aproximativ 95%;
- insensibil la căderile de presiune - o scădere a indicatorului este compensată de prezența unui ventilator;
- prietenos cu mediul;
- au capacitatea de a înlocui cu alte tipuri de arzătoare.
dezavantaje
Nu este ușor să găsești echipamente lipsite de defecte. Sunt prezente și în arzătoarele cu suflare:
- prezența zgomotului în timpul funcționării dictează necesitatea instalării cazanului într-o cameră separată;
- dependența de energie electrică necesită prezența unui UPS în sistem;
- dimensiunile volumetrice fac imposibilă instalarea echipamentelor de încălzire în încăperi mici;
- costul ridicat al dispozitivului împiedică utilizarea lui de către toate categoriile de consumatori.
Arzatoare combinate
Sunt produse pentru cazane de incalzire combinata capabile sa functioneze atat pe gaz cat si pe combustibil lichid (pacura, motorina). Astfel de dispozitive nu necesită înlocuire în cazul trecerii de la un amestec combustibil la altul. Dar procesul de comutare în sine este destul de complicat și necesită prezența unui profesionist.
Arzatoarele in cauza sunt complet automatizate, ceea ce minimizeaza factorul uman. Au funcții pentru controlul puterii flăcării, a modului de ardere și a altor procese la fel de utile.
Arzatoarele combinate nu au câștigat popularitate în rândul proprietarilor de case datorită designului lor complex și prețului ridicat, combinat cu eficiența scăzută.
Îngrijirea adecvată este cheia pentru funcționarea pe termen lung
În timpul funcționării, arzătorul cu gaz trebuie curățat de funingine în timp util. Apare în timpul funcționării și, dacă se acumulează în cantități mari, poate duce la aprindere bruscă. O inspecție planificată a echipamentului și întreținerea regulată a încălzitorului și a arzătorului pe gaz va ajuta la evitarea problemelor.
Când vă curățați, vă recomandăm să vă familiarizați cu instrucțiunile incluse. Dar o soluție mai prudentă ar fi să contactați specialiști care au experiență în acest domeniu. În acest caz, munca va fi mult mai rapidă și de mai bună calitate, cu cea mai mică cantitate de murdărie.
Arzător de gaz este un dispozitiv de amestecare a oxigenului cu combustibil gazos pentru a alimenta amestecul la ieșire și a-l arde pentru a forma o flacără stabilă. Într-un arzător cu gaz, combustibilul gazos furnizat sub presiune este amestecat într-un dispozitiv de amestecare cu aer (oxigenul aerului) și amestecul rezultat este aprins la ieșirea din dispozitivul de amestecare pentru a forma o flacără constantă stabilă.
Arzatoarele pe gaz ofera o gama larga de beneficii. Construcția unui arzător pe gaz este foarte simplă. Pornirea acestuia durează o fracțiune de secundă și un astfel de arzător funcționează aproape fără eșec. Arzatoarele pe gaz sunt folosite pentru incalzirea cazanelor sau aplicatii industriale.
Astăzi există două tipuri principale de arzătoare cu gaz, separarea lor se efectuează în funcție de metoda utilizată pentru formarea unui amestec combustibil (format din combustibil și aer). Distingeți între dispozitivele atmosferice (injecție) și supraalimentate (ventilație). În cele mai multe cazuri, primul tip face parte din cazan și este inclus în costul acestuia, în timp ce al doilea tip este cel mai adesea achiziționat separat. Arzatoarele cu gaz fortat ca instrument de ardere sunt mai eficiente, deoarece sunt alimentate cu aer de un ventilator special (incorporat in arzator).
Arzatoarele pe gaz sunt destinate:
- alimentarea cu gaz si aer a frontului de ardere;
- formarea amestecului;
- stabilizarea frontului de aprindere;
- asigurarea intensitatii necesare a arderii.
Tipuri de arzatoare pe gaz:
Arzator cu difuzie - arzator in care combustibil si aer
sunt amestecate prin ardere.
Arzator cu injectie - arzator gaz premix cu aer, în care unul dintre mediile necesare arderii este aspirat în camera de ardere a altui mediu (sinonim - arzător de ejecție)
Arzător gol pentru premix - un arzator in care gazul este amestecat cu un volum intreg de aer in fata orificiilor de evacuare.
Arzător de premix fără gol– un arzator in care gazul nu este complet amestecat cu aerul din fata orificiilor de evacuare. Arzator atmosferic pe gaz– arzător de gaz cu injecție cu premixare parțială a gazului cu aer, folosind aer secundar din mediul înconjurător al flăcării.
Arzator special– un arzător, al cărui principiu de funcționare și proiectare determină tipul unității de încălzire sau caracteristicile procesului tehnologic.
Arzător recuperator– arzator echipat cu recuperator pentru incalzire gaz sau aer
Arzător regenerativ- un arzator echipat cu un regenerator pentru incalzirea gazului sau aerului.
Arzator automat– un arzător echipat cu dispozitive automate: aprindere de la distanță, control flăcări, control presiunii combustibilului și aerului, supape de închidere și comenzi, reglare și semnalizare.
arzător de urină– arzător cu gaz, în care energia jeturilor de gaz care iese este folosită pentru a antrena un ventilator încorporat care sufla aer în arzător.
Arzător pilot– arzator auxiliar folosit pentru a aprinde arzatorul principal.
Cele mai aplicabile astăzi sunt clasificarea arzătoarelor după metoda de alimentare cu aer, care sunt împărțite în:
- fără suflare - aerul intră în cuptor din cauza rarefării în acesta;
- injectie - aerul este aspirat datorita energiei curentului de gaz;
- explozie - aerul este furnizat arzătorului sau cuptorului prin intermediul unui ventilator.
Arzătoarele cu gaz sunt utilizate la diferite presiuni de gaz: scăzută - până la 5000 Pa, medie - de la 5000 Pa la 0,3 MPa și ridicată - mai mult de 0,3 MPa. Cel mai adesea folosesc arzătoare care funcționează la presiune medie și scăzută a gazului.
Puterea termica a arzatorului pe gaz, care este maxima, minima si nominala, este de mare importanta.
În timpul funcționării pe termen lung a arzătorului, unde se consumă mai mult gaz fără a se rupe flacăra, se atinge puterea termică maximă.
Puterea de căldură minimă are loc cu funcționarea stabilă a arzătorului și cel mai mic consum de gaz fără spargerea flăcării.
Atunci cand arzatorul functioneaza la o valoare nominala, oferind randament maxim cu cea mai mare exhaustivitate a arderii, debitul de gaz se realizeaza prin puterea termica nominala.
Este permisă depășirea puterii termice maxime peste nominală cu cel mult 20%. Dacă puterea termică nominală a arzătorului conform pașaportului este de 10.000 kJ/h, maximul ar trebui să fie de 12.000 kJ/h.
O altă caracteristică importantă a arzătoarelor pe gaz este domeniul de reglare a puterii de căldură.
Astăzi, se utilizează un număr mare de arzătoare de diferite modele. Un arzător este selectat în funcție de anumite cerințe, care includ: stabilitate cu modificări ale puterii termice, fiabilitate în funcționare, compactitate, ușurință în întreținere, asigurând integralitatea arderii gazelor.
Principalii parametri și caracteristici ale arzătoarelor cu gaz utilizate sunt determinate de cerințele:
- puterea termică, calculată ca produs al consumului orar de gaz, m 3 / h, cu cea mai mică putere calorică, J / m 3, și care este principala caracteristică a arzătorului;
- parametrii gazului de ardere (putere calorică netă, densitate, număr Wobbe);
- puterea termică nominală, egală cu puterea maximă atinsă în timpul funcționării pe termen lung a arzătorului cu un „factor de exces de aer a minim” și cu condiția ca subarzătorul chimic să nu depășească valorile stabilite pentru acest tip de arzător;
- presiunea nominala a gazului si aerului corespunzatoare puterii termice nominale a arzatorului la presiunea atmosferica in camera de ardere;
- lungimea relativă nominală a pistolului egală cu distanța de-a lungul axei pistolului de la secțiunea de ieșire (duza) a arzătorului la puterea termică nominală până la punctul în care conținutul de dioxid de carbon la α = 1 este egal cu 95% din valoarea sa maximă;
- coeficient de reglare limitatoare a puterii termice, egal cu raportul dintre puterea termica maxima si cea minima;
- coeficientul de reglare a functionarii arzatorului din punct de vedere al puterii termice, egal cu raportul dintre puterea termica nominala si minim;
- presiunea (vid) in camera de ardere la puterea nominala a arzatorului;
- ingineria termică (luminozitate, grad de întuneric) și caracteristicile aerodinamice ale pistoletului;
- consumul specific de metal și material și consumul specific de energie, raportat la puterea termică nominală;
- nivelul presiunii acustice generat de arzatorul de functionare la puterea termica nominala.
Cerințe pentru arzător
Pe baza experienței de operare și a analizei proiectării arzătoarelor, pot fi formulate principalele cerințe pentru proiectarea acestora.
Designul arzătorului ar trebui să fie cât mai simplu posibil: fără piese în mișcare, fără dispozitive care modifică secțiunea transversală pentru trecerea gazului și a aerului și fără piese de formă complexă situate lângă nasul arzătorului. Dispozitivele complexe nu se justifică în timpul funcționării și eșuează rapid sub influența temperaturilor ridicate din spațiul de lucru al cuptorului.
Secțiunile pentru evacuarea gazului, aerului și amestecului gaz-aer trebuie elaborate în timpul creării arzătorului. În timpul funcționării, toate aceste secțiuni trebuie să rămână neschimbate.
Cantitatea de gaz și aer furnizată arzătorului trebuie măsurată cu dispozitive de accelerație pe liniile de alimentare.
Secțiunile transversale pentru trecerea gazului și a aerului în arzător și configurația cavităților interne trebuie selectate astfel încât rezistența pe traseul mișcării gazului și aerului în interiorul arzătorului să fie minimă.
Presiunea gazului și a aerului ar trebui să asigure, în general, vitezele necesare în secțiunile de evacuare ale arzătorului. Este de dorit ca alimentarea cu aer la arzător să fie reglată. Alimentarea neorganizată cu aer ca urmare a vidului în spațiul de lucru sau prin injectarea parțială a aerului cu gaz poate fi permisă numai în cazuri speciale.
Modele de arzătoare.
Elementele principale ale unui arzător cu gaz: un mixer și o duză pentru arzător cu dispozitiv de stabilizare. În funcție de scopul și condițiile de funcționare ale arzătorului pe gaz, elementele acestuia au un design diferit.
V arzatoare cu difuzie gaz, gaz și aer sunt furnizate în camera de ardere. Amestecarea gazului cu aerul are loc în camera de ardere. Majoritatea arzătoarelor cu gaz de difuzie sunt montate pe pereții unui cuptor sau ai cuptorului. În cazane, așa-numitele. arzătoare cu focar pe gaz, care sunt amplasate în interiorul cuptorului, în partea inferioară a acestuia. Un arzător cu vatră pe gaz este format din una sau mai multe conducte de distribuție a gazului în care sunt forate găuri. Țeava cu găuri este instalată pe grătarul sau vatra cuptorului într-un canal cu fante căptușit cu cărămizi refractare. Cantitatea necesară de aer intră prin canalul cu fante refractare. Cu un astfel de dispozitiv, arderea fluxurilor de gaz care ies din orificiile din conductă începe în canalul refractar și se termină în volumul cuptorului. Arzatoarele de jos au rezistenta scazuta la trecerea gazului, astfel incat pot functiona fara explozie fortata.
Arzatoarele cu difuzie de gaz se caracterizeaza printr-o temperatura mai uniforma de-a lungul lungimii flacarii.
Cu toate acestea, aceste arzătoare cu gaz necesită un raport de exces de aer crescut (în comparație cu cele cu injecție) și, de asemenea, creează solicitări termice mai mici în volumul cuptorului și condiții mai proaste pentru arderea ulterioară a gazului în partea de coadă a flăcării, ceea ce poate duce la arderea incompletă a gazului. .
Arzatoare cu difuzie gazele sunt utilizate în cuptoare și cazane industriale, unde este necesară o temperatură uniformă pe toată lungimea pistolului. În unele procese, arzătoarele cu difuzie de gaz sunt indispensabile. De exemplu, în cuptoare din sticlă, cu vatră deschisă și alte cuptoare, atunci când aerul de ardere este încălzit la temperaturi care depășesc temperatura de aprindere a gazului combustibil cu aer. Arzatoarele cu difuzie de gaz sunt folosite cu succes si in unele cazane de apa calda.
V arzatoare cu injectie aerul de ardere este aspirat (injectat) datorita energiei jetului de gaz si amestecarea lor reciproca are loc in interiorul corpului arzatorului. Uneori, în arzătoarele cu injecție de gaz, aspirația cantității necesare de gaz combustibil, a cărui presiune este apropiată de cea atmosferică, este realizată de energia curentului de aer. În arzătoarele cu amestec complet (tot aerul necesar arderii este amestecat cu gazul), funcționând pe gaz de medie presiune, se formează o flacără scurtă și arderea se termină într-un volum minim al cuptorului. În arzătoarele cu injecție de gaz parțial amestecat este furnizată doar o parte (40 ÷ 60%) din aerul necesar arderii (așa-numitul aer primar), care este amestecat cu gazul. Restul aerului (așa-numitul aer secundar) intră în flacără din atmosferă datorită acțiunii de injectare a jeturilor de gaz-aer și rarefării în cuptoare. Spre deosebire de arzatoarele cu injectie cu gaz de medie presiune, arzatoarele de joasa presiune formeaza un amestec omogen gaz-aer cu un continut de gaz mai mare decat limita superioara de inflamabilitate; Aceste arzătoare pe gaz sunt stabile în funcționare și au o gamă largă de sarcini termice.
Pentru arderea stabilă a amestecului gaz-aer în arzătoarele cu injecție de gaz de medie și înaltă presiune, se folosesc stabilizatori: torțe de aprindere suplimentare în jurul fluxului principal (arzătoare cu stabilizator inelar), tuneluri ceramice, în interiorul cărora arderea amestecului gaz-aer are loc, și stabilizatori de plăci care creează un vortex în calea curgerii.
La cuptoarele de dimensiuni semnificative, arzatoarele cu injectie de gaz sunt colectate in blocuri de 2 sau mai multe arzatoare.
Sunt utilizate pe scară largă arzătoarele cu injecție cu gaz în infraroșu (așa-numitele arzătoare fără flacără), în care cantitatea principală de căldură obținută în timpul arderii este transmisă prin radiație, deoarece gazul arde pe suprafața emițătoare într-un strat subțire, fără flacără vizibilă. Duzele din ceramică sau plasele metalice servesc drept suprafață de emisie. Aceste arzatoare sunt folosite pentru incalzirea incaperilor cu o rată mare de schimb de aer (sale de sport, spatii comerciale, sere etc.), la uscarea suprafetelor vopsite (tesaturi, hartie etc.), la incalzirea solului inghetat si a materialelor in vrac, in cuptoare industriale. . Pentru încălzirea uniformă a suprafețelor mari (cuptoare de rafinării de petrol și alte cuptoare industriale), așa-numitele. arzatoare radiante cu injectie cu panou. În aceste arzătoare, amestecul gaz-aer de la mixer intră în cutia comună, iar apoi amestecul este distribuit prin tuburi în tuneluri separate, în care are loc arderea lui. Arzatoarele cu panou au dimensiuni mici si o gama larga de control si nu sunt sensibile la contrapresiunea din camera de ardere.
Utilizarea arzatoarelor cu turbine cu gaz este in crestere, in care aerul este furnizat de un ventilator axial actionat de o turbina cu gaz. Aceste arzatoare au fost propuse la inceputul secolului XX (arzatorul turbo al lui Eikart). Sub acțiunea forței reactive a gazului care iese, turbina, arborele și ventilatorul sunt antrenate în rotație în direcția opusă curgerii gazului. Capacitatea arzatorului este reglata de presiunea gazului de intrare. Arzatoarele cu turbine cu gaz pot fi folosite in cuptoarele cazanelor. Arzatoarele cu turbina cu gaz de inalta presiune cu autoalimentare cu aer prin recuperatoare si economizoare de aer sunt promitatoare: arzatoare pe gaz gaz-pacurna de inalta eficienta functionand cu aer incalzit si rece.
Arzatoarele au urmatoarele cerinte:
1. Principalele tipuri de arzătoare ar trebui să fie fabricate în fabrici în serie în funcție de condițiile tehnice. Dacă arzătoarele sunt realizate conform unui proiect individual, atunci la punerea în funcțiune trebuie să fie supuse unor teste pentru a determina principalele caracteristici;
2. Arzatoarele trebuie sa asigure trecerea unei anumite cantitati de gaz si integralitatea arderii acesteia cu un coeficient minim de debit de aer α, cu exceptia arzatoarelor pentru scopuri speciale (de exemplu, pentru cuptoarele in care se mentine un mediu reducator);
3. Asigurând în același timp modul tehnologic specificat, arzătoarele trebuie să asigure cantitatea minimă de emisii nocive în atmosferă;
4. Nivelul de zgomot generat de arzător nu trebuie să depășească 85 dB atunci când este măsurat cu un sonometru la o distanță de 1 m de arzător și la o înălțime de 1,5 m de podea;
5. Arzătoarele trebuie să funcționeze stabil, fără separare și spargere a flăcării în intervalul de proiectare al reglarii puterii termice;
6. Pentru arzatoarele cu amestecare completa preliminara a gazului cu aer, debitul amestecului gaz-aer trebuie sa depaseasca viteza de propagare a flacarii;
7. Pentru a reduce consumul de energie pentru nevoile auxiliare atunci când se utilizează arzătoare cu alimentare forțată cu aer, rezistența căii de aer trebuie să fie minimă;
8. Pentru a reduce costurile de operare, proiectarea arzătorului și dispozitivele de stabilizare ar trebui să fie suficient de ușor de întreținut, convenabile pentru revizuire și reparare;
9. Daca este necesara conservarea combustibilului de rezerva, arzatoarele trebuie sa asigure un transfer rapid al unitatii de la un combustibil la altul fara a perturba regimul tehnologic;
10. Arzătoarele combinate cu motorină ar trebui să asigure aproximativ aceeași calitate a arderii ambelor tipuri de combustibil - gaz și lichid (pacură).
Arzatoare cu difuzie
La arzatoarele cu difuzie, aerul necesar arderii gazelor este furnizat din spatiul inconjurator catre frontul de flacara datorita difuziei.
Astfel de arzătoare sunt de obicei folosite în aparatele de uz casnic. Ele pot fi folosite si atunci cand debitul de gaz este crescut, daca este necesara distribuirea flacarii pe o suprafata mare. În toate cazurile, gazul este furnizat arzătorului fără amestec de aer primar și este amestecat cu acesta în afara arzătorului. Prin urmare, aceste arzătoare sunt uneori denumite arzătoare externe cu amestecare.
Cele mai simple în proiectare arzătoare cu difuzie (Fig. 7.1) sunt o conductă cu găuri. Distanta dintre gauri se alege tinand cont de viteza de propagare a flacarii de la o gaura la alta. Aceste arzatoare au puteri termice scazute si sunt folosite pentru arderea gazelor naturale si cu putine calorii sub incalzitoarele de apa mici.
Orez. 7.1. Arzatoare cu difuzie
Figura 7.2. Arzător de difuzie inferioară:
1 - regulator de aer; 2 - arzator; 3 - fereastra de vizualizare; 4 - sticlă de centrare; 5 - tunel orizontal; 6 - amenajări de cărămidă; 7 - grătar
Arzatoarele industriale de tip difuzie includ arzatoarele cu fantă inferioară (fig. 7.2). De obicei, acestea sunt o țeavă cu un diametru de până la 50 mm, în care găuri de până la 4 mm în diametru sunt găurite în două rânduri. Canalul este o fantă în partea de jos a cazanului, de unde și denumirea arzătoarelor - fantă de jos.
Din arzătorul 2, gazul intră în cuptor, unde aerul intră de sub grătarul 7. Fluxurile de gaz sunt direcționate în unghi față de fluxul de aer și distribuite uniform pe secțiunea transversală a acestuia. Procesul de amestecare a gazului cu aer se desfășoară într-o fantă specială din cărămizi refractare. Datorită unui astfel de dispozitiv, procesul de amestecare a gazului cu aer este îmbunătățit și se asigură o aprindere stabilă a amestecului gaz-aer.
Grătarul este așezat cu cărămizi refractare și se lasă câteva fante în care sunt amplasate țevi cu găuri pentru evacuarea gazului. Aerul de sub grătar este furnizat de un ventilator sau ca urmare a vidului din focar. Pereții refractari ai fantei sunt stabilizatori de ardere, previn separarea flăcării și, în același timp, măresc procesul de transfer de căldură în cuptor.
Arzatoare cu injectie.
Arzatoarele cu injectie se numesc arzatoare in care formarea unui amestec gaz-aer are loc datorita energiei unui curent de gaz. Elementul principal al unui arzător cu injecție este un injector care aspiră aer din spațiul înconjurător în arzătoare.
In functie de cantitatea de aer injectata, arzatoarele pot fi preamestecate complet cu aer sau cu injectie incompleta de aer.
Arzatoare cu injectie incompleta de aer. Doar o parte din aerul necesar arderii intră în frontul de ardere, restul aerului provine din spațiul înconjurător. Aceste arzătoare funcționează la presiune scăzută a gazului. Se numesc arzătoare cu injecție de joasă presiune.
Principalele părți ale arzătoarelor cu injecție (fig. 7.3) sunt regulatorul de aer primar, duza, mixerul și colectorul.
Regulatorul de aer primar 7 este un disc rotativ sau o șaibă și reglează cantitatea de aer primar care intră în arzător. Duza 1 servește la transformarea energiei potențiale a presiunii gazului în energie cinetică, adică pentru a da jetului de gaz o viteză care să permită aspirarea aerului necesar. Mixerul arzătorului este format din trei părți: injector, confuzor și difuzor. Injectorul 2 creează un vid și o aspirație a aerului. Cea mai îngustă parte a mixerului este confuzorul 3, care nivelează fluxul amestecului gaz-aer. În difuzorul 4, amestecul final al amestecului gaz-aer și o creștere a presiunii acestuia au loc datorită scăderii vitezei.
Din difuzor, amestecul gaz-aer intră în colectorul 5, care distribuie amestecul gaz-aer prin orificiile 6. Forma colectorului și locația orificiilor depind de tipul arzătoarelor și de scopul acestora.
Arzătoarele cu injecție de joasă presiune au o serie de calități pozitive, datorită cărora sunt utilizate pe scară largă în aparatele de uz casnic cu gaz, precum și în aparatele cu gaz pentru catering și alți consumatori casnici de gaz. Arzatoarele sunt folosite si in cazanele de incalzire din fonta.
Orez. 7.3. Arzatoare cu gaz atmosferic cu injectie
A- presiune scăzută; b- arzator pentru un cazan din fonta; 1 - duză. 2 - injector, 3 - confuzor, 4 - difuzor, 5 - colector. 6 - orificii, 7 - regulator de aer primar
Principalele avantaje ale arzatoarelor cu injectie de joasa presiune: simplitatea designului, functionarea stabila a arzatoarelor cu sarcini variabile; fiabilitatea și ușurința întreținerii; zgomotul muncii; posibilitatea arderii complete a gazului și funcționarea la presiuni scăzute ale gazului; lipsa alimentării cu aer sub presiune.
O caracteristică importantă a arzătoarelor cu injecție incomplet amestecate este raportul de injecție- raportul dintre volumul de aer injectat și volumul de aer necesar pentru arderea completă a gazului. Deci, dacă pentru arderea completă a 1 m 3 de gaz este nevoie de 10 m 3 de aer, iar aerul primar este de 4 m 3, atunci raportul de injecție este 4: 10 = 0,4.
Caracteristica arzatoarelor este de asemenea rata de injectare- raportul dintre aerul primar și debitul de gaz al arzătorului. În acest caz, când se injectează 4 m 3 de aer în 1 m 3 de gaz ars, raportul de injecție este de 4.
Avantajul arzatoarelor cu injectie: proprietatea de autoreglare a acestora, i.e. menținerea unei proporții constante între cantitatea de gaz furnizată arzătorului și cantitatea de aer injectat la o presiune constantă a gazului.
Arzătoare de amestecare. Arzatoare cu aer fortat.
Arzătoarele cu aer forțat sunt utilizate pe scară largă în diferite dispozitive de încălzire din întreprinderile municipale și industriale.
Conform principiului de funcționare, aceste arzătoare sunt împărțite în arzătoare cu amestecare prealabilă a gazului (Fig. 7.4) și combustibil și arzătoare fără pregătirea prealabilă a amestecului gaz-aer. Arzătoarele de ambele tipuri pot funcționa cu gaze naturale, cuptor de cocs, furnal, mixte și alte gaze combustibile de joasă și medie presiune. Interval de reglare de lucru - 0,1 ÷ 5000 m 3 / h.
Aerul către arzătoare este furnizat de ventilatoare centrifuge sau axiale de joasă și medie presiune. Ventilatoarele pot fi instalate pe fiecare arzator sau un ventilator pe un anumit grup de arzatoare. În acest caz, de regulă, tot aerul primar este furnizat de ventilatoare, în timp ce aerul secundar practic nu afectează calitatea arderii și este determinat doar de aspirarea aerului în camera de ardere prin scurgeri în fitingurile de ardere și trapele.
Avantajele arzătoarelor cu alimentare forțată cu aer sunt: posibilitatea utilizării în camere de ardere cu contrapresiune diferită, o gamă semnificativă de reglare a puterii termice și a raportului gaz-aer, dimensiuni relativ mici ale pistoletului, zgomot nesemnificativ în timpul funcționării, simplitatea design, posibilitatea de preîncălzire a gazului sau aerului și utilizarea arzătoarelor de capacitate mare a unității.
Arzatoarele de joasa presiune se folosesc la un debit de gaz de 50 ÷ 100 m 3/h, la un debit de 100 ÷ 5000 este indicat sa se utilizeze arzatoare de medie presiune.
Presiunea aerului, în funcție de proiectarea arzătorului și de puterea termică necesară, se ia egală cu 0,5 ÷ 5 kPa.
Pentru o mai bună amestecare a amestecului combustibil-aer, gazul este furnizat către majoritatea arzătoarelor cu jeturi mici, la unghiuri diferite față de fluxul de aer primar de explozie. Pentru a intensifica formarea amestecului, fluxului de aer i se dă o mișcare turbulentă folosind lame de vortex instalate special, ghidaje tangenţiale etc.
Cele mai comune arzătoare cu alimentare forțată cu aer de amestec intern includ arzătoare cu un debit de gaz de până la 5000 m3 / h și mai mult. Ele pot asigura o calitate predeterminată a preparării amestecului combustibil-aer înainte ca acesta să fie alimentat în camera de ardere.
În funcție de proiectarea arzătorului, procesele de amestecare a combustibilului și aerului pot fi diferite: primul este prepararea amestecului combustibil-aer direct în camera de amestec a arzătorului, când amestecul finit gaz-aer intră în cuptor, al doilea este atunci când procesul de amestecare începe în arzător și se termină în camera de ardere. În toate cazurile, viteza de scurgere a amestecului gaz-aer este diferită de 16 ... 60 m / s. Intensificarea formării amestecului de gaz și aer se realizează prin alimentarea cu jet de gaz, utilizarea lamelor reglabile, alimentarea tangenţială cu aer etc. La alimentarea cu jet de gaz, arzătoarele sunt utilizate cu o alimentare centrală cu gaz (de la centrul arzătorului până la periferie). ) şi cu una periferică.
Presiunea maximă a aerului la intrarea arzătorului este de 5 kPa. Poate funcționa cu contrapresiune și vid în camera de ardere. În aceste arzătoare, spre deosebire de arzătoarele cu amestec extern, flacăra este mai puțin luminoasă și de dimensiuni relativ mici. Tunelurile ceramice sunt cel mai adesea folosite ca stabilizatori. Cu toate acestea, toate metodele discutate mai sus pot fi utilizate.
Arzătorul de tip GNP cu alimentare forțată cu aer și alimentare centrală cu gaz, proiectat de specialiștii Institutului Teploproekt, este destinat utilizării în cuptoare cu solicitări termice semnificative. Aceste arzătoare sunt proiectate să rotească fluxul de aer folosind lame. Setul de arzător include două duze: o duză de tip A utilizată pentru arderea gazelor cu arză scurtă cu 4 ÷ 6 orificii de evacuare a gazului direcționate perpendicular sau la un unghi de 45° față de fluxul de aer și o duză de tip B utilizată pentru a obține o flacără alungită. și având un orificiu central îndreptat paralel cu fluxul de aer. În acest din urmă caz, preamestecarea gazului și aerului este mult mai proastă, ceea ce duce la o alungire a flăcării.
Stabilizarea flarei este asigurată prin utilizarea unui tunel rezistent la foc din cărămidă refractă de clasa A. Arzătoarele pot funcționa în aer rece și încălzit. Raportul de exces de aer este de 1,05. Arzatoarele de acest tip sunt folosite in cazane de abur, industria de panificatie.
Arzătorul cu două linii GMG este proiectat pentru arderea gazelor naturale sau a combustibililor lichizi cu conținut scăzut de sulf, cum ar fi motorina, combustibilul de uz casnic, păcurele navale F5, F12 etc. Este permisă arderea în comun a gazului și a combustibilului lichid.
Duza de gaz al arzătorului are două rânduri de găuri îndreptate la 90 ° unul față de celălalt. Găurile de pe suprafața laterală a duzei permit alimentarea cu gaz către curentul de aer de suflare secundar învolburat, orificiile de pe suprafața de capăt către curentul de aer primar învolburat.
Procesul de formare a unui amestec gaz-aer în arzătoarele cu alimentare forțată cu aer începe direct în arzătorul însuși și se termină deja în focar. În timpul procesului de ardere, gazul arde cu o flacără scurtă și neluminoasă. Aerul necesar arderii gazului este forțat în arzător prin intermediul unui ventilator. Gazul și aerul sunt furnizate prin conducte separate.
Acest tip de arzător se mai numește și arzătoare cu două fire sau cu amestecare. Cele mai utilizate arzatoare functioneaza la presiune scazuta a gazului si aerului. De asemenea, unele modele de arzătoare sunt utilizate la presiune medie.
Arzatoarele sunt instalate in cuptoare de cazane, cuptoare de incalzire si uscare etc.
Principiul de funcționare a unui arzător cu aer forțat:
Gazul intră în duza 1 cu o presiune de până la 1200 Pa și îl iese prin opt orificii cu diametrul de 4,5 mm. Aceste găuri trebuie să fie la un unghi de 30 ° față de axa arzătorului. Lamele speciale, care stabilesc mișcarea de rotație a fluxului de aer, sunt amplasate în corpul 2 al arzătorului. În timpul funcționării, gazul curge în fluxuri mici în fluxul de aer învolburat, ceea ce ajută la o bună amestecare. Arzătorul se termină cu un tunel ceramic 4 cu o gaură de aprindere 5.
Orez. 7.4. Arzator cu aer fortat:
1 - duză; 2 - caz; 3 - placa frontala; 4 - tunel ceramic.
Arzatoarele cu aer fortat au o serie de avantaje:
-performanta ridicata;
- o gamă largă de reglementări de performanță;
– Capacitatea de a lucra cu aer încălzit.
În diferitele modele existente de arzătoare, intensificarea formării unui amestec gaz-aer se realizează în următoarele moduri:
–Diviziunea fluxurilor de gaz si aer in debite mici, in care are loc formarea amestecului;
–Alimentarea cu gaz sub formă de mici fluxuri în unghi față de fluxul de aer;
- răsucirea fluxului de aer cu diverse dispozitive încorporate în interiorul arzătoarelor.
Arzatoare combinate.
Arzatoarele combinate sunt arzatoare care functioneaza simultan sau separat pe gaz si pacura sau pe gaz si praf de carbune.
Se folosesc in caz de intreruperi in alimentarea cu gaz, cand este urgent necesara gasirea unui alt tip de combustibil, cand combustibilul gazos nu asigura regimul de temperatura necesar cuptorului; alimentarea cu gaz pentru aceasta se face doar la o anumită oră (noaptea) pentru a egaliza neregulile zilnice în consumul de gaze.
Cele mai răspândite sunt arzătoarele ulei-gaz cu alimentare forțată cu aer. Arzătorul este format din piese de gaz, aer și lichid. Partea de gaz este un inel tubular cu o intrare de gaz și opt tuburi pentru atomizarea gazului.
Partea lichidă a arzătorului este formată dintr-un cap de ulei și un tub interior care se termină în duza 1 (Fig. 7.5).
Alimentarea cu păcură a arzătorului este reglată de o supapă. Partea de aer a arzătorului este formată dintr-un corp, un turbion 3, un clapete de aer 5, cu ajutorul căruia se poate regla alimentarea cu aer. Vârtejul servește pentru o mai bună amestecare a jetului de păcură cu aer. Presiunea aerului 2 ÷ 3 kPa, presiunea gazului până la 50 kPa și presiunea păcurului până la 0,1 MPa.
Orez. 7.5. Arzător combinat ulei-gaz:
1 - duză de ulei, 2 - cameră de aer, 3 - turbion, 4 - tuburi de evacuare a gazului, 5 - clapete de reglare a aerului.
Utilizarea arzatoarelor cu combustibil dublu dă un efect mai mare decât utilizarea concomitentă a arzătoarelor pe gaz și a arzătoarelor pe ulei sau a arzătoarelor pe cărbune pulverizat cu gaz.
Arzătoarele combinate sunt necesare pentru funcționarea fiabilă și neîntreruptă a echipamentelor și instalațiilor care utilizează gaze ale marilor întreprinderi industriale, centrale electrice și alți consumatori pentru care o întrerupere a funcționării este inacceptabilă.
Luați în considerare principiul de funcționare al unui arzător combinat cu praf și gaz proiectat de Mosenergo (Fig.7.6)
Când se lucrează cu praf de cărbune, un amestec de aer primar cu praf de cărbune este furnizat cuptorului prin canalul inelar 3 al conductei centrale, iar aerul secundar intră în cuptor prin ruloul 1.
Păcura este folosită ca combustibil de rezervă, în acest caz o duză de păcură este instalată în conducta centrală. La transformarea arzătorului în combustibil gazos, duza de ulei este înlocuită cu un canal inelar prin care este alimentat combustibilul gazos.
În partea centrală a canalului este instalată o țeavă cu vârf din fontă 2. Vârful 2 are fante oblice prin care gazul iese și se intersectează cu fluxul de aer turbionat care iese din voluta 1. În modelele îmbunătățite ale arzătorului, în loc de În vârf sunt prevăzute fante 115 găuri cu diametrul de 7 mm. Ca urmare, viteza de ieșire a gazului aproape se dublează (150 m / s).
Orez. 7.6. Arzator combinat gaz si praf cu alimentare centrala cu gaz.
1 - un melc pentru răsucirea fluxului de aer, 2 - un vârf de țevi de alimentare cu gaz,
3 - un canal inelar pentru alimentarea unui amestec de aer primar cu praf de cărbune.
Noile modele de arzătoare folosesc fluxul periferic de gaz, în care jeturile de gaz, care au o viteză mai mare decât cele de aer, traversează un curent de aer învolburat care se mișcă cu o viteză de 30 m/s în unghi drept. Această interacțiune a fluxurilor de gaz și aer asigură o amestecare rapidă și completă, în urma căreia amestecul gaz-aer arde cu pierderi minime.
7.3. Automatizarea proceselor de ardere a gazelor.
Proprietățile combustibilului gazos și designul modern al arzătoarelor cu gaz creează condiții favorabile pentru automatizarea proceselor de ardere a gazelor. Controlul automat al procesului de ardere crește fiabilitatea și siguranța funcționării unităților alimentate cu gaz și asigură funcționarea acestora în conformitate cu modul cel mai optim.
Astăzi, instalațiile alimentate cu gaz utilizează sisteme de automatizare parțiale sau complexe.
Automatizarea integrată a gazelor constă din următoarele sisteme principale:
- control automat;
- automatizare de siguranta;
- semnalizare de urgenta;
-Control tehnic.
Reglarea și controlul procesului de ardere este determinată de funcționarea aparatelor și unităților pe gaz într-un mod dat și asigurarea modului optim de ardere a gazelor. Pentru aceasta, reglarea procesului de ardere este destinată reglării automate a aparatelor și unităților de gaz de uz casnic, municipal și industrial. Astfel, se menține o temperatură constantă a apei în rezervor pentru încălzitoarele de apă cu acumulare, o presiune constantă a aburului pentru cazanele cu abur.
Alimentarea cu gaz la arzatoarele instalatiilor cu gaz se intrerupe de automatele de siguranta in cazul:
- stingerea torței în cuptor;
- scaderea presiunii aerului in fata arzatoarelor;
- cresterea presiunii aburului in cazan;
- cresterea temperaturii apei din cazan;
- scăderea vidului în cuptor.
Dezactivarea acestor instalații este însoțită de semnale sonore și luminoase corespunzătoare. Nu mai puțin important este controlul conținutului de gaz al încăperii în care se află toate aparatele și unitățile cu gaz. În aceste scopuri sunt instalate supape electromagnetice care opresc alimentarea cu gaz în cazurile de depășire a concentrației maxime admise în aerul ambiant de CH4 și CO2.
Este posibil să se realizeze modul optim în condițiile procesului tehnologic cu ajutorul dispozitivelor de control termic
Condițiile de funcționare ale echipamentelor care utilizează gaze determină gradul de automatizare a acestuia.
Controlul de la distanță al instalațiilor care utilizează gaz se realizează prin utilizarea dispozitivelor de control și semnalizare.
Calculele arzatorului.
În cuptoarele cu motorină echipate cu arzătoare moderne cu control automat al procesului de ardere, a devenit posibilă arderea gazelor naturale și a păcurului cu un mic exces de aer practic în absența sau o valoare mică a incompletității chimice a arderii (mai puțin de 0,5%). Prin urmare, se recomandă menținerea procesului de ardere a acestor combustibili cu raportul de aer în exces în spatele supraîncălzitorului nu mai mare de 1,03 ÷ 1,05.
Principiul de funcționare al unui cazan pe gaz se bazează pe încălzirea unui lichid circulant care trece printr-un schimbător de căldură. Căldura este generată în camera de ardere ca urmare a funcționării arzătorului cu gaz al dispozitivului de încălzire. De setarea calității, și apoi de funcționarea arzătorului, depinde puterea de producție a cazanului și randamentul acestuia. Să luăm în considerare mai detaliat principalele aspecte ale alegerii și instalării unui arzător cu boiler pe gaz.
Cum să alegi?
La ce trebuie să acordați atenție atunci când alegeți un arzător pentru un cazan:
- capacitate de productie
- nivelul de zgomot în timpul funcționării (se aplică modelelor supraalimentate)
- tipul de echipament de incalzire pentru care se achizitioneaza arzatorul
- tipul de combustibil
- avantajele și dezavantajele acestui dispozitiv
- prevad eventualele defecțiuni în funcționarea liniei locale de alimentare cu gaz.
Având în vedere acești factori, este posibil să se selecteze cel mai potrivit dispozitiv de arzător pentru cazan astfel încât acesta să funcționeze cât mai eficient fără a-l împovăra cu întreținere preventivă frecventă.
Camera de ardere a echipamentului de încălzire
Cazanele pe gaz diferă în primul rând prin designul camerei de ardere. Este de doua feluri:
- deschis;
- închis.
Deschis camera este un dispozitiv de ardere destul de simplu. Arata astfel: deasupra arzatorului se afla un schimbator de caldura sub forma unei serpentine din tuburi subtiri de cupru. Datorită designului deschis, aerul necesar reacției de ardere este furnizat la locul de aprindere a gazului din mediu.
De regulă, există suficient aer din cameră (cu condiția să existe o ventilație bună). Există însă modele de perete cu admisie de aer exterior, pentru care este montat un orificiu special în perete. Camerele de ardere deschise necesită un coș de fum.
Cel mai adesea este instalat pentru modelele de cazane pe gaz pe podea și a fost, de asemenea, folosit pentru a completa un cazan de stil vechi (în timp ce aprinderea era efectuată de un arzător cu aprindere).
Diagramele camerei de ardere
Închis camera de ardere se remarcă prin designul blocului de încălzire. Schimbătorul de căldură este situat deasupra arzătorului. Carcasa unității este închisă, aerul de ardere este suflat de un ventilator instalat în cameră. Un lichid de răcire este trecut prin pereții dubli ai camerei, încălzindu-l, crescând randamentul cazanului. Gazul este ars aproape complet, produsele de ardere sunt îndepărtate printr-o conductă coaxială sub presiune de aer.
Tipuri de arzătoare
În funcție de diferențele lor constructive, funcționale, arzătoarele sunt împărțite în:
Cu programare:
- pentru echipamente industriale de mare putere
- pentru aparatura de uz casnic.
După tipul de combustibil folosit:
- dispozitive pentru gaze naturale;
- dispozitive pentru gaz lichefiat;
- dispozitive universale.
Controlul flăcării:
- într-o singură etapă - capabil să lucreze on/off;
- în două etape (ca varietate - modele cu modulare lină) - lucrează la putere maximă, când se atinge temperatura dorită, flacăra este înjumătățită;
- modulante - cazanele cu arzător modulator se disting prin reglarea lină a forței flăcării.
După principiul muncii:
Dispozitiv arzator pe gaz cazan
Arzătoarele atmosferice și cele cu ventilator diferă prin structura lor. Acest lucru se datorează unui mod diferit de a furniza oxigen în cameră în timpul arderii combustibilului.
Dispozitiv de arzător atmosferic.
Aerul intră în camera de ardere direct din cameră. Duzele sunt situate în interiorul canalului dispozitivului arzător. Gazul este alimentat în duze, amestecându-se cu aer, care are acces și aici. La mică distanță de duze, există fante de evacuare prin care este alimentat amestecul de combustibil gata preparat. Între duze și orificii de evacuare se creează o zonă de presiune redusă, ceea ce contribuie la injectarea constantă a aerului de amestecare.
Arzătorul de aprindere funcționează constant în camera de ardere pentru a aprinde unitatea principală.
Dispozitiv arzător ventilator.
Blocul dispozitivului este format din:
- motor;
- ventilator;
- unitate de control automată;
- reductor;
- presostat aer;
- amestecător de masă de combustibil.
Aerul este suflat din exterior de un ventilator și introdus în camera de ardere pentru a forma o substanță combustibilă. Raportul aer/gaz poate fi reglat folosind un clapete și un ventilator.
Flacăra arzătorului
Unul dintre indicatorii funcționării corecte a arzătorului este culoarea flăcării. Echipamentul cu gaz se caracterizează printr-o flacără uniformă albăstruie, fără amestecuri de alte culori. Prezența petelor de galben, roșu indică faptul că arzătorul nu funcționează bine, ceea ce reduce eficiența echipamentului de încălzire.
În primul rând, este vorba despre arzătoarele cu injecție, dar uneori este tipic și pentru arzătoarele cu ventilator. Este posibil ca flacăra să nu aibă suficient oxigen. De asemenea, praful și alte resturi mici se pot înțelege cu aerul, ceea ce va înfunda dispozitivul, reducând randamentul cazanului. Toate acestea afectează direct flacăra. Dacă zumzetă, arzătorul funcționează puternic, focul și-a schimbat culoarea - este necesar să reglați funcționarea corectă a dispozitivului.
Când trebuie să reglați flacăra arzătorului?
Arzătoarele atmosferice cu gaz pentru echipamentele de încălzire eșuează mai des. Este echipat atât cu modele de cazane montate pe perete, cât și pe podea. Un arzător cu injecție al echipamentelor pe podea își reduce eficiența din diferite motive:
- Puterea arzătorului este prea mare. Se întâmplă atunci când se achiziționează un arzător de mare putere pentru echipamente de încălzire mici. În același timp, nu există suficient spațiu pentru ardere, fluxul de aer pentru o astfel de putere este slab, ceea ce duce la trecerea flăcării de la albastru la galben, arderea camerei de ardere, coș.
- Dacă coșul de fum este curățat prost, tirajul cazanului se deteriorează. În acest caz, deșeurile de ardere sunt slab îndepărtate, fluxul de aer este mic. Acest lucru agravează arderea, flacăra devine galbenă.
- Un defect al arzătorului în sine nu face posibilă reglarea corectă a arderii complete a combustibilului.
- Datorită căderilor de presiune în sistemul de alimentare cu gaz, echipamentele bine reglate pot descărca cantități mari de gaz neutilizat în coș. Parțial, se instalează în funingine, funingine. Un strat mare de funingine reduce tracțiunea, crește consumul de combustibil.
- Pornirea echipamentului de încălzire după reparație.
- Prezența zgomotului străin în timpul funcționării cazanului, arzătorului pe gaz.
- Schimbarea tipului de combustibil.
Configurarea echipamentului
Cazanele pe gaz de podea cu arzatoare atmosferice pot fi reglate independent. Sistemele presurizate sunt reglate de o unitate de control automată și nu necesită reglaje suplimentare.
Schema de acțiuni la instalarea echipamentelor cu o singură etapă:
- Instalați dispozitivul pe cazan.
- Conectați la racordul de gaz.
- Verificați etanșeitatea absolută.
- Scoateți carcasa arzătorului.
- Folosind un manometru, măsurați presiunea gazului la intrare.
- Conectați-vă la electricitate. Asigurați-vă că jumperii, fazele sunt conectate corect.
- Puneți un analizor de gaz în coș.
- Porniți dispozitivul.
- Utilizați un manometru pentru a citi presiunea la ieșirea blocului arzătorului. Citirile de presiune trebuie să corespundă parametrilor indicați în fișa de date.
- Reglați alimentarea cu aer cu un clapete de aer.
- Citirile analizorului de gaz trebuie, de asemenea, să respecte toate normele pentru instalarea echipamentelor de gaz.
Setarea echipamentului de gaz trebuie efectuată de specialiști. Cele mai simple cazane de tip deschis pot fi configurate independent dacă aveți anumite abilități, cunoștințe despre designul blocului arzătorului. Eficiența cazanului, nivelul eficienței sale și consumul de combustibil depind de calitatea arzătorului. Este posibil să se determine superficial că echipamentul funcționează defectuos din cauza flacărei schimbate a arzătorului.
Viața departe de ecuator își dictează propriile legi. Pe măsură ce temperatura exterioară scade, casele din interior se răcesc. În această recenzie, vom lua în considerare o soluție la problemă prin alegerea celor mai bune încălzitoare pe gaz - de la portabile (pentru un cort) la convectoare pentru o casă sau cabană de vară care pot înlocui un cazan pe gaz.
Tipuri de încălzitoare pe gaz
Convectoare cu gaz
Astfel de încălzitoare pot avea o cameră de ardere închisă și deschisă. Modelele de tip închis pentru arderea gazelor preiau aerul din stradă și îndepărtează produsele de ardere de acolo printr-o țeavă specială așezată prin perete. Sunt potrivite pentru casă sau căsuțe de vară și pot deveni o alternativă la un cazan pe gaz. Modelele cu o cameră de ardere deschisă nu sunt foarte potrivite pentru aplicații rezidențiale sau necesită utilizarea unui coș de fum vertical.
Incalzitoare cu gaz catalitic
Dispozitivele de acest tip funcționează datorită oxidării substanțelor de pe suprafața catalizatorului, în care se eliberează o cantitate mare de căldură. Procesul are loc aproape tăcut și fără flacără. Metoda de ardere catalitică este mai fiabilă, eficientă și sigură în comparație cu încălzitoarele convenționale cu infraroșu.
Incalzitoare ceramice pe gaz
Prin analogie cu omologii electrici, astfel de încălzitoare funcționează datorită radiației termice direcționale și încălzesc nu aerul, ci suprafețele pereților, obiectelor, precum și persoanelor prezente în cameră. Un arzător cu gaz acționează doar ca sursă de încălzire. Utilizarea plăcilor ceramice permite arderea completă a combustibilului și elimină emisiile nocive.
Încălzește tunuri cu gaz
Au o formă cilindrică și funcționează pe principiul unui încălzitor cu ventilator, în care un generator de căldură pe gaz acționează ca element de încălzire. Acestea funcționează pe gaz îmbuteliat, iar puterea este de obicei reglată de un reductor.
