Горелки предварительного смешения газа с частью воздуха, необходимой для горения
В этих горелках первичный воздух засасывается из атмосферы в эжектор ( горелки атмосферного типа). Эти горелки широко используются в бытовых газовых приборах ( плиты, водонагреватели), в приборах предприятий общественного питания, в чугунных отопительных котлах и сушилках. Основными положительными качествами являются: простота конструкции, возможность работы на низком давлении газа, устойчивая работа в широком диапазоне изменения расхода газа, надежность и простота эксплуатации. На рис.6.9 показана эжекторная горелка для бытовой плиты.
Рис.6.9. Эжекторная атмосферная горелка для бытовой плиты:1-эжектор; 2-окна; 3-пазы; 4-огневой колпачок.
Газ подается в эжектор 1 через сопло форсунку. Первичный воздух засасывается через регулируемые окна 2. Образовавшаяся в эжекторе газовоздушная смесь выходит через пазы 3 в огневом колпачке 4. После поджога смеси вторичный воздух подсасывается к пламени из атмосферы.
Аналогично работает горелка духового шкафа плиты. Газовоздушная смесь подается в две трубки с отверстиями в один ряд, что улучшает подсос вторичного воздуха к каждому факелу и увеличивает диапазон регулирования горелки.
Атмосферную горелку для бытового проточного водонагревателя студенты рассчитывают в курсовом проекте .
Горелки с незавершенным предварительным смешением газа с воздухом
Смешение газа с воздухом у этих горелок происходит в результате турбулентной диффузии, поэтому такие горелки называются еще горелками турбулентного смешения. Горелки нашли широкое применение . Основные положительные качества таких горелок:
1) возможность сжигания большого количества газа при сравнительно небольших размерах ( особенно важно для больших котлов);
2) широкий диапазон регулирования;
3) простая организация сжигания комбинированных топлив ( газ+ мазут; газ + угольная пыль). К недостаткам относятся необходимость принудительной подачи воздуха и повышенная неполнота сгорания газа. Горелки используются для обогрева промышленных печей и котлов. На рис. 6.10 приведена дутьевая горелка турбулентного смешения.
Рис 6.10. Дутьевая горелка турбулентного смешения: 1- корпус; 2- сопло; 3- наконечник сопла типа А; 4- наконечник сопла типа Б; 5- носик; 6- воздушная камера; 7- направляющий аппарат.
Наконечник типа А обеспечивает короткофакельное сжигание газа, а наконечник Б- длинофакельное сжигание газа. Газ истекает из наконечника сопла 3. Воздух подается под давлением в воздушную камеру 6 и закручивается направляющим аппаратом 7 перед входом в носик горелки 5. Смешение газа с воздухом начинается внутри горелки, еще до выхода газовоздушной смеси через отверстие с диаметром D. Закрученный поток интенсифицирует процесс смешения.
При многоструйной подаче газа ( наконечник А) процесс смешения происходит быстрее и газ сгорает в коротком факеле.
На горелке устанавливается керамический туннельный насадок для стабилизации горения. Горелки используются для обогрева кузнечных и термических печей, сушилок. Типоразмеры такой горелки обеспечивают расход газа до 250 м3/ч при давлении газа и воздуха до 2 кПа.
Горелки без предварительного смешения газа с воздухом
Как уже отмечалось, эти горелки работают по диффузионному способу и называются диффузионными. К диффузионным относятся также подовые и плоскопламенные горелки. На рис. 6.11 приведена подовая горелка, расположенная в топке.
Рис. 6.11 Подовая горелка с прямой щелью: 1- колосниковая решетка; 2- горелка; 3- под из огнеупорного кирпича; 4- листовой асбест; 5- два ряда отверстий, расположенных в шахматном порядке; 6- газовый коллектор.
Газовые коллекторы 6 устанавливаются на кирпичах, расположенных на колосниковой решетке 1. Воздух подается под колосниковую решетку вентилятором или в результате разряжения. Газ из коллектора 6 через отверстия выходит в топку, куда из-под колосников 1 поступает воздух. Газовые струи направлены под углом к вертикальному потоку воздуха. Процесс смешения газа с воздухом происходит в щели, в которой располагается газовый коллектор. Обратные течения в щели интенсифицируют смешение и обеспечивают устойчивое горение. Подовые горелки обеспечивают полное сжигание газа с α= 1.1…1.3. Эти горелки используются в промышленных котлах. На рис. 6.12 показана плоскопламенная горелка.
Эта горелка предназначена для нагревательных и термических печей. Воздух под давлением поступает в горелку и закругленный завихрителем 1 захватывает газ, выходящий через газовые отверстия 2 в виде струек. Образуется факел большого диаметра с плоскостью перпендикулярной оси горелки. Газ выгорает в тонком слое у поверхности огнеупорной стенки 3. Стенка раскаляется и становится источником интенсивного теплового излучения. Стабилизация пламени осуществляется обратными течениями, образующимися в туннельном насадке.
Рис.6.12 Плоскопламенная горелка: 1- завихритель воздуха; 2- газовые отверстия; 3- огнеупорная стенка туннельного насадка.