Газовые горелки

Газовая горелка изобретена в 1855 г. немецким химиком Р. Бунзеном. С появлением ее потребление горючих газов рез­ко возросло — вначале для освещения улиц, а затем и для дру­гих целей.

На предприятиях общественного питания широкое применение нашли газовые аппараты. Основной частью таких ап­паратов является газовая горелка, которая служит для обра­зования смеси горючего газа с воздухом, подачи ее в камеру сгорания и сжигания.

Газовая горелка должна обеспечивать возможность зажи­гания газовоздушной смеси, регулирования подачи газа и воз­духа, а также гарантировать при правильной ее эксплуатации тщательное перемешивание горючего газа с воздухом, устой­чивое горение и полное сгорание горючего газа.

Работа горелки считается устойчивой; если длительное го­рение газа происходит без отрыва и проскока пламени.

В зависимости от способа смешения газа с воздухом газо­вые горелки подразделяются па диффузионные и инжекционные.

В диффузионных горелках смешение газа с воздухом происходит непосредственно в камере сгорания одновременно с процессом сжигания горючего газа. В инжекционных горелках смешение газа с воздухом происходит внутри самой горелки. Это смешение может быть частичным или полным. В горелку частичного внутреннего смешения поступает только часть воз­духа (30—60%), который носит название первичного. Для пол­ного сжигания газовоздушной смеси, выходящей из горелки, необходим дополнительный (вторичный) воздух. В горелках полного внутреннего смешения весь воздух поступает внутрь горелки, смешивается

с газом и в виде смеси переходит в камеру сжигания.

Несмотря на боль­шое конструктивное различие инжекцион­ных горелок, все они имеют следующие основные элементы: соп­ло, регулятор подачи первичного воздуха, смеситель, насадку.

Сопло предназначено для подачи газа в горелку, подсоса (инжекции) воздуха. Выходя из сопла с большой скоростью, газ создает в смесителе разряжение, которое способствует за­сасыванию первичного воздуха.

Регулятор подачи первичного воздуха нахо­дится в торцевой части горелки и служит для подачи 40—60% первичного воздуха.

Смеситель служит для смешения газа с первичным воз­духом. Состоит он из конфузора (суженной части), цилиндри­ческой горловины и диффузора (расширенной части). Такая форма трубки способствует лучшему перемешиванию газа с первичным воздухом, подаваемым регулятором. При изменении скорости струи газа происходит изменение количества засасы­ваемого первичного воздуха, благодаря чему соотношение меж­ду газом и воздухом сохраняется постоянным. Это соотношение устанавливается регулятором подачи 'первичного воздуха.

Насадка служит для подачи газовоздушной смеси к от­верстиям и создания определенной формы и размера пламени. Насадка горелки осуществляет подсос вторичного воздуха и должна соответствовать форме и размерам поверхности на­грева аппарата.

Конфорочная горелка имеет горелочную насадку конической формы с колпачком для подвода вторичного воздуха, по окружности которого расположены отверстия для выхода газо­воздушной смеси.

Трубчатая горелка имеет трубчатые насадки различной формы.

Кольцевая горелка имеет насадку в виде кольца, по окруж­ности и радиусам которого расположены отверстия для выхода газовоздушной смеси.

Щелевая горелка имеет насадку в виде узкой щели.

Факельная горелка имеет насадку в виде короткой трубки с коническим отверстием на конце. Она может быть выполнена с кожухом и без него.

Запальники являются разновидностью газовой горелки. Предназначены они для зажигания горелок в труднодоступных местах. Запальник содержит все части горелки. Насадка за­пальника выполнена в виде короткой трубки с отверстиями и служит стабилизатором горения, предотвращающим отрыв пламени от горелки. Первичный воздух поступает в запальник через отверстия в смесителе. Запальник имеет крючок для под­вешивания.

Беспламенная горелка инфракрасного излучения называется также микрофакельной, поскольку струи газовоздушной смеси сгорают в ней почти мгновенно без заметного факела, что свиде­тельствует о химической полноте сжигания газа. Горелка состоит из тех же элементов, что и обычная, но отличает­ся от нее конструкцией насадки. В настоящее время насадки бес­пламенных горелок изготовляют из керамических плиток, каждая из которых имеет около 700 цилиндрических отверстий диамет­ром 1,5 мм. Суммарная площадь всех отверстий составляет 45—50% общей площади плитки.

В беспламенных горелках вместо керамических насадок мо­гут использоваться насадки из металлической сетки, выполнен­ной из жаропрочного металла, в частности из нихрома.

Горелки инфракрасного излучения снабжены электроза­пальником для розжига и рефлектором, с помощью которого направляются инфракрасные лучи.

В беспламенных горелках значительное количество тепла передается излучением, а продукты сгорания почти не содержат угарного газа, кроме того, горелка имеет высокий к.п.д. На­садки горелок могут быть расположены в любой плоскости, что увеличивает область их применения. Недостатки указан­ных горелок — их высокая чувствительность к изменениям па­раметров горючего газа и потери устойчивости в работе при изменении давления газа перед соплом.

Правила эксплуатации газовых горелок сводятся к следую­щему:

1. в труднодоступных местах горелки зажигают с помощью пе­реносных запальников;

2. при закрытом регуляторе первичного воздуха пламя запаль­ника подносят к выходным отверстиям насадки горелки, затем открывают кран перед горелкой и поджигают смесь. После этого закрывают кран переносного запальника и регулируют подачу воздуха.

По характеру и цвету пламени можно судить о правильно­сти горения газа. При недостатке воздуха пламя сильно удли­няется и в нем появляются желтые коптящие языки, свидетель­ствующие о неполном сгорании газа. При правильном (полном)

сгорании газа и незначительном избытке воздуха пламя почти прозрачное с сине-фиолетовым ядром в середине каждого фа­кела. При значительном избытке воздуха пламя резко укорачи­вается, становится почти бесцветным и горит с подтрескиванием.

Признаками неправильной эксплуатации горелки являются:

1. проскок пламени в горелку — скорость выхода газовоздуш­ной смеси меньше скорости распространения пламени;

2. отрыв пламени от горелки — скорость выхода газовоздуш­ной смеси больше скорости распространения пламени.