Сварочные горелки. Инжекционные газовые горелки

Стандартным инструментом газосварщика является сварочная горелка, она обеспечивает специальное газосварочное пламя, нагревает и расплавляет металл. Вместе с тем такая горелка должна соответствовать некоторым техническим требованиям, например, обеспечивать бесперебойное устойчивое газосварочное пламя нужной формы, иметь специальную систему регулировки, постоянно устанавливать режим этого пламени, работать без необходимости ремонта длительное время, быть прочной, удобной и безопасной, и соответствовать всем стандартам массы таких горелок. Такие требования зачастую выполняют лишь грамотно сконструированные горелки, которые изготовлены лишь из качественных и надежных материалов.

Для изготовления сварочных горелок используется чаще всего латунь, а для того, чтобы уменьшить массу горелки используют алюминиевые сплавы. Сварочные горелки изготавливают еще и для определенных горючих газов, которые сжигаются в печи вместе с воздухом и кислородом. Для сварочной техники преимущественно используют ацетилено-кислородные горелки, они имеют различную мощность и способны сваривать сталь шириной до 30 мм. Существуют разные виды подобных горелок, некоторые из них вырабатывают большую мощность, которая обеспечивает сварку тонких сталей.

Виды

По конструкции сварочные горелки разделяют на два вида:

инжекторные с низким давлением;
безинжекторные с высоким давлением.

Понять к какому виду относится необходимая горелка, можно с помощью наличия инжектора для подсоса горючей смеси. Применять инжектор приходится из-за давления горючего газа, при высоком давлении горючего газа, он способен самостоятельно поступать в горелку, поэтому инжектор не обязателен. Именно поэтому безинжекторные горелки называют горелками высокого давления. В случае, когда давление не слишком велико, используется инжектор для принудительной подачи горючего газа в горелку. Они и носят название горелки низкого давления. Когда давление достигает лишь 0,5 ати, единственным средством станет горелка низкого давления.

Безинжекторные горелки

Учитывая то, что в горелках высокого давления присутствует инжектор, конструкция такого прибора намного проще, чем у горелки с низким давлением. На рисунке показана схема поступления горючей смеси в безинжекторную горелку. Она работает по следующему принципу:

Кислород проходит в неё через специальный шланг из резины в вентиль 1, а затем в смеситель 3.
В смесителе поток кислорода расходится на маленькие струи и проходит дальше в сопло смешения под номером 4. Таким же образом кислород поступает и через регулировочный вентиль 2.
Благодаря смесителю 3 смесь попадает в камеру смешения 5. Увеличение сечения газового потока способствует уменьшению его скорости, поэтому смесь кислорода и газа заканчивает свою циркуляцию и обеспечивает на выходе однородную горючую смесь.
Полученная смесь попадает на трубку наконечника 6, а далее через калиброванный канал мундштука 7, который выполнен из красной меди, выходит и тут же сгорает, что и образует горючее сварочное пламя.

Чтобы обеспечить правильное необходимое пламя, этот поток должен выходить из мундштука с точной скоростью, которая равна скорости горения смеси. Если эта скорость меньше нормы, то может произойти переход пламени из мундштука вверх горелки, что грозит взрывом горючей смеси внутри самой горелки. Если же скорость больше необходимой, пламя оторвется от мундштука, удалится от его среза и вскоре затухнет. Определить нужную скорость помогут несколько данных: состав горючей смеси, диаметр выходного канала и конструкция мундштука. Получить постоянную скорость истечения горючей смеси можно, лишь подсчитав все эти величины.

Нормальной скоростью истечения в ацетилено-кислородных горелках считается скорость 70-160 м/с. Для того, чтобы создать нормальную скорость газа на выходе, потребуется давление 0,5-0,7 атмосфер. Давление для ацетилена и кислорода почти одинаково.

Горелки высокого давления предназначены как для ацетилена, так и для метана или водорода. Данные горелки просты в использовании и конструкции, хорошо держат постоянную бесперебойную скорость истечения горючей смеси. Даже при таких плюсах безинжекторные горелки используют редко за счет того, что для них требуется ацетилен достаточного давления, которые редко встречаются на производстве.

Инжекторные горелки

На рисунке слева показано устройство инжекторной горелки. Здесь кислород попадает в вентиль 1, затем в конус инжектора 3 и камеру смешения 5. Выходит из инжектора 4 и стремительно засасывает горючий газ, далее полученная смесь кислорода и газа попадает в трубку наконечника 6 и вырывается через мундштук 7. За счет кислорода, давление становится ниже достаточного атмосферного. При этом оно должно быть беспрерывным и составлять порядка 3,5 атмосфер.

Основным минусом инжекторной горелки является непостоянный состав горючей смеси. Притом, что она способна работать на низких давлениях, её все же используют гораздо чаще, чем горелку высокого давления, ведь на производстве выгоднее работать на низком давлении и этот фактор остается решающим. А вот ацетилен высокого или достаточного давления производится еще не в таких масштабных количествах. К тому же, инжекторная горелка способна работать еще и на высоком давлении, и чем оно больше, тем эффективность её работы больше. Когда давление ацетилена довольно низкое, становятся легко заметны любые незначительные изменения состава горючей смеси из-за влияния нагрева горелки и увеличения сопротивления горючей смеси.

работа с газовой горелкой (есть русские субтитры)

Для того, чтобы работа инжекторной горелки была как можно дешевле, газосварщики постоянно используют универсальные горелки со сменными наконечниками. Такая инжекторная горелка состоит из главной и сменной части, то есть наконечника, который соединяется с помощью накидной гайки с основной постоянной частью ствола горелки. Этот ствол состоит из рукоятки, системы регулировочных вентилей, соединительных ниппелей и труб, а наконечник включает в себя смесительную камеру, трубку наконечника и мундштук.

Сварочные горелки применяются, чаще всего, для оплавления металла, чтобы надежно соединить отдельные детали между собой, и предназначены они для получения пламени. Постараемся досконально рассмотреть разновидности этих приборов и освоить их работу.

1 Сварочные горелки для газовой сварки

Существует масса , поэтому и классификация сварочных горелок также не ограничивается парой вариантов. Газовая сварка предназначена для плавления металлов в зоне соединения почти до текучего состояния. При обработке материала в качестве источника пламени используется газ, а это, чаще всего, природный, нефтяной газ или пары керосина. Данный вид сварки используют для того, чтобы расплавить тонкие листы стали, чугуна, сварить алюминиевые элементы, а также для устранения дефектов литья.

Газовые горелки имеют, конечно же, плюсы и минусы. К плюсам можно отнести простоту использования и отсутствие подключения к электроэнергии. В качестве минусов выступают: весьма сложная механизация, маленькая концентрация тепла и дороговизна самого вида сварки (в сравнении с электрической). Процесс работы, который осуществляют сварочные газовые горелки, можно разделить на три этапа: подготовка, смешение, горение.

Во время первого этапа осуществляется настройка горелки, определяется оптимальная скорость, направление и мощность. После этого наступает второй этап – смешение топлива и кислорода, в результате которого образуется смесь. Это приводит к тому, что кислород через специальные трубки засасывается внутрь и смешивается с газом, и уже на третьем этапе образуется пламя. Образовавшаяся смесь воспламеняется с помощью приспособления на конце трубки.

В современных горелках находится электрический розжиг, только он способен стабильно поддерживать пламя. Главное отличие таких приспособлений – длительный срок службы.

Устройство сварочной горелки на газу весьма простое. Зажигание происходит за пару секунд, а сама она работает безотказно. В наши дни газ стал самым популярным продуктом, и аппараты, работающие на нем, также пользуются большим спросом. Используется газовая горелка, чаще всего, в промышленной отрасли. За счет того, что она очень легкая и мощная, она способна работать даже в ветреную погоду. Поэтому эти модели подходят для всех ремонтных работ и способны нагревать поверхность до четырехсот градусов по Цельсию.

Газовой горелке нельзя давать работать в режиме перегрева очень долго (не более 30 секунд), после чего надо выключить ее и перевернуть баллон, так как внизу баллона находится пропан, он создает основное давление. Туристические газовые горелки – это основной , дач, палаток. За счет того, что кислород, попадая в нее и смешиваясь с газом, образует горючую смесь, которая по специальной трубке переносится к основанию, и образуется порция пламени – факел.

2 Газовые горелки для сварки – работа и ремонт

При работе с газовыми горелками в целях безопасности стоит пользоваться защитными очками. При ее зажигании нужно приоткрыть вентиль на 1/2-1/4 оборота, после продувки следует зажечь горючую смесь, а уже потом можно регулировать пламя . Зажигать горелку рекомендуется спичкой или специальной зажигалкой, категорически запрещается поджигать ее от разных горящих предметов. Тушение горелки производится перекрытием вентиля газа. При утечке же газа следует немедленно прекратить работу.

По окончанию сварочных работ сварщик должен обязательно закрыть вентиль подачи газа, снять редукторы с баллонов и убрать их в специальное отведенное место, а вентиль закрыть специальным колпаком. Если горелка не запускается, то возможной причиной может быть низкое напряжение или вовсе его отсутствие, в таких случаях нужно проверить напряжение специальным прибором. Также бывает, что двигатель подачи проволоки в горелке запускается, но после продувки загорается красная лампа. Возможной причиной в таком случае может быть неисправность двигателя или изоляции.

В такой ситуации нужно или заменить двигатель, или попытаться его очистить. Если после возникновения пламени в горелке сигнализирует аварийная лампа, то следует проверить положение электрода, по возможности его откорректировать. Часто случается такое, что после продувки горелки возникает пламя, после чего гаснет и опять возникает, возможная причина неполадки – низкое давление газа.

3 Горелка для аргонодуговой сварки – какова роль газа в работе?

Аргонная сварка – один из самых востребованных видов. Данную технологию чаще применяют к материалам из алюминия, но также она вполне подходит для чугуна, титана, меди, серебра. Во время работы с таким оборудованием шов получается почти невидимым, что играет важную роль не только для внешнего вида, но и для прочности изделия. Плюсами аргонной сварки являются хорошее качество и долговечность использования полученного изделия, экономия денег, усилий и нервов. Существенных минусов у данной технологии не замечено.

Аргонная сварка производится с помощью вольфрамового электрода под защитой газа аргона, отсюда и ее название. Принцип работы, который имеет горелка для аргонодуговой сварки, заключается в том, что электрический разряд используется в качестве энергетического источника, а для защиты шва от попадания кислорода задействован специальный газ, масса которого превышает массу кислорода, благодаря этому он и вытесняет кислород из сварочной области. Вольфрамовый провод используется, как электрод.

4 Горелки для полуавтоматической сварки – особенности работы

Полуавтоматическая сварка отличается от ручной тем, что в процессе работы можно осуществлять охлаждение горелки для полуавтоматической сварки. С помощью данного вида работ обеспечивается стыковка всех труднодоступных мест. В плюсы данного подхода можно записать, несомненно, хорошее качество, минимум прилагаемых усилий, снижение отходов, высокую скорость образования вполне крепкого шва. Минусы полуавтоматической сварки небольшие, они касаются, в основном, высокой цены, сложности системы, громоздкости оборудования.

Принцип такой сварки заключается в нескольких этапах. Во-первых, надо зачистить место сварки от ржавчины, это лучше всего осуществлять с помощью металлической щетки. После чего производится обезжиривание поверхности. Затем уже запускается горелка сварочная для полуавтомата, и начинается работа. Скорость сварки устанавливает сварщик, который и следит за процессом, выбор темпа зависит от типа металла и его толщины. Техника безопасности тут не отличается от остальных случаев работы с пламенем.

5 Автоматическая сварка – кто контролирует качество?

При автоматической сварке осуществляют процесс и контролируют качество соединения специальные аппараты, ведь сварка производится один раз, и дефекты очень хорошо видны, поэтому важно предупреждение их образования. Несомненным плюсом данного вида сварки является то, что он исключает присутствие сварщика во время процесса . Помимо этого, плюсами являются хорошее качество шва и минимум усилий. Единственный минус – большие начальные инвестиции.

Главной особенностью автоматического способа является то, что дуга горит под плотным слоем флюса. Жидкий флюс образует вокруг дуги пузырь, заполненный химическими газами, которые выделяются в процессе горения. Применение флюса обязательно для сварки, он улучшает качество шва. При работе, когда основной металл расплавляется, дуга отбрасывает его назад, тем самым образуя углубление, которое потом заполняется новым слоем расплавленного металла.

Газовой сварочной горелкой называют устройство, позволяющее правильно смешивать горючий газ (или пары горючей жидкости) с кислородом и получить стабильное сварочное пламя нужной мощности. Сварочные горелки входят в состав .

Классификация сварочных горелок

Сварочные горелки классифицируются по нескольким признакам:

а) по способу подачи кислорода и горючего различают инжекторные и безынжекторные газовые горелки;

б) по роду горючего вещества горелки делятся на газовые (в которые подаётся горючий газ) и жидкостные (в которых распыляется бензин или керосин);

в) в зависимости от своего назначения горелки бывают универсальные и специализированные;

г) в зависимости от количества потоков газового пламени грелки делятся на однопламенные и многопламенные;

д) по способу применения горелки делятся на ручные и машинные;

е) по мощности горелки бывают малой мощности (с расходом ацетилена с расходом ацетилена 25-400л/ч, средней мощности (в них расход ацетилена составляет 400-2800л/ч) и большой мощности (с расходом газа 2800-7000л/ч).

Классификация и область применения горелок для ацетиленокислородной сварки

Согласно ГОСТ1077, однопламенные универсальные газовые горелки для ацетиленокислородной сварки делятся на четыре вида: Г1 (микромощности), Г2 (малой мощности), Г3 (средней мощности,) и Г4 (горелки большой мощности).

Наибольшее применение получили горелки малой и средней мощности. Горелки малой мощности используют , толщиной 0,2-07мм. В комплекте с ними идут четыре наконечника разной величины.

Горелки средней мощности применяют при ручной газовой сварке, или же для наплавки, пайки и предварительного подогрева металлов. В комплекте с горелками средней мощности имеется ствол и семь сменных насадок различной величины. Насадки крепятся и фиксируются на стволе с помощью накидной гайки.

Такая комплектация горелок позволяет регулировать мощность сварочного пламени в большом диапазоне и производить толщиной 0,5-30мм.

Устройство и принцип действия инжекторных и безынжекторных сварочных горелок

На рисунке ниже показано устройство инжекторных (вверху) и безынжекторных (внизу) сварочных горелок.

Наибольшее распространение на практике получили инжекторные горелки. Инжектор представляет собой цилиндр, в котором по центру выполнен канал небольшого диаметра для кислорода, и выполнены радиально расположенные каналы для горючего газа. Подача кислорода осуществляется с давлением, превышающим давление горючего газа. Таким образом, с помощью кислородного потока горючий газ подсасывается в смесительную камеру. Подобный принцип подачи называется инжекцией.

Кислород из подаётся в сварочную горелку и через присоединительный штуцер (поз.5) проходит к инжектору (поз.7). Регулировочный вентиль (поз.6) позволяет контролировать количество подаваемого кислорода.

Проходя через центральное отверстие инжектора (поз.7) под большим давлением, кислород создаёт разряженное пространство в смесительной камере (поз.8) и засасывает в неё горючий газ, который подаётся через радиальные каналы инжектора. Образующаяся в смесительной камере горючая смесь по наконечнику (поз.2) направляется к мундштуку (поз.1). На выходе из мундштука газовая смесь сгорает, образуя сварочное пламя. Наконечник соединяется со стволом сварочной горелки при помощи накидной гайки (поз.3).

Инжекторные сварочные горелки идут в комплекте со сменными наконечниками. Сменные наконечники различаются диаметрами отверстий в мундштуке и инжекторе, благодаря чему можно изменять мощность сварочного пламени.

В безынжекторных горелках отсутствует инжектор. Кислород и горючий газ в них подаётся под одинаковым давлением (около 100кПа). В таких горелках вместо инжектора установлено обычное смесительное сопло, которое вворачивается в наконечник.

Одна из самых известных горелок

В системе отопления частного дома котел является главной составляющей. Поскольку сейчас газ - это самое дешевое топливо, то вполне понятно, почему отопительные газовые котлы пользуются повышенным спросом. Но разновидностей данных устройств настолько много, что рядовой потребитель порой теряется при выборе нужной модели. И если с самим котлом ситуация более или менее ясна, то с газовыми горелками для котлов отопления разберется не каждый.

Виды газовых горелок и принцип их работы

Данное устройство представляет собой прибор, в котором смешиваются газ и кислород, находящийся в окружающем воздухе. Полученная смесь подается к выходным отверстиям, где воспламеняется с помощью искры от пьезоэлемента или электричества. В результате появляется постоянное факельное пламя.

Газовые горелки различаются по функциональности и могут работать на различных видах топлива:

газообразном
твердом
жидком

Сейчас появились так называемые комбинированные элементы, которые могут потреблять разные виды топлива без переналадки оборудования. Кроме того, данные устройства различаются по способу подачи кислорода в камеру сгорания. Они делятся на:

атмосферные
вентиляторные
диффузно-кинетические

По типу регулирования пламени различают:

одноступенчатые
двухступенчатые
плавно регулируемые двухступенчатые
модулируемые устройства

Конструкция горелок должна отвечать всем требования безопасности, обеспечивать стабильное пламя, а также быстрое и надежное воспламенение газовой смеси. Кроме того, качественный фитильный элемент должен отличаться простым монтажом, длительным сроком эксплуатации, отсутствием шума и вибрации.

Горелки атмосферного типа

Данные устройства используют, как правило, в напольных котлах небольшой мощности, способных обогреть частный дом площадью до 100 квадратных метров. Они входят в комплектацию газового котла, который еще на заводе настраивается на потребление природного газа. Если возникнет необходимость смены топлива, то такой котел переоборудуется другим типом горелки, причем делать это должен специалист.

Горелки атмосферного типа

Принцип работы атмосферных фитильных элементов заключается в том, что воздух подается естественным путем к месту смешивания его с газом и воспламенения. Воспламенение происходит при помощи пьезорозжига или электроподжига.

Конструкция такой горелки представляет собой полую трубку с многочисленными отверстиями или несколько трубок, в которые под давлением поступает газ.

К достоинствам данных устройств можно отнести:

надежность и простоту
безопасность
бесшумность
компактность
малый вес

Вентиляторные устройства

Устройства этого типа еще называют наддувными, или дутьевыми, так как воздух подается в камеру сгорания с помощью встроенных вентиляторов. При их использовании повышается КПД газового агрегата, что положительным образом влияет на экономичное расходование топлива. Если атмосферные горелки входят в комплектацию газового котла, то вентиляторная является дополнительным оборудованием и приобретается отдельно.

Используют данные устройства в агрегатах с закрытой камерой сгорания. Примечательно, что воздух подается в горелку дозированно, при этом смешивание газа и воздуха происходит мгновенно.

Современные газовые горелки для котлов отопления отличаются высоким уровнем автоматизации. Они представляют собой блок, в котором само устройство для сжигания газа совмещено с вентилятором. А автоматика обеспечивает безопасную эксплуатацию газового оборудования.

Важно! При недостаточном или излишнем поступлении топлива устройство выключается автоматически, что препятствует возникновению аварийных ситуаций. Запустить работу газового агрегата в этом случае можно только после полного устранения неполадок.

Вентиляторные устройства

Вентиляторные горелки разделяются на вихревые и прямоточные. Вихревые устройства оборудованы выходными отверстиями только круглого сечения. У прямоточных наддувных устройств эти элементы могут быть круглыми, в виде щели или прямоугольного сечения.

В фитильных приборах вентиляторного типа топливо сгорает в изолированной камере, что обеспечивает дополнительную безопасность при эксплуатации котла. К достоинствам данных устройств можно отнести и высокий КПД газовых агрегатов, обусловленный особой конструкцией теплообменника.

К недостаткам элементов вентиляторного типа относятся:

высокий уровень шума, производимого встроенным вентилятором
энергозависимость
излишний расход электричества
высокая стоимость в сравнении с агрегатами, оборудованными атмосферными горелками

Уровень шума создает в большей степени не вентилятор, а поток газа и воздуха, выходящий под давлением из сопла горелки. Для уменьшения этого недостатка в современных отопительных котлах устанавливают глушитель.

Однако, несмотря на недостатки и повышенную стоимость, вентиляторные горелки увеличивают производительность газового котла. Они могут быть использованы, если вместо газа применяется мазут или солярка, дрова или уголь. Если топливом является газ, то наддувное устройство эффективно работает при любом давлении газа в магистральных трубопроводах.

Диффузионно-кинетические горелки

Существует два типа газовых горелок: атмосферные и надувные

Этот тип устройств занимает промежуточное положение между наддувной и атмосферной горелкой. Принцип его работы заключается в том, что воздух, необходимый для сгорания топлива, поступает в камеру частично и уже после добавляется в пламя. Данные устройства в бытовых котлах применяются редко. Чаще всего они используются для промышленных установок.

Разновидностью диффузионных устройств являются подовые горелки, которые располагаются в нижней части камеры сгорания.

Комбинированные устройства

Они позволяют использовать в качестве топлива газ, мазут или солярку. При этом не требуется дополнительный демонтаж или монтаж оборудования. В одном блоке совмещены функции для горения газообразного или другого вида топлива. Это актуально для тех домовладельцев, у которых магистрального газа пока еще нет, но он предвидится в будущем. Или для экономичного расходования того или иного вида топлива.

Такие газовые горелки для отопления обычно полностью автоматизированы для управления режимом горения, мощностью пламени и прочими процессами в работе котла. Умная автоматика позволяет минимизировать участие человека в управлении газовым оборудованием.

Обратите внимание! Однако в связи со сложностью устройства, низким КПД и высокой стоимостью газовое оборудование с таким типом горелок не нашло широкого применения среди потребителей.

К недостатку данных горелок относится и довольно сложный процесс переключения отопительного агрегата при смене вида топлива, требующий высоких профессиональных навыков специалиста газовой службы.

Функция регулирования пламени

Горелки подразделяются и по виду регулировки пламени.

Одноступенчатые

Одноступенчатая горелка может работать в одном режиме. Если при этом имеется автоматика, происходит частое отключение и включение горелки, когда достигается заданная температура теплоносителя. Это снижает срок её эксплуатации и вовсе не повышает производительность газового оборудования.

Двухступенчатые

Дизельные двухступенчатые горелки

Двухступенчатые устройства могут работать в двух режимах, или на разной мощности пламени. Если одна ступень позволяет котлу функционировать на 100%, то при переходе на вторую мощность отопительного оборудования снижается на 50-60 %.

Переключение с одного режима на другой происходит автоматически по команде специальных датчиков, которые регулируют температуру теплоносителя, или при изменении давления газа в магистральном газопроводе. Переход на более щадящий режим горения приносит свои выгоды - экономится газ или другое топливо, продлевается срок эксплуатации всего оборудования за счет снижения количества включений и отключений.

Двухступенчатые горелки могут иметь функцию плавного переключения с одного режима на другой.

Модулируемые

Модулируемые горелки наиболее функциональны и экономичны. Принцип их работы заключается в плавном регулировании горящего пламени, в результате чего мощность отопительного котла может варьировать в диапазоне от 10% до 100 %.

По регулированию пламени данные устройства подразделяются на горелки:

с механической системой регулирования
с пневматической
с электронной

Преимущества модулируемых горелок заключаются в минимальном количестве циклов «включить-выключить», что самым положительным образом влияет на эффективность работы всего отопительного оборудования и продлевает срок его эксплуатации. Кроме того, при использовании газовых котлов с модуляционной горелкой экономия топлива достигает 15 % и более при правильно настроенном оборудовании.

Подобные горелки могут быть использованы в действующих котлах с другим типом этих устройств. Менять дорогостоящий котел не потребуется, нужно будет лишь приобрести саму горелку и вызвать специалиста для её установки, а также отрегулировать работу всего оборудования.

Маркировка газовых горелок

Газовые горелки Giercsh MG20-LN

Все фитильные устройства, как и любое другое оборудование, маркируются согласно принятым нормам и правилам. Приведем краткий пример маркировки элементов, указывающей на их функциональность. Тип устройства обозначается буквами, где «Г» показывает, что перед вами именно горелка.

Если стоит ГМ, значит, данное устройство предназначено для использования в котлах, где в качестве топлива применяется газ и мазут.

Дс - означает, что у горелки удлиненная газовая часть.

Р - ротационная горелка.

П - в данном устройстве применяется форсунка с ротором, вращающимся направо.

Л - вращение ротора происходит в обратную сторону (по ходу часовой стрелки).

Важно! Куда вращается ротор в форсунке, зависит от места установки самой горелки в камере сгорания.

Заключение

Если для отопления загородного дома выбирается отопительный котел, то при его приобретении необходимо обращать внимание не только на его мощность и прочие функциональные возможности, но и на тип газовой горелки. Поскольку от этого устройства зависит и тепло в доме, и экономичный расход топлива, и срок эксплуатации всего оборудования.

Инжекционная газовая горелка низкого давления по принципу организации смешения газа с воздухом относится к газовым горелкам с частичным предварительным смешением.

Инжекционная газовая горелка низкого давления
1 - сопло, 2 - конфузор, 3 - горловина, 4 - диффузор,
5 - огневой насадок, 6 - регулятор первичного воздуха,

Принцип работы

Струя газа в горелке под давлением выходит из сопла 1 с большой скоростью и за счет своей энергии захватывает в конфузоре 2 воздух, увлекая его внутрь горелки. Смешение газа с воздухом происходит в смесителе, состоящем из конфузора 2, горловины 3 и диффузора 4.

Разрежение, создаваемое инжектором, возрастает с увеличением давления газа в горелке. При этом изменяется количество подсасываемого первичного воздуха (от 30 до 70%), необходимого для полного сгорания газа.

Особенности эксплуатации

Количество воздуха, поступающего в газовую горелку, можно изменять при помощи регулятора первичного воздуха 6, представляющего собой шайбу, вращающуюся на резьбе. При вращении регулятора изменяется расстояние между шайбой и конфузором и таким образом регулируется подача воздуха.

Для обеспечения полного сгорания топлива в газовой горелке часть воздуха поступает за счет разрежения в топке. Регулирование расхода вторичного воздуха производится путем изменения разрежения в топке.

Инжекционные газовые горелки обладают свойством саморегулирования, т.е. возможностью обеспечения постоянства соотношения между количеством поступающего в горелку газа и количеством подсасываемого ими первичного воздуха. При этом, если подача воздуха в горелку при помощи шайбы отрегулирована по цвету пламени или показанию газоанализатора на полное сгорание газа и газовая горелка работает спокойно без шума, то дальнейшее изменение ее нагрузки можно проводить, увеличивая или уменьшая только расход газа, не меняя положения воздушной шайбы.

Изменяя режим работы газовой горелки, необходимо следить за устойчивостью ее пламени, так как на характер горения газа влияют не только количество подаваемого в нее первичного воздуха, но и количество вторичного воздуха, поступающего в топку.

Инжекционная горелка среднего давления ИГК конструкции Казанцева относится к горелкам с полным предварительным смешением.

Инжекционная горелка ИГК среднего давления конструкции Казанцева
1 - пластинчатый стабилизатор горения 2 - смеситель
3 - регулятор подачи воздуха 4 - газовое сопло 5 - гляделка

Газ, поступающий в газовую горелку горелку через газовое сопло 4, инжектирует воздух в необходимом для сжигания количестве. В смесителе 2, состоящем из конфузора, горловины и диффузора, осуществляется полное перемешивание газа с воздухом.

В конце диффузора в газовой горелке установлен пластинчатый стабилизатор 1, который обеспечивает устойчивую работу горелок без отрыва и проскока пламени в широком диапазоне нагрузок.

Стабилизатор горения состоит из тонких стальных пластин, расположенных на расстоянии примерно 1,5 мм одна от другой. Пластины стабилизатора стянуты между собой стальными стержнями, которые на пути движения газовоздушной смеси создают зону обратных токов горячих продуктов горения, за счет теплоты которых происходит непрерывное поджигание газовоздушной смеси. Фронт пламени удерживается на определенном расстоянии от устья горелки.

Регулирование подачи воздуха производится с помощью регулятора 3. На внутренней его поверхности укреплен клеем шумопо-глощающий материал. В регуляторе выполнено смотровое окно - гляделка 5 для наблюдения за целостностью стабилизатора.

Вследствие хорошего перемешивания газа с воздухом инжекционные горелки обеспечивают создание малосветящегося факела с полным сгоранием газа при малых коэффициентах избытка воздуха.

Преимущества инжекционных горелок:

простота конструкции;
устойчивая работа горелки при изменении нагрузок;
надежность работы и простота обслуживания;
отсутствие вентилятора, электродвигателя для его привода, воздухопроводов к горелкам;
возможность саморегулирования, т. е. поддержания постоянного соотношения газ-воздух.

Недостатки инжекционных горелок:

значительные габариты горелок по длине, особенно горелок увеличенной производительности (например, горелка ИГК-250-00 номинальной производительностью 135 м?/ч имеет длину 1 914 мм);
высокий уровень шума у инжекционных горелок среднего давления при истечении газовой струи и инжектировании воздуха;
зависимость поступления вторичного воздуха от разрежения в топке (для инжекционных горелок низкого давления), плохие условия смесеобразования в топке, приводящие к необходимости увеличения общего коэффициента избытка воздуха доос=1,3...1,5 и даже выше для обеспечения полного сгорания топлива.

Горелка газовая инжекционная ИГК
1 - корпус, 2 - стабилизатор, 3 - сопло, 4 - глушитель шума

Таблица размеров

Обозначение	Размеры, мм						Масса, кг
Обозначение	L	H	c	d	a	b	Масса, кг
ИГК1-15	650	110	G 1/2	4,3	d 57	90	3,3
ИГК1-25	910		G 3/4	6	d 76	119	7
ИГК1-35	980	130	G 3/4	6,6	d 89	134	9
ИГК4-50	1198	200	G 1	4,4	d 85	160	15,2
ИГК4-100	1465	280	G 1 1/4	6,2	d 118	204	29,2
ИГК4-150	1926	330	G 2	7,5	d 144	264	35,1

Технические характеристики

Наименование показателей	ИГK 1-15	ИГK 1-25	ИГK 1-35	ИГK 4-50	ИГK 4-100
Номинальная тепловая мощность, кВт	220	425	500	820	1570
Номинальное давление газа, кПа	70	70	70	70	70
Kоэффициент избытка воздуха при номинальном режиме	1,02	1,08	1,03	1,05	1,04
Габаритные размеры, мм:
- длина	650	810	980	1180	1480
- высота	180	220	290	360	505
- ширина (диаметр)	140	200	200	320	450
Масса, кг	6	7	9	16	25