ИНЖЕКЦИОННИ ГОРЕЛКИ
Главна информация. Инжекционните горелки, в които въздухът се засмуква (впръсква) поради енергията на газовите струи, излизащи от една или повече дюзи, се използват широко в индустрията поради ефективност, надеждност при работа и простота на дизайна. Предимствата на горелките от този тип са способността да работят без вентилатор и възможността при определени условия да поддържат постоянно съотношение газ-въздух с достатъчна точност при промяна на режима на работа (натоварването). Това значително улеснява автоматичното и ръчно управление на процеса.
Основните недостатъци на инжекционните горелки са големият им размер, ниската граница на регулиране поради риска от обратен удар при намаляване на натоварването и високото ниво на шум при работа при средно и високо налягане. Възможността за преливане на пламъка в смесителя се обяснява със сравнително ниската ефективност на инжекционния смесител, което не позволява да се създадат достатъчно високи скорости на изтичане на газо-въздушна смес.
Инжекционните горелки със средно налягане инжектират целия въздух, необходим за пълното изгаряне на газа, горелките с ниско налягане - само част от него (първичен въздух), останалият въздух навлиза в горивната камера поради разреждането в последната. Стабилната работа на горелки със средно налягане без разделяне на пламъка е по-ефективна при наличието на стабилизатор на горенето.
Горелките с ниско налягане могат да работят без специални стабилизиращи устройства.
Нормалната работа на инжекционните горелки с пълно предварително смесване може да бъде осигурена при налягане на газа e под 0,3 kPa, когато промяната на вакуума в горивната камера практически няма ефект върху дебита на първичния вдухващ въздух. С цел намаляване на размерадизайн и дължина на горелката, произвеждат се горелки с две или повече дюзи.
Инжекционни горелки с ниско налягане. Те включват горелки на марката GGI, проектирани от Mosgazniiproekt, GKS марка Mosgazniiproekt и др.
По правило те се произвеждат като многогорелни или многодюзови, което позволява да се увеличи капацитетът на впръскване при относително ниско налягане на газа. В тези горелки количеството на първичния въздух е 40,70% от необходимото за пълно изгаряне, поради което те се наричат горелки с непълно или частично смесване. Такива горелки имат свойството да се саморегулират, т.е. съотношението газ-въздух или коефициентите на впръскване практически не се променят, когато природен газ се изгаря в диапазон на налягане на газа от 1,3. 5 kPa. Обхватът на тези горелки е ограничен от малък дебит на газ - 10,20 m3/h за една горелка.
Инжекционните горелки с ниско налягане се използват широко за отопление на технологични и електрически инсталации с ниска и средна мощност, работещи без вакуум или с вакуум не повече от 10,30 Pa. За да се осигури впръскването, необходимо за пълното изгаряне на газа, номиналното му налягане трябва да бъде най-малко 1,1. 1,3 kPa. Тези горелки работят стабилно без допълнителна настройка, когато налягането на газа падне до 0,2. 0,3 kPa и с повишаване на налягането не повече от 50% над номиналното. Горната граница на стабилната работа на горелките се определя от отделянето на пламъка, долната граница - от неговия пробив. Дължината на факела зависи главно от коефициента на излишък на първичен въздух, топлинната мощност на горелката и организацията на подаването на вторичен въздух. За повечето горелки дължината на пламъка не надвишава 0,5. 0,7 м. Минималният коефициент на излишък на въздух при липса на химическо недогаряне е 1,3. 1.5.
ГорелкиТип GGI, проектиран от Mosgazniiproekt, може да работи на природен и втечнен газ с коефициент на излишък на първичен въздух около 0,5. Преходът от природен към втечнен газ се осъществява чрез смяна на дюзата.
Многофакерните горелки от типа GKS, проектирани от Mosgazniya-Iroekt (6, таблица 3.2), работят с коефициент на излишък на първичен въздух 0,4. 0,7. При монтиране на тези горелки в един ред е необходимо да се осигури празнина от най-малко 30 мм между тях за преминаване на вторичен въздух. Разстоянието между пожарните отвори на колектора трябва да осигури бързо "изтичане" на пламъка от една дупка в друга при липса на сливане на отделни факли в обща.
Горелките GK-27u, GIIS-20-01, Zvezdochka, блок GIIBL, GIIV-1 (Таблица 3.3) са структурно подобни на унифицираната.
Многоструйни горелки с ниско налягане с частично впръскване на въздух се произвеждат за чугунени котли с гореща вода (Таблица 3.4) за номинално налягане на газа от 1300 Pa с граници на контрол на налягането от 50. 1800 Pa. Горелката се състои от чугунен правоъгълен смесител и регулатор на въздушния поток, може да работи на природен и втечнен газ.
Инфрачервени горелки. Те включватинжекционни горелки с ниско наляганес унифициран дизайн от Донецк NPO Gazoapparat, GK-27u, Zvyozdochka и др. Те се различават по това, че преносът на топлина се осъществява чрез излъчване на нажежен излъчвател, който е перфорирана или пореста керамика, метална мрежа, керамика заедно с мрежата. За разлика от инжекционните горелки с ниско налягане, те осигуряват инжектирането на целия въздух, необходим за пълното изгаряне на газа, което се постига благодарение на ниското аеродинамично съпротивление на емитерите на смесителя и дюзата, чиято температура е 700.1000 °C.
Инжекционни горелки със средно налягане. Те включват горелки тип B, проектирани от Stalproekt и тип IGK. проекти на Mosgazproekt, тип BIG на дизайна на Promenergo и др. По принципа на работа и дизайна те практически не се различават от инжекционните горелки с ниско налягане. При тези горелки задължителен елемент е стабилизатор, който предотвратява издухването на пламъка, а целият въздух, необходим за горенето, се впръсква от горелката. Съотношението на първичния въздух за повечето конструкции на горелки е 1,01. 1.1, и те могат да работят нормално както с вакуум в горивната камера, така и с малко обратно налягане (10,30 Pa).
Благодарение на доброто смесване на гориво-въздушната смес се получава почти пълно изгаряне на газа с минимален излишък на въздух.
Номиналното налягане на газа в тези горелки е 30 kPa, но е препоръчително да се увеличи до 50,60 kPa, което ще позволи стабилизиране на съотношението газ-въздух при различни режими на работа. Горната граница на регулиране е около 50% от номиналното налягане и е ограничена от химическо недогаряне, долната граница за повечето горелки е 5 kPa. При по-ниско налягане може да възникне изтичане на пламък в тялото на горелката. Изключение правят горелките с ламелен стабилизатор с долна контролна граница от 1,2 kPa. В посочения диапазон топлинният товар се регулира чрез промяна на налягането на газа пред горелката без допълнително подаване на първичен духтящ въздух.
При номинално налягане на газа, скоростта на излизане на сместа гориво-въздух от дюзата на горелката обикновено е 30 до 50 пъти скоростта на разпространение на пламъка, което гарантира широко регулиране на топлинната мощност без опасност от обратен удар. Тези горелки автоматично поддържат зададеното съотношениегаз - въздух, което в някои случаи позволява използването на горелки без въздушна клапа. Достатъчно доброто образуване на смес позволява с незначителни коефициенти на излишък на въздух (не повече от 1,1) да се получи къс пламък (не повече от 6,8 диаметъра на устата) и да се осигури изгаряне в стабилизатора. При нормални условия на работа не се изисква подаване на вторичен въздух към горивната камера, което значително повишава ефективността на пещните процеси.
Основният недостатък на инжекционните горелки е повишеното ниво на звуково налягане при дебит на газа над 90 m3/h, което налага инсталирането на специални шумозаглушители.
За да се намалят габаритните размери, се произвеждат ъглови горелки (с ротация), които поради допълнително аеродинамично съпротивление имат по-нисък капацитет на впръскване и топлинна мощност.
В зависимост от необходимите условия на топлообмен в горивната камера се използват безпламъчни и пламъчни горелки. Безпламъчните осигуряват минимален пренос на топлина чрез излъчване и имат керамични огнеупорни тунели. Пламъчните горелки дават светещ пламък с повишени радиационни (радиационни) характеристики и са оборудвани с пластинчати или пръстеновидни стабилизатори на горелките.
Инжекционните пламъчни горелки със средно налягане тип IGKимат стабилизатори, направени под формата на тела с недобре оформена форма и предназначени за котли, пещи, сушилни и други термични устройства, работещи под вакуум над 10,20 Pa. Стабилизаторът е монтиран в края на дифузора и е надеждно устройство за запалване, което предотвратява пламъка и отделянето на пламъка.
Най-често като стабилизатор се използва комплект Към съдържанието на книгата: Монтаж, ремонт, експлоатация на газово оборудване