Tipuri de arzatoare pe gaz. Clasificarea arzatoarelor pe gaz

1. În funcție de domeniul de aplicare, arzătoarele cu gaz sunt împărțite în două tipuri principale:

(a) amestecătoare de gaze de uz general, atunci când pot fi instalate pe majoritatea sobelor, cuptoarelor și altor instalații de incendiu;

b) arzătoare cu destinație specială, când sunt instalate numai într-un anumit proiect al unui cuptor sau al unei instalații de incendiu, iar montarea lor pe alte modele este practic exclusă.

2. În funcție de puterea calorică a produsului gazos ars, arzătoarele pot fi împărțite în următoarele tipuri:

a) pentru arderea gazelor cu putere calorică scăzută (Q* = 8 MJ/m3);

b) pentru arderea gazelor cu putere calorică medie = 8-20 MJ/m3);

c) pentru arderea gazelor cu putere calorică ridicată ((?g = 20 MJ/m3).

3. Conform metodei de furnizare a aerului necesar arderii, arzătoarele pot fi împărțite în următoarele tipuri:

a) difuzie, când aerul curge către flacără din atmosfera înconjurătoare;

b) injectie, cand aerul este aspirat in arzator;

c) suflare, când se injectează aer în arzător.

4. În funcție de presiune, gazele care intră în arzător pot fi împărțite în următoarele tipuri:

a) presiune joasă (până la 0,005 MPa);

b) presiune medie (de la 0,005 la 0,3 MPa);

în) presiune ridicata(peste 0,3 MPa).

5. Arzatoarele pe gaz pot fi combinate daca prevad posibilitatea arderii vedere suplimentară combustibil.

Arzatoare fara preamestecare gaz cu aer.În diferența arzătorului, aerul necesar arderii gazului este furnizat din spațiul ork în fața pistoletului datorită diferenței. Prim-Xia în aparatele de uz casnic. Gazul este alimentat la arzător fără nici un amestec de aer primar și amestecat cu acesta în afara arzătorului => arzător de amestec extern. Reprezintă un tr cu găuri găurite. Distanța dintre găuri este selectată ținând cont de viteza de răspândire a flăcării de la o gaură la alta.Pentru arzătoarele industriale de tip diferență, arzătoarele cu fante de vatră sunt legate. Reprezintă tr d=50mm, găurile d=4 sunt găurite în el pe 2 rânduri. Distribuitorul arzătorului este situat deasupra grătarului într-un canal de cărămidă. Canalul este o fantă în partea de jos a cazanului - fantă de jos. De la arzător, gazul intră în cuptor, unde de sub grătarul urechii există un aer post-t. Fluxurile de gaz sunt direcționate în unghi față de fluxul de aer și sunt distribuite uniform pe secțiunea transversală a acestuia. Procesul de amestecare a gazului cu aer se desfășoară într-o fantă specială din cărămizi refractare. Grătarul este așezat cu cărămizi refractare, lăsând mai multe fante, în locul i sunt găuri forate pentru evacuarea gazului. Aerul de sub grătarul urechii este furnizat de un ventilator sau ca urmare a rarefării în cuptor. Arzătoare cu preamestec incomplet de gaz cu aer. Procesul de formare a amestecului începe în arzătorul propriu-zis și se termină în camera de ardere. Amestecul intră în cuptorul gaz-aer, adesea preparat. Arzatoarele constau dintr-un sistem de alimentare separata cu gaz si tot aerul necesar arderii, dispozitive in care incepe procesul de amestecare. Procesul de amestecare în cuptor este controlat de dispozitivul de amestecare al arzătorului. Astfel de arzătoare se numesc amestecare sau amestecare turbulentă. Intensificarea procesului de amestecare a fost realizată prin rotirea fluxului de aer: de exemplu, palete, volute, alimentare cu gaz sub formă de jeturi mici în unghi față de fluxul de gaz, separarea fluxurilor de gaz și aer în debite mici. . «+» este posibil să ardeți cantități mari de gaz cu o dimensiune relativ mică a arzătorului; gamă largă de reglare a puterii arzătorului; posibilitatea de a încălzi gazul și aerul până la t-p depășește aprinderea t-py; posibilitate relativ ușoară de realizare a structurilor cu combustibili de ardere combinată (gaz-pacură, gaz-praf de cărbune) «-» alimentare cu aer forțat, ardere cu gaz cu tensiuni termice volumetrice mai mici; arderea gazului cu o incompletitudine chimica mai mare decat in timpul arderii. Aceste arzatoare sunt folosite pentru incalzirea cuptoarelor industriale, cazanelor. Arzătoare pentru preamestecarea gazului cu o parte din aerul necesar arderii. Aici, amestecarea primară se efectuează la arzătoare atmosferice. Aerul primar este aspirat de un jet de gaz în ejector, unde are loc, astfel, formarea amestecului. arzatoarele sunt evacuate simultan. Amestecul gaz-aer părăsește arzătorul cu o viteză care asigură arderea stabilă. Aerul secundar este aspirat în flacără direct din atmosferă avg. Capul arzătorului este sub forma unui colector cu un număr mare de ieșiri. Pentru a asigura o alimentare stabilă cu aer primar și secundar, cuptoarele cu arzătoare atm sunt de obicei echipate cu întrerupătoare de tiraj. „+”: Simplitatea designului, Posibilitate de lucru la presiune scăzută a gazului; Nu este nevoie de a furniza aer sub presiune, Posibilitatea de ardere completă a gazului, funcționarea stabilă a arzătorului într-o gamă largă de modificări de sarcină. Funcționare silențioasă, fiabilitate și ușurință în operare. Astfel de arzătoare sunt folosite în aparatele de uz casnic, cazane din fontă etc. Arzatoare gaz-aer premix. Procesul de formare a amestecului începe în arzătorul propriu-zis și se termină în camera de ardere. În tonifiere, amestecul gaz-aer intră parțial preparat. Arzatoarele constau din sisteme separate de alimentare cu gaz si sisteme de aer de ardere. Dispozitivul în care începe procesul de amestecare a formării aerului cu gazul controlează arzătoarele de amestecare sau amestecare turbulente. Dos-va \u003d valoarea vohm a gazului de ardere de un volum mai mare cu o dimensiune relativ mică a dealului, o gamă largă de control al arzătorului, posibilitatea de a încălzi gazul și aerul la o temperatură care depășește temperatura de aprindere. .Incomplet mai mult de la folosirea unui arzator, aceste arzatoare au o capacitate de 60 kW-60 MW, utilizate in cazanele din cuptoare industriale.

Arzatoare pentru preamestecarea completa a gazului cu aerul.

Exista 2 tipuri: cu duze refractare si duze nerefractare dar cu duze metalice. Utilizare pentru încălzirea cuptoarelor industriale și a cazanelor de încălzire industriale. Productie de arzatoare de pana la 2 MW. Se leagă: cu falsitatea luptei împotriva flashback-ului la diametre mari ale craterului arzătorului; producție de mixere im-x producție mare. Pentru a crește numărul de radiații de căldură prin transferul peste partea superioară a încălzirii, se folosesc radiatoare secundare. Acestea sunt corpuri TV care percep căldura din produsele arderii și o radiază pe suprafața care primește căldura. Aici se folosesc pereți refractari ai canalelor și tunelurilor, bolți și pereți ai cuptoarelor, despărțitori perforați speciali, instalați pe calea mișcării gazului. Pentru majoritatea arzătoarelor de preamestec complet, prepararea unui amestec omogen gaz-aer se realizează folosind mixere cu ejecție. Ejectoarele sunt simple în design și fiabile în funcționare, mediul obișnuit de lucru este gaz combustibil.

Arzatoarele pe gaz nu au o clasificare stricta in functie de una, cea mai caracteristica trasatura, prin urmare aceleasi arzatoare pot fi clasificate dupa urmatoarele criterii:

1. Conform metodei de ardere în arzătoarele amestecului de gaze:

a) arzatoare tip flacara (torta);

b) arzatoare de tip fara flacara.

2. După metoda de obținere a unui amestec de gaze:

a) arzatoare de tip difuzie;

b) arzatoare de tip atmosferic;

c) arzătoare de premix.

3. După tipul de amestec combustibil:

a) arzatoare pe gaz;

b) arzatoare oxicombustibil;

c) arzătoare hidrogen-oxigen.

Toate pot avea design și scop diferite.

Arzătoarele de tip flacără se caracterizează prin prezența unei zone pronunțate de ardere a amestecului - o torță. Arzătoarele asigură o zonă de încălzire strict definită.

Arzătoarele de tip fără flacără se caracterizează prin absența unei torțe la arderea unui amestec combustibil. Arderea sa are loc pe o suprafață fierbinte de ceramică, care este un catalizator. O parte semnificativă a energiei de pe piesa de prelucrat este transmisă prin radiație - radiație de la incandescent la temperaturi mari suprafete ceramice. Arzatoarele de tip fara flacara nu au un punct focalizat de temperatura maxima.

Arzatoarele de tip difuzie se caracterizeaza prin absenta aerului primar in amestec. Gazul combustibil se amestecă cu oxigenul atmosferic pe măsură ce părăsește arzătorul. Cel mai simplu tip de arzatoare cu difuzie sunt arzatoarele folosite in cuptoarele dulap, in masinile pentru uscarea lămpilor de bază etc., care sunt un tub cu un număr de găuri forate în el. Gazul este furnizat sub presiune în conductă, care iese din găuri și, amestecându-se cu oxigenul din aerul din jur, se arde. Una dintre principalele condiții pentru funcționarea oricărui arzător este arderea stabilă a gazului, deoarece un arzător care nu asigură arderea stabilă a gazului nu poate fi acționat. Prin arderea stabilă a gazului se înțelege o flacără uniformă și calmă care nu alunecă în arzător și nu se desprinde de acesta din urmă.

Arzatoarele cu difuzie au o flacara stabila la presiuni extrem de mici ale gazului*. Când presiunea crește, flacăra își pierde stabilitatea și se desprinde de arzător. Flacăra nu poate aluneca în interiorul arzătorului de difuzie, deoarece conține gaz combustibil fără amestec de aer. Simplitatea designului, capacitatea de a lucra la presiuni scăzute și excluderea posibilității de apariție a jocului se numără printre aspectele pozitive ale arzătoarelor de tip difuzie.

Flacăra arzătoarelor cu difuzie este aproape întotdeauna fumoasă, mai ales atunci când în ele sunt arse gaze bogate în calorii, care este rezultatul arderii incomplete a gazului (ardere chimică insuficientă).

Diametrul orificiilor arzătorului este luat în funcție de puterea termică necesară a arzătorului. Cu un diametru mic al găurilor, trebuie să aveți în vedere înfundarea lor ușoară. Pasul maxim al orificiilor arzatorului decurge din conditiile de asigurare a transferului flacarii de la gaura la gaura in timpul aprinderii. Cu un pas mic, flăcările găurilor învecinate se îmbină, ceea ce face dificilă ajungerea aerului la flacără și procesul de amestecare a gazului cu aerul se înrăutățește. Din motivele de mai sus, nu este recomandat să faceți mai mult de două rânduri de găuri în arzător.

Secțiunea transversală totală a găurilor nu trebuie să depășească 100% din secțiunea transversală a conductei de alimentare cu gaz.

Arzătoarele de tip atmosferic se caracterizează prin absența dispozitivelor speciale de amestecare separate cu alimentare cu gaz și aer. La arzatoarele de tip atmosferic, gazul este amestecat cu aerul atmosferic direct in arzatorul propriu-zis. Cu cât puterea calorică a gazului ars este mai mică, cu atât este mai ușor să se asigure arderea sa completă în NPH și cu atât este necesară o presiune mai mică a gazului. Cu toate acestea, arzătoarele de tip atmosferic au un dezavantaj semnificativ: anumite condiții are loc un foc invers al arzătorului. Gazul intră în arzător printr-o conductă de gaz, apoi iese din duza 1 în camera de amestec A. Aerul necesar arderii gazului este aspirat în camera de amestec prin fantele 2. Cantitatea de aer primar este controlată de clapeta 4. Din camera de amestec, amestecul gaz-aer intră în difuzor și apoi în capul arzătorului. Un astfel de arzător este mai economic decât un arzător de tip difuzie și nu are o flacără fumurie. Recent, un arzător fără flacără de tip atmosferic (Fig. 8-38) a câștigat popularitate pentru operațiunile de preîncălzire și recoacere a sticlei.

Arzatoarele care functioneaza pe un amestec pre-preparat sunt cele mai utilizate pe scara larga. Amestecul pentru nutriția lor se prepară în mixere instalate separat de arzătoare. Astfel de arzătoare permit, de asemenea, arderea gazului pur. Arzatoare functionand pre-preparate amestecuri de gaze asigura arderea completă a gazului. Aerul primar pentru arderea gazelor este amestecat cu acesta din urmă în mixer, aerul secundar provine din atmosfera înconjurătoare datorită difuziei direct în timpul arderii amestecului. Flacăra arzătoarelor de acest tip, în funcție de componentele utilizate și de raporturile acestora, are atât proprietăți oxidante, cât și reducătoare, de care trebuie luate în considerare la prelucrarea pieselor din sticlă.

Pentru a asigura tensiunile termice necesare, orificiile de lucru ale arzatorului sunt prevazute cu o siguranta, care impiedica ruperea flacarii. Cu toate acestea, o serie de arzatoare nu au flacara pilot, in special arzatoarele care functioneaza pe amestecuri bogate in hidrogen. Amestecurile care conțin un procent semnificativ de hidrogen, pe lângă o viteză crescută de propagare a flăcării, au o capacitate termică mare, astfel încât nu este necesară încălzirea amestecului.

Arzătoarele cu flacără pot fi cu o singură gaură și cu mai multe orificii; caracteristicile de proiectare și performanță ale arzătoarelor sunt dictate de cerințe regimul tehnologic prelucrarea produsului.

Gazele arse în arzătoarele de pre-deplasare sunt amestecate atât cu aer, cât și cu oxigen. În acest caz, arzătoarele sunt împărțite în gaz-aer și gaz-oxigen. Gazele cu compoziție și putere calorică diferite necesită arzătoare de diferite modele pentru arderea lor. Diferența constă în principal în prezența flăcării de aprindere, dimensiunea acesteia și diametrele găurilor principale. Arzatoare care au si o aprindere crescuta fata de arzatoarele care ard gaze cu putere calorica mai mica. Amestecul combustibil este furnizat arzătoarelor folosind furtunuri și tuburi.

Flacără de aprindere. Pentru a asigura funcționarea stabilă a arzătorului (fără separarea flăcării) și pentru a crește intensitatea termică a deschiderilor principale de lucru, o parte din amestecul gaz-aer este consumată pentru a alimenta flacăra pilot. Datorită prezenței unei flăcări pilot, se pot obține solicitări termice mari pe orificiile mici de lucru ale arzătorului, care asigură încălzirea necesară a suprafeței tratate.

O parte din amestecul care ajunge la siguranță trece prin găuri în camera de expansiune și de acolo în găurile de aprindere sau fantele de aprindere. Debitul de amestec din orificiile sau fantele de aprindere este egal cu sau puțin mai mare decât viteza de propagare a flăcării și, astfel, flacăra pilot are întotdeauna o pistoletă stabilă, ceea ce asigură funcționarea stabilă a pistolului principal de lucru.

Pentru gazele bogate în calorii, se folosesc uneori siguranțe în două trepte. În cazul unui aprinzător în două trepte, flacăra primei trepte, care are cel mai mic debit de amestec, se încălzește și aprinde jetul de amestec care iese din a doua treaptă, situat mai aproape de deschiderea principală de lucru a arzătorului. . Experiența în arderea gazelor cu conținut ridicat de calorii a arătat că o siguranță cu o singură treaptă crescută oferă o gamă destul de largă de control al intensității arzătorului și este eliminată necesitatea de a complica proiectarea arzătorului atunci când este fabricat cu o siguranță în două trepte. .

Flacăra pilot extinde foarte mult limitele funcționării forțate a flăcării principale de lucru.

Din grafic se poate observa că un zazl de 13,5% (din mărimea jetului de lucru) crește valoarea limitei de eșec a flăcării de aproximativ 3 ori, iar o siguranță de 18,0% - de aproximativ 5 ori în comparație cu un arzător fara siguranta. Din același grafic se poate observa că valorile limitelor de funcționare a pistolului la aceeași siguranță depind de compoziția amestecului ars. Cu cât mai mult aer în amestecul combustibil, cu atât siguranța ar trebui să fie mai mare. Arzătorul care funcționează într-o gamă largă de presiuni și amestecuri de compoziție diferită

syah, trebuie să aibă o siguranță universală, stabilă în orice mod de funcționare posibil.

Aprinderea arzătorului se calculează în funcție de cele mai dificile condiții de funcționare ale arzătorului, adică în funcție de cele mai mari solicitări termice ale găurilor principale. Dacă arzătorul funcționează în alte condiții, atunci siguranța va avea o rezervă de energie.

Datele experimentale ale lui V. S. Koshelev arată funcționarea satisfăcătoare a arzătoarelor cu debitul amestecului pentru flacăra pilot în următoarele rapoarte față de cantitatea de amestec consumată de găurile principale:

la arderea unui amestec de apă gaz - aer 2-5%;

la arderea amestecului gaz natural- aer 15-25%;

la arderea unui amestec de propan-butan-aer 20-28%.

O creștere excesivă a aprinderii duce la posibilitatea de aprindere, mai ales atunci când funcționează pe apă gazoasă, și reduce calitățile economice ale arzătoarelor.

Considerat pe merit cel mai popular printre astfel de echipamente. Avantajele lor sunt destul de evidente:

1. Gazul este disponibil: prețul acestui combustibil este acceptabil, dacă există o conductă de gaz, nu există probleme cu livrarea acestuia.

2. Toate felurile arzatoare pe gaz sunt mai simple și mai fiabile în funcționare decât, de exemplu, arzătoarele cu ulei sau combustibil lichid.

3. Gamă largă de capacități: există tipuri de arzătoare pe gaz care răspund pe deplin nevoilor marilor întreprinderi industriale, precum și modele potrivite pentru uz casnic.

4. Multe modele de arzatoare pe gaz sunt echipate cu sisteme moderne care le automatizează munca. Acest lucru vă permite să obțineți confort maxim, siguranță și funcționare fără defecțiuni.

Pentru a funcționa eficient, atunci când alegeți, trebuie să luați în considerare câțiva parametri de bază. Clasificarea acestui echipament ajuta la orientarea intr-un sortiment mare.

După domeniul de aplicare

Clasificarea arzatoarelor pe gaz in functie de domeniul de aplicare:

1. Arzătoare speciale concepute pentru modele specifice de cuptoare. Astfel de modele nu pot fi utilizate cu alte tipuri de sisteme de tragere.

2. Dispozitive universale care pot fi instalate pe majoritatea tipurilor de focare și sobe.

După metoda de formare a amestecului de combustibil

Gazul nu este ars în forma sa pură. Este inclus în compoziția amestecului de combustibil, a cărui componentă este aerul. Amestecul de combustibil poate fi format în diferite moduri. În acest sens, există trei tipuri principale de arzătoare cu gaz:

1. Explozie. În arzătoarele de acest tip, aerul este furnizat prin injecție.

2. Injectare. Aerul este furnizat prin aspirare.

3. Difuzia. Aerul din astfel de arzătoare curge către flacără în mod natural din mediul înconjurător.

Arzatoarele cu injectie sunt de obicei parte a cazanului in sine, in timp ce arzatoarele de ventilatie sunt de obicei achizitionate ca echipamente separate. Arzătorul cu suflantă permite o reglare destul de precisă și lină a puterii de lucru. Datorită acestui fapt, devine posibilă creșterea eficienței echipamentelor datorită utilizării raționale a gazului. Funcționarea optimă vă permite să economisiți combustibil, precum și să reduceți emisiile de dioxid de carbon în mediu. Singurul dezavantaj al arzătorului de tip suflante poate fi considerat un nivel de zgomot mai ridicat.

Arzătoarele cu gaz de explozie diferă prin tipul de alimentare cu aer și metoda de formare a amestecului de combustibil:

1. Alimentare forțată cu aer și preamestec complet.

2. Hrănire forțată și preamestec parțial.

3. Alimentare cu aer forțat fără preamestec.

Pentru a creste intensitatea formarii unui amestec combustibil aer-gaz se folosesc instalatiile diverse tehnologii amestecare: alimentare cu gaz sub formă de fluxuri subțiri direcționate în unghi față de fluxul de aer; separarea în multe fluxuri mici, în care se efectuează amestecarea; turbionarea fluxurilor de gaz și aer folosind diverse dispozitive încorporate.

Alimentarea cu aer artificială vă permite să creșteți intensitatea arderii amestecului de combustibil. În consecință, alegerea unui arzător cu gaz cu alimentare forțată cu combustibil vă permite să obțineți mai multă putere.

Clasificarea arzatoarelor pe gaz in functie de puterea calorica a combustibilului ars:

1. Arzătoare pe gaz cu conținut ridicat de calorii. Puterea calorică minimă a gazului este de 20 MJ/m3. Astfel de arzătoare sunt proiectate pentru arderea gazelor naturale și a gazelor petroliere asociate.

2. Arzătoare cu calorii medii. Puterea calorică a combustibilului în acest tip de arzătoare pe gaz este în intervalul de la 8 la 20 MJ/m3 (gaz de cuptor de cocs).

3. Arzătoare cu gaz cu conținut scăzut de calorii. Acest tip este utilizat pentru arderea gazelor cu putere calorică sub 8 MJ/m3 (gaz de generator și furnal).

Tipuri de arzatoare pe gaz prin suprapresiune:

1. Presiune ridicată (mai mult de 30 kPa).

2. Presiune medie (de la 5 la 30 kPa).

3. Presiune joasă (până la 5 kPa).

Cele mai utilizate arzatoare sunt de joasa si medie presiune. Arzatoarele de inalta presiune sunt adesea folosite pentru a arde gaze cu putine calorii.

În funcție de localizarea flăcării:

1. Într-o torță liberă.

2. În masă refractară perforată, poroasă sau granulară.

3. Într-o cameră de ardere refractară sau tunel.

4. Pe o suprafață refractară.

Arzătoare aprinse amestec de combustibilîntr-un tunel cu flacără liberă sau refractar, utilizat în cazane pentru încălzirea lichidului de răcire (apă, aer etc.). Modelele care ard gaz într-o masă poroasă sau pe o suprafață refractară sunt folosite pentru încălzire prin radiație infraroșie.

Clasificarea permite chiar și nespecialiștilor să navigheze în varietatea acestui echipament. Deci, cum să alegi un arzător pe gaz, te întrebi? Ar trebui să alegeți opțiunea care combină în mod optim toate caracteristicile necesare. Este important să se ia în considerare în ce condiții ar trebui să fie utilizat echipamentul și la ce sarcini trebuie să suporte. Un arzător selectat corespunzător este capabil să funcționeze eficient atât în ​​sectorul casnic, cât și în cel industrial pentru o lungă perioadă de timp.