Газовая горелка для печи: принцип работы печных горелок, виды, как выбрать

Общая классификация газовых горелок по типу горючего

Загородные дома не всегда можно обеспечить природным газом, подаваемым от общей магистрали. Поэтому предусмотрена вариативность горелок в плане использования разного типа горючего. Если топливо поступает от газовой магистрали, скорее всего применяют пропан-бутановые газовые горелки для котлов отопления.

Магистральный газ-метан – наиболее доступное природное топливо для котлов. Однако сейчас нет большой выгоды в цене на сжиженное голубое топливо (пропанобутановую смесь). Общее отопление, обеспечивающееся магистральным трубопроводом, тоже обходится недешево.

Котлы на газу, работающие на разных видах топливных смесей, имеют примерно одинаковую конструкцию. Есть небольшая разница в стоимости, но она тоже несущественна (под сжиженное топливо оборудование обойдется дороже). Сами горелки немного отличаются, имея разные форсунки под жидкое топливо и голубой газ.

Если природный газ к дому не подведен, применяют пропан-бутановые газовые горелки

Пропановые горелки требуют настройки на данный вид топлива с установкой жиклера. При горении огоньки пламени отдают желтоватым цветом, в дымоходе больше скапливается копоти. Жиклер отвечает за нормализацию давления.

Современные горелки работают в большом температурном диапазоне – от -50 до +50 °С. Часть оборудования можно приспособить под другие виды энергоносителей:

• отработанное масло;
• солярку;
• мазут;
• керосин;
• пропанобутановую основу;
• арктическое дизельное топливо.

Современные приспособления зачастую имеют в комплекте оба вида форсунок или универсальное оборудование под топливные разновидности, благодаря чему легко перенастраиваются.

Самодельные газовые горелки чаще всего используются в твердотопливных котлах

Безопаснее приобрести простое газовое оборудование, приспособленное под газ в баллонах. Самодельное оснащение хоть и более доступное, но небезопасное! Обычно осуществляют «переделки» на основе старых агрегатов.

Турбированные виды газовых горелок и их конструктивные отличия

Среди современного газового оборудования многие специалисты отдают предпочтение горелкам закрытого типа для турбированных котлов. Они самодостаточны в конструктивном плане, предполагают наличие компактного дымохода, который можно отвести даже в общую вентиляцию при автономном отоплении.

Отопительный агрегат со специальной камерой сжигания закрытого типа кислород получает извне – по специальной трубе подачи (коаксиальному дымоходу). Примерно таким же путем наружу выводятся продукты сгорания. Отопительное оборудование управляется посредством достаточно мощного вентилятора на автоматическом управлении.

Вентиляторные газовые горелки имеют и недостаток – это цена, обусловленная сложной конструкцией изделия

Такое приспособление стоит гораздо дороже, чем атмосферное отопительное оборудование. Однако за дополнительную плату покупатель получает ряд преимуществ, включая автономную работу в жилом помещении. Данное устройство, благодаря автоматическому управлению, отличается высоким уровнем безопасности,.

У турбированного оборудования самый высокий КПД и гибкая температурная схема

Топливо сгорает практически полностью, что важно для экологических показателей. Отмечаются и недостатки, включая конструктивную сложность, вызывающую затруднения при монтаже и ремонте

Газовые горелки для комбинированного оборудования чаще всего применяются в твердотопливных котлах

Это довольно сложный агрегат, поэтому все узлы должны отвечать определенным требованиям эффективности и безопасности. Автоматическое устройство способно переходить с одного вида топлива на другое для бесперебойной подачи тепла. По такому принципу устроены пеллетные и пиролизные котлы, оснащенные газом для горелок, приводящим в действие процесс воспламенения

Газовые горелки для комбинированного оборудования чаще всего применяются в твердотопливных котлах. Это довольно сложный агрегат, поэтому все узлы должны отвечать определенным требованиям эффективности и безопасности. Автоматическое устройство способно переходить с одного вида топлива на другое для бесперебойной подачи тепла. По такому принципу устроены пеллетные и пиролизные котлы, оснащенные газом для горелок, приводящим в действие процесс воспламенения.

Какую горелку лучше выбрать?

Задумавшись над переоборудованием печки под газовое топливо, вы рано или поздно столкнетесь с вопросом подбора наиболее подходящей для этой цели горелки.

Существуют следующие альтернативы:

Атмосферная или наддувная. Владельцы больших бань и саун все чаще отдают предпочтение более дорогим, но удобным горелкам наддувного типа. Их важным достоинством является то, что они требуют от пользователя минимум внимания и личного участия, работая вне зависимости от внешних условий и перепадов давления воздуха. Для обогрева небольшой парной вполне подойдет недорогая атмосферная горелка.

Одно- или двухступенчатая. Устройства первого типа автоматически включают и выключают подачу топлива, в то время как вторые имеют режим экономного прогрева. Существуют также модели с плавающей регулировкой, которые позволяют максимально плавно менять мощность работы оборудования. Выбор газовой горелки для печи для бани зависит в данном случае от того, в каком режиме вы планируете отапливать свою парную.

Исключительно газовая или комбинированная. Газовые горелки отличаются сравнительно простым устройством и доступной ценой. Однако они оправдывают себя только при условии бесперебойной подачи топлива. Горелки комбинированного типа предназначаются для работы с природным и сжиженным газом, а также с дизельным топливом. Последний вариант особенно хорош для больших бань, поскольку он обеспечивает быстрый прогрев помещений любой площади.

Описание этапов работы

Перед началом сборки деталей горелки лучше для удобства иметь под рукой нарисованную схему.

Технология самостоятельного изготовления предусматривает следующую последовательность:

• основа устройства сопло изготавливается с помощью болгарки;
• дозатор топлива собирается из вентиля и накрученного на него стального колпачка;
• к соплу приваривается колпачок, затем устанавливается пьезоэлемент.

Устанавливая собранную и испытанную специалистами горелку, нужно соблюдать ограничение по расстоянию. Оно должно быть не более 5 метров от газовой форсунки до конца трубы дымохода.

Настройка оборудования

Напольные газовые котлы с атмосферной горелкой можно настроить самостоятельно. Наддувные же системы регулируются автоматическим блоком управления, не требуют дополнительной настройки.

Схема действий при настройке одноступенчатого оборудования:

1. Установить устройство на котле.
2. Подсоединить к газопроводному патрубку.
3. Проверить на абсолютную герметичность.
4. Снять корпус горелочного оборудования.
5. С помощью манометра сделать замеры давления газа на входе.
6. Подсоединить к электричеству. Проследить, чтобы перемычки, фазы были подключены верно.
7. В дымоходной трубе разместить газоанализатор.
8. Запустить устройство.
9. С помощью манометра снять показания давления на выходе из горелочного блока. Показания давления должны соответствовать параметрам, обозначенным в техпаспорте.
10. Приток воздуха отрегулировать воздушной заслонкой.
11. Показания газоанализатора также должны соответствовать всем нормам установки газового оборудования.

Настройка газового оборудования должна проводиться специалистами. Самые простые котлы открытого типа возможно настроить самостоятельно при наличии определенных навыков, знаний устройства горелочного блока. От качества работы горелки зависит эффективность котла, уровень его КПД, расход топлива. Поверхностно определить, что оборудование работает неисправно можно по изменившемуся пламени горелки.

Отопительная система, где главным элементом является газовая печь — распространенный вид обогрева частных домовладений и коттеджей. В пользу природного газа как источника тепла говорит многое: высокий КПД, экологичность, возможность сделать процесс отопления полностью автоматизированным. Само топливо тоже является самым недорогим в настоящее время, если, конечно, не брать в расчёт энергию ветра и солнечное излучение. Но эти способы пока не нашли своего широкого спроса из-за недоступной цены оборудования.

Качество газового отопления зависит от того, как эффективно работает газовая горелка для печи.

Схема газового котла

Газовый котел отопления состоит из теплообменника, горелки, приборов управления и безопасности. Многие (особенно газовые настенные) котлы на заводе комплектуются циркуляционным насосом, расширительным баком, погодозависимой автоматикой и даже пультом управления. Нагреваемый при помощи газа теплоноситель циркулирует по системе труб и радиаторов, обеспечивая отопление помещений, а также нагрев воды в бойлере.

Теплообменник – металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) – может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д.Чугунные теплообменники не боятся ржавчины, но чувствительны к резкому перепаду температур и имеют большой вес.Стальные могут быть подвержены коррозии, поэтому их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями.Медным коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники часто используют в настенных котлах.

Отопительный котел может иметь один контур (только для обогрева) или два контура (отопление и горячее водоснабжение).Двухконтурные газовые котлы оснащены двумя теплообменниками – один для контура отопления, второй – для контура горячего водоснабжения. Материалы таких теплообменников могут быть разными у одного котла.
Также в котле может быть установлен битермический теплообменник, который обеспечивает нагрев воды и для отопления и для горячего водоснабжения.

Газовые котлы также классифицируются в зависимости от установленной на них горелки. Чаще всего в бытовых газовых котлах применяется атмосферная (инжекторная) или наддувная горелки.В котлах с атмосферной горелкой подача воздуха в зону сгорания осуществляется благодаря эффекту инжекции: требуемое количество воздуха «захватывается» подаваемым под давлением потоком газа. К достоинствам таких газовых горелок относят их конструктивную простоту, невысокий уровень шума, безопасную и надежную работу, длительный срок эксплуатации.Котлы с закрытой камерой сгорания отличаются присутствием в конструкции встроенного вентилятора для принудительной подачи воздуха в зону сгорания. Его наличие обеспечивает возможность регулировки мощности работы такой горелки, что повышает КПД котла, снижает расход газа и выброс отработанных газов в атмосферу. Но уровень шума при работе такой горелки будет выше, чем у атмосферной.

Все современные газовые котлы укомплектованы устройствами безопасности (предохранительными клапанами и термостатами, датчиками тяги и температуры, прессостатами и т.п.), функцией самодиагностики, защитой от блокировки насоса, защитой от перегрева и замерзания и многим другим.

Техника безопасности при работе с газовыми горелками

Чтобы сеть проработала долго и безупречно, пригодятся советы мастеров:

1. Форсунки следует регулярно чистить от сажи. Это повысит КПД магистрали, увеличит срок эксплуатации оборудования.
2. Регулярная оценка работы и производительности сети, отдельных элементов позволит избежать опасности взрыва при возможной утечке газа из-за нарушения герметичности приборов.

Что касается очистки котла, плановых осмотров – это все работа мастеров газовой компании. Хозяину предложат график визитов мастеров, присутствие владельца сети дома и допуск специалистов для проверки оборудования обязательны.

Достоинства и недостатки горелок

Выбирая газовое оборудование для дома, пользователь получает сравнительно дешевую систему отопления с раздачей ГВС, постоянным поддержанием нормальной температуры и сниженным расходом топлива.

Плюсы горелок:

• Простота и надежность. Изготовители заявляют сроки службы в 12 лет, но при соблюдении условий эксплуатации этот период будет больше.
• Высокий КПД.
• Доступность энергоносителя. В универсальных котлах есть возможность перехода на другие типы топлива, что является большим плюсом для владельцев частных домов. Перенастройка горелки займет считанные минуты, а дом не останется без прогрева.

Бытовая газовая горелка – это прибор малого размера, поэтому выделять котельную под монтаж котлов не придется. В домах малой площади удобными будут агрегаты с вентиляторными форсунками и коаксиальным дымоходом – котлы допустимо устанавливать в доме.

Недостатки – необходимость получения разрешения на монтаж газового оборудования и проведение работ по обустройству и запуску сети силами специалистов. Формирование магистрали потребует вложений, но потом хозяин неплохо сэкономит на обслуживании.

Процесс горения газа

Категория: Газоснабжение

Процесс горения газа

Основным условием для горения газа является наличие кислорода (а следовательно, воздуха). Без присутствия воздуха горение газа невозможно. В процессе горения газа происходит химическая реакция соединения кислорода воздуха с углеродом и водородом топлива. Реакция происходит с выделением тепла, света, а также углекислого газа и водяных паров.

В зависимости от количества воздуха, участвующего в процессе горения газа, происходит полное или неполное его сгорание.

При достаточном поступлении воздуха происходит полное сгорание газа, в результате которого продукты его горения содержат негорючие газы: углекислый газ С02, азот N2, водяные пары Н20. Больше всего (по объему) в продуктах горения азота — 69,3—74%.

Для полного сгорания газа также необходимо, чтобы он смешивался с воздухом в определенных (для каждого газа) количествах. Чем выше калорийность газа, тем требуется большее количество воздуха. Так, для сжигания 1 м3 природного газа требуется около 10 м3 воздуха, искусственного — около 5 м3, смешанного — около 8,5 м3.

При недостаточном поступлении воздуха происходит неполное сгорание газа или химический недожог горючих составных частей; в продуктах сгорания появляются горючие газы—окись углерода СО, метан СН4 и водород Н2

При неполном сгорании газа наблюдается длинный, коптящий, светящийся, непрозрачный, желтого цвета факел.

Таким образом, недостаток воздуха приводит к неполному сгоранию газа, а избыток — к чрезмерному охлаждению температуры пламени. Температура воспламенения природного газа 530 °С, коксового — 640 °С, смешанного — 600 °С. Кроме того, при значительном избытке воздуха также происходит неполное сгорание газа. При этом наблюдается конец факела желтоватого цвета, не вполне прозрачный, с расплывчатым голубовато-зеленым ядром; пламя неустойчиво и отрывается от горелки.

Рис. 1. Пламя газа я — без предварительного смешения газа с воздухом; б —с частичным пред. верительным смешением газа с воздухом; в — с предварительным полным смешением газа с воздухом; 1 — внутренняя темная зона; 2 — коптящий светящийся конус; 3 — горящий слой; 4 — продукты сгорания

В первом случае (рис. 1,а) факел имеет большую длину и состоит из трех зон. В атмосферном воздухе горит чистый газ. В первой внутренней темной зоне газ не горит: он не смешан с кислородом воздуха и не нагрет до температуры воспламенения. Во вторую зону воздух поступает в недостаточном количестве: его задерживает горящий слой, и поэтому он не может хорошо смешаться с газом. Об этом свидетельствует ярко светящийся, светло-желтый коптящий цвет пламени. В третью зону воздух поступает в достаточном количестве, кислород которого хорошо смешивается с газом, газ горит голубоватым цветом.

При этом способе газ и воздух подаются в топку раздельно. В топке происходит не только сжигание газовоздушной смеси, но и процесс приготовления смеси. Такой метод сжигания газа широко применяют в промышленных установках.

Во втором случае (рис. 1,6) сжигание газа происходит значительно лучше. В результате частичного предварительного смешивания газа с воздухом в зону горения поступает приготовленная газовоздушная смесь. Пламя становится короче, несветящимся, имеет две зоны — внутреннюю и наружную.

Газовоздушная смесь во внутренней зоне не горит, так как она не нагревалась до температуры воспламенения. В наружной зоне сгорает газовоздушная смесь, при этом в верхней части зоны резко повышается температура.

При частичном смешении газа с воздухом в этом случае полное сгорание газа происходит только при дополнительном подводе воздуха к факелу. В процессе горения газа воздух подводят дважды: первый раз — до поступления в топку (первичный воздух), второй раз — непосредственно в топку (вторичный воздух). Этот метод сжигания газа положен в основу устройства газовых горелок для бытовых приборов и отопительных котельных.

В третьем случае факел значительно укорачивается и газ сгорает полнее, так как газовоздушная смесь была предварительно приготовлена. О полноте сгорания газа свидетельствует короткий прозрачный факел голубого цвета (беспламенное горение), которое применяют в приборах инфракрасного излучения при газовом отоплении.

Классификация устройств

Промышленностью выпускается очень большое количество разнообразных по типу, назначению и конструкции газовых форсунок, которые строго классифицируются по виду топлива и способу подачи воздуха. Классификация по воздухоподаче:

1. Атмосферные — это горелки, в которых подача воздуха происходит естественным путём, он захватывается в трубке Вентури струёй газа по принципу инжектора.
2. Принудительные воздушные или импульсные горелки оборудованы вентилятором, обеспечивающим приток воздуха для сжигания топливовоздушной смеси, и отвод продуктов, возникающих в результате сгорания топлива.

Газовая горелка для печи в доме подразделяется по видам топлива:

1. Газовая для сжигания газообразного топлива.
2. Горелка для сжигания жидкого топлива.

Система защитной автоматики

Не сгоревшее топливо в банной печи иногда становится причиной взрыва газовоздушной смеси. Поэтому контролировать пламя работающей форсунки необходимо для вашей безопасности. Это можно делать визуально или при помощи автоматики с чувствительными к светоизлучению современными фотоэлементами.

Система защиты горелки автоматически обеспечивает такие функции:

• регулирование мощности;
• подачу топлива и воздуха;
• полноту сгорания газа.

Надо учитывать увеличение габаритов модернизированной конструкции. Особенно при малых размерах помещения бани. Если размер устройства является для вас важным критерием, то для компактности всю автоматизацию можно разместить снаружи.Можно добавить автоматические схемы работы с простыми элементами. Компактное размещение сэкономит полезную площадь небольшой бани

Для управления процессом горения можно использовать автоматическую установку заводского изготовления типа САБК-8-50С. Она обеспечивает высокий уровень безопасности благодаря четырем степеням защиты. Работа печного газового оборудования с таким устройством автоматически прекратится в случае возникновения опасного аварийного режима.

Что такое газовая горелка?

Как правило, напольное и настенное газовое оборудование для дома уже укомплектовано горелкой. Это намного лучше, чем самостоятельно подбирать этот элемент, ведь производитель учитывает тип нагревательного оборудования, устанавливает прибор с соблюдением правил и проводит калибровку с учетом определенных параметров. Такое оборудование сразу готово к эксплуатации.

Однако газовая горелка для котла может быть куплена отдельно

Важно правильно выбрать деталь, чтобы она подходила под параметры и габариты котла. В противном случае нагреватель придется переделывать. Назначение горелки заключается в формировании открытого пламени, которое нагревает теплообменник

От работы горелки зависят следующие параметры нагревательного оборудования:

• расход топлива;
• безопасность и эффективность работы котла;
• срок службы теплообменника;
• диапазон регулировки температур нагрева теплоносителя.

Преимущества и недостатки

Использование горелочного оборудования имеет уже то достоинство, что больше не придется тратить массу времени на розжиг самой печи. Процесс горения будет инициироваться максимально быстро и не потребует никаких особых усилий. Нужно лишь открутить вентиль и запустить систему в работу. Но стоит также отметить, что газовое топливо существенно дешевле, чем обогрев дровами, углем, электричеством или дизельным горючим.

Стоит отметить также, что устройства вполне безопасны в пожарном отношении. Конструкторы не стояли на месте, а непрерывно решали проблемы огневой защиты доступными им средствами. Кроме того, природный газ горит при более низкой температуре, чем уголь или другие виды топлива. Потому и раскаляться дымоход будет меньше. Однако всего за 60-90 минут помещение будут прогрето полностью.

Преимущества использования газовых горелок

Отметим наиболее важные достоинства данного отопительного оборудования:

• Вам не придется тратить время и силы на розжиг печи. Достаточно открыть вентиль и просто поджечь горелку. Уже через час-полтора парилка прогреется до нужной температуры.
• Вы сможете неплохо сэкономить. Газовое отопление на 20-30% дешевле, чем дровяное. А если сравнивать такие печи с электрическими, то выгода получится еще более впечатляющей – порядка 100-120%.
• Вы обеспечите максимальную пожаробезопасность вашей бани. Газы, образующиеся в процессе сгорания данного вида топлива, не нагреваются до той критической температуры, которая может вызвать возгорание. Поэтому вам не придется дополнительно изолировать печную трубу в местах соприкосновения с кровлей.

Предлагаем ознакомиться с разновидностями и особенностями таких устройств.

Как правильно выбрать газовую горелку для печи или котла

Газовое оборудование при неправильной эксплуатации сопряжено с определенным риском. Необходимо правильно подбирать печную газовую горелку (узловые детали), а для этого нужно иметь общее представление о конструктивных отличиях устройств

При покупке важно знать, на какие виды делится изделие по способу сжигания топлива в котле:

Газовые горелки могут использоваться и в твердотопливных печах

• атмосферная горелка;
• надувная.

Не каждому производителю стоит доверять, покупку лучше осуществлять у официальных дилеров, предоставляющих сертификаты и всю техническую документацию. В случае приобретения некачественных комплектующих или узлов будет кому предъявить претензии.

Тепловое оборудование на газу отличается разными особенностями, включая способ розжига и регулировки пламени

При покупке специалисты рекомендуют обращать внимание на следующие показатели:

• мощность теплогенератора;
• требовательность к качеству газовой смеси;
• возможность автоматического регулирования;
• авторитет фирмы и страны-производителя;
• соотношение «цена- качество».

Горелки для напольных котлов предлагаются в таких вариантах:

• атмосферные;
• наддувные,
• пьезо;
• электронные.

Для правильной настройки газовой горелки лучше обратиться к специалистам

По регулировкам мощности можно выбрать горелку:

• 1-ступенчатую;
• 2-ступенчатую;
• с плавным переходом;
• с автоматической регулировкой.

Поток газовой смеси в разных котлах бывает:

• прямоточный;
• закрученный (более мощный).

Наиболее востребованными считаются горелки газовые для котлов немецкого производства (Buderus, Vaillant), словацкого (Protherm) и итальянского (Lamborghini). Среди изделий, выпускаемых отечественными компаниями, хорошо зарекомендовало себя оборудование «Лемаркс», «Вакула» и «Конорд». Среди промышленных приборов – горелки серии «Импульс».

Продолжительность и продуктивность работы любого агрегата зависит от правильного выбора и грамотной эксплуатации. Газовое оборудование приобретают не по принципу, где «дешевле» или «мощнее», а согласно имеющемуся типу котла.

Процесс горения в котле

Химическая реакция внутри котла является реакцией горения между кислородом (O2), содержащимся в воздухе, и углеводородами (CHyОx) топлива, которые высвобождают энергию в виде тепла. В процессе горения образуются водяной пар (H2O) и двуокись углерода (CО2), последняя особенно опасна с точки зрения загрязнения воздуха и глобального потепления климата.

Другие продукты горения форсуночного газа также могут появляться в зависимости от типа топлива и условий горения: оксиды азота (NOx) или серы (SOx), которые несут ответственность за кислотные дожди. Окись углерода (СО), опасное ядовитое вещество, способно вызвать смерть в случае вдыхания.

Это интересно: Как выбрать и установить датчики температуры для отопления

Процесс горения в котле

Химическая реакция внутри котла является реакцией горения между кислородом (O2), содержащимся в воздухе, и углеводородами (CHyОx) топлива, которые высвобождают энергию в виде тепла. В процессе горения образуются водяной пар (H2O) и двуокись углерода (CО2), последняя особенно опасна с точки зрения загрязнения воздуха и глобального потепления климата.

Другие продукты горения форсуночного газа также могут появляться в зависимости от типа топлива и условий горения: оксиды азота (NOx) или серы (SOx), которые несут ответственность за кислотные дожди. Окись углерода (СО), опасное ядовитое вещество, способно вызвать смерть в случае вдыхания.

Заключение

Газовые отопительные устройства стали важным элементом во многих домах.

Для их использования необходимо знание правил безопасного использования таких агрегатов, стандартных для всех приборов, использующих бытовой газ:

• Осуществлять какие-либо манипуляции с такими приборами без составления предварительного плана такого действия.
• Устанавливать устройства, работающие на газе, в не приспособленные на то помещения.
• После окончания использования прибора перекрывать подачу топлива.
• Быть крайне осторожным с разведением огня в помещении, куда идёт подача горючего.
• Расположить источник горючего в безопасном месте.

Соблюдая эти правила, эксплуатация газовой печи будет беспроблемна и комфортна.