Принцип работы инжекторной горелки

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

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, и при этом изменяется количество подсасываемого первичного воздуха (от 30 до 70%), необходимого для полного сгорания газа. Количество воздуха, поступающего в газовую горелку, можно изменять при помощи регулятора (6) первичного воздуха, представляющего собой шайбу, вращающуюся на резьбе. При вращении регулятора изменяется расстояние между шайбой и конфузором, и таким образом регулируется подача воздуха.

Регулировка воздуха инжекционной газовой горелки

Инжекционная газовая горелка низкого давления:
1 — сопло; 2 — конфузор; 3 — горловина; 4 — диффузор; 5 — огневой насадок; 6 — регулятор первичного 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 горелки низкого давления выполняются огневыми насадками (5) разной формы.

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 Ф.Ф.Казанцева относится к горелкам с полным предварительным смешением и устойчиво работает при давлении газа 2. 60 кПа (200. 6 000 мм вод. ст.).

Газ, поступающий в газовую 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.

Инжекционная горелка ИГК среднего давления конструкции Ф. Ф. Казанцева:
1 — пластинчатый стабилизатор горения; 2 — смеситель; 3 — регулятор подачи воздуха; 4 — газовое сопло; 5 — гляделка.

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 шумопоглощающий материал. В регуляторе выполнено смотровое окно — гляделка (5) для наблюдения за целостностью стабилизатора.

К недостаткам инжекционных горелок относятся:

• значительные габариты горелок по длине, особенно горелок увеличенной производительности (например, горелка ИГК-250-00 номинальной производительностью 135 м3/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 до 1,3. 1,5 и даже выше для обеспечения полного сгорания топлива.

* статья носит информационный характер

** ПК «Спецгазпром» не производит инжекционные горелки

Производственная компания «Спецгазпром» готова провести комплексную модернизацию Ваших котлов с установкой высокоэффективных экономичных газовых горелок SF, а также новейшей автоматики регулирования и безопасности котла.

Предварительный подбор газовых горелок SF на типоряд котлов

Каталог газовых горелок SF (технические характеристики)

Свяжитесь с нами и мы предложим Вам конкретные варианты модернизации со стоимостью, сроками и экономическим эффектом:

• Звоните по телефону — 8 (343) 380 23 40
• Пишите на почту —

• Горелочные устройства SF

• Технические характеристики ГУ SF
• График зависимости горелок SF
• Таблица подбора по котлам
• Различные режимы работы горелок SF
• Горелка SF в блочном исполнении

• Модернизация котла ДКВР-6,5
• Модернизация котла ДКВР-10
• Модернизация котла ДКВР-20
• Модернизация котла ДЕ-6,5
• Модернизация котла ДЕ-10
• Модернизация котла ДЕ-16
• Модернизация котла ДЕ-25
• Модернизация котла КВГМ-10
• Модернизация котла КВГМ-20
• Модернизация котла КВГМ-30
• Модернизация котла КВГМ-50
• Модернизация котла КВГМ-100
• Модернизация котла ПТВМ-30
• Модернизация котла ПТВМ-50
• Модернизация котла ПТВМ-100

Производственная компания «Спецгазпром» приглашает к сотрудничеству проектные, монтажные, наладочные организации

для проведения совместных работ по модернизации газоиспользующего оборудования

Свяжитесь с нами
Наша компания
Полезная информация

• Модернизация котлов
• Модернизация объектов в металлургической промышленности
• Описание технологии
• Памятка для Клиента Производственной компании «Спецгазпром»

Контактная информация

Производственная Компания «Спецгазпром» 620014, Екатеринбург, ул.Чернышевского, д.16, оф.719 +7(343) 380 23 40

ПК «Спецгазпром» проводит модернизацию огнетехнического оборудования путём внедрения новой технологии сжигания топлива с управляемой структурой течения горючего и окислителя, реализованной в горелочных устройствах SF

Источник: www.specgazprom.ru

Инжекторные горелки

Инжекторная горелка горелка, в которой подача горючего газа в смесительную камеру осуществляется за счет подсоса его струей кислорода, вытекающего с большой скоростью из отверстия сопла. Этот процесс подсоса газа более низкого давления струей кислорода, подводимого с более высоким давлением, называется инжекцией, а горелки данного типа — инжекторными.

Для нормальной работы инжекторных горелок необходимо, чтобы давление кислорода было 0,15-0,5 МПа, а давление ацетилена значительно ниже — 0,001- 0,12 МПа. Схема инжекторной горелки представлена на рисунке 1, а. Кислород из баллона под рабочим давлением через ниппель, трубку и вентиль 5 поступает в сопло инжектора 4. Выходя из сопла инжектора с большой скоростью, кислород создает разрежение в ацетиленовом канале, в результате этого ацетилен, проходя через ниппель 6, трубку и вентиль 7, подсасывается в смесительную камеру 3. В этой камере кислород, смешиваясь с горючим газом, образует горючую смесь. Горючая смесь, выходя через мундштук 1, поджигается и, сгорая, образует сварочное пламя. Подача газов в горелку регулируется кислородным вентилем 5 и ацетиленовым 7, расположенными на корпусе горелки. Сменные наконечники 2 подсоединяются к корпусу горелки накидной гайкой.

Рисунок 1 — Схема инжекторной горелки (а) и инжекторного устройства (б)

Инжекторное устройство состоит из инжектора 1 и смесительной камеры 2. Для нормальной инжекции большое значение имеют правильный выбор зазора между коническим торцом инжектора 1 и конусом смесительной камеры 2 и размеров ацетиленового 3 и кислородного 4 каналов. Нарушение работы устройства приводит к возникновению обратных ударов пламени, снижению запаса ацетилена в горючей смеси и др. кислород подаются примерно под одинаковым давлением 0,05-0,1 МПа.

В них отсутствует инжектор, который заменен простым смесительным соплом, ввертываемым в трубку наконечника горелки. Схема безынжекторной горелки приведена на рисунке. Кислород по резиновому рукаву через ниппель 4, регулировочный вентиль 3 и специальные дозирующие каналы поступает в смеситель горелки. Аналогично через ниппель 5 и вентиль 6 поступает в смеситель и ацетилен. Из смесительной камеры горючая смесь, проходя по трубке наконечника 2, выходит из мундштука 1 и, сгорая, образует сварочное пламя.

Для образования нормального сварочного пламени горючая смесь должна вытекать из канала мундштука горелки с определенной скоростью. Эта скорость должна быть равна скорости горения. Если скорость истечения больше скорости горения, то пламя отрывается от мундштука и гаснет.

Когда скорость истечения газовой смеси меньше скорости горения, горючая смесь загорается внутри наконечника. Следовательно, безынжекторные горелки менее универсальны, так как работают только на горючем среднего давления. Для нормальной работы безынжекторных горелок сварочный пост дополнительно снабжают регулятором равного давления, автоматически обеспечивающим равенство рабочих давлений кислорода и ацетилена.

Источник: weldering.com

Разновидности и назначение инжекционных горелок

Горелкой называют специальный вид устройства, который используется для поддержания топлива в жидком, твердом или газообразном состоянии. На рынке представлен широкий ассортимент данных приспособлений, среди которых особое место стоит уделить инжекционным.

Устройство и принцип работы

Инжекционная газовая горелка представляет собой устройство, в котором смесь газа и воздушных масс образуется, благодаря энергии газовой струи. Основу таких приспособлений представляют инжекторы, что доставляют воздух из внешней среды во внутреннюю часть горелки. От ее функционирования зависит образование металлического угара во время его нагревания под ковку, а также образование окалины, общий объем потребленного газа. Особенность конструкции инжекторной горелки способствует скорости перемешивания горючего, что влечет за собой повышение показателя КПД.

В приспособлении инжекционного типа осуществляется сжигание пропана, что поступает из баллона либо газопровода. Газ смешивается с воздухом путем инжекции, а именно – подсасывается внутрь горелки под влиянием струи газа. На заборном участке возникает разжижение, благодаря чему воздух движется в определенном направлении.

В корпусе происходит смешивание, после чего рабочая смесь освобождается наружу и тем самым создает правильный режим температуры.

В конструкции инжекторного приспособления важное место принадлежит таким элементам:

• регулятору первичной воздушной подачи;
• соплу;
• конфузору;
• горловине;
• диффузору;
• распределительному коллектору;
• отверстиям.

Плюсами инжекционных приспособлений можно назвать такие характеристики:

• простой конструкционный состав;
• устойчивое функционирование, даже если меняется нагрузка;
• высокое качество, легкость использования.

Недостатки в применении данных устройств наблюдаются из-за крупных в длину габаритов и шумности.

Сферы использования

Инжекторные горелки разных видов нашли сферу своего применения в хозяйстве городов. Причиной такой востребованности является минимальная затратность. Их часто применяют в газовых агрегатах бытового назначения, в устройствах отопления предприятий, связанных с общественным питанием.

Ко всему прочему назначение данных приспособлений – это сварочные работы, также они незаменимы для горна и котла из чугуна. Помимо применения в отопительных котлах данное устройство можно встретить в обогреве промышленной печи.

Обзор видов

Так как основой инжекционных горелок является инжектор, что подсасывает воздух и отправляет внутрь приспособления, они могут иметь разновидности в зависимости от воздушного объема. Существует классификация горелок на природном газе.

• Горелка с низким давлением инжекционного типа. В ней к основе возгорания попадает лишь доля воздуха, который нужен для процесса. Она функционируют с помощью низкого давления, поэтому часто используются в бытовых агрегатах отопления. Важной характеристикой такого устройства считается инжекционный коэффициент. Увеличение либо уменьшение газового давления перед горелкой возможно только до конкретного предела. Отличительной чертой приспособления низкого давления является саморегуляция.

• Устройства с полным предшествующим перемешиванием газа и воздуха. Для инжекции воздушных масс, что используются в процессе полного сгорания, требуется высокое давление. Основным направлением их использования является отопительный котел и подогрев промышленной печи. Показатель тепловой мощности в данном случае не превышает двух Мвт. Такая горелка способна давать факел малого свечения, который снижает объем радиационной теплоты, что передается нагреваемым поверхностям. Приспособления с полным предварительным смешиваем могут иметь в своей конструкции металлический стабилизатор или же насадки огнеупорного типа.

• Горелка Казанцева имеет в своей конструкции регулятор первичных воздушных масс, форсунку, конфузор, смеситель, насадку и пластинчатый стабилизатор. В функции регулятора входит подавление шума, что возникает во время повышения скорости смеси газа и воздуха. Данное современное приспособление характеризуется эффективностью использования газа. Факел имеет малое свечение, однако оно может компенсироваться выделением огнеупорного канала, где осуществляется интенсивное нагревание и сгорание. Выхода пламени из канала не происходит, поэтому данное сгорание можно назвать беспламенным. Потребители оценили данный вид горелки за ее простоту в использовании, экономичность и удобную конструкцию. Недостатками приспособления Казанцева считаются большие размеры и невысокая мощность.

• Панельная горелка с беспламенной работой. У сжигания газа без пламени есть свои преимущества, среди которых целостное сгорание газа, возможность горения даже при малом количестве воздуха. Ко всему прочему подобные устройства имеют возможность достигать высокой температуры горения и передавать большой объем теплоты с инфракрасным излучением. Беспламенные агрегаты могут иметь такие каналы:
• с неправильными формами;
• с правильными формами;
• со стабилизацией пламени на огнеустойчивой топной поверхности.

• Прибор инфракрасного излучения. В этой горелке совокупность газа и воздушных масс отправляется в специальную камеру, а далее в огневое отверстие керамических плит. Инфракрасная горелка, которая функционирует на среднем газовом давлении, имеет в конструкции плиту из жароустойчивых материалов. Сгорание газа во множестве насадок нагревает канальные поверхности до температурного режима в 1000 градусов по Цельсию. Как результат поверхность становится оранжево-красной, а также имеет источник инфракрасного излучения. Последнее поглощается бытовыми предметами и нагревает их. Такая горелка нашла свое применение при обогреве открытой площадки, к примеру, спортивной либо кафе. Также данные приспособления используют, чтобы подогреть строящуюся стенку, штукатурку, кроме того, с ее помощью могут согреться работники помещения.

Устройство инфракрасного типа способно функционировать на природном и сжиженном газах.

Самодельные инжекционные горелки могут иметь стандартную конструкцию, благодаря которой газ будет подаваться по шлангу из баллона. Установка редуктора не обязательна, так как на баллоне есть клапан, что регулирует подачу газа. Подключение газового шланга осуществляется при помощи ниппеля с насадкой. Такая особенность позволить самостоятельно регулировать характеристики пламени.

Инжекторная горелка – это востребованное приспособление, которое можно не только купить в магазине, но и сделать собственноручно. Это рациональное вложение, так как оно быстро окупится и прослужит своему владельцу многие годы. Устройство инжекционного вида имеет невысокую стоимость, но при этом способно стать достойной альтернативой многим заводским агрегатам. Наличие такой горелки способно решить массу бытовых задач, без помощи профессионалов.

О том, как сделать инжекторную горелку своими руками, смотрите далее.

Источник: stroy-podskazka.ru

Принцип действия инжекторной горелки

В инжекторных горелках подача горючего газа в сме­сительную камеру производится за счет подсоса его стру­ей кислорода, вытекающего с большой скоростью из от­верстия сопла. Этот процесс подсоса газа более низкого давления струей кислорода, которая подводится с более

Рис. 61. Устройство инжекторной горелки:

высоким давлением, называется инжекцией. Горелки, в которых используется подобный принцип действия, на­зываются инжекторными.

Для нормальной работы инжекторных горелок требу­ется, чтобы давление ацетилена было значительно ниже, чем давление кислорода (0,001-0,12 МПа и 0,15-0,5 МПа соответственно).

На рис. 61 приведена схема устройства инжекторной горелки.

Горелка состоит из двух основных частей — ствола и наконечника. Ствол имеет кислородный ниппель 1 и аце­тиленовый ниппель 16 с трубками 3 и 15, рукоятку 2, корпус 4 с двумя вентилями — ацетиленовым 14 и кис­лородным 5.

Вентиля служат для пуска и прекращения подачи газа при гашении пламени, а также для регулировки расхода.

Наконечник горелки состоит из смесительной каме­ры 12, инжектора 13, трубки 11 с ниппелем наконечни­ка б и мундштука 7. Весь узел наконечника подсоеди­няется к корпусу ствола горелки специальной накид­ной гайкой.

Инжектор 13 (рис. 62) — это цилиндрическая деталь с центральным каналом для кислорода и периферийными радиально расположенными каналами для ацетилена. Центральный канал имеет очень маленький диаметр.

Рис. 62. Схема инжекторного устройства

Для нормальной инжекции необходим правильный вы* *

бор зазора между торцом инжектора и конусом смеси — ,• тельной камеры.

Разряжение за инжектором (подсасывающее ацетилен) достигается за счет высокой скорости кислородной струи (до S00 м/сек). Давление кислорода, который поступает через вентиль 5, составляет от 0,5 до 4 кгс/см2.

В смесительной камере ацетилен смешивается с кис­лородом и смесь поступает в канал мундштука. Смесь выходит из мундштука со скоростью 50-170 м/сек.

Нагрев наконечника горелки снижает инжекцию и уменьшает разряжение в камере инжекции, что умень­шает поступление ацетилена в горелку. Это, в свою оче — 1 редь, ведет к усилению окислительного действия свароч­ного пламени. Чтобы восстановить нормальный состав сва­рочного пламени, сварщик должен по мере нагревания наконечника увеличивать поступление ацетилена, откры­вая ацетиленовый вентиль.

В комплект горелки входит несколько наконечников разных номеров. Для каждого наконечника установлены размеры каналов инжектора и размеры мундштука.

Конструкция пропан-кислородных горелок отличает­ся наличием перед мундштуком устройства 10 для подо­грева пропан-кислородной смеси. Дополнительный нагрев нужен для повышения температуры пламени.

Безынжекторные горелки. В безынжйкторных горел­ках горючий газ и кислород подаются примерно под оди­наковым давлением (0,05—0,01 МПа). В горелке отсут­ствует инжектор: вместо него имеется простое смеситель­ное сопло, которое ввертывается в трубку наконечника горелки (рис. 63).

Кислород по рукаву через ниппель 4, вентиль 3 и спе­циальные дозирующие каналы поступает в смеситель го­релки. Аналогично поступает в горелку и ацетилен.

Рис. 63. Схема безынжекторной горелки

Для образования нормального сварочного пламени го­рючая смесь должна вытекать из горелки с определенной скоростью, а именно со скоростью горения. Если скорость истечения больше скорости горения, то пламя будет от­рываться от мундштука и гаснуть. Если же, наоборот, скорость истечения меньше скорости горения, то горю­чая смесь будет загораться внутри наконечника.

В связи с этим сварочные посты дополнительно обору­дуют автоматическими регуляторами, обеспечивающими равенство давлений ацетилена и кислорода.

Источник: hssco.ru