| Теплотехнические и эксплуатационные параметры автономного теплогенератора, обеспечивающего тепловой энергией системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения значительно влияют на надежную и эффективную работу децентрализованной системы теплоснабжения здания. Большинство теплогенераторов в качестве первичного энергоносителя используют химическую энергию ископаемого топлива, для коммунально-бытовых нужд применяется газообразное углеводородное топливо: природный газ и регазифицированный сжиженный газ.
Используемое в теплогенераторе газогорелочное устройство (ГГУ), как основное топливо использующее оборудование, в определяет его теплотехнические, экологические и потребительские качества.
Сжигание газа состоит из следующих последовательно протекающих стадий:
- образование гомогенной газовоздушной смеси (топлива и окислителя);
- подогрев смеси до температуры воспламенения;
- химическое реагирование - собственно реакция горения.
Процесс смесеобразования существенно влияет на горение и может осуществляться или как предварительная (подготовительная) стадия, или происходить параллельно с другими процессами.
В зависимости от степени завершения процесса предварительного смесеобразования газа с воздухом атмосферные ГГУ подразделяются на следующие категории:
- диффузионные - без предварительного образования смеси газа и воздуха;
- кинетические - с полным предварительным смешением газа и всего воздуха, требуемого для горения;
- диффузионно-кинетические - с неполным предварительным смешением части воздуха, необходимого для полного сгорания (первичного воздуха), и газа.
Распространенное использование в коммунальной энергетике получили природный газ и сжиженные пропан-бутановые смеси. Природный газ различных месторождений из трубопроводов высокого и среднего давлений после редуцирования в газорегулирующих установках (ГРС, ГРП, ГРУ) поступает в газопроводы низкого давления с нормируемым избыточным давлением газа до Ризб<500 мм вод . ст.=50 мбар.
Сжиженные пропан-бутановые смеси поступают к потребителям в цистернах или баллонах. Перед сжиганием сжиженный газ регазифицируется.
В атмосферных газовых горелках сжигание топлива осуществляется в атмосферном воздухе, состоящем из окислителя - кислорода О 2 (21 %) и инертного, не участвующего в горении азота N2 (79 %), необходимое для полного сжигания горючих компонентов газа количество воздуха рассчитывается по составу газа и для природного газа различных месторождений составляет V=8,5-10 м3/м3, а для сжиженного газа V=24-30 м3/м3. Работа ГГУ в режимах, соответствующих подаче на горение теоретически необходимого объема воздуха, сопровождается потерями от химической неполноты горения. Отношение количества воздуха, поступающего на горение и теоретически необходимого, определяется коэффициентом избытка воздуха: a= Vд/V, а
воспламенить гомогенную смесь природного газа и воздуха можно только если соотношение газ-воздух находится между нижней (смесь "бедная", концентрация газа более 5,3 %, т. е. a<=1,8) и верхней границей воспламенения (смесь "богатая", концентрация газа менее 14 %, т. е. a>0,65).
Низкая кинетическая энергия струи природного газа малого давления значительно ограничивает возможности эжектирования воздуха при смесеобразовании в атмосферных ГГУ, а также ограничивает глубину регулирования при сохранении соотношения газ-воздух в смеси.
Одной из наиболее важных проблем для атмосферных ГГУ является проблема регулирования мощности. Для решения данной проблемы в последних разработках атмосферных ГГУ все чаще встречаются горелки полного предварительного смешения, в которых для подачи воздуха на горение дополнительно используется разряжение в топке (закрытая топка), которое компенсирует недостаток кинетической энергии эжектирующей струи газа. Данные горелки при небольшом возрастании коэффициента избытка воздуха на частичных нагрузках способны обеспечивать устойчивое горение в диапазоне от 20 до 100 % номинальной мощности. Также у производителей достаточно четко просматривается тенденция деления мощности горелки, необходимая мощность которой набирается в блок из 10-20 и более модулей малой мощности. Общими элементами блока являются устройства подачи топлива от единого газового коллектора, системы розжига, автоматика регулирования и безопасности, этот технический прием позволяет значительно снизить аэродинамические потери при эжектировании воздуха, смесеобразовании и выходе газовоздушной смеси из головки горелки, а также дает возможность достаточно просто набирать необходимые мощности ГГУ для всего производимого типоряда теплогенераторов. Модульная конструкция горелки полного предварительного смешения, имея большую глубину регулирования, лучше адаптируется к колебаниям давления газа, характерным для отечественных газовых сетей низкого давления. Ряд производителей используют газовые сопла со сложной конфигурацией отверстия (иногда с несколькими отверстиями), что при истечении увеличивает поверхность газовой струи и улучшает эжекцию воздуха.
Сейчас ведется разработка атмосферных инфракрасных горелок, обеспечивающих высокую интенсивность теплообмена в топках теплогенераторов. Малая глубина регулирования этих горелок, достаточно длительный период значительно ограничивают их применение, несмотря на все преимущества, реализовать которые в полной мере без применения дутьевого вентилятора весьма проблематично.
Положительной особенностью работы атмосферных ГГУ для бытового потребителя являются низкие шумовые характеристики их работы - эквивалентный уровень звука 20-25 дБ (А), что обусловлено меньшей турбулизацией факела в топке и отсутствием шумов дутьевого вентилятора.
Источник: ООО "Вемиру" Телефон: (499) 130-93-84 E-mail:info@stroimrem.ru URL: www.stroimrem.ru
Решение вопроса оформления дизайна интерьера гостинной квартиры.
строительство требуется |
