| Газовые котлы отопления
в последнее время стали одним из
самых популярных видов котлов. Используются газовые котлы отопления как
в
поквартирном отоплении, так и при создании систем отопления загородных
домов,
коттеджей. Газовые котлы отопления являются весьма сложной техникой,
требующей
к себе предельного внимания. Используя газовые котлы отопления, следует
учитывать ряд серьезных моментов, особенностей использования данного
вида
котельного оборудования. Одним из условий безопасности сжигания газа
является
стабилизация (устойчивость) пламени, т. е. работа без срыва, отрыва и
проскока
во всем диапазоне регулирования тепловой мощности горелки. Срыв и отрыв
пламени
приводят к химической неполноте сгорания или к заполнению топки
газовоздушной смесью,
а проскок— к перегреву и выходу из строя горелки и химической
неполноте
сгорания.
В горелках инжекционных
и с принудительной подачей воздуха
при α≥1,0 скорость газовоздушной смеси в выходном
отверстии горелки во много раз
превышает скорость горения. Поэтому при отсутствии специальных
конструктивных
приемов нельзя было бы обеспечить устойчивость фронта пламени.
Причинами нарушения
устойчивости фронта пламени являются: работа горелки, которую
используют газовые
котлы отопления, за пределами тепловой мощности, указанной в паспорте
или
режимной карте; резкие переходы с одной тепловой мощности на другую;
изменения
состава газового топлива, вызывающие изменения его теплоты сгорания и
плотности; нарушения соотношения газа и воздуха в газовоздушной смеси;
резкое
повышение разрежения в топке; конструктивные нарушения в горелке.
Во
время включения и выключения горелки и в периоды резкого
снижения ее тепловой мощности скорость смеси на выходе из устья может
оказаться
меньше скорости горения. В таких случаях, а также при чрезмерном
нагреве устья
горелки может произойти затягивание или проскок пламени внутрь горелки.
При
этом нарушается нормальная работа горелки, она недопустимо
перегревается и
может деформироваться или полностью выйти из строя. Диффузионное пламя
при
спокойном истечении газа является устойчивым. При больших скоростях
выхода газа
возможен отрыв пламени, а при больших скоростях воздуха возможно
задувание
факелов. Проскок пламени в этих горелках
невозможен, так как к месту горения из
газовыходных отверстий поступает не газовоздушная смесь, а газ.
Существуют
различные методы стабилизации пламени:
стационарное запальное устройство, туннели различной формы, раскаленные
керамические поверхности (керамические горки, решетки и др.),
специальные устройства,
конструктивно встроенные непосредственно в горелку. Наибольшее
распространение
получили туннели конической и цилиндрической формы, применяемые при
установке
горелок различных типов. В туннелях стабилизацию пламени обеспечивают
высокая температура
и большая излучающая способность поверхности туннеля. Кроме того, в
туннелях
создаются зоны обратных токов (рециркуляции) или завихрений части
продуктов
горения, имеющих высокую температуру и способствующих воспламенению
вытекающей
из горелки газовоздушной смеси.
В
качестве стабилизаторов пламени применяют также решетки,
столбики, рассекатели, выкладываемые из огнеупорного кирпича в топке.
Такие
устройства, имеющие плохообтекаемую форму, способствуют созданию за
ними зон
завихрения, продуктов горения, что обеспечивает поджигание движущейся
газовоздушной смеси. Эти стабилизаторы при работе горелок разогреваются
до
светло-красного каления, что способствует горению части газовоздуцшой
смеси на
поверхности стабилизатора, а также улучшает передачу тепла излучением.
Для
однофакельных горелок
в качестве стабилизаторов
применяют горки из разбитого шамотного кирпича. В этом случае для
стабилизации
пламени необходимо обеспечить определенное расстояние от горки до
горелки (в
зависимости от длины факела). Излишнее приближение горки к устью
горелки
приводит к неравномерному распределению теплоты в топке, а излишнее
удаление нарушает
достаточный нагрев горки и снижает ее стабилизирующие свойства. Для
некоторых
типов многофакельных горелок, например горизонтальных щелевых
(подовых),
форкамерных, стабилизация горения обеспечивается устройством
щелевидного
туннеля в огнеупорной кладке.
|
