Вопрос № 6. Газовые горелки. Принцип работы диффузионных, инжекционных горелок и горелок с принудительной подачей воздуха.

Газовая горелка - устройство для смешения воздуха (кислорода) с газообразным топливом с целью подачи смеси к выходному отверстию и сжигания её здесь с образованием устойчивого фронта горения (факела).

Основная функция газовых горелок – подача газа и воздуха к фронту горения газа, смесеобразование, стабилизация горения и обеспечение интенсивности горения и регулирование интенсивности горения.

Основные элементы газовой горелки.: смеситель и горелочная насадка со стабилизирующим устройством. В зависимости от назначения и условий эксплуатации газовой горелки, её элементы имеют различное конструктивное исполнение.

В диффузионных газовых горелках в камеру сжигания подводится газ и воздух. Смешение газа и воздуха происходит в камере горения. В диффузионных газовых горелках газ смешивается с воздухом в топке вследствие взаимной диффузии (взаимного проникновения) газа и воздуха на границах вытекающего потока. Диффузионные газовые горелки характеризуются более равномерной температурой по длине факела. Однако эти горелки требуют повышенного коэффициента избытка воздуха (по сравнению с инжекционными), создают более низкие тепловые напряжения топочного объёма и худшие условия для догорания газа в хвостовой части факела, что может приводить к неполному сгоранию газа.

В инжекционных горелках воздух для горения засасывается (инжектируется) за счёт энергии струи газа и их взаимное смешение происходит внутри корпуса горелки. Иногда в иижекционных горелках подсасывание необходимого количества горючего газа, давление которого близко к атмосферному, осуществляется энергией струи воздуха. В горелках полного смешения (с газом перемешивается весь необходимый для горения воздух), работающих на газе среднего давления, образуется короткий факел пламени, а горение завершается в минимальном топочном объёме. В инжекционные горелки частичного смешения поступает только часть (40—60%) требующегося для горения воздуха (т. н. первичный воздух), который и смешивается с газом. Остальное количество воздуха (т. н. вторичный воздух) поступает к факелу пламени из атмосферы за счёт инжектирующего действия газо-воздушных струй и разрежения в топках. В отличие от инжекционных горелках среднего давления, в горелках низкого давления образуется однородная газо-воздушная смесь с содержанием газа больше верхнего предела воспламенения; эти газовые горелки устойчивы в работе и имеют широкий диапазон тепловой нагрузки.

Для устойчивого горения газо-воздушной смеси в инжекционных горелках среднего и высокого давления применяют стабилизаторы: горелки с кольцевым стабилизатором, керамические туннели, и пластинчатые стабилизаторы.

У большинства газовых горелок с принудительной подачей воздуха образование газовоздушной смеси начинается в самой горелке и завершается в топке. Воздух для сгорания газа подается с помощью вентилятора. Подачу газа и воздуха в газовой горелке осуществляют по отдельным трубам, поэтому такие горелки часто называют двухпроводными и смесительными.