Как увеличить мощность газовой горелки

Как увеличить мощность газовой горелки

Как увеличить мощность газовой горелки
СОДЕРЖАНИЕ
0

Выбираем газ

Своими руками изготавливается исключительно газовая горелка на пропане, бутане или пропан-бутановой смеси, т.е. на газообразных насыщенных углеводородах, и атмосферном воздухе. При использовании 100% изобутана (см. далее) возможно достижение температуры пламени до 2000 градусов.

Ацетилен позволяет получить температуру пламени до 3000 градусов, но ввиду его опасности, дороговизны карбида кальция и необходимости в чистом кислороде как окислителе практически вышел из употребления и в сварочных работах. Получить чистый водород в домашних условиях возможно; водородное пламя от горелки с наддувом (см.

далее) дает температуру до 2500 градусов. Но сырье для получения водорода дорого и небезопасно (один из компонентов – сильная кислота), но главное – водород не ощутим на запах и вкус, добавлять к нему меркаптановую отдушку нет смысла, т.к. водород на порядок скорее распространяется, а примесь его к воздуху всего в 4% уже дает взрывоопасный гремучий газ, причем воспламенение его может произойти просто на свету.

Метан не используется в бытовых газовых горелках по сходным причинам; кроме того, он сильно ядовит. Что касается паров ЛВЖ, пиролизных газов и биогаза, то при сжигании в газовых горелках они дают не весьма чистое пламя с температурой ниже 1100 градусов. ЛВЖ средней и ниже средней летучести (от бензина до мазута) сжигаются в специальных жидкостных горелках, напр., в горелках для дизтоплива; спирты – в маломощных пламенных приборах, а эфиры вообще не жгут – малоэнергичны, но очень опасны.

— производительная мощность— уровень шума при работе (касается наддувных моделей)— тип обогревательного оборудования, для которого приобретается горелка— разновидность топлива— плюсы и минусы данного устройства— предусмотреть возможные сбои в работе местной линии газоснабжения.

Учитывая эти факторы, можно выбрать наиболее подходящее горелочное устройство для котла так, чтобы он работал максимально эффективно, не обременяя частым профилактическим обслуживанием.

Настройка оборудования

Как увеличить мощность газовой горелки

Открытая камера представляет собой достаточно простое устройство сгорания. Выглядит так: над горелкой располагается теплообменник в виде змеевика из тонких медных трубок. Благодаря открытой конструкции воздух, необходимый для реакции горения, поступает к месту воспламенения газа из окружающей среды.

Как правило, хватает воздуха из помещения (при условии организации хорошей вентиляции). Но есть настенные модели с забором воздуха извне, для чего монтируется специальное отверстие в стене. Открытые камеры сгорания требуют обязательного наличия дымохода.

Чаще всего устанавливается для моделей напольных газовых котлов, а также использовалась для комплектации котла старого образца (при этом розжиг производила запальная горелка).

схемы камеры згорания
Схемы устройства камеры згорания

Закрытая камера сгорания отличается конструкцией нагревательного блока. Теплообменник расположен над горелкой. Корпус блока закрыт, воздух для горения нагнетается вентилятором, установленным в камере. Через двойные стенки камеры пропускается теплоноситель, нагревая его, увеличивая КПД котла. Газ сжигается почти полностью, продукты горения отводятся каоксиальной трубой под давлением воздуха.

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.

Газовая плита

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.

Как добиться безопасности

Тут дело в т. наз. числе Рейнольдса Re, показывающем взаимосвязь между скоростью потока, плотностью, вязкостью текущей среды и характерным размером области, в которой она движется, напр. диаметром поперечного сечения трубы. По Re можно судить о наличии турбулентности в потоке и ее характере. Если, к примеру, труба не круглая и оба характерных ее размера больше некоторого критического значения, то появятся вихри 2-го и более высоких порядков.

Далеко не все самодельные газовые горелки точно рассчитываются согласно законов газовой динамики. Но, если произвольно изменить размеры деталей удачной конструкции, то Re топлива или подсасываемого воздуха может скакнуть за пределы, которых оно придерживалось в авторском изделии, и горелка станет в лучшем случае коптящей и прожорливой, а, вполне возможно, и опасной.

Диаметр инжектора

Определяющим параметром для качества газовой горелки является диаметр сечения ее топливного инжектора (газового сопла, форсунки, жиклера – синонимы). Для горелок на пропан-бутане на обычную температуру (1000-1300 градусов) его можно ориентировочно принять таким:

  • На тепловую мощность до 100 Вт – 0,15-0,2 мм.
  • На мощность 100-300 Вт – 0,25-0,35 мм.
  • На мощность 300-500 Вт – 0,35-0,45 мм.
  • На мощность 500-1000 Вт – 0,45-0,6 мм.
  • На мощность 1-3 кВт – 0,6-0,7 мм.
  • На мощность 3-7 кВт – 0,7-0,9 мм.
  • На мощность 7-10 кВт – 0,9-1,1 мм.

В высокотемпературных горелках инжекторы делают более узкими, 0,06-0,15 мм. Отличным материалом для инжектора послужит отрезок иглы для медицинского шприца или капельницы; из них можно подобрать сопло на любой из указанных диаметров. Иглы для надувания мячей хуже, они не жаропрочны. Их используют более как воздуховоды в микрогорелках с наддувом, см. далее. В обойму (капсюль) инжектора его запаивают твердым припоем или вклеивают жаропрочным клеем (холодной сваркой).

Мощность

Делать газовую горелку на мощность свыше 10 кВт ни в коем случае не следует. Почему? Допустим, КПД горелки 95%; для любительской конструкции это очень хороший показатель. Если мощность горелки 1 кВт, то на саморазогрев горелки уйдет 50 Вт. О 50 Вт паяльник можно обжечься, но аварией он не грозит. А вот если сделать горелку на 20 кВт, то лишним будет 1 кВт, это уже оставленные без присмотра утюг или электроплитка.

Арматура

Третий фактор, определяющий безопасность горелки – состав ее арматуры и порядок пользования ею. В общем схема такова:

  1. Горелку ни в коем случае нельзя гасить регулировочным вентилем, подачу топлива прекращают вентилем на баллоне;
  2. Для горелок мощностью до 500-700 Вт и высокотемпературных (с узким инжектором, исключающим переход Re газового потока за критическое значение), питаемых пропаном либо изобутаном от баллона до 5 л при наружной температуре до 30 градусов, допустимо совмещать регулировочный и запорный вентили в одном – штатном на баллоне;
  3. В горелках на мощность более чем 3 кВт (с широким инжектором), или запитанных от баллона более чем на 5 л, вероятность «проскока» Re за 2000 весьма велика. Поэтому в таких горелках между запорным и регулировочным вентилями обязательно нужен и редуктор, поддерживающий в подающем газопроводе давление в определенных пределах.

Устройство розжига газовой плиты

Начнем горелкой, нежные хозяйки боятся снимать крышку, рассекатель, считая опасным. Ничего предосудительного нет (избегайте кидать внутрь посторонние предметы), четко следите, чтобы не забился инжектор (маленькое сопло, посредством которого газ поступает от внутреннего коллектора по трубкам). При мытье стола газовой плиты горелки необходимо частично разбирать, иначе качественное выполнение операции попросту невозможно.

Под рассекателем небольшое сопло, регулирующее количество подаваемого газа. Внутри газовой плиты механизмы подстройки давления помогают добиться устойчивого горения. Горелка характеризуется мощностью, различают:

  1. Минимальную мощность существования устойчивого пламени. Регулятор в крайнем положении.
  2. Максимальная мощность — энергия, отдаваемая за единицу времени в условиях полной подачи газа: горелка прогрета, отрыв пламени отсутствует.
  3. Номинальная мощность определяется максимально полным сгоранием газа. Доморощенным мастерам найти точку будет сложновато, технические характеристики газовой плиты включают цифру.

Как увеличить мощность газовой горелки

Заменяя прежний вид топлива новым, переставляем инжекторы (сопло). Мощность осталась прежней, газовая плита работает исправно. Немаловажно. Будь поток газа слишком сильный — горелка чадить будет, газ сгорает частично, пламя неустойчивое. Опытный мастер настраивает плиту, руководствуясь параметрами (как газовый котел): давление, теплотворная способность.

Одну характеристика добавим — предел регулирования тепловой мощности: n = Nmin / Nmax. Полагаем, формула поясняет физический смысл параметра. Горелок три вида:

  • диффузионные;
  • кинетические;
  • диффузионно-кинетические.

Смысл названий порожден особенностями горения. Диффузионные предварительного смешивания газа, воздуха избегают. Струйка голубого топлива вбрасывается в горелку, происходит образование смеси. Примером второго случая послужит инжектор, воздух засасывается энергией движения газа (эффект Бернулли), образуется готовая горючая смесь. Кухни большинства продемонстрируют третий тип. Половина воздуха берется из-под стола, другая – из кухни. Результатом получается горючая смесь.

Полученные сведения исполнены ценности. Газовая духовка соответствует первому, диффузионному, типу горелок. Воздух поставляет окружающее пространство. Задача мастера — правильно настроить горелку. Требования общие:

  1. Наиболее полное сгорание газа.
  2. Устойчивая работа во всех режимах.
  3. Надежность и простота обслуживания.

Понятно, параметры газовых плит определяются горелками. Происходит образование смеси, воспламенение. Модели, снабженные электророзжигом, имеют свечу получения искры. Облюбовала периферию рассекателя, срабатывает единожды – при открытии регулятора подачи газа. Часто имеется термопара, контролирующая горения.

Огонь гаснет, клапан подачи топлива перекрывается. Забегая вперед, скажем: горелки питается индивидуальным трактом, перекрываемым электромагнитным клапаном. Стоит нажать ручку плиты (открывая клапан вручную), провернуть до воспламенения смеси, удерживать, дожидаясь нагрева термопары. Открытое состояние системы обеспечит ЭДС термопары.

Огонь гаснет, пропадает сила, удерживающая сердечник катушки открытым, подача голубого топлива прекращается. Обратите внимание, газовым плитам, начавшим готовку, снабженным электророзжигом, подключаемым к розетке, наличие питания безразлично. Нет света, поджигайте спичкой газ, держите ручку, пока взведется механизм, спокойно занимайтесь делами.

Прежде чем делать описанное, внимательно прочитайте руководство на оборудование. Если технические характеристики газовых плит определяются горелками, функционирование зависит от других агрегатов. В завершение скажем: конфорки увеличивают мощность очень просто — повышением диаметра отверстия сопла. В результате объем горючей смеси растет, инжектор обеспечивает более быструю подачу топлива.

Говоря другими словами, нельзя взять инжекторы с одной плиты, переставить на другую. Учитываем мощность горелки, давление газа, удельную теплоту сгорания. Писаки в курсе: сведущие мастера растачивают инжекторы под нужные параметры, указывали, насколько действо опасно делать неопытному человеку. Отверстие можно увеличить или сузить. Однако на практике операции делать не рекомендуется. Доработку с газовыми плитами производит профессионал (газовую службу забудьте).

Понятно, принцип действия газовой плиты не представляет сложностей. Голубое топливо горит, кастрюли греются. Сложности скрываются устройством контроля и защиты. Как устроена газовая плита.

Для розжига плиты используется электрическая схема на силовых элементах. Во-первых, как найти свечу на плите? Ключевой признак в добротной электрической изоляции. Белая керамика не дает стержню пробиться никуда, минуя корпус рассекателя. Уместно напомнить: электрическую плиту заземляют для правильной работы, безопасности людей.

В остальном свечи похожи друг на друга. Что касается функционирования, можно нажать кнопку розжига, визуально посмотреть, на которой свече проскочит искра. Газ должен быть перекрыт, крышку рассекателя лучше снять. Никакого контроля подачи голубого топлива нет, следовательно, розжиг должен сработать.

Газ входит внутрь плиты по трубе, идет на коллектор. Патрубок, снабженный ответвлениями, на каждом стоит клапан. Устройство газовой плиты не обходится без защиты. С термопары идет витая пара до клапана.

Если при сборке перепутать местами, газовая плита перестанет поддерживать горение, пламя будет тухнуть. Даже если удастся зажечь две горелки, которые поменяли местами, никакой защиты от угасания огня. Ситуация случится — получите гарантированный взрыв. Будьте аккуратны при соединении термопар, электромагнитных клапанов.

Электронная плата розжига легко может быть обнаружена. Стоит конденсатор, заряд которого проходит через первичную катушку, вызывая на вторичных появления потенциала, составляющего единицы киловольт. Свечи соединяются попарно, стоят по одной на конце обмотки. Например, для четырех конфорок располагаются попарно.

  1. На положительной полуволне конденсатор заряжается. Накапливает энергию.
  2. На отрицательной запирается, разряжается симистором на первичную обмотку.

Дальнейший процесс описан. Сформировать искру розжига способен дроссель, бывает в пусковых аппаратах разрядных ламп. Работает технология запасания энергии магнитного поля (не электрического). Теперь читатели знают, как работает газовая плита. Подключение должно вестись только на сертифицированный шланг. В противном случае искры пробивает на трубу, материал горит, возможен взрыв. Обсуждали на портале ВашТехник.

Атмосферные и вентиляторные горелочные устройства отличаются своим строением. Это обусловлено разным способом подачи кислорода в камеру при сжигании топлива.

Устройство атмосферной горелки.

Воздух поступает в камеру горения непосредственно из помещения. Внутри канала горелочного устройства расположены сопла. Газ подается в сопла, смешиваясь с воздухом, который также имеет сюда доступ. На небольшом расстоянии от сопел располагаются выходные прорези, через которые подается готовая топливная смесь. Между соплами и выходными отверстиями создается область пониженного давления, что способствует постоянному нагнетанию воздуха для смешивания.

В камере сгорания постоянно работает запальная горелка для розжига основного устройства.

Устройство вентиляторной горелки.

Блок устройства состоит из:

  1. двигателя;
  2. вентилятора;
  3. автоматического блока управления;
  4. редуктора;
  5. реле давления воздуха;
  6. смесителя топливной массы.

Как увеличить мощность газовой горелки

Воздух нагнетается извне вентилятором, подается в камеру сгорания для образования топливного вещества. Соотношение воздуха и газа возможно регулировать с помощью заслонки и вентилятора.

Какую делать?

Газовые горелки малой мощности для быта и мелкого частного производства по эксплуатационным показателям классифицируются след. образом:

  • Высокотемпературные – для точных спаечно-сварочных, ювелирных и стеклодувных работ. КПД не важен, нужно добиться максимальной для данного топлива температуры пламени.
  • Технологические – для слесарных и кузнечных работ. Температура пламени весьма желательна не ниже 1200 градусов, и с соблюдением этого условия горелка доводится до максимальной экономичности.
  • Отопительные и кровельные – добиваются наилучшего КПД. Температура пламени, как правило, до 1100 градусов или ниже.

Касательно способа сжигания топлива газовая горелка может быть выполнена по одной из след. схем:

  1. Свободно-атмосферной.
  2. Атмосферно-эжекционной.
  3. С наддувом.

Атмосферные

В свободно-атмосферных горелках газ сгорает в свободном пространстве; приток воздуха обеспечивается свободной конвекцией. Такие горелки неэкономичны, пламя рыжее, коптящее, пляшущее и бьющееся. Интерес, представляют, во-первых, потому, что избыточной подачей газа или недостаточной воздуха любую другую горелку можно перевести в свободно-атмосферный режим.

Эжекционные

В эжекционных горелках не менее 40% необходимого для сгорания топлива воздуха подсасывается газовым потоком от инжектора. Эжекционные горелки конструктивно просты и позволяют получить пламя с температурой до 1500 градусов при КПД свыше 95%, поэтому используются наиболее широко, однако не могут быть выполнены модулируемыми, см. ниже. По использованию воздуха эжекционные горелки делятся на:

  • Одноконтурные – весь нужный воздух засасывается сразу. С должным образом профилированным газовым каналом на мощности более 10 кВт показывают КПД свыше 99%. Своими руками не повторяемы.
  • Двухконтурные – ок. 50% воздуха засасывается инжектором, остальное – в камеру сгорания и/или дожигатель. Позволяют получить либо пламя в 1300-1500 градусов, либо КПЛ свыше 95% и пламя до 1200 градусов. Используются любым образом из указанных выше. Конструктивно достаточно сложны, но своими силами повторяемы.
  • Полутораконтурные, часто называемые также двухконтурными – первичный воздух подсасывается потоком из инжектора, а вторичный свободно поступает в ограниченный объем (напр., топку печи), в котором и догорает топливо. Только однорежимные (см. ниже), но конструктивно просты, поэтому широко используются для временного запуска отопительных печей и котлов на газе.

С наддувом

В горелках с наддувом весь воздух, и первичный, и вторичный, подается в зону сгорания топлива принудительно. Простейшая микрогорелка с наддувом для настольных спаечных, ювелирных и стекольных работ может быть сделана самостоятельно (см. далее), но изготовление отопительной горелки с наддувом требует солидной производственной базы. Зато именно горелки с наддувом позволяют реализовать все возможности управления режимом горения; согласно условиям использования они делятся на:

  1. Однорежимные;
  2. Двухрежимные;
  3. Модулируемые.

Пламя горелки

Одним из индикаторов правильной работы горелки является цвет пламени. Для газового оборудования характерно ровное голубоватое пламя без примесей других цветов. Наличие вкраплений желтого, красного говорит о том, что горелка работает плохо, это снижает эффективность обогревательного оборудования.

В первую очередь, это касается инжекционных горелочных устройств, но и для вентиляторных иногда характерно тоже. Пламени элементарно может не хватать кислорода. Также вместе с воздухом может попадать пыль, другой мелкий мусор, который будет засорять устройство, снижая КПД котла. Все это непосредственно сказывается на пламени. Если оно гудит, горелка работает громко, огонь изменил цвет – необходимо настроить правильную работу устройства.

Расположение газовой плиты на кухне

Атмосферная газовая горелка для обогревательного оборудования чаще выходит из строя. Ею оснащаются модели как настенного, так и напольного котла.  Инжекционная горелка напольного оборудования снижает свою эффективность по разным причинам:

  • Мощность горелки завышена. Случается, когда для маленького обогревательного оборудования приобретается горелка высокой мощности. При этом для горения недостаточно места, приток воздуха для такой мощности слабый, что приводит к переходу пламени от голубого к желтому, закопчению камеры сгорания, дымохода.
  • Если дымоход плохо прочищен, ухудшается тяга котла. При этом отработанные продукты горения слабо выводятся, приток воздуха малый. Это ухудшает горение, пламя желтеет.
  • Дефект самой горелки не дает возможность правильно настроить полное сгорание топлива.
  • Из-за перепадов давления в системе газоснабжения хорошо отрегулированное оборудование может выбрасывать большое количество неотработанного газа в дымоходную трубу. Частично он оседает копотью, сажей. Большой слой сажи снижает тягу, увеличивает расход топлива.
  • Запуск отопительного оборудования после ремонта.
  • Наличие посторонних шумов при работе котла, газовой горелки.
  • Смена вида топлива.

Примеры конструкций

Разбираясь в конструкциях газовых горелок, пойдем по пути увеличения мощности, это позволит лучше понять материал. И с самого начала познакомимся с таким важным обстоятельством, как наддув.

Мини от баллончика

Устройство мини газовой горелки с питанием от баллончика для заправки зажигалок

Устройство мини газовой горелки с питанием от баллончика для заправки зажигалок

Наддув – от аквариумного компрессора. Поскольку без сопротивления распылителя под водой он дает заметно пульсирующий поток, нужен ресивер из 5 л баклаги. Газировка в таких не выпускается, так что пробку ресивера нужно будет дополнительно загерметизировать сырой резиной, силиконом или просто пластилином.

Камни преткновения при повторении данной конструкции, во-первых, регулировка подачи газа. С воздухом проблем нет – его подачу устанавливают штатным регулятором компрессора. Но регулировка газа перегибанием шланга очень груба, а регулятор от капельницы быстро выходит из строя, он же вместе с ней одноразовый. Во-вторых, сопряжение горелки с баллончиком – чтобы его клапан открылся, нужно надавить на заправочный штуцер

Поможет решить проблемы первое, узел, показанный на поз. Б; делают его из той же пары игл. Сначала нужно подобрать отрезок трубочки для втулки, с небольшим усилием налезающий на штуцер баллончика, а затем, также с небольшим усилием, затолкать его в канюлю иглы; ее, возможно, придется немного рассверлить. Но втулка не должна болтаться ни на штуцере, ни в канюле по отдельности.

Затем делаем обойму для баллончика с регулировочным винтом (поз. В), вставляем баллончик, надеваем на штуцер регулятор по поз. Б, и заворачиваем винт до получения нужной подачи газа. Регулировка очень точная, буквально микроскопическая.

Паяльные горелки

Проще всего сделать паяльную горелку прим. на 0,5-1 кВт, если у вас есть в наличии любой газовый вентиль: кислородный серии ВК, от старого автогена (ацетиленовый ствол заглушается) и т.п. Один из вариантов конструкции паяльной горелки на основе газового вентиля показан на рис.

Простая газовая горелка для пайки

Простая газовая горелка для пайки

Его особенность – минимальное количество точеных деталей, да и те можно подобрать готовые, и достаточно широкие возможности регулировки пламени перемещением насадки 11. Материал деталей 7-12 – достаточно жаростойкая сталь; в данном случае подойдет относительно недорогая Ст45, т.к. температура пламени из-за полного отсутствия профилировки газового канала и эжекторных окон (которых как таковых и нет) не превысит 800-900 градусов. Также, вследствие того, что эта горелка одноконтурная, она довольно-таки прожорлива.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector