Устройства для сжигания газа

Устройства для сжигания газообразного топлива называют горелками. Главное назначение горелок – выполнить сжигание газа таким образом, чтобы получить заданный, эконо­мически целесообразный режим работы печи. Таким образом, к горелкам предъявляют следующие требования:

1) подвод и смешение между собой необходимых количеств
топлива и воздуха;

2) обеспечение полноты сжигания топлива в пределах рабочего пространства печи;

3) сжигание топлива с образованием пламени, которое обеспечивает требуемый по технологическим условиям уровень теплопередачи в рабочем пространстве печи.

Весь цикл, составляющий процесс сжи­гания топлива (смешение – горение – теплопередача), должен выполняться с наивысшей эффективностью, с наивысшим ко­эффициентом полезного действия.

Главным классификационным признаком горелок является способ смешения газа с воздухом. В соответствии с этим признаком горелки делят на три большие группы:

1) с полным предварительным смешением газа и воздуха;

2) с частичным предварительным смешением газа и воздуха;

3) с внешним смешением.

В печах с применением горелок первой группы в зону горения подают заранее подготовленную горю­чую топливовоздушную смесь. В этом случае процесс горения имеет кинетический характер. Вследствие чего такие горелки часто называют беспламенными, так как заранее под­готовленная смесь, при горении почти не дает видимого пламени. Беспламенные горелки дают факел с малой излучательной способностью, излучение такого факела быстро падает по мере удаления от горелки.

В горелках второй группы к топ­ливу предварительно подмешивается только часть воздуха, необходимого для горения.

В горелках третей группы образование смеси проис­ходит в одном объеме с горением. В этом случае горение имеет диффузионный характер. В данном случае при сжигании топлива образуется хорошо видимое пламя. Вследствие чего эти го­релки часто называют пламенными.

Другим классификационным признаком служит режим работы печи, для которого предназначена горелка.

При равномерно-распределенном и прямом радиационных режимах существенная часть теплового потока на поверхность металл идет непосредственно от пламени. Следовательно, горелка должна создавать факел, излучающий тепловую энергию в необходимом количестве. Такой факел характеризуется достаточной излучательной способностью и толщиной, а также высокой температурой.

При косвенном радиационном режиме толщина пламени и его степень черноты не являются главенствующими факторами. Горелка должна обеспечивать такое сжи­гание топлива, при котором область максимальных температур располагается в непосредственной близости от поверхности керамического материала.