Составные части инжекционной горелки
В литературе газовые горелки классифицируются по: а) теплоте сгорания газа; б) давлению газа в сети; в) назначению; г) методу сжигания газа; д) способу подвода воздуха; е) конструктивным особенностям и т. Д. Наиболее целесообразно, по одному из мнений, классифицировать газовые горелки по способу подвода воздуха для горения, учитывая конструктивные особенности горелок. Существуют горелки, где весь необходимый воздух притекает к пламени из окружающей атмосферы. Эти горелки мало чувствительны к колебанию давления газа, имеют большой диапазон регулирования, но требуют значительного объема топочной камеры для завершения процесса горения. Это объясняется малой скоростью перемешивания газа с воздухом, что приводит к увеличению длины факела. Для газов с большой теплотой сгорания, требующих для полного сжигания больших количеств воздуха, такие горелки применяются редко.
В инжекционных горелках образование газо-воздушной смеси частично или полностью происходит внутри самой горелки, поэтому они делятся на горелки частичного и полного смешения. У горелок полного смешения горение завершается в минимальном объеме. В горелках частичного смешения только часть воздуха, необходимого для горения, поступает внутрь горелки в качестве первичного, а остальной воздух (вторичный) поступает к горелке извне. В этом случае процесс смешения затягивается и факел получается более длинным. Поступление воздуха и образование газо-воздушпой смеси в инжекционных горелках происходит подсасыванием (инжектированием) воздуха за счет энергии струи газа.
Инжекционная горелка состоит из четырех основных частей: газового сопла, смесителя, горелочного насадка и регулятора первичного воздуха. Соплом называют калиброванное отверстие, через которое горючий газ подается в горелку. Оно выполняет две задачи: пропускает в горелку определенное количество газа и преобразовывает энергию давления газа в кинетическую энергию газовой струи, причем скорость истечения газа из сопла получается довольно значительной. Так, перепад давления в сопле 150 мм вод. ст. создает скорость вытекающей струи порядка 50 м/сек. Основным размером, характеризующим сопло, является его диаметр. Диаметр сопла должен строго соответствовать расчетным дапным, так как от этого зависит производительность горелки и ее иижекционная способность. Сопло придает вытекающей струе определенную форму и направление.
Смеситель горелки служит для смешения газа с воздухом, т. е. получения однородной газо-воздушной смеси, и выравнивания скорости по сечению горелки. Смесители в зависимости от типа горелки выполняются либо в виде системы, состоящей из инжектора, цилиндрического горла и диффузора, либо в виде цилиндрической трубы.
Инжектор расширяющейся частью обращен к соплу. При истечении из сопла газа с большой скоростью в инжекторе создается разрежение, за счет которого происходит подсасывание (инжектирование) воздуха из окружающей атмосферы. Воздух, поступающий в горелку, смешивается с газом, при этом скорость по сечению инжектора распределяется весьма неравномерно.
Для выравнивания скорости потока газо-воздушной смеси по сечению служит средняя цилиндрическая часть смесителя — горло. Оно является самой узкой его частью. Диаметр горла — существенный размер для инжекционных горелок. От величины отношения диаметра горла к диаметру сопла зависит коэффициент инжекции горелки, т. е. количество воздуха, засасываемого через смеситель. Если, например, говорят, что коэффициент инжекции (обозначаемый обычно А) равен 8,0, то это значит, что на каждый кубометр газа горелка инжектирует 8,0 м3 воздуха. Следовательно, коэффициент избытка воздуха определится как отношение коэффициента инжекции к количеству теоретически необходимого для горения воздуха Диффузор служит для преобразования части скоростного напора потока в статический, необходимый для преодоления последующего сопротивления горелки. В диффузоре заканчивается смешение газа с воздухом, и на выходе из него наблюдается полное выравнивание концентраций по сечению.
Насадок горелки предназначен для выдачи газо-воздушной смеси и может иметь различную форму. Он часто конструктивно совмещается со стабилизатором (например, в пластинчатом или кольцевом стабилизаторе). Иногда горелка крепится насадком к газовому прибору или топочной камере. Регулятор первичного воздуха служит для регулирования количества воздуха, поступающего в горелку. Наиболее часто он выполняется в виде воздушно-регулировочной шайбы или заслонки. Иногда он конструктивно совмещается с устройством для глушения шума (например, у инжекционных горелок среднего давления с пластинчатыми стабилизаторами конструкции Мосгазпроекта
