Газовая горелка: область применения, преимущества и технология пайки, рекомендации по выбору

Содержание

1. Общие сведения
2. Классификация газовых горелок
3. Атмосферные газовые горелки
4. «Турбированные» горелки
5. Особенности
6. Атмосферные горелки
7. Преимущества
8. Недостатки
9. Обзор газовых горелок
10. Наддувные горелки
11. Преимущества
12. Недостатки
13. Другие аналоги
14. Комбинированные горелки
15. Варианты из керамики
16. Правильный уход – залог долговременной эксплуатации
17. Походная версия
18. Самодельные агрегаты
19. Устройство
20. Плюсы и минусы пьезовых модификаций
21. Безопасность

Общие сведения

На современном рынке предлагается два вида газовых горелок, разделяемых по типу подачи и образования рабочей смеси. Один из вариантов включает в свою конструкцию инжекторное устройство атмосферного типа. Второй аналог обладает вентиляционной системой с наддувом. Инжекторы преимущественно входят в оборудование отопления с соответствующими типами котлов. Версия со встроенным вентилятором больше подходит для нагрева, поскольку является эффективнее.

Назначение элементов:

• Подача воздушно-газовой смеси к рабочему очагу возгорания.
• Смесеобразование.
• Стабилизация участка воспламенения.
• Поддержка необходимой интенсивности горения.

Классификация газовых горелок

Долгое время на рынке царствовали самые простые котлы, лишенные сложной электроники и продвинутой автоматики. Они нуждались в полноценных дымоходах и должны были устанавливаться в помещениях с хорошей вентиляцией. Сегодня в продаже присутствуют агрегаты, которые могут эксплуатироваться практически в любых условиях. Наравне с ними продаются и традиционные модели. Все они отличаются конструкцией газовых горелок.

Атмосферные газовые горелки

Применение газовых горелок атмосферного типа значительно упрощает конструкцию отопительного оборудования. Они работают за счет естественного притока кислорода, а для удаления продуктов сгорания задействуются полноценные дымоходы. Так как кислород забирается из помещения, то в нем должна быть хорошая вентиляция. Давайте рассмотрим основные достоинства атмосферных котлов:

• Простота конструкции – оказывает прямое влияние на стоимость оборудования;
• Низкий уровень шума – здесь отсутствуют дополнительные вентиляторы, гудит только пламя;
• Более высокая надежность – здесь срабатывает вполне понятная закономерность, что оборудование с минимумом деталей ломается гораздо меньше и реже;
• Энергонезависимость – благодаря этому оборудование может работать в зданиях, в которых отсутствует электрификация.

Есть и некоторые недостатки:

• Не самый высокий КПД – с этим недостатком приходится мириться. Более совершенные газовые котлы с закрытыми горелками более экономичны и эффективны;
• Необходимость в наличии полноценного дымохода, выходящего на крышу – в строящихся домах это дополнительные расходы;
• Установка котла с атмосферной газовой горелкой должна осуществляться в специально отведенном помещении, где есть вентиляция и окошко – иногда следовать данным требованиям проблематично.

Также необходимо отметить возможность неполного сгорания газового топлива.

«Турбированные» горелки

Мы вплотную подошли к самому современному отопительному оборудованию, оснащаемому газовыми горелками закрытого типа. Такие котлы нередко называют «турбированными». Они оснащаются компактными дымоходами, нередко выходящими прямо за противоположную стенку. Это очень удобно, особенно, когда здание находится на стадии строительства – не нужно мучиться с обустройством дымохода и вентиляционных каналов.

Отопительный котел с закрытой камерой сгорания – это отопительный агрегат, в котором газовая горелка заключена в специальную камеру. Кислород сюда поступает извне, через специальный коаксиальный дымоход. Через него же удаляются продукты сгорания. Управляет всеми потоками мощный вентилятор с автоматически регулируемыми оборотами. При желании, «турбированный» котел можно смонтировать в абсолютно герметичном помещении, лишенном вентиляции и окон.

Коаксиальный дымоход представляет собой эдакую конструкцию «труба в трубе». Он служит для забора наружного воздуха и для удаления продуктов сгорания. Выводится такой дымоход в произвольной точке ближайшей стены, но не ближе полуметра к ближайшим окнам (могут предъявляться и более строгие требования).

Достоинства газовых котлов с закрытыми горелками:

• Возможность монтажа в любых помещениях – на кухнях, в подвалах, в ванных комнатах (хоть в спальне);
• Повышенная безопасность – газ горит в изолированной камере. Даже если он потухнет, а автоматика на это не отреагирует, газовоздушная смесь будет удалена за пределы квартиры/дома;
• Повышенный КПД – газовые котлы с закрытыми горелками действительно более эффективны, но это относится далеко не ко всем моделям;
• Более эффективное управление температурой – для этого здесь применяется система регулировки частоты вращения вала вентилятора;
• Высокая экологическая чистота – топливо сгорает практически полностью.

За повышенную безопасность и увелинный КПД придется заплатить высоким уровнем шума и возросшими счетами за обслуживание.

• Повышенная сложность – газовые горелки для котлов отопления обладают более сложной конструкцией, что затрудняет проведение ремонтных работ;
• Чуть сниженная надежность – чем больше деталей, тем ниже надежность системы (особенно часто подводят самые дешевые образцы и китайские модели);
• Высокая цена – для того чтобы купить «турбированный» котел, придется выложить круглую сумму (они стоят на 10-15% дороже своих атмосферных аналогов);
• Повышенный уровень шума – установленный в системе вентилятор издает гул (уровень шума зависит от конкретной модели);
• Отсутствие энергонезависимости – при отключении света оборудование остановит свою работу. Проблема решается установкой источника бесперебойного питания.

Несмотря на это, использование данных котлов для обогрева домов и квартир становится определенной тенденцией.

Горелками закрытого типа оснащаются так называемые конденсационные котлы, которые отличаются повышенным КПД за счет отбора тепла из продуктов сгорания.

В устройстве, называемом газовой горелкой, происходит процесс смешивания подаваемого газа и всасываемого или нагнетаемого воздуха с последующим сжиганием горючего состава в камере сгорания. Она может работать в условиях магистрально подающегося газа, а также от баллона или специального резервуара. Сам процесс зависит от особенностей горелки и возможностей ее настройки под определенные условия.

В зависимости от способа поступления воздуха, газовые горелки подразделяются на два вида:

• атмосферные – воздушно-газовая смесь получается за счет естественного всасывания воздуха из окружающего пространства и смешивания его с подаваемым газом;
• наддувные, использующие в работе вентилятор, принудительно нагнетающий воздух;
• комбинированные.

В первом случае говорится о котлах с открытыми камерами сгорания, а во втором – с закрытыми. Также газовые горелки для котлов отопления имеют разный тип регулирования мощности:

• одноступенчатый – наиболее простой и доступный;
• двухступенчатый – с двумя автоматически переключающимися режимами работы;
• плавно-двухступенчатый – с мягкой регулировкой пламени между двумя ступенями;
• модулируемый – наиболее эффективный и надежный, имеющий точную и быструю регулировку в зависимости от изменения температурного режима теплоносителя. Отличается высокой стоимостью.

При покупке следует учитывать условия эксплуатации отопительного оборудования, особенности его работы и возможности технического обслуживания. Размеры газовой горелки должны находиться в соответствии с габаритами топки котла, иначе вместо надежности и долговечности можно будет получить прожженную камеру сгорания.

Определенное значение при выборе газовой горелки имеет:

• производитель;
• характеристики;
• модель;
• стоимость;
• совместимость оборудования.

Особенности

Модификации первого типа включают в себя конструкцию подачи воздуха и газа по отдельности. Дополнительно в процессе участвуют элементы, отвечающие за процесс смесеобразования. При работе в топку подается наполнитель из газа и воздуха в виде турбулентного потока с разными полями концентраций горючего и окислителя в поперечном сечении. После входа состава в отсек высокой температуры, он воспламеняется.

Часть рабочего потока, где вместимость газа и воздуха представлена в стехиометрических пропорциях, выгорает кинетическим образом. В зонах незавершенного образования данная процедура протекает в диффузном режиме. Совмещение компонентов горючего в топке осуществляется посредством специального устройства, отвечающего за движение отдельных частиц и критерии выхода потока из смесителя.

Ниже приведены характеристики газовой горелки турбулентного типа:

• Смешение газа и воздуха осуществляется диффузионно.
• Поскольку совмещение компонентов состава является тормозящей частью общего процесса, требуется интенсификация рабочих режимов. Она достигается за счет снижения подаваемого потока путем затяжки направляющих лопаток либо поступлением смеси в малых дозах.
• Сфера применения рассматриваемых горелок: обогрев бытовых и промышленных котлов.
• Прибор имеет широкий диапазон регулирования, что позволяет увеличить его производительность.
• Наблюдается возможность сжигания значительного количества газа при относительно малых габаритах.
• Простота конструкции с комбинированным использованием угольной пыли или мазута.
• Показатель мощности – от 60 кВт до 60 МВт.

Атмосферные горелки

Данная конструкция представляет собой перфорированную трубку профильного сечения, в которую подается газ. В трубке создается пониженное давление, за счет чего происходит всасывание внутрь нее воздуха непосредственно из помещения, где расположен котел. В результате образуется горючая субстанция, поддерживающая процесс горения после розжига фитиля с помощью пьезо-, либо электрического элемента. Такие горелки имеют еще одно название – инжекционные.

Рассматриваемый вариант газовых горелок великолепно подходит для домов небольшой площади, до 100кв. метров. Атмосферная газовая горелка для котла, как правило, дешевле наддувных аналогов. Но стоимость современных моделей с автоматикой высока.

Преимущества

Атмосферные горелки получили широкое распространение у владельцев частных домов. К их положительным характеристикам относят:

• бесшумность;
• компактность;
• независимость большинства моделей от подачи электроэнергии;
• надежность, благодаря конструктивной простоте;
• малые эксплуатационные расходы;
• демократичная цена.

Недостатки

О слабых сторонах можно сказать следующее:

• малая мощность;
• низкий КПД (не более 90%);
• чувствительность к частым перепадам давления подаваемого газа (необходимость установки дополнительной автоматики, в частности, реле контроля, реагирующее на изменения давления);
• поддерживание высокого уровня чистоты помещения, где располагается котел, во избежание засорения горелки пылью.

Скачки давления могут привести к прогоранию сопла газовой горелки при сниженной подаче газа, либо к прожиганию теплообменника при излишней высоте пламени.

Обзор газовых горелок

При выборе прибора следует учитывать его технические характеристики, тип подачи топлива, совместимость с другими устройствами и принцип работы. Среди потребителей популярными являются несколько разновидностей горелок. Обзор начнем с модификации КЧМ. Чаще всего она эксплуатируется в котлах, трансформированных из твердотопливных аналогов или СПГ. Конструкция оборудована тремя форсунками и автоматикой.

Второй популярный тип газовых горелок – «Очаг». Устройство представляет собой пневматический механизм с автоматическим функционалом. Оно отличается повышенным уровнем безопасности и прекращает работу в следующих случаях:

• При недостатке тяги.
• Если гаснет пламя.
• Вследствие нарушения подачи природного газа.

«Очаг» имеет контроллер давления топлива, что дает возможность оптимизировать горение, даже при сбоях в основной системе. Указанные модели отличаются простотой обслуживания, в конвективном отсеке не собирается сажа.

Наддувные горелки

Для работы с котлами, оборудованными закрытой камерой сгорания, предназначены наддувные, или дутьевые, горелки. Воздух здесь нагнетается принудительно вентиляторами. В этом случае появляется дополнительная возможность гибкого регулирования мощности потока газовоздушной смеси, в связи с чем, появляется реальное достижение высоких показателей КПД.

Наддувные горелки имеют более сложную конструкцию. Примечательно, что воздух в данное устройство подается частями, но смешивается он с газом практически мгновенно. Газовые котлы, в свою очередь, также имеют свои отличия от тех, которые работают в паре с атмосферными горелками.

Схематично котел представляется собой вставленные друг в друга бочки разного диаметра и глубины таким образом, что их дно находится вверху. Между стенками циркулирует теплоноситель, подогревающийся от факела горелки сразу с нескольких сторон – сверху и по бокам. Подобная конструкция обеспечивает высокую производительность оборудования.

Современные наддувные горелки в обязательном порядке оснащаются автоматикой, обеспечивающей бесперебойную и надежную работу отопительного оборудования. Внешне они выглядят как блок, внутри которого находится сама горелка со встроенным электровентилятором.

Рассматриваемые устройства подразделяются на:

• вихревые, оборудованные круглыми выходными отверстиями. Обеспечивают мощный приток воздуха и стабильное горение;
• прямоточные, подающие горючую смесь через выходные отверстия, имеющие различную форму (круг, щель, прямоугольник).

Преимущества

Следует справедливо отметить, что наддувные газовые горелки:

• безопасны – процесс сгорания происходит в изолированном пространстве;
• высокопроизводительны и высокоэффективны, благодаря своим конструктивным особенностям, КПД составляет около 95%;
• малочувствительны к перепадам давления – понижение показателя компенсируется наличием вентилятора;
• экологичны;
• имеют возможность замены на другие виды горелок.

Недостатки

Не так легко встретить оборудование, лишенное недостатков. У дутьевых горелок они также присутствуют:

• наличие шума при работе диктует необходимость установки котла в отдельном помещении;
• зависимость от электроэнергии требует присутствия в системе ИБП;
• объемные габариты делают невозможным монтаж отопительного оборудования в помещениях малой площади;
• высокая стоимость устройства препятствует использованию его всеми категориями потребителей.

Другие аналоги

Среди прочих видов газовых горелок выделяют такие модификации:

1. «Купер». Это оборудование ориентировано на работу практически с любыми разновидностями теплоносителей. Среди преимуществ модели – возможность монтажа без проведения сварочных и сложных слесарных действий.
2. Для котлов ДКВР. Прибор представляет собой блочный механизм с принудительной подачей кислорода. Используется указанное оборудование в паровых промышленных узлах соответствующей мощности. КПД агрегата составляет до 94-х процентов. Изделие функционирует по диффузному или наддувному принципу. Усилить эффективность работы позволяют мощные вентиляторы.
3. Для КВР. Эти бытовые газовые горелки рассчитаны на работу в котлах с твердым топливом. Стабильность работы обеспечивает атмосферная или инжекторная подача смеси. При подборе указанной модификации особое внимание следует обратить на показатели безопасности и подходящей мощности.

Комбинированные горелки

Выпускаются для комбинированных отопительных котлов, способных работать как на газе, так и на жидком топливе (мазуте, солярке). Такие устройства не требуют замены в случае перехода с одной горючей смеси на другую. Но сам процесс переключения является достаточно сложным и требует присутствия профессионала.

Рассматриваемые горелки полностью автоматизированы, что сводит к минимуму человеческий фактор. В них есть функции управления мощностью пламени, режимом горения и другими не менее полезными процессами.

Варианты из керамики

Подобные инфракрасные обогреватели, как правило, не требуют подключения к основной магистрали, отличаются мобильностью, работая от баллона со сжиженным газом. Воздух нагревается посредством специального излучения.

Керамическая газовая горелка не рассчитана на равномерный обогрев большого помещения. Несмотря на локальное воздействие, указанный прибор имеет ряд преимуществ. Во-первых, нет необходимости в длительном ожидании тепла, буквально через минуту прогревается до необходимой температуры обрабатываемая зона. Во-вторых, приспособление можно использовать на открытых участках (беседке, террасе или крыльце).

Устройство керамической газовой горелки не отличается сложностью. В металлический корпус помещается основной элемент, а также регулятор с системой клапанов. Они отвечают за безопасность, обеспечивая отключение механизма при различных сбоях в работе или опрокидывании. За обогрев отвечает керамическая инфракрасная панель, преобразующая энергию топлива в излучаемое тепло.

Правильный уход – залог долговременной эксплуатации

В процессе работы газовая горелка нуждается в своевременной очистке от сажи. Она появляется в процессе эксплуатации и при большом скоплении может привести к внезапному воспламенению. Избежать неприятностей поможет плановый осмотр оборудования и регулярное техобслуживание отопительного прибора и газовой горелки.

При самостоятельной очистке рекомендуется ознакомиться с прилагаемыми инструкциями, входящими в комплектацию. Но более благоразумным решением станет обращение к специалистам, которые имеют опыт в данной сфере. В этом случае работы пройдут намного быстрее и качественнее, с наименьшим количеством грязи.

Походная версия

Далее рассмотрим портативный вид газовой горелки и принцип его работы. Устройство относится к керамическим вариантам, идеально подходит для обогрева палатки во время туристических походов. Модель отличается компактностью, без проблем помещается в рюкзак. Модификацию можно эксплуатировать как внутри палатки, так и на улице.

Поскольку устройство обладает повышенным уровнем пожарной опасности, без присмотра оставлять его включенным не следует. Запрещается во время использования снимать решетку, сушить легковоспламеняющиеся вещи или накрывать. Прибор имеет простую конструкцию в виде баллончика и подающего сопла. Тем не менее производители категорически не рекомендуют производить ремонт газовых горелок или их разборку самостоятельно, без участия специалиста.

Самодельные агрегаты

Некоторые умельцы изготавливают газовые горелки для котлов своими руками (под твердотопливные котлы). Следует предупредить, что это небезопасно. Да и подключить такую конструкцию к газовой магистрали никто не даст. Чаще всего такие «поделки» изготавливаются на основе каких-либо отработавших свой век газовых агрегатов.

Эксплуатация указанного приспособления максимально проста. Конструкция не засоряется, не требует дополнительного прогрева, исключает появление неприятных запахов. Газовая горелка с пьезоподжигом обладает широким функционалом, особенно популярна модификация этого типа среди туристов, охотников, рыбаков. Кроме того, прибор применяется для спайки некоторых материалов.

Разновидности:

• Портативные модели. Они представляют собой конструкцию из баллона с топливной смесью и специальной насадки, закрепленной на резервуаре с газом либо посредством переходника в виде шланга. К особенностям указанного типа относят возможность установки на верхнюю часть корпуса посуды подходящего диаметра.
• Настольные версии – горизонтальные устройства с большой поверхностью для варки. Газовый баллон помещается в корпусную часть, фиксируется при помощи цангового захвата. Такие модификации могут подключаться через специальный переходник.
• Комбинированные горелки. Приспособление изготавливается в виде насадок, которые оснащены небольшим резервуаром с газом.

Устройство

В конструкцию газовой горелки с пьезоподжигом входит сопло для подачи пламя, регулятор топлива, пьезовый элемент (приводится в действие посредством кнопки или курка). Своей популярностью рассматриваемые модификации обязаны простоте обслуживания и дешевизне. Самый простой вариант – это рассекатель газовой струи с корректором мощности.

На рынке также представлены и более сложные конструкции горелок. Подобные приборы включают в себя складные ножки, специальный вентиль, отличаются устойчивостью. При этом они имеют большую массу и габариты. Подробнее следует остановиться на самом пьезовом элементе. Многие современные печи оснащаются этим механизмом, основной задачей которого является автоматический поджог горючего.

Плюс этой опции заключается в отсутствии необходимости использования спичек или зажигалки. Как показывают отзывы пользователей, не стоит полагаться полностью на указанную опцию, она является одной из самых уязвимых деталей печи. Тем не менее при правильной эксплуатации элемент прослужит длительное время.

Дизайн ручной газовой горелки постоянно совершенствуется, становясь более эргономичным и современным, отличаясь легкостью в применении и удобством. Элементы, которые входят в конструкцию инструмента, позволяют обеспечить безопасность осуществления пайки. Горелка требует одновременного применения горючих материалов, паяльных наборов, микропаяльников.

Рисунок 1. Схема устройства газовой пропановой горелки.

При помощи горелки пропановой возможно осуществление опрессовки соединительных муфт и оплавления битумных рулонных материалов в процессе проведения гидроизоляции, кровельных работ, процедур, связанных с обжигом деревянных поверхностей. Наличие достоинств данного устройства заключается в низкой стоимости пропана, готовности к работе, быстром разогреве деталей до требуемой температуры.

Для соединения горелки и баллона применяется гибкий резиновый шланг, для покрытия которого используется предохранительная оболочка из металла. Регулировать подачу газа позволяет кран, который помещен между шлангом и баллоном. Шланг, оснащенный краником, имеется в продаже в магазинах, как и специальные баллончики.

Элементы, входящие в газовую горелку, отмечены цифрами на рис. 1: 1 — сопло; 2 — пробка; 3 — капсуль; 4 — трубка; 5 — ручка; 6 — шланг; 7 — вентиль; 8 — баллон.

Очень удобно применять маленькие баллоны, которые вмещают около 0,9 л пропана-бутана, находящегося в сжиженном состоянии. Такого баллона хватит на 4-5 часов при непрерывном горении приспособления. Если баллон имеет емкость, равную 5,5 л, то он рассчитан на 72 часа непрерывного горения. Необходимо учитывать, что устройства, оснащенные маленькими баллонами, легче и удобнее. Их можно заправить на любой станции газозаправки в любом городе или крупном селе.

Устройство горелки для аргоновой сварки.

Для самодельной газовой горелки характерно наличие следующих составных частей: сопла, пробки, ручки, трубки и капсюля, вывинчивающегося из покупного шланга. При самостоятельном изготовлении сопла и пробки их вытачивают при помощи токарного станка из таких материалов, как сталь или латунь. Изготавливая сопло, производят нарезку внутренней резьбы с одной стороны.

Следующий шаг заключается в просверливании двух сквозных отверстий и нарезке резьбы. Ее следует нарезать под стандартный капсюль для одного отверстия, а другое отверстие делают под резьбу по трубке, которая ввинчивается в пробку и сгибается под определенным углом к своей оси. На другой конец трубки плотно насаживают ручку из дерева или эбонита, которая имеет просверленное заранее отверстие вдоль оси.

Плюсы и минусы пьезовых модификаций

К преимуществам таких моделей потребители относят следующие моменты:

• Простоту конструкции.
• Надежность.
• Экономичность.
• Малый вес и габариты, облегчающие хранение и транспортировку прибора.
• Длительный рабочий ресурс.
• Наличие возможности приготовления и разогрева пищи в отдаленных местах автономно.

Имеются и некоторые недостатки у данных приспособлений, а именно:

• Проблема с утилизацией резервуаров.
• Нестабильная работа при низких температурах.

С учетом всех плюсов и незначительных минусов, газовая горелка для печи остается одним из самых популярных вариантов, по сравнению с электрическими или твердотопливными аналогами.

Безопасность

Эксплуатация газовых приборов должна осуществляться только в хорошо проветриваемых помещениях или комнатах, оснащенных надежной вентиляционной системой. Рядом с горелками не должны располагаться легковоспламеняющиеся предметы и другие источники возгорания.

Перед розжигом горелки и во время ее функционирования запрещено направлять пламя на части тела или вещи. Баллон нельзя отсоединять в процессе работы устройства. Отключать резервуар необходимо только после остановки подачи топлива на горелку.

Хранить прибор следует в недоступном для детей месте, рекомендуемый диапазон температур – не выше 40 градусов. Рекомендовано в процессе эксплуатации иметь рядом огнетушитель или другое противопожарное средство.

Стоит отметить, что подготовка к розжигу агрегата должна проводиться во время плановых работ по обслуживанию газовых приспособлений. Обычно эта процедура выполняется перед отопительным сезоном. Категорически запрещено эксплуатировать горелки без предварительной их проверки.