Газовые горелки для котлов отопления — устройство и принцип работы

Как известно, в нашей стране ведется постоянная работа по газификации частного сектора. Большинство будущих владельцев газовых систем отопления озабочены вопросом выбора газовой горелки, для котлов, которые изначально использовались для сжигания твердого и жидкого топлива. В этой публикации будут рассмотрены основные разновидности бытовых горелок, их конструктивные особенности, преимущества и недостатки.

[contents]

Классификация и принцип работы

Газовая горелка для котла отопления – это достаточно технологичное устройство, которое отвечает за создание газовоздушной смеси, в строго определенной пропорции. Из прибора смесь в топливную камеру, где она и воспламеняется от электрического разряда или искры пьезоэлемента. В зависимости от того, как происходит смешивание топлива с воздухом, данные приборы можно разделить на: дифузионные, инжекционные, рекуперативные, регенеративные. 

В зависимости от того, как происходит регулировка и контроль пламени, данные устройства бывают:

• Одноступенчатые. Для нагрева теплоносителя прибор работает на полную мощность. При достижении определенной пользователем температуры теплоносителем температурный датчик подает сигнал, и автоматика закрывает газовый клапан. При этом горелка перестает функционировать. Когда теплоноситель остывает до нижнего температурного значения, клапан открывается, в топливной камере вновь происходит воспламенение топливно-воздушной смеси. При этом прибор работает на максимум от своей мощности.

• Двухступенчатые. При запуске котла, для быстрого нагрева теплоносителя, горелка работает со 100% производительностью. После достижения верхней границы температуры определенной пользователем, газовый клапан прикрывается, обеспечивая устройство необходимым объемом топлива, достаточным для работы прибора, с производительностью в 40%.

• Плавно-регулируемые. При такой регулировке газовой горелки котла, пламя также не гаснет, но смена режимов со 100% до 40% мощности происходит не скачкообразно, а более плавно.
• Модулируемые. Газогорелочное оборудование этого типа автоматически изменяет производительность. Именно это позволяет в автоматическом режиме поддерживать установленную пользователем температуру, что обеспечивает комфорт для пользователя и значительную экономию сжигаемого топлива.

Эффект от использования модулируемых моделей составляет 5 – 15% экономии газа. В зависимости от конструкции модуля регулировки пламени, этот тип оборудования производится с механической, пневматической и электронной системой регулирования. Применение в котлоагрегатах модулируемых газогорелочных установок значительно снижает тепловую нагрузку на теплообменник, что положительно сказывается на его сроке эксплуатации.

Отступив от темы, хотим сообщить, что нами были подготовлены сравнительные обзоры по газовым котлам. Ознакомиться с ними вы можете в следующих материалах:

• Газовые настенные двухконтурные котлы - сравнение моделей от мировых брендов
• Рейтинг газовых настенных одноконтурных котлов с закрытой камерой сгорания
• Газовые напольные котлы российского производства: ATON, Конкорд, Лемакс
• Как выбрать газовый напольный котел по надежности? Рейтинг зарекомендовавших себя моделей

Атмосферные приборы для сжигания газовоздушной смеси

Схема работы атмосферных горелок бытового газового котла достаточно проста: топливо в прибор подается через эжектор. Благодаря высокой скорости топливной струи, вокруг нее создается область низкого давления, благодаря которой воздух смешивается с газом. По трубкам, смесь поступает к отверстиям, через которые попадает в топливник, где и происходит ее воспламенение при помощи электроподжига. Основные достоинства данной конструкции:

• простота;
• надежность;
• компактность;
• бесшумная работа.

Эти достоинства позволяют использовать атмосферные газовые горелки практически на всех типах отопительных котлов, в которых в качестве топлива применяется природный газ.

К недостаткам устройства можно отнести следующее:

• Снижение концентрации кислорода в помещении, где установлен отопительный котлоагрегат.
• При недостаточной тяге имеет место попадания в помещение котельной продуктов горения.

Как правило, атмосферные горелки устанавливаются в котлоагрегаты с открытой камерой сгорания, поэтому требуют наличия стационарного дымоотвода.

Турбинные горелки

Турбинные установки для отопительных систем имеют достаточно сложную конструкцию. Устройство газовой горелки для котла отопления включает в себя:

• Электродвигатель с роторным вентиляторным колесом.
• Сервоприводы воздушной решетки и газового дросселя.
• Смесительное устройство.
• Датчик контроля пламени.
• Электроды электро – или пьезоподжзига.

Особенностью турбинных моделей является наличие в конструкции газового модуля: с топливным фильтром, редуктором давления, прибором, регулирующим расхода газа, автоматикой, которая контролирует зависимость между частотой вращения вентилятора и подачей топлива, а также отвечает за отключение подачи газа на горелку при остановке турбины. Чаще всего, оборудование такого типа устанавливаются в котлоагрегатах с закрытой топливной камерой и установленным дополнительным вентиляторами для принудительного удаления продуктов сгорания газовоздушной смеси.

Основные достоинства турбинных устройств:

• Высокие показатели безопасности использования благодаря системе контроля и безопасности.
• Уверенная работа при низком давлении природного газа в газопроводе.
• Нет необходимости в стационарном дымоходе.

Кроме этого, при использовании вентиляторных моделей не нужна ручная регулировка газовой горелки котла. В конструкции турбинной горелки предусмотрена воздушная заслонка, положение которой регулируется посредством сервопривода, отвечающего за объем воздуха в газовоздушной смеси.

Недостатки турбинных моделей:

• Высокая стоимость, которая в разы выше, чем у атмосферных горелок.
•  Высокий уровень шума, создаваемый при роботе турбины и дополнительного вентилятора.

Совет: для работы систем защиты и турбины, данному прибору требуется электричество. Именно поэтому, чтобы исключить риск, связанный с энергозависимостью, рекомендуется подключение через источник бесперебойного питания.

Существует еще один тип горелок – диффузно-кинетические. Принцип создания газовоздушной смеси следующий: необходимый для поддержания процесса горения кислород, одновременно поступает в топливную камеру и непосредственно в факел. Такие устройства практически не применяются в бытовых отопительных системах.

Сегодня, большинство производителей отопительных систем наладили выпуск комбинированных горелок, которые позволяют без переналадки системы и дополнительного оборудования, в качестве топлива использовать практически любой вид топлива.

Горелки данного типа имеют достаточно сложную конструкцию, что обуславливает их высокую стоимость. Именно поэтому комбинированные модели не нашли большого спроса среди наших соотечественников.

Критерии выбора

Правильный выбор газогорелочного устройства обеспечивает правильный, полный и постоянный процесс сгорания топлива даже при скачках давления газа. Полное сжигание газа обеспечивает высокий КПД и получение практически безопасной для человека смеси газов при сгорании топлива.

Выбирая данный прибор, следует обратить внимание на ее конструкцию, технические характеристики, принципы создания топливной смеси и ее подачи в  камеру сгорания.

1. На основании опыта эксплуатации, наиболее долговечными являются конструктивно простое газогорелочное оборудование. Сложные устройства, чаще всего достаточно быстро выходят из строя благодаря высоким температурам в камере сгорания.
2. Рекомендуется использовать модели с неизменным сечением отверстий для прохода газовоздушной смеси. Регулировка расхода воздуха и топлива должна осуществляться за счет дроссельных устройств, установленных на подводных воздушных и газовых коммуникациях.

При покупке данного прибора обращайте внимание на его маркировку. Например, литера «Г» в маркировке указывает на то, что она предназначена для газовых котлоагрегатов. Обозначение «ГМ» говорит о том, что данная модель предназначена для котлов, в которых в качестве топлива используется газ и мазут. Литера «Р» говорит о том, что перед вами ротационная модель. Обозначение «РП» – значит ротационная с правым вращением ротора; «РЛ» – с левым вращением ротора форсунки.

Если вы самостоятельно решили самостоятельно решили сделать выбор, то следует обратить внимание на следующее оборудование:

• КЧМ – предельно простое и надежное устройство, оснащенное тремя форсунками.

  Чаще всего используется нашими соотечественниками при переводе котлоагрегатов с твердого топлива на природный или сжиженный газ.

• «Очаг» — это полностью автоматическое, пневмомеханическое газогорелочное оборудование с трехступенчатой системой  безопасности.

  Модель оснащена автоматическим регулятором давления газа, который обеспечивает равномерное горение смеси даже при перепадах давления в системе.

• «Купер» — комбинированное устройство, способное работать практически на любом виде топлива.

  Основным достоинством данного прибора является простота монтажа.

Совет: Правильный выбор газогорелочного оборудования требует специальных знаний и опыта. Именно поэтому рекомендуется выбор необходимой модели доверить профессионалам.

Особенности обслуживания

Как и любое оборудование, газовая горелка нуждается в обслуживании. Законодательство запрещает вмешательство в газовое оборудование, поэтому приходится прибегать к услугам сертифицированных специалистов. Несмотря на это, очистку топки и горелки можно сделать и самостоятельно. Основные этапы проведения работ:

1. Перекрытие газовой магистрали и отключение котла от электроснабжения.
2. Демонтаж устройства.
3. Очистка от нагара, который мог образоваться на электродах зажигания.
4. Очистка топочной камеры.
5. Замена фильтра газового клапана.

После очистки, необходимо произвести сборку прибора с соблюдением необходимых зазоров, которые изложены в технических требованиях и находятся в паспорте к котлоагрегату. После процесса сборки необходимо сделать настройку и регулировку устройства.

Данные работы проводятся с применением газоанализатора, который монтируется в дымоходе и исследует химический состав отработанных газов. Мы настоятельно рекомендуем, для регулировки работы горелки обратиться к компаниям, имеющим государственный сертификат, разрешающим проведение данных работ.