Газовий пальник
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Газовий пальник

Газовий пальник, пристрій для змішення повітря (кисню) з газоподібним паливом з метою подачі суміші до вихідного отвору і спалювання її тут з утворенням стійкого фронту горіння (факела).

  З появою Р. р., винайденою в 1855 німецьким хіміком Р. Бунзеном, вжиток горючих газів різко зріс спочатку для освітлення вулиць міст, а потім і для ін. цілей. Багатогалузевий характер вживання Р. р. зумовив різноманіття конструкцій і принципів їх пристрою. Розрізняють Р. р. дифузійні, інжекційні, двопровідні, комбіновані і газотурбінні. По величині тиску газу, що подається в Р. р., розрізняють пальники низького [до 5 кн/м 2 (0,05 кгс/см 2 ) ], середнього [5—300 кн/м 2 (0,05—3,0 кгс/см 2 )] і високого [св. 300 кн/м 2 (3.0 кгс {см 2 ] тиску. Залежно від методу спалювання газу Р. р. бувають факельними (часткове і незавершене змішення газу з повітрям) і бесфакельнимі (повне попереднє змішення).

  Основні елементи Р. г.: змішувач і насадка пальника із стабілізуючим пристроєм. Залежно від призначення і умов експлуатації Р. р. її елементи мають різне конструктивного виконання.

  В дифузійних Р. р. в камеру спалювання підводиться газ і повітря. Змішення газу і повітря відбувається в камері горіння. Більшість дифузійних Р. р. вмонтовують на стінках топки або печі. У казанах набули поширення т.з. череневі Р. р., які розміщуються усередині топки, в нижній її частині. Черенева Р. р. складається з однієї або декількох газорозподільних труб, в яких просвердлені отвори. Труба з отворами встановлюється на колосникових гратах або череню топки в щілинному каналі, викладеним з вогнетривкої цеглини. Через вогнетривкий щілинний канал поступає необхідна кількість повітря. При такому пристрої горіння цівок газу, що виходять з отворів в трубі, починається у вогнетривкому каналі і закінчується в топковому об'ємі. Череневі пальники створюють малий опір проходженню газу, тому вони можуть працювати без змусить, дуття. Дифузійні Р. р. характеризуються більш рівномірною температурою по довжині факела. Проте ці Р. р. вимагають підвищеного коефіцієнта надлишку повітря (в порівнянні з інжекц.), створюють нижчу теплову напругу топкового об'єму і гірші умови для догорання газу в хвостовій частині факела, що може приводити до неповного згорання газу.

  Дифузійні Р. р. застосовують в промислових печах і казанах, де потрібна рівномірна температура по довжині факела. У деяких процесах дифузійні Р. р. незамінні. Наприклад, в скловарних, мартенівських і ін. печах, коли повітря, що йде на горіння, підігрівається до температур, що перевищують температуру займання горючого газу з повітрям. Успішно застосовуються дифузійні Р. р. і в деяких водогрейних казанах.

  В інжекційних пальниках повітря для горіння засмоктується (інжектіруєтся) за рахунок енергії струменя газу і їх взаємне змішення відбувається усередині корпусу пальника. Інколи в іїжекционних Р. р. підсос необхідної кількості горючого газу, тиск якого близько до атмосферного, здійснюється енергією струменя повітря. У пальниках повного змішення (з газом перемішується все необхідне для горіння повітря), що працюють на газі середнього тиску, утворюється короткий факел полум'я, а горіння завершується в мінімальному топковому об'ємі. У інжекційних Р. р. часткового змішення поступає лише частина (40—60%) потрібного для горіння повітря (т.з. первинний повітря), який і змішується з газом. Остання кількість повітря (т.з. вторинне повітря) поступає до факела полум'я з атмосфери за рахунок інжектірующего дії газо-повітряних струменів і розрідження в топках. На відміну від інжекційних Р. р. середнього тиску, в пальниках низького тиску утворюється однорідна газо-повітряна суміш з вмістом газу більше верхньої межі займання; ці Р. р. стійкі в роботі і мають широкий діапазон теплового навантаження.

  Для стійкого горіння газо-повітряної суміші в інжекційних Р. р. середнього і високого тиску застосовують стабілізатори: додаткові запалювальні факели довкола основного потоку (пальники з кільцевим стабілізатором), керамічні тунелі, усередині яких відбувається горіння газо-повітряної суміші, і пластинчасті стабілізатори, що створюють завихорення на дорозі потоку.

  В топках значних розмірів інжекційні Р. р. збирають в блоки з 2 і більш за пальники.

  Широке вживання отримали інжекційні Р. р. інфрачервоного випромінювання (т.з. безполуменеві пальники), в яких основна кількість отримуваного при горінні тепла передається випромінюванням, т.к. газ згорає на випромінюючій поверхні тонким шаром, без видимого факела. Випромінюючою поверхнею служать керамічні насадки або металеві сітки. Ці пальники застосовують для обігріву приміщень з великою кратністю обміну повітря (спортивні зали, торгівельні приміщення, теплиці і ін.), для сушки забарвлених поверхонь (тканин, паперу і ін.), розігрівання мерзлого грунту і сипких матеріалів, в промислових печах. Для рівномірного нагріву великих поверхонь (печей нафтопереробних заводів і ін. промислових печей) застосовують т.з. панельні інжекційні випромінюючі пальники ( мал. 1 ). У цих пальниках газо-повітряна суміш із змішувача потрапляє в загальний короб, а далі по трубках суміш розподіляється по окремих тунелях, в яких і відбувається її згорання. Панельні пальники мають малі габарити і широкий діапазон регулювання, мало чутливі до протіводавленію в топковій камері.

  Широкого поширення набули двопровідні пальники (з примусовою подачею повітря), в яких необхідне для горіння повітря подається вентилятором. Двопровідні (т.з. дутьевиє) Р. р. працюють на газі низького і середнього тиску. Пальники мають малі габарити, володіють великою продуктивністю при безшумній роботі; їх можна застосовувати в топкових пристроях з різною велічиной протіводавленія і регулювати співвідношення газу і повітря. Для скорочення довжини факела полум'я газовий, а інколи і повітряний потік дроблять на окремі тонкі цівки, закручують потоки газу і повітря під кутом один до одного.

  Для оперативного переходу з одного вила палива на іншій (особливо в зимових місяці), а також для спільного спалювання різних видів палива використовують комбіновані пальники: газо-мазутні і пилегазовиє. Комбіновані пальники застосовують також, коли потрібно створити полум'я, що світиться, або коли на газі неможливо забезпечити потрібну температуру в топці. Газо-мазутний пальник ( мал. 2 ) складається з газової, повітряної і рідинної частин, підвод, що забезпечують відповідно, необхідних для спалювання кількості газу, повітря і мазуту. У газовому для запалу пальнику для спалювання природного газу в крупних казанах електричних станцій газ поступає через периферійні отвори і прямує до центру, змішуючись по дорозі із закрученим потоком повітря. Пальник забезпечений телескопічним пристроєм з гвинтовим приводом, що дозволяє прибирати всередину трубу, по якій подається в топку пилова для повітря суміш при роботі казанів на газовому паливі. Телескопічний пристрій перешкоджає попаданню пилу в щілині між пересувною і стаціонарною частямі труби.

  Збільшується вживання газотурбінних пальників, в яких подача повітря здійснюється осьовим вентилятором, що приводиться в рух газовою турбіною. Ці Р. р. запропоновані на початку 20 ст (турбогорелка Ейкарта). Під дією реактивної сили витікаючого газу турбіна, вал і вентилятор приводяться в обертання убік, протилежну до виділення газу. Продуктивність пальника регулюється велічиной тиск газу, що поступає. Газотурбінні пальники можуть застосовуватися в топках казанів. Перспективними є високонапірні турбінні Р. р. з самоподачей повітря через рекуператори і повітряні економайзери: газо-мазутні Р. р. великої продуктивності, працюючі на підігрітому і холодному повітрі. Про вживання Р. р. для зварки і різання металів див.(дивися) в ст. Газова зварка і Кисневе різання .

 

  Літ.: Стаськевіч Н. Л., Довідкове керівництво по газопостачанню, Л., 1960: Міхєєв Ст П., Газове паливо і його спалювання, Л., 1966; Використання газу в промислових печах, Л., 1967,

  Н. І. Рябцев.

Мал. 2. Комбінований газо-мазутний пальник: 1 — корпус пальника; 2 — камера змішення; 3 — регулювальник подачі мазуту.

Мал. 1. Інжекційний випромінюючий панельний пальник продуктивністю до 720 Мдж/ч (170 Мкал/ч ).