Конструктивные особенности и принцип работы газовых горелок для котла

Атмосферные модели

Подобные элементы печей отопления сконструированы так, что подача воздуха в них осуществляется так же, как в газовую плиту.

Конструкция

Атмосферная горелка — это одна или несколько трубок с проделанными в них отверстиями для выхода газа, который при смешивании с кислородом загорается от электрической или пьезовой искры.

Такой элемент котла, в отличие от газовой конфорки, имеет прямоугольную, как у теплообменника, форму. Благодаря этому нагрев становится более эффективным, увеличивается производительность и КПД всего отопительного оборудования.

Характеристики

Котлы с горелками атмосферного типа имеют простую конструкцию, но при этом небольшую мощность. Они удобны для отопления жилища загородного типа площадью не более 100 м2.

Еще на заводе такие приборы настраивают на работу с природным газом. Если появится необходимость сменить вид топлива, то переоборудование котла горелкой другого типа должен проводить только специалист.

Если требуется более мощное оборудование, то из соображений безопасности выбирают устройства, оснащенные горелками другого типа.

К достоинствам печей с атмосферными горелками относят бесшумность, небольшой вес, компактные размеры.

Классификация по способу подачи воздуха

Этот способ зависит от конструкции топки.

Топка может быть открытой и закрытой.

В первом случае забор воздуха осуществляется прямо из комнаты, а газы сгорания уходят через стандартный дымоход.

Второй вариант предполагает, что и забор воздуха, и отвод дыма осуществляются посредством коаксиальных трубок, проходящих через сквозные отверстия в стене.

Низкотемпературная горелка

В открытых топках используются газовые атмосферные горелки для котлов отопления.

Принцип работы простой: газ поступает к фитилю через эжектор, воздух затягивается из помещения котельной.

Розжиг осуществляется небольшими низкотемпературными язычками пламени. Этот тип может использоваться в любых котлах, от примитивных агрегатов старой конструкции до современных продвинутых моделей.

Кроме простоты, дешевизны и универсальности у атмосферных горелок есть еще один плюс: низкий уровень шума.

Возможности применения эжекторных горелок

Если у вас хватило средств на покупку комбинированного котла – вам повезло: две автономных топки, можно легко переключаться с дровяного отопления на газовое и наоборот (обзор видов газовых котлов отопления для частного дома). Но универсальные/комбинированные котлы – не бюджетный вариант.

Допустим, у вас уже есть дровяной котел, и вы хотите переделать его в газовый – больше возможностей для автоматизации, меньше проблем с подвозом горючего. Газовые горелки для твердотопливных котлов отопления обычно атмосферные: устройство простое, ломаться практически нечему.

Газовые горелки для котлов отопления своими руками работают по тому же принципу. Для использования такого устройства не требуется кардинальным образом переделывать весь отопительный агрегат.

Если вы, например, переоборудуете дровяной котел в газовый, для установки горелки можно использовать зольник, а для контроля и регулировки подключить снаружи автоматику.

Газовые горелки для старых котлов отопления российского производства тоже рекомендуется приобретать атмосферного типа: конструктивные особенности этих агрегатов не позволяют сделать топливные камеры полностью герметичными, и, следовательно, достаточно эффективными.

Некоторые твердотопливные котлы (например, пиролизные модели) уже оснащены газовыми горелками для розжига.

Вентиляторная горелка (наддувная)

В закрытых топках свободное поступление воздуха к фитилю невозможно, поэтому прибегают к искусственному нагнетанию. Топка включает в себя встроенный вентилятор, который нагоняет воздух в камеру принудительно.

Эта горелка не так универсальна, как предыдущая, но у нее есть другое преимущество: легче интегрируется в полностью автоматизированную систему управления котлом (о схемах отопления частного дома с газовым котлом).

Мультиблок горелки вентиляторной включает в себя следующие части:

  • газовый фильтр;
  • регулятор давления;
  • регулятор расхода;
  • редуктор;
  • реле для выключения и принудительного включения горелки при падении/повышении давления;
  • реле вентилятора (выключает горелку при остановке двигателя вентилятора).

Желательно, чтобы в системе присутствовал бесперебойник на случай внезапного отключения электричества.

Минусы этого типа горелок – дороговизна и сложность. Котлы под них нужно переделывать целиком, не для всех агрегатов они подходят.

Особенности использования

Газовые горелки неприхотливы в обслуживании. Главной особенностью является ежегодная чистка. При этом процедуру должны проводить только высококвалифицированные специалисты, так как для этого нужно разбирать котел. Чаще всего чисткой горелок занимается сервисный центр.

Грязь удаляется просто – с помощью сжатого воздуха

При этом важно настроить подходящее давление. Дело в том, что некоторые современные детали могут не выдержать поток в 10 атм

Чтобы процесс очистки проходил быстрее и требовался реже, на подаче газа ставится специальный фильтр. Это делает мастер после подачи заявки в соответствующую структуру.

Что ж, несмотря на то, что газовая горелка в котле отопления хоть и кажется сложнейшим инженерным узлом, теме не менее ее можно без проблем сделать самому. Для этого нужно подготовить все необходимые материалы и обладать навыками работы с металлом. Кроме того, необходимо иметь несколько единиц специального инструмента.

Выбираем оптимальный вариант

При выборе газовой горелки не забудьте о нюансах.

Для туризма хорошо подходят простейшие факельные горелки без наддува. Произвести розжиг костра или подогреть пищу помогут даже дешевые китайские изделия, которые не особо жалко сломать или потерять. Для быта и мелкого ремонта предпочтительны инструменты любительской серии

Конструкция полупрофессиональных горелок более сложна, и в ней нет недостатков, как, к примеру, оплавление пластиковой обкладки мундштука или сбой пьезорозжига. Дополнительным аргументом против средних цен является практически повсеместное отсутствие нормального клапана регулировочного, который может быть важным и в случае грубых работ

Если с помощью аппарата планируется выполнять тонкую работу, пайку или сварку, дополнительно должно уделяться внимание балансировке и эргономике. Эти работы подразумевают частое включение и выключение горелки, следовательно, форма корпуса и размещение элементов управления должны позволять одной рукой осуществить розжиг и регулировку

Выбор мощности диктует толщина и материал обрабатываемых деталей

Горелки мощностью 500−700 Вт вполне годны для пайки медных проводов или обжигания краски. Стальные изделия и трубки из цветных металлов толщиной до 3 мм хорошо прогреются горелкой мощностью порядка 1200−1500 Вт. Горелки в 2−3 кВт используются для нагрева и гибки арматуры толщиной до 14 мм. И еще об одной особенности: пламя качественных мощных горелок можно отрегулировать для более тонкой работы, но маломощной горелкой прогреть массивную деталь не удастся.

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.

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.

К сожалению, не обошлось и без недостатков:

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.

Можно ли сделать газовую горелку для котла своими руками? Вопросы и ответы

Модификация отопительного оборудования, а попросту говоря – его улучшение, необходимо для повышения эффективности работы. Обслуживание твердотопливных котлов, постоянный контроль за уровнем дров или угля в топке иногда толкает владельцев на решение нестандартных задач. Если появилась возможность подключения дома к газовой магистрали, но нет желания покупать новый специальный котел – начинают придумывать самодельные устройства нагрева воды в теплообменнике отопительного оборудования.

Необходимо сразу оговориться, что любые изделия кустарного производства, предназначенные для систем отопления, должны пройти ряд проверок, а именно:

  • Получение сертификата качества.
  • Разрешительные документы от госгортехнадзора.
  • Проверка конструкции на соответствие параметрам качества и эксплуатации.

Принцип работы газовой горелки

Существует несколько типов горелок, которые могут отличаться конструкцией и принципом работы. Для котлов отопления чаще всего устанавливают следующие виды:

  • Атмосферные – с открытой камерой сгорания.
  • С принудительной подачей воздуха – с закрытой камерой.

Для самостоятельного изготовления подойдет 1-й тип горелки, так как она намного проще конструктивно и может быть сделана из подручных материалов.

Работа газовой горелки основывается на смешении плотного потока природного газа и атмосферного воздуха. Наглядно принцип работы показан на рисунке:

Для изготовления понадобятся:

  1. Вентиль от кислородного баллона – он будет выполнять роль основы форсунки. Можно взять распространенный ВК-74.
  2. Для образования узконаправленной струи газа необходимо изготовить колпачок, который будет накручиваться на вентиль. В нем проделывается отверстие и вставляется жиклер (можно от паяльной лампы).
  3. Инжектор делают из стальной трубы, толщиной до 2 мм. Его длина приблизительно равна 100 мм. Крепление делается сваренным способом с помощью стальной проволоки. При этом следует соблюдать определенное расстояние между колпаком и соплом для поступления воздуха в зону горения.
  4. Для активации пламени можно установить пьезоэлемент, либо воспламенять с помощью спички или горящей бумаги.

Газовая атмосферная горелка готова. Далее изготавливается основа, на которую она будет крепиться для монтажа в камеру горения котла. При этом следует учитывать, что отверстие не должно закрываться полностью – через него будет поступать воздух для поддержания процесса горения.

Но можно ли ею пользоваться с тем же комфортом и безопасностью, как и заводской? Чтобы выяснить это, рассмотрим все недостатки конструкции:

  • Отсутствие обязательных датчиков. Самым важным из них является контроль пламени. Если по какой-то причине огонь погаснет, а газ будет дальше поступать в сопло – может произойти самовозгорание. Так же необходим датчик контроля тяги в котле, который контролирует приток воздуха.
  • Температурный датчик. Он указывает граничные температурные режимы, несоблюдение которых может привести к быстрому выходу из строя не только горелки, но и котла.
  • Для настройки работы горелки под давлением газа из центральной магистрали нужен соответствующий опыт и специальное оборудование.
  • Отсутствие механизма регулирования давления газа, поступающего в горелку. При перепаде давлении в газовом трубопроводе изменяется мощность пламени, что опять же приводит к возможным поломкам и дефектам.

Но не только конструкция горелки может пострадать от вышеперечисленных факторов – это касается и самого котла. Каждая модель отопительного оборудования рассчитана под определенные условия эксплуатации. Если производитель указывает, что данный твердотопливный котел может быть адаптирован под работу газовой горелки с принудительной подачей воздуха с параметрами мощности до 30 кВт и с установкой дополнительного вентилятора для создания тяги – значит другие условия могут привести к его поломке.

Учитывая вышесказанное, автор категорически не рекомендует самостоятельное изготовление и эксплуатацию газовой горелки.

Способы обозначения ГГ

Обозначаются все газовые горелки в соответствии с актуальными нормативами и правилами. Далее приведены некоторые примеры обозначений, определяющих производительность и опции аппарата.

Вид прибора маркируется буквами. И буква «Г» свидетельствует о том, что прибор является горелкой.

Если указано ГМ, значит, что позволено применение прибора в котлах, работающих на газе и мазуте.

Дс — свидетельство наличия у горелки удлинённого газового сектора.

Р – обозначение ротационной модели.

П – в приборе используется форсунка, её ротор вращается на правую сторону.

Л — ротор вращается по обратному вектору (как часовая стрелка)

От направления вращения обозначенного ротора определяется участок монтажа самой горелки в секторе сгорания.

В каких случаях требуется регулировка пламени горелки?

Атмосферная газовая горелка для обогревательного оборудования чаще выходит из строя. Ею оснащаются модели как настенного, так и напольного котла.  Инжекционная горелка напольного оборудования снижает свою эффективность по разным причинам:

  • Мощность горелки завышена. Случается, когда для маленького обогревательного оборудования приобретается горелка высокой мощности. При этом для горения недостаточно места, приток воздуха для такой мощности слабый, что приводит к переходу пламени от голубого к желтому, закопчению камеры сгорания, дымохода.
  • Если дымоход плохо прочищен, ухудшается тяга котла. При этом отработанные продукты горения слабо выводятся, приток воздуха малый. Это ухудшает горение, пламя желтеет.
  • Дефект самой горелки не дает возможность правильно настроить полное сгорание топлива.
  • Из-за перепадов давления в системе газоснабжения хорошо отрегулированное оборудование может выбрасывать большое количество неотработанного газа в дымоходную трубу. Частично он оседает копотью, сажей. Большой слой сажи снижает тягу, увеличивает расход топлива.
  • Запуск отопительного оборудования после ремонта.
  • Наличие посторонних шумов при работе котла, газовой горелки.
  • Смена вида топлива.

Что представляет собой газовая горелка

Газовая горелка – это один из важнейших узлов любого котла. Она отвечает за создание устойчивого пламени. Именно здесь происходит сжигание подающегося топлива. Полученное тепло поднимается вверх, к теплообменнику, где практически полностью переходит в теплоноситель. Продукты сгорания вместе с остатками тепла тем или иным образом удаляются в атмосферу.

Устройство газовой горелки для котла предельно простое – оно включает в себя несколько основных узлов:

Низкое выделение окислов азота и угарных газов при горении делает котел почти безупречным в экологическом отношении.

  • Форсунку – отсюда выбрасывается газ;
  • Систему розжига – обеспечивает поджигание газа;
  • Систему автоматики – контролирует температуру;
  • Датчик наличия пламени – контролирует наличие огня.

Упрощенно говоря, все выглядит именно так. А чем отличаются друг от друга те или иные виды газовых горелок в различных моделях котлов, вы узнаете чуть позже.

Современная газовая горелка для котла отопления – это устройство, к которому предъявляются определенные требования. В первую очередь важна бесшумность работы. Сразу вспоминаются некоторые модели советских проточных водонагревателей, где пламя шумело с силой урагана

Современные образцы горят сравнительно тихо (также уделяется внимание тихому розжигу, без хлопков и взрывов). Дополнительное влияние на уровень шума оказывает конструкция камер сгорания

Большой срок службы – если вспомнить старые газовые агрегаты, то они служили довольно долго (в те времена все делалось на века)

Сегодня таких технологий уже нет, поэтому горелки в котлах часто ломаются. Выход один – покупать агрегаты от проверенных брендов, где используются нормальные по качеству комплектующие. Что касается всякого китайского барахла от непонятных производителей, то здесь все очевидно – брать не стоит

Большой срок службы – если вспомнить старые газовые агрегаты, то они служили довольно долго (в те времена все делалось на века). Сегодня таких технологий уже нет, поэтому горелки в котлах часто ломаются. Выход один – покупать агрегаты от проверенных брендов, где используются нормальные по качеству комплектующие. Что касается всякого китайского барахла от непонятных производителей, то здесь все очевидно – брать не стоит.

То же самое касается дешевых котлов российского производства – в них нередко устанавливаются недолговечные горелки.

Полное сгорание газа – еще одно важное требование. Горелка для газового котла должна сжигать топливо полностью, с минимальным выделением угарного газа и прочих сопутствующих компонентов

Впрочем, тут все зависит не только от нее – на качество сгорания оказывают влияние и остальные узлы

Нельзя забывать и о надлежащем отводе газа, для чего нужно иметь в своем распоряжении чистый дымоход с хорошей тягой. Что касается принципа работы газовой горелки, то он прост:

Впрочем, тут все зависит не только от нее – на качество сгорания оказывают влияние и остальные узлы. Нельзя забывать и о надлежащем отводе газа, для чего нужно иметь в своем распоряжении чистый дымоход с хорошей тягой. Что касается принципа работы газовой горелки, то он прост:

В горелке сжигаемый газ соединяется с воздухом. При высокой температуре происходит химическая реакция с образованием углекислого газа и воды.

  • Котел фиксирует несоответствие температуры в отопительном контуре с заданными пользователями параметрами;
  • Открывается газовый клапан, в горелку начинает поступать газ;
  • В это же время срабатывает система розжига;
  • Газ поджигается, образуется пламя.

В это же самое время начинает работает контроль наличия пламени – если огонь вдруг потухнет, автоматика перекроет подачу голубого топлива. Как только температура в системе отопления достигнет заданного предела, подача газа будет перекрыта.

Реализация контроля наличия пламени реализуется в газовых горелках по-разному. Где-то стоит простой термоэлемент, а продвинутые котлы с автоматикой на базе электроники наделяются системами ионизационного контроля.

Разновидности газовых горелок

В настоящее время производители используют в газовых котлах всего лишь два варианта:

  1. Атмосферные горелки.
  2. Вентиляторные.

Давайте рассмотрим каждую позицию по отдельности и определимся, какая из них лучше, и в каких условиях лучше использовать ту или другую.

Атмосферная горелка

Принцип работы такой горелки достаточно прост. По газовой трубе топливо попадает в горелку. В ней есть прорезь (эжектор), которая регулируется прижимной гайкой или специальной заслонкой. Через эту прорезь вместе с газом в горелку поступает воздух. Так происходит образование воздушно-газовой смеси. Открывая больше прорезь, можно увеличить подачу кислорода, закрывая ее, соответственно подача уменьшается. Вот таким простым способом вручную можно регулировать степень сжигания топлива.

Атмосферная модель

Воздушно-газовая смесь после этого попадает в саму горелку и через небольшие отверстия поступает в камеру сгорания, где и сжигается. Количество отверстий будет зависеть от формы самой горелки и размеров камеры сгорания. Самое главное, что образующиеся небольшие факелы, которые выступают из отверстий, не создают большого давления, поэтому топливо сгорает равномерно и эффективно. Чем больше давления, тем вероятность снижения эффективности увеличивается. Поэтому производители стараются увеличить число отверстия за счет уменьшения их диаметра.

Многие домашние мастера, которые занимаются изготовлением газовых котлов, используют в их конструкции именно атмосферные горелки. Причина одна – простота изготовления и дешевизна изделия.

Вентиляторные

Это приспособление работает по совершенно другому принципу. Здесь используется принудительное нагнетание воздушной массы, к тому же пропорции смеси выдерживаются более точно, так что сжигание топлива происходит более эффективно. Обычно такие горелки устанавливаются в газовых котлах с закрытой камерой сгорания, где можно проводить надув. Если в атмосферных горелках смешивание природного газа и воздуха происходит в начале устройства, то есть, на входе, то в вентиляторных аналогах смешивание происходит на выходе в камеру сгорания. Это значительная отличительная черта.

Вентиляторная модель

Обычно такие горелки устанавливаются на котлах, которые комплектуются автоматикой с высокой степенью автоматизации. И чаще всего такая горелка представляет собой целый мини блок, в который входят:

  • Фильтр для газа, с его помощью топливо проходит дополнительную очистку.
  • Специальное реле, которое реагирует на скачки давления в магистрали. С его помощью можно отключить подачу газа и сам вентилятор. Или, наоборот, включит всю систему, если давление нормализовалось.
  • Редуктор. Этот аппарат отвечает за стабилизацию давления на выходе из горелки. В независимости от того, какое давление в магистрали, в горелке оно будет определенным, необходимым для эффективного сжигания топлива.
  • Регулятор, с помощью которого регулируется подача газа.
  • Регулятор, с помощью которого регулируется давление газа.
  • Реле, которое регулирует работу самого вентилятора. При остановке надува реле посылает сигнал на клапан, который перекрывает подачу топлива на газовую горелку.

Моноблок

Из всего вышесказанного можно сделать одно очень важное заключение – вентиляторные горелки являются энергозависимыми агрегатами. А так как во многих загородных поселках проблемы с постоянной подачей электроэнергии стоят актуально, то можно дать один совет: устанавливая именно этот вариант, позаботьтесь об обеспечении котла дополнительным источником электричества

К примеру, установите ИПБ для газового котла.

Есть у данного типа горелок один положительный момент. Настраивать их нет необходимости. В конструкции прибора установлен сервопривод, который контролирует расположении заслонки. С ее помощью открывается прорезь, через которую воздух поступает в горелку. То есть, сервопривод до точности контролирует необходимое количество кислорода.

Иногда владелец дома хочет поменять атмосферную горелку на вентиляторную. Сделать это непросто, особенно своими руками, даже и не пытайтесь. Во-первых, придется точно рассчитать размеры и мощность прибора. Во-вторых, правильно и грамотно его установить. А с этим может справиться только специалист.

Плоская горелка

Оцените статью
alpha-house.ru
Добавить комментарий