Довольно часто в быту, строительстве, коммунальной сфере, при ремонте автомобилей и оборудования, прокладки трубопроводов требуется применение открытого пламени. Получить направленный факел пламени необходимого размера и мощности помогают специальные устройства – горелки.
Учитывая огромное разнообразие в сферах применения, горелки производятся разных видов, размеров, типов устройства. Какие горелки бывают? Как выбрать подходящую модель для приготовления еды, сварки, сжигания топлива или плавления? На эти и другие вопросы ответим далее в статье.
Какие бывают горелки по типу топлива
Главная классификация того, какие виды горелок бывают, — по типу топлива. Рассмотрим основные виды.
Газовые горелки
Газовые горелки используются для получения устойчивого факела пламени при помощи смешивания кислорода с газовой топливной смесью. Газовое топливо к месту поджига подается под давлением, при этом смешиваясь с воздухом. Подготовленная смесь поджигается на выходе из смесителя.
Газовые горелки бывают разных видов и именно они пользуются наибольшим спросом у потребителей. Причина этому – в доступности топлива, простоте и универсальности конструкции газовой горелки, отсутствии ожидания для начала работы. Кроме того, газовые горелки надежны в эксплуатации, способны длительное время работать под нагрузкой и не нуждаются в частом ремонте.
Безопасность и надежность газовых горелок часто обеспечивают системы автоматики. Они отслеживают давление при подаче кислородно-газовой смеси и поджиг.
Какие бывают газовые горелки по механизму подготовки топливной смеси? Различают атмосферные газовые горелки, использующие инжекторный принцип смешения топлива и кислорода.
Инжекторные газовые горелки чаще всего применяются для котлов и являются их составной частью. Вентиляционные газовые горелки используют наддувный принцип подготовки газовой смеси.
Если вы изучаете, какие бывают газовые горелки, и хотите приобрести самую эффективную, то выбрать стоит инжекторную модель. У нее нагнетание кислорода осуществляется за счет встроенного вентилятора.
Жидкотопливные горелки
Какие бывают жидкотопливные горелки по типу топлива: дизельные, мазутные, масляные. У них жидкая горючая смесь подается в отсек для смешивания под высоким давлением через форсунку, обеспечивающую мелкодисперсное распыление жидкости. К топливному пару добавляется кислород, в результате чего образуется топливно-воздушная смесь. На выходе из горелки она поджигается, и формируется факел пламени.
Жидкотопливные горелки бывают незаменимы, когда нет возможности использовать более распространенные газовые. Кроме того, их можно эксплуатировать при низких температурах, что является одним из ключевых преимуществ горелок на жидком типе топлива.
Если рассматривать, какие виды горелок бывают по мощности, то жидкотопливные мало чем уступают газовым.
В последнее время набирают популярность топливные горелки, которые работают на отработанном масле. При сжигании масляного топлива практически не образуются гарь и дым, поэтому устройства являются одними из наиболее экологичных. В России масляные горелки в продаже бывают редко – у нас они пока не очень распространены.
Комбинированные горелки
Еще один вариант того, какие бывают горелки, — комбинированные модели. Они предназначены для работы на разных топливных смесях, которые могут быть заменены без смены оборудования. Подавляющее большинство горелок такого типа бывают в комбинациях газ-дизель или газ-мазут.
Совмещая достоинства газовых и жидкотопливных горелок, комбинированные значительно превосходят по цене и требуют более серьезного технического обслуживания и определенной подготовки при смене типа топлива. Кроме того, у комбинированных устройств снижен КПД в сравнении с чисто газовыми горелками или жидкотопливными. Тем не менее в некоторых ситуациях выбор комбинированной горелки будет наиболее экономически оправданным.
Купить горелки, запчасти к ним и комплектующие для монтажа систем водоснабжения и отопления вы можете на сайте https://termoexpert.ru/.
Какие виды горелок бывают по механизму подачи воздуха
По принципу подачи воздуха горелки бывают следующих видов:
- Наддувные — оснащены специальным вентилятором, с помощью которого воздух нагнетается в горелку для смешения с топливом, а получившаяся смесь нагнетается дальше в топку.
- Атмосферные — воздух поступает к месту смешивания с топливом естественным путем. Такие горелки имеют более простую конструкцию и работают практически бесшумно.
- Диффузно-кинетические и подовые — представляют собой промежуточный вариант между наддувными и атмосферными, в основном применяются в промышленных установках.
- Инжекторные — в этих устройствах происходит засасывание воздуха за счет энергии газовой струи, а смешивание осуществляется внутри корпуса. Эти виды горелок могут быть с полным и неполным предварительным смешиванием.
Какие бывают горелки по типу регулировки
Еще одна характеристика, по которой горелки бывают разных видов, — механизм регулирования. По этому показателю различают следующие типы горелок:
- Одноступенчатые горелки.
Они работают лишь в одном диапазоне мощности и эксплуатируются в тяжелом для котла режиме. При работе одноступенчатых горелок возможны частые включения и отключения. Чтобы предотвратить в случае отключения прекращение работы отопительного агрегата, устанавливается автоматика.
- Двухступенчатые горелки.
Двухступенчатые горелки, как понятно из названия, имеют две ступени мощности. Первая ступень, как правило, обеспечивает порядка 40 % мощности, а вторая генерирует максимально возможное ее значение. Переход с первой ступени на вторую происходит в зависимости от контролируемого параметра котла (температуры теплоносителя или давления пара), режимы включения/выключения зависят от автоматики котла.
- Двухступенчатые горелки с плавным переходом.
Эти виды горелок позволяют осуществлять плавный переход с первой ступени на вторую. Такое оборудование занимает промежуточное положение между двухступенчатыми и модулируемыми горелками.
- Модулируемые горелки.
Модулируемые горелки нагревают котёл постепенно, по мере необходимости повышая или снижая мощность. Диапазон изменения режима горения — от 10 до 100 % номинальной мощности.
Какие бывают виды горелок модулируемого типа? Их три:
- горелки с механической системой модуляции;
- горелки с пневматической системой модуляции;
- горелки с электронной модуляцией.
В отличие от моделей с механической и пневматической модуляцией горелки с электронной модуляцией обеспечивают максимально возможную точность регулирования, поскольку исключаются механические погрешности в работе устройств.
Модулируемые горелки имеют перед ступенчатыми целый ряд преимуществ. Механизм плавного регулирования мощности позволяет свести цикличность включения-выключения котлов к минимуму, что значительно снижает механические напряжения на стенках и в узлах котла, а значит, продлевает его «жизнь». Экономия топлива при этом составляет не менее 5 %, а при грамотной настройке можно добиться 15 % и выше. И, наконец, установка модулируемых горелок не требует замены дорогостоящих котлов, если они исправно функционируют, при этом повышая КПД отопительного оборудования.
Какие бывают горелки по способу применения
По назначению горелки бывают:
- сварочные,
- осветительные,
- нагревательные
Рассмотрим эти виды горелок более подробно.
Сварочная горелка
Сварочная горелка предназначена для получения устойчивого факела пламени для нагревания и расплавления металла, пластика или полипропилена. Основные сферы использования подобных горелок – строительство, ЖКХ, ремонт автомобилей и оборудования.
Каждая сварочная горелка имеет устройство, позволяющее регулировать тепловую мощность, состав и форму факела пламени. При этом под тепловой мощностью понимают количество тепла, которое образуется в результате сжигания топлива в единицу времени.
Состав и форма сварочного пламени у этого вида горелок определяются соотношением горючего газа и окислителя (например, ацетилена и кислорода).
Какие бывают сварочные горелки:
- по способу подачи газообразного топлива и воздуха в смесительную камеру — инжекторные и безынжекторные;
- по типу используемого газа — ацетиленовые, для газов-заменителей, для жидких горючих и водородные;
- по назначению — на универсальные (сварка, пайка, наплавка) и специализированные (предназначены для выполнения одной конкретной операции);
- по числу факелов — однопламенные и многопламенные;
- по генерируемой мощности — малой мощности (расход ацетилена 25—400 л/ч), средней мощности (400—2800 л/ч), большой мощности (2800 —7000 л/ч);
- по способу применения — ручные и автоматизированные.
Осветительные горелки
Вторая категория того, какие бывают горелки, — предназначенные для освещения. Они широко использовались для наружного и внутреннего освещения до изобретения электричества. Сегодня подобные устройства имеют ограниченное применение и применяются только тогда, когда использование других осветительных приборов не представляется возможным.
Осветительные горелки, в которых в качестве топлива используют газ, подразделяются на четыре основных типа:
- с открытым пламенем,
- аргандовые,
- регенеративные,
- накаливания.
В настоящее время в эксплуатации остались по большей части последние виды горелок, работающие за счет механизма накаливания специальной калильной сетки. Сегодня подобные устройства применяются в туризме, а также для освещения площадок, к которым не подведено электричество и нет возможности использовать генератор.
Нагревательные горелки
Основное назначение нагревательных видов горелок – преобразование энергии топлива в тепло. Соответственно, они используются там, где появляется необходимость что-либо нагреть. В качестве топлива для нагревательных горелок широко используются природный газ и сжиженные углеводородные газы. В качестве жидкого топлива в основном применяются бензин, керосин и этиловый спирт. Для удобства использования такие виды горелок надеваются на баллончик с газообразным топливом.
Газовые горелки для нагревания так устроены, что газ перед воспламенением предварительно смешивается в них с таким объёмом воздуха, который необходим для полного сжигания. Такой принцип работы позволяет повысить КПД газовых горелок и обеспечить стабильность факела. Пламя получается почти бесцветное и наивысшей температуры.
Примером простейшей нагревательной горелки для жидкого топлива является спиртовка. Также оборудование используется в лабораториях, для подогревания и приготовления еды, а также других специфических нужд.
Виды горелок по области применения
В каких областях какие виды горелок используются чаще всего? Разберем основные области применения оборудования для получения устойчивого и регулируемого факела пламени.
Чаще всего встречаются газовые горелки диффузионного или инжекторного типов. Их главное различие заключается в процессе смешения воздуха с газом. В диффузионных смешение происходит вне горелки, в инжекторных полностью или частично внутри горелки.
Первые работают на низком давлении, имеют простую конструкцию и доступную цену. Вторые отличаются повышенной мощностью и производительностью. Они, как правило, используются для строительных работ: лужения металла, сварки, резки и т.д.
В зависимости от назначения горелки принято делить на следующие типы:
- газовые резаки — портативные горелки-насадки, которые крепятся к баллону и дают узкое пламя с высокой температурой горения. Предназначены для резки металла;
- отопительные — используются в связке с отопительными котлами. Выдают мощное пламя, но при этом экономичны. Могут работать на природном или баллонном газе;
- паяльные (сварочные) — применяются для пайки и сварки металлов. Имеют длинную трубку для удобной работы. Как правило, оснащаются дополнительной насадкой для резки и обжига;
- туристические — служат для приготовления пищи и обогрева палатки. Имеют два типа подключения: на баллон или через шланг. Важно, чтобы горелка мало весила и долго горела.
Отметим, что наибольшей универсальностью обладают горелки «пистолетного типа»: ими можно разжечь костер, подогреть воду, сделать спайку и т.д. Однако для некоторых операций они все же не так удобны, как специализированные устройства. С приготовлением пищи лучше справится туристическая, а не «пистолетная» горелка.
Какие горелки бывают по способу подсоединения
В зависимости от способа подключения горелки к топливному картриджу выделяют следующие типы:
- на баллончик — удачный вариант для небольших компаний и тех, кому особенно важен вес горелки. Они бюджетны, бывают с резьбовым, цанговым и клапанным креплением. Из недостатков выделяют невозможность готовить в большой посуде, а иногда при низких температурах тяжело «разогнать» горелку;
- с топливным шлангом — наиболее универсальный вариант с рядом преимуществ: устойчивость, возможность готовить сложные блюда на большую компанию, работа баллона при любых условиях. Правда, за такое удовольствие придется выложить кругленькую сумму и попотеть на маршруте, неся его в рюкзаке.
Особняком стоят интегрированные системы приготовления пищи. На рынке они появились относительно недавно и представляют собой «умную конструкцию» из котелка, горелки и баллона.
Какие бывают газовые горелки на баллончик
О данном типе газовых горелок стоит рассказать гораздо подробнее, так как чаще всего выбирают именно их. Они считаются простыми в обращении и достаточно универсальными. У моделей простая конструкция, хотя здесь есть разные варианты – от совсем простых до более сложных, с возможностью регулировки.
Газовые горелки бывают разными по температуре пламени, расходу газа, диаметру сопла, потребляемому топливу, материалу изготовления и другим параметрам. Чаще всего это горелки-насадки, хотя встречаются и другие типы, в том числе и весьма узкоспециализированные, например, для работы с термоусаживаемыми трубками.
Газовые горелки на баллончик бывают разных видов и принципиально различаются механизмом подсоединения к баллону. Основные типы газовых горелок на баллончик следующие:
- Резьбовые.
В этой модели шланг либо непосредственно горелка монтируется на резьбу.
- Цанговые.
Для штуцерного баллона подходит картридж вытянутого типа. Присоединение в этом случае производится при помощи переходника и гибкого шланга.
- Клапанные.
Данная разновидность горелки на газовый баллончик резьбы не имеет, однако фиксация обеспечивается с особой надежностью без риска утечек.
- Прокалываемые.
Баллончик к газовой горелке присоединяется при помощи прокола. Поэтому емкость с газовой смесью нельзя отсоединить до того, как она полностью не опустошится.
Какие газовые горелки на баллончик самые надежные? В большинстве случаев это модели с резьбовым присоединением. Они требуют больше всего времени для подключения баллона, но гарантируют отсутствие утечек. Также при выборе стоит обратить внимание на тип горючего, который предназначен для этой горелки. Тут могут быть разные варианты, например, пропанобутановый состав, с добавлением изобутана, метилацетилен-пропадиен и другие. Если выбрать не то топливо, то это может навредить горелке либо сделать ее работу неэффективной.
При выборе вида газовой горелки на баллончик стоит обратить внимание на наличие возможности регулировать размер факела пламени. Это нужно далеко не всегда, но в определенных сферах данная характеристика имеет крайне важное значение.
Сопло может быть как сменными, так и нет. Горелки со сменным соплом обычно более сложны и стоят несколько дороже, зато они более универсальные и долговечные.
Анализируя, какие бывают горелки, самым правильным при выборе будет отталкиваться именно по сфере ее применения. Если нужны дополнительные функции (регулировка и т.д.), то стоит смотреть в сторону более дорогих моделей. Также не стоит забывать про технику безопасности и правила эксплуатации.
Какие виды горелок бывают по мощности
По мощности горелки бывают максимальной, минимальной и номинальной мощности. Разберемся в видах оборудования детальнее.
Максимальная тепловая мощность достигается при длительной работе горелки с большим расходом газа и без отрыва пламени.
Минимальная тепловая мощность возникает при устойчивой работе горелки при наименьших расходах газа без проскока пламени.
Номинальная тепловая мощность горелки соответствует режиму работы с номинальным расходом газа, то есть расходу, обеспечивающему наибольший КПД при наибольшей полноте сжигания газа. В паспортах горелок указывают номинальную тепловую мощность. Максимальная тепловая мощность горелки должна превышать номинальную не более чем на 20 %. Если номинальная тепловая мощность горелки по паспорту 10000 кДж/ч, то максимальная должна быть 12000 кДж/ч.
По каким характеристикам выбирать горелку
Из приведенных выше классификаций понятно, что горелки бывают самых разных видов. На что обращать внимание при выборе, чтобы приобрести удобное и практичное оборудование?
Основные характеристики, по которым можно решить, какая именно горелка подойдет вам, следующие:
- Тип топлива.
Для заправки газовых горелок в основном используется бутан, изобутан и пропан. Причем применяется не один вид топлива, а их смесь — так достигается большая температура горения и получается более стабильное пламя. Жидкотопливные горелки работают на чистом жидком топливе (дизель, мазут) или смеси.
- Расход топлива.
Также обратите внимание на расход топлива. В зависимости от модели он варьируется от 30 до 300 мл/ч. Зная «показатель прожорливости» вашего инструмента, вы заблаговременно подготовите нужное количество топлива.
- Диаметр сопла.
Еще один параметр, который оказывает непосредственное влияние на процесс сварки, — диаметр сопла. От него зависит газовый охват обрабатываемого материала. В большинстве моделей диаметр равен 20–22 мм. Такой размер позволяет выполнять широкий спектр задач и достигать высокой мощности пламени.
- Масса и размеры.
По весу и габаритам стараются подбирать наиболее легкие и маленькие горелки. Разумеется, эти характеристики могут стать решающими лишь при при прочих равных. Большинство моделей имеет цанговый разъем. Его диаметр влияет на используемые сменные картриджи (баллончики).
Горелки бывают не только с базовым набором опций, но и с дополнительными функциями, которые значительно облегчают и упрощают работу. Изучите, какие бывают горелки с продвинутыми возможностями:
- Пьезоподжиг повышает удобство и скорость работы. Розжиг происходит одним нажатием клавиши. С такой горелкой можно работать одной рукой, что особенно важно при высотных или других опасных работах.
- Пьезоподжиг. Лучше, если к нему еще прилагается и клавиша фиксации, тогда вам не придется все время «давить на газ» — подача горючей смеси будет автоматической и постоянной.
- Поворотная голова позволяет вращать горелку на 360°, что облегчает работу в труднодоступных местах. Защита от детей устанавливается в горелках с емкостью, чтобы исключить случайное зажигание. Реализовывается такая функция с помощью блокирующего переключателя.
- В продвинутых горелках можно регулировать размер факела (длину и ширину), а также контролировать подачу горючих материалов и воздуха. Такие «фишки» важны при выполнении специализированных работ по резке и обработке металлов.
- Некоторые производители дополнительно комплектуют горелки-насадки сменными соплами, паяльной насадкой, подставкой, ключами для быстрой замены баллона, а также шлангом для подачи газа.
Какого бы вида ни была горелка, которую вы выбрали, она также:
- должна обеспечивать необходимую тепловую производительность при заданном давлении воздуха и газа;
- должна обеспечивать полноту сжигания топлива при минимальном расходе воздуха;
- должна обеспечивать широкий диапазон регулирования производительности;
- быть бесшумной в работе;
- иметь простую конструкцию, высокую надежность в эксплуатации и экономичность.
Ранее мы писали о том, какие бывают винтовые шнековые транспортеры для сыпучих материалов.