Газовата горелка за ниско налягане, съгласно принципа на организиране на смесването на газ с въздух, принадлежи към газови горелки с частично предварително смесване.
Струя газ в горелката под налягане напуска дюзата (1) с висока скорост и поради енергията си улавя въздух в бъркалката (2), като го влачи в горелката. Смесването на газ с въздух се извършва в смесител, състоящ се от конфузор (2), гърло (3) и дифузор (4). Създаденият от инжектора вакуум се увеличава с увеличаване на налягането на газа в горелката и в същото време количеството всмукан първичен въздух (от 30 до 70%), необходимо за пълното изгаряне на газ, се променя. Количеството въздух, постъпващо в газовата горелка, може да се променя с помощта на регулатора за първичен въздух (6), който представлява шайба, въртяща се върху резбата. Когато регулаторът се завърти, разстоянието между шайбата и конфузора се променя и по този начин се регулира подаването на въздух.
Газова горелка за ниско налягане:
1 - дюза; 2 - обърквач; 3 - врат; 4 - дифузьор; 5 - дюза за стрелба; 6 - регулатор на първичния въздух.
За да се осигури пълно изгаряне на гориво газов котлончаст от въздуха навлиза поради вакуума в горивната камера. Регулирането на потока на вторичния въздух се извършва чрез промяна на вакуума в пещта.
Горелките за впръскване с ниско налягане се изработват с дюзи (5) с различна форма.
Газовите горелки са саморегулиращи се, т.е. възможността за осигуряване на постоянно съотношение между количеството газ, постъпващо в горелката, и количеството първичен въздух, засмукан от тях. В същото време, ако подаването на въздух към горелката с помощта на шайба се регулира според цвета на пламъка или показанията на газовия анализатор за пълно изгаряне на газ и газовата горелка работи тихо, без шум, тогава следваща промяна в нейната натоварването може да се извърши чрез увеличаване или намаляване само на газовия поток, без да се променя положението на въздушната шайба ...
Променяйки режима на работа на газовата горелка, е необходимо да се следи стабилността на нейния пламък, тъй като естеството на изгарянето на газ се влияе не само от количеството първичен въздух, подаван към него, но и от количеството вторичен въздух, постъпващ в пещ.
Горелка за впръскване със средно налягане IGK, проектирана от Ф. Ф. Казанцев, се отнася до горелки с пълно предварително смесване и работи стабилно при налягане на газа от 2 ... 60 kPa (200 ... 6 000 mm воден стълб).
Газът, постъпващ в газовата горелка през газовата дюза (4), впръсква въздух в количеството, необходимо за горенето. В смесителя (2), състоящ се от конфузор, гърло и дифузор, газът е напълно смесен с въздух.
IGK инжекционна горелка със средно налягане, проектирана от Ф. Ф. Казанцев:
1 - плоча стабилизатор на горене; 2 - миксер; 3 - регулатор на подаването на въздух; 4 - газова дюза; 5 - дупка.
В края на дифузора в газовата горелка е монтиран пластинен стабилизатор (1), който осигурява стабилна работа на горелките без отделяне и пробив на пламъка при широк диапазон от натоварвания. Стабилизаторът на пламъка се състои от тънки стоманени плочи, разположени на разстояние приблизително 1,5 mm. Стабилизиращите плочи са изтеглени заедно от стоманени пръти, които създават зона на възвратни токове на горещи продукти от горенето по пътя на газово-въздушната смес, поради топлината на която газово-въздушната смес се запалва непрекъснато. Предната част на пламъка се държи на определено разстояние от устата на горелката.
Подаването на въздух се регулира с помощта на регулатора (3). На вътрешната му повърхност звукопоглъщащият материал е подсилен с лепило. Регулаторът има прозорец за наблюдение - дупка (5) за наблюдение на целостта на стабилизатора.
Недостатъците на инжекционните горелки включват:
- значителни размери на горелки по дължината, особено горелки с повишена производителност (например горелка IGK-250-00 с номинален капацитет 135 m3 / h има дължина 1 914 mm);
- високо ниво на шум на инжекционни горелки със средно налягане по време на изтичане на газов поток и впръскване на въздух;
- зависимостта на подаването на вторичен въздух от вакуума в пещта (за инжекционни горелки с ниско налягане), лоши условия на смесване в пещта, което води до необходимостта от увеличаване на общото съотношение на излишния въздух до 1,3 ... 1,5 и дори по-високо до осигурете пълно изгаряне на горивото.
Инжекционната горелка е горелка, при която подаването на горим газ в смесителната камера се осъществява поради засмукването му от струя кислород, изтичаща с висока скорост от отвора на дюзата. Този процес на засмукване на газ с по-ниско налягане от поток кислород, подаван при по-високо налягане, се нарича инжектиране, а горелки от този тип се наричат инжекция.
За нормална работа на инжекционните горелкинеобходимо е налягането на кислорода да бъде 0,15-0,5 MPa, а ацетиленовото налягане да е много по-ниско - 0,001-0,12 MPa. Схема на инжекционната горелкае показано на Фигура 1, а. Кислородът от цилиндъра под работно налягане през нипела, тръбата и клапана 5 влиза в дюзата на инжектора 4. Излизайки от дюзата на инжектора с висока скорост, кислородът създава вакуум в ацетиленовия канал, в резултат на което преминавайки през зърното 6, тръбата и клапан 7, той се засмуква в смесителна камера 3. В тази камера кислородът, смесвайки се с горим газ, образува горима смес. Горима смес, оставяйки се през 1, се запалва и, изгаряйки, образува пламък за заваряване. Подаването на газ към горелката се регулира от кислороден клапан 5 и ацетиленов клапан 7, разположени върху корпуса на горелката. Сменяемите накрайници 2 са свързани към корпуса на горелката с гайка.
Фигура 1 - Схема на инжекционна горелка (a) и инжекционно устройство (b)
Инжекторното устройство се състои отот инжектор 1 и смесителна камера 2. За нормално инжектиране, правилен избормежду коничния край на инжектора 1 и конуса на смесителната камера 2 и размерите на ацетиленовите 3 и кислородните 4 канала. Нарушаването на работата на устройството води до поява на обратни удари на пламъка, намаляване на запаса на ацетилен в горимата смес и др. Кислородът се подава при приблизително същото налягане от 0,05-0,1 MPa. Липсват, което е заменено с обикновена смесителна дюза, завита в тръбата на върха на горелката. Диаграма на горелка без инжектор е показана на фигурата. през гумен маркуч през нипел 4, регулиращ 3 и специални дозиращи канали влиза в смесителя на горелката. По същия начин, през нипел 5 и клапан 6, ацетиленът също влиза в смесителя. От смесителната камера горимата смес, преминавайки през тръбата на върха 2, излиза от дюзата 1 и, изгаряйки, образува пламък за заваряване.
За образуването на нормален пламък на заваряване, горимата смес трябва да изтече от канала на дюзата на горелката с определена скорост. Тази скорост трябва да бъде равна на скоростта на горене. Ако скоростта на потока е по-голяма от скоростта на горене, тогава пламъкът се откъсва от мундщука и се гаси. Когато дебитът на газовата смес е по-малък от скоростта на горене, горимата смес се запалва вътре в върха. Следователно горелките без инжектор са по-малко гъвкави, тъй като работят само на гориво със средно налягане. За нормална работа на горелки без инжектори те са допълнително оборудвани с еднакъв регулатор на налягането, който автоматично осигурява равенство на работното налягане на кислород и ацетилен.
Газова горелкасе нарича устройство, което ви позволява правилно да смесите горим газ (или пари от запалима течност) с кислород и да получите стабилен пламък за заваряване с необходимата мощност. Включени са заваръчни горелки.
Класификация на заваръчните горелки
Заваръчните горелки са класифицирани според няколко критерия:
а) според метода за подаване на кислород и гориво се различават инжекторни и неинжекторни газови горелки;
б) по естеството на горимото вещество горелките се разделят на газови (които се доставят със запалим газ) и течни (в които се напръскват бензин или керосин);
в) в зависимост от предназначението си горелките са универсални и специализирани;
г) в зависимост от броя на газовите пламъчни потоци нагревателните подложки се разделят на еднопламенни и многопламенни;
д) според начина на приложение горелките се разделят на ръчни и машинни;
е) по отношение на мощността горелките са с ниска мощност (с дебит на ацетилен с дебит на ацетилен 25-400 l / h, средна мощност (при която дебитът на ацетилена е 400-2800 l / h) и висока мощност (с дебит на газа от 2800-7000 l / h).
Класификация и приложение на заваръчните горелки с кислород и ацетилен
Съгласно GOST1077 универсалните газови горелки за еднопламенен закисване на кислород-ацетилен са разделени на четири типа: G1 (микро мощност), G2 (ниска мощност), G3 (средна мощност) и G4 (горелки с висока мощност).
Най-широко използваните горелки са с ниска и средна мощност. Използват се горелки с ниска мощност с дебелина 0,2-07 мм. Те се предлагат с четири върха с различни размери.
Горелки със средна мощност се използват за ръчно газово заваряване или за напластяване, спояване и предварително загряване на метали. В комплект със горелки със средна мощност има цев и седем сменяеми дюзи с различни размери. Приставките са прикрепени и фиксирани към цевта с съединителна гайка.
Такъв пълен комплект горелки ви позволява да регулирате мощността на пламъка за заваряване в широк диапазон и да произвеждате дебелина от 0,5-30 мм.
Проектиране и принцип на действие на горелки за инжектиране и без инжектиране
Фигурата по-долу показва конструкцията на инжекционни (отгоре) и без инжектори (отдолу) заваръчни горелки.
Инжекционните горелки са най-широко използвани в практиката. Инжекторът е цилиндър, в който в центъра е направен канал с малък диаметър за кислород и са направени радиално разположени канали за горим газ. Кислородът се подава при налягане, по-високо от налягането на горивния газ. Така с помощта на кислородния поток горимият газ се засмуква в смесителната камера. Този принцип на снабдяване се нарича инжектиране.
Кислородът се подава от заваръчната горелка и през свързващия нипел (елемент 5) към инжектора (елемент 7). Регулиращият клапан (т. 6) ви позволява да контролирате количеството подаван кислород.
Преминавайки през централния отвор на инжектора (т. 7) под високо налягане, кислородът създава разредено пространство в смесителната камера (т. 8) и засмуква горим газ в него, който се подава през радиалните канали на инжектора. Горимата смес, образувана в смесителната камера, се насочва през върха (елемент 2) към мундщука (елемент 1). На изхода от мундщука газовата смес изгаря, образувайки пламък за заваряване. Върхът е свързан към цевта на заваръчната горелка с помощта на съединителна гайка (елемент 3).
Горелките за инжекционно заваряване се доставят със сменяеми накрайници. Съветите за подмяна се различават по диаметъра на отворите в дюзата и инжектора, така че можете да промените силата на пламъка за заваряване.
Горелките без инжектори нямат инжектор. Кислородът и горим газ се подават към тях под същото налягане (около 100 kPa). В такива горелки вместо инжектор е инсталирана конвенционална смесителна дюза, която се завинтва в върха.
Горелките се разделят на инжекционни и неинжекционни, еднопламенни и многопламенни, за газообразни горива (ацетилен и др.) И течни (керосинови пари). Най-широко използвани са инжекционните горелки, работещи върху смес от ацетилен и кислород.
Схема и принцип на действие на инжекционната горелка.Горелката се състои от две основни части - цевта и върха (фиг. 64). Цевта има кислород 1 и ацетилен 16 зърна с тръби 3 и 15 , дръжка 2 , кадър 4 с кислород 5 и ацетилен 14 клапани. От дясната страна на горелката (гледайки в посока на газовия поток) има кислороден клапан 5 , а от лявата страна - ацетиленов клапан 14 ... Клапаните се използват за стартиране, регулиране на дебита и спиране на подаването на газ при угасване на пламъка. Накрайник, състоящ се от инжектор 13 , смесителна камера 12 и мундщук 7 , е свързан с корпуса на цевта на горелката с гайка.
Инжектор 13 представлява цилиндрична част с централен канал с малък диаметър - за кислород и периферни, радиално разположени канали - за ацетилен. Инжекторът се завинтва в смесителната камера на върха и се намира в сглобената горелка между смесителната камера и каналите за подаване на газ на тялото на горелката. Целта му е да създаде разредено състояние с кислородна струя и да засмуче ацетилен, подаван под налягане най-малко 0,01 kgf / cm 2. Вакуумът зад инжектора се постига поради високата скорост (около 300 m / s) на кислородната струя. Налягането на кислорода, подаван през клапана 5, е от 0,5 до 4 kgf / cm2.
Инжекторното устройство е показано на фиг. 65.
В смесителната камера кислородът се смесва с ацетилен и сместа навлиза в канала на мундщука. Горимата смес, оставяща мундщука със скорост 100 - 140 m / s, изгаря при запалване, образувайки ацетиленово-кислороден пламък с температура до 3150 ° C.
Към факела са включени множество номера на върха. За всеки номер на върха се задават размерите на инжекторните канали и размерите на мундщука. В съответствие с това, консумацията на кислород и ацетилен се променя по време на заваряване.
Дизайнът на горелките с пропан-бутан-кислород се различава от горелките с ацетилен-кислород по това, че има устройство пред мундщука 10 (фиг. 64) за нагряване на пропан-бутан-кислородната смес. За повишаване на температурата на пламъка е необходимо допълнително нагряване. Редовният мундщук се заменя с модифициран мундщук.
Технически характеристики на инжекционните горелки.В момента индустрията произвежда заваръчни горелки със средна мощност - Звезда, GS-3 и ниска мощност - Zvezdochka и GS-2. В експлоатация са и горелките "Москва" и "Малютка", произведени преди 1971г.
Горелките "Москва", "Звезда" и GS-3 са предназначени за ръчно кислородно-ацетиленово заваряване на стомана с дебелина 0,5 - 30 мм.
Комплектът горелка със средна мощност включва цев и седем накрайника, прикрепени към цевта на горелката с съединителна гайка (Таблица 15). Задължителният комплект включва накрайници # 3, 4 и 6, които са най-често необходими за заваряване, останалите накрайници се доставят по желание на клиента. Горелки "Zvezdochka", GS-2 и "Malyutka" се доставят с накрайници № 0, 1, 2, 3. В горелки "Zvezda", GS-3, "Zvezdochka" мундщуците са изработени от бронз Br.X 0.5, метал по-устойчив от мед MZ, използван за производството на мундщуци на горелки "Москва" и "Малютка". По тази причина експлоатационният живот на произведените горелки се увеличава в сравнение с произведените преди това.
Горелките от тип GS-3 работят с втулки с диаметър 9 mm. Горелки с малка мощност "Malyutka", "Zvezdochka" и GS-2 са предназначени за заваряване на стомани с дебелина 0,2 - 4 mm. Горелките GS-2 работят с гумени маркучи с диаметър 6 mm.
За пропан-бутан-кислородната смес промишлеността произвежда горелки от типа GZU-2-62-I и GZU-2-62-II; първият е предназначен за заваряване на стомана с дебелина от 0,5 до 7 мм, вторият е за нагряване на метала. За пламтящо почистване на метални повърхности от ръжда, стара бояи т.н. Кислородна ацетиленова горелка G AO се произвежда (ацетиленова горелка, почистване). Ширината на повърхността, обработена от горелката за един проход, е 100 mm.
За втвърдяване на метала се произвеждат накрайници NAZ-58 за цевта на горелката GS-3.
Заваряването и други видове металообработка с пламък пропан-бутан-кислород могат да се извършват с горелка GZM-2-62M с четири върха.
Неизправността на инжекционното устройство води до обратни пламъчни удари и намаляване на подаването на ацетилен в горимата смес. Резервът на ацетилен е увеличаване на неговата консумация с напълно отворен ацетиленов клапан на горелката в сравнение с консумацията на паспорта за даден номер на мундщука. Причините за тези неизправности могат да бъдат запушване на кислородния канал, прекомерно увеличаване на диаметъра му поради износване на ацетиленовите канали, изместване на инжектора спрямо смесителната камера и външни повреди на инжектора. За нормална работа на горелката диаметърът на изходния канал на мундщука трябва да бъде равен на диаметъра на канала на смесителната камера, а диаметърът на канала на инжектора трябва да бъде 3 пъти по-малък.
Седалката на инжектора е настроена за инжекторите, доставени с горелката.
Инжекторите на горелката Moskva могат да се използват в горелката Zvezda, а инжекторите на горелката Malyutka в горелката Zvezdochka.
Проверката на горелката за инжектиране (вакуум) се извършва всеки път преди започване на работа и при смяна на върха. За това ацетиленовата втулка се отстранява от зърното и кислородният клапан се отваря. Трябва да се създаде засмукване в ацетиленовия зърно на работеща горелка, което се открива чрез докосване на отвора на зърното с пръст.
Поддържането на мундщука в правилно състояние осигурява нормален пламък във форма и размер (вж. Глава X). Мундщуците работят при условия висока температура, са обект на механични повреди от пръски за заваряване и изискват поддръжка (почистване, охлаждане и др.). Рисковете, следите от изземване, въглеродните отлагания по стените на изходния канал на мундщука намаляват скоростта на освобождаване на горимата смес и допринасят за образуването на пукнатини и удари отзад, изкривяват формата на пламъка. Тези недостатъци се елиминират чрез отрязване на края на мундщука с 0,5 - 1 mm, калибриране и полиране на изхода.
След всеки ремонт частите на горелката трябва да се обезмасляват с бензин B-70.
Горелки без инжекцииработят под същото налягане на кислород и ацетилен, равно на 0,1 до 0,8 kgf / cm2. Тези горелки осигуряват по-постоянен състав на горимата смес по време на работа. Безинжекционните горелки могат да се захранват с ацетилен, както от цилиндри, така и от генератори със средно налягане.
Специални горелки.За обработка на материали с пламък понякога е препоръчително да се използват специални горелки. Промишлеността произвежда горелки за нагряване на метал с цел термична обработка, отстраняване на боя, ръжда, горелки за запояване, заваряване на термопласти; напластяване и др. Основната структура на специалните горелки в много отношения е подобна на горелката, използвана за заваряване на метали. Разликата се крие във формата и размера на мундщуците, както и в топлинната мощност, формата и размера на пламъка. Предлагат се специални горелки за всеки горим газ.
тестови въпроси
1. Защо ацетиленът се използва главно за газово заваряване от горими газове?
2. Разкажете ни за класификацията на генераторите на ацетилен.
3. Каква е ролята на инжектора в горелката?
4. Какъв е ефектът от инжекторното устройство и мундщука върху работата на горелката?
5. Какви специални горелки има?
Горелка за впръскване на газ с ниско налягане
1
- дюза, 2
- обърквач, 3
- врата, 4
- дифузьор,
5
- пожарни дюзи, 6
- регулатор на първичния въздух,
Принцип на действие
Струя газ в горелката под налягане напуска дюза 1 с висока скорост и поради своята енергия улавя въздух в конфузора 2, като го влачи в горелката. Смесването на газ с въздух се извършва в смесител, състоящ се от конфузор 2, гърло 3 и дифузор 4.
Създаденият от инжектора вакуум се увеличава с увеличаване на налягането на газа в горелката. Това променя количеството изсмукан първичен въздух (от 30 на 70%), необходимо за пълно изгаряне на газа.
Особености на експлоатацията
Количеството въздух, постъпващо в газовата горелка, може да се променя с помощта на регулатора за първичен въздух 6, който е шайба, въртяща се върху резбата. Когато регулаторът се завърти, разстоянието между шайбата и конфузора се променя и по този начин се регулира подаването на въздух.
За да се осигури пълно изгаряне на горивото в газовата горелка, част от въздуха навлиза поради вакуума в пещта. Регулирането на потока на вторичния въздух се извършва чрез промяна на вакуума в пещта.
Газовите горелки са саморегулиращи се, т.е. възможността за осигуряване на постоянно съотношение между количеството газ, постъпващо в горелката, и количеството първичен въздух, засмукан от тях. В същото време, ако подаването на въздух към горелката с помощта на шайба се регулира според цвета на пламъка или показанията на газовия анализатор за пълно изгаряне на газ и газовата горелка работи тихо, без шум, тогава следваща промяна в нейната натоварването може да се извърши чрез увеличаване или намаляване само на газовия поток, без да се променя положението на въздушната шайба ...
Променяйки режима на работа на газовата горелка, е необходимо да се следи стабилността на нейния пламък, тъй като естеството на изгарянето на газ се влияе не само от количеството първичен въздух, подаван към него, но и от количеството вторичен въздух, постъпващ в пещ.
Горелка за инжектиране със средно налягане IGK, проектирана от Казанцев, се отнася до горелки с пълно предварително смесване.
Свържете се с нас, за да се консултирате относно цената, наличността и условията за доставка:
IGK инжекционна горелка със средно налягане, проектирана от Казанцев
1
- плоча стабилизатор на изгаряне 2
- миксер
3
- регулатор на подаването на въздух 4
- газова дюза 5
- надничам
Газът, постъпващ в горелката на газовата горелка през газовата дюза 4, впръсква въздух в количеството, необходимо за горенето. В смесител 2, състоящ се от конфузор, гърло и дифузор, газът е напълно смесен с въздух.
В края на дифузора в газовата горелка е монтиран пластинен стабилизатор 1, който осигурява стабилна работа на горелките без отделяне и пробив на пламъка при широк диапазон от натоварвания.
Стабилизаторът на пламъка се състои от тънки стоманени плочи, разположени на разстояние приблизително 1,5 mm. Стабилизиращите плочи се изтеглят заедно от стоманени пръти, които създават зона на възвратни токове на горещи продукти от горенето по пътя на газово-въздушната смес, поради топлината на която газово-въздушната смес непрекъснато се запалва. Предната част на пламъка се държи на определено разстояние от устата на горелката.
Подаването на въздух се регулира с помощта на регулатор 3. Поглъщащият звук материал е фиксиран с лепило върху вътрешната му повърхност. Регулаторът има прозорец за наблюдение - дупка 5 за наблюдение на целостта на стабилизатора.
Благодарение на доброто смесване на газ с въздух, инжекционните горелки осигуряват създаването на слаб пламък с пълно изгаряне на газ при ниски коефициенти на излишък на въздух.
Предимства на инжекционните горелки:
- простота на дизайна;
- стабилна работа на горелката с променящи се товари;
- надеждност на работа и лекота на поддръжка;
- липса на вентилатор, електродвигател за задвижването му, въздуховоди към горелките;
- възможността за саморегулиране, т.е. поддържане на постоянно съотношение газ-въздух.
- значителни размери на дължина на горелките, особено горелки с повишена производителност (например горелка IGK-250-00 с номинален капацитет 135 m3 / h има дължина 1 914 mm);
- високо ниво на шум на инжекционни горелки със средно налягане по време на изтичане на газов поток и впръскване на въздух;
- зависимост на подаването на вторичен въздух от вакуума в пещта (за инжекционни горелки с ниско налягане), лоши условия на смесване в пещта, което води до необходимостта от увеличаване на общото съотношение на излишния въздух = 1,3 ... 1,5 и дори по-високо до осигурете пълно изгаряне на горивото.
IGK газова инжекционна горелка
1
- кадър, 2
- стабилизатор, 3
- дюза, 4
- шумозаглушител
таблица с размери
| Обозначаване | Размери, мм | Тегло, кг | |||||
| L | З. | ° С | д | а | б | ||
| IGK1-15 | 650 | 110 | G 1/2 | 4,3 | d 57 | 90 | 3,3 |
| IGK1-25 | 910 | G 3/4 | 6 | d 76 | 119 | 7 | |
| IGK1-35 | 980 | 130 | G 3/4 | 6,6 | d 89 | 134 | 9 |
| IGK4-50 | 1198 | 200 | G 1 | 4,4 | d 85 | 160 | 15,2 |
| IGK4-100 | 1465 | 280 | G 1 1/4 | 6,2 | d 118 | 204 | 29,2 |
| IGK4-150 | 1926 | 330 | G 2 | 7,5 | d 144 | 264 | 35,1 |
Спецификации
| Името на индикаторите | IGK 1-15 | IGK 1-25 | IGK 1-35 | IGK 4-50 | IGK 4-100 |
| Номинална топлинна мощност, kW | 220 | 425 | 500 | 820 | 1570 |
| Номинално налягане на газа, kPa | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
| Съотношение на излишния въздух при номинален режим | 1,02 | 1,08 | 1,03 | 1,05 | 1,04 |
| Габаритни размери, mm: | |||||
| - дължина | 650 | 810 | 980 | 1180 | 1480 |
| - височина | 180 | 220 | 290 | 360 | 505 |
| - ширина (диаметър) | 140 | 200 | 200 | 320 | 450 |
| Тегло, кг | 6 | 7 | 9 | 16 | 25 |