Навигация
Дизельная горелка работает совместно с котлом, теплогенератором или другим теплоснабжающим оборудованием. Без этого устройства невозможна работа систем отопления, ГВС, включая решения для питьевого и технологического водоснабжения. Жидкотопливная горелка влияет на процессы горения и потребления топлива, поэтому во многом отвечает за энергетическую эффективность котла.
В статье детально разбираем, что такое, для чего нужна и как работает дизельная горелка.
Что такое и для чего нужна дизельная горелка
Любая горелка – это не самодостаточное устройство. Она не работает автономно, поскольку создана исключительно для работы в паре с теплоснабжающими агрегатами. В большей степени с водогрейным котлом: бытовым или промышленным.
Жидкотопливные горелки относятся к устройствам с принудительной подачей как воздуха, так и топлива. Аналогично газовым и мазутным моделям, они выполняют две основные задачи: подают топливо в топку котла и обеспечивают его горение. В зависимости от мощности котельной установки, размера топочной камеры, расхода дизеля, а также с учетом требований по регулированию топливоподачи, выбирают конкретную модель. Как правило, сами котлы не комплектуются горелками, эти устройства нужно рассчитывать и подбирать отдельно.
При всем многообразии решений, дизельные горелки имеют базовую конструкцию, состоящую из следующих компонентов:
- Форсунка – основная конструктивная деталь, задача которой – обеспечить мелкодисперсное распыление дизеля для возможности смешения с воздухом и подготовки таким образом топливовоздушной смеси для горения
- Топливный насос – перекачивает дизель из резервуара и подает топливо под давлением на форсунку
- Вентилятор – необходим для нагнетания воздуха по горелочной трубе и создания условий для воспламенения и сгорания дизеля
- Устройство розжига – генерирует высоковольтную искру для воспламенения жидкого топлива
- Электромагнитный клапан – регулирует расход дизеля, с учетом текущей потребности; при неисправности горелки, нештатных ситуациях – мгновенно блокирует топливоподачу по команде системы автоматики
- Автомат горения – непрерывно контролирует все основные процессы, включая подачу дизеля, нагнетание воздуха, работу датчиков и клапанов
Дополнительно дизельные горелки могут оснащаться подогревателем. Как правило, это предусматривают в случае низкого расхода топлива. Подогреватель представляет собой компактный нагревательный элемент, устанавливаемый на подающем топливопроводе форсунки, что обеспечивает его непрерывный контакт с горючей средой. По мере прохождения греющей зоны, дизель достигает оптимальной температуры для воспламенения. Подобное решение имеет и второй значимый плюс – предварительный нагрев позволяет снижать вязкость дизеля и тем самым создавать более благоприятные условия для мелкодисперсного распыления и зажигания.
Как работает дизельная горелка
Понимание того, как именно устроена жидкотопливная горелка, позволяет легко разобраться в принципе ее работы.
Вначале топливный насос подает дизель из резервуара на горелку. При этом реализуется система слива излишка дизельного топлива, неиспользованного горелочным устройством. Чтобы организовать циркуляцию горючей среды, дизельные горелки комплектуются двумя гибкими топливными шлангами. Они обеспечивают возврат топлива в резервуар.
Перед поступлением дизеля на форсунку, он проходит через фильтрующий и нагревательный элементы. Первый задерживает механические включения, улучшая качество горючей жидкости, второй повышает ее температуру до оптимальной.
Далее форсунка распыляет жидкое топливо непосредственно в топочной камере водогрейного котла. Одновременно вентилятор нагнетает воздух по горелочной трубе. Формирование факела обеспечивается за счет специальных лопаток, создающих воздушный поток. В это же время устройство розжига генерирует высоковольтную искру с определенным интервалом. С помощью электродугового разряда, топливовоздушная смесь воспламеняется.
Управление всем процессом и контроль за корректной работой осуществляется системой автоматики. Ключевой элемент в этой структуре – автомат горения, или блок управления и безопасности.
Принцип работы дизельной горелки различается способом регулирования подачи топлива. По этому признаку горелочные устройства подразделяют на:
- Одноступенчатые
- Двухступенчатые
- Двухступенчатые прогрессивные
- Трехступенчатые
- Модулируемые
Одноступенчатые модели, такие как дизельная горелка Riello BGK2 мощностью 32–59,3 кВт и пропускной способностью 1,5-5 кг/ч, самые простые. Они работают в режиме «включено-выключено» на одной ступени мощности. Горелочные устройства в таком исполнении обычно устанавливают на бытовые котлы. Отличительный признак – частая смена режимов по сигналу блока управления.
Двухступенчатые горелки, например Riello Gulliver RG4D TL мощностью 106–237 кВт и расходом до 20 кг/ч, допускают работу на двух ступенях нагрузки. Могут оснащаться одной или двумя форсунками. При парной установке, на первую форсунку приходится 2/3 максимального расхода топлива. Используют такие модели в котлоагрегатах бытового или коммерческого назначения.
Двухступенчатые прогрессивные горелки, к которым также относится модель Riello RL 70/M с рабочими характеристиками 474–1043 кВт и 40-88 кг/ч, обеспечивают плавное регулирование мощности в диапазоне заданных рабочих параметров. Это решение более экономичное и предпочтительное по сравнению с предыдущим вариантом.
Трехступенчатые дизельные горелки, такие как Riello Press 140 T/G TC мощностью 380–1660 кВт и пропускной способностью 140 кг/ч, при запуске подают топливо, сначала открывая один электромагнитный клапан, а по мере необходимости, второй и третий. Таким образом осуществляется ступенчатое переключение, но с меньшим шагом.
Модулируемые решения – на сегодня наиболее совершенные. Ярким примером такой горелки может быть модель Riello PRESS 450 P/G TC с рабочими параметрами 1190–5340 кВт и 450 кг/ч. Горелка предназначенная для промышленного применения и работы с высокопроизводительными котлоагрегатам. Регулирование топливоподачи в этом случае обеспечивается плавно в любой точке в рамках рабочего диапазона.