Dispositivo bruciatore iniettore. torcia per saldatura a gas

La saldatura a gas è la saldatura con metallo fuso. In questo processo, i bordi delle parti metalliche delle parti vengono riscaldati alla temperatura di fusione dalla fiamma di un bruciatore a gas.

L'elevata temperatura alla quale si verifica la fusione del metallo è formata dall'accensione di una miscela gas-ossigeno. Per riempire i vuoti che si verificano quando i bordi del metallo sono allineati, viene utilizzato un filo di riempimento fuso.

Torce per saldatura a gas.

Una torcia viene utilizzata per produrre la fiamma di saldatura necessaria per lavorare i metalli. Con il suo aiuto, puoi controllare la potenza, il volume della fiamma entro i limiti stabiliti. Nonostante tutta la semplicità esteriore del prodotto, la torcia è un elemento complesso e significativo nella saldatura.

La figura 1 mostra una fiamma di un bruciatore a gas con letture della temperatura.

Secondo il loro design, le torce per saldatura a gas sono suddivise in:

  • iniezione;
  • non iniettore.

In base al carburante utilizzato:

  • acetilene;
  • per altri gas e combustibili liquidi.

In ordine di utilizzo possono essere:

  • Manuale,
  • macchina.

Torce iniettore e non iniettore per saldatura a gas.

La presenza di progetto di una pompa a getto nel bruciatore è determinata dal livello di pressione a cui viene fornito il carburante. Se è alto, non è necessaria un'iniezione aggiuntiva, il carburante viene fornito da solo. A bassa pressione, è necessario più gas, quindi viene utilizzata un'alimentazione forzata tramite un iniettore. Per creare una fiamma di saldatura, è necessario ottenere una buona miscela di ossigeno e carburante nella camera di miscelazione del bruciatore.

Un bruciatore senza iniettore ha un dispositivo più semplice. Il carburante e l'ossigeno vengono forniti al miscelatore contemporaneamente utilizzando un sistema di alimentazione costituito da tubi flessibili, importo richiesto rubinetti (valvole), capezzoli. Nel mixer si forma un composto omogeneo.

Una miscela omogenea scorre attraverso il tubo del puntale fino al bocchino, si accende e crea una fiamma per la saldatura. Affinché il processo di combustione risponda ai requisiti necessari, la pressione con cui la miscela viene alimentata dal boccaglio deve essere entro limiti rigorosamente definiti. Se la velocità è superiore a quella impostata, la fiamma, staccandosi dal taglio del bruciatore, si spegnerà. Se inferiore, la miscela, entrando nel bruciatore, vi esploderà. Velocità di alimentazione miscela combustibile(acetilene-ossigeno) varia da 70 a 160 m/s, dipende dal tipo di boccaglio, dimensione del canale, composizione percentuale della miscela.

Nei bruciatori alta pressione possono essere utilizzati idrogeno o metano. È facile da usare e dispositivo. Ma, rispetto ai bruciatori a iniezione bassa pressione sono usati molto meno frequentemente.

Funzionamento bruciatore a bassa pressione.

L'ossigeno ad alta pressione (circa 4 atmosfere) entra nel bruciatore attraverso un sistema di alimentazione costituito da un nipplo e una valvola di controllo. Passa attraverso l'iniettore ad alta velocità. Sotto l'azione di un getto di ossigeno, nella camera della pompa a getto viene creata una pressione inferiore alla pressione atmosferica e viene aspirato gas combustibile. Entra attraverso il nipplo e la valvola nella camera dell'iniettore, quindi nella camera di miscelazione, si combina con l'ossigeno ed entra nel boccaglio attraverso il canale a una velocità entro limiti rigorosi.

Il consumo di ossigeno non cambia, non è influenzato da fattori esterni, contrariamente al consumo del gas utilizzato. Un aumento della temperatura del bocchino e della punta del bruciatore, una variazione di pressione, un aumento della resistenza aumentano il consumo di acetilene.

Altri tipi di bruciatori.

In alcune industrie, hanno trovato impiego le torce per saldatura a gas che funzionano con combustibili liquidi come benzina o cherosene. Il principio si basa sulla spruzzatura di una miscela cherosene-ossigeno e sull'evaporazione del carburante a piccole gocce dal riscaldamento dal boccaglio.

I bruciatori attualmente in uso devono soddisfare i seguenti requisiti di sicurezza per un funzionamento senza problemi:

  • la fiamma di saldatura deve essere di una certa forma;
  • regolazione della fiamma entro i limiti richiesti;
  • resistenza alle influenze esterne e sicurezza di funzionamento;
  • facilità d'uso.

iniezione bruciatore la bassa pressione secondo il principio dell'organizzazione della miscelazione del gas con l'aria si riferisce ai bruciatori a gas con premiscelazione parziale.

Il getto di gas nel bruciatore in pressione esce dall'ugello (1) ad alta velocità e, grazie alla sua energia, cattura l'aria nel confusore (2), trascinandola all'interno del bruciatore. La miscelazione del gas con l'aria avviene in un miscelatore costituito da un confusore (2), un collo (3) e un diffusore (4). La depressione creata dall'iniettore aumenta con l'aumentare della pressione del gas nel bruciatore, e contemporaneamente cambia la quantità di aria primaria aspirata (dal 30 al 70%), necessaria per la completa combustione del gas. La quantità di aria che entra nel bruciatore a gas può essere modificata tramite il regolatore dell'aria primaria (6), che è una rondella rotante su una filettatura. Quando il regolatore viene ruotato, la distanza tra la rondella e il confusore cambia, e quindi l'alimentazione dell'aria viene regolata.

Bruciatore a gas ad iniezione a bassa pressione:
1 - ugello; 2 - confusore; 3 - collo; 4 - diffusore; 5 - ugelli antincendio; 6 - regolatore dell'aria primaria.

Per garantire la completa combustione del combustibile in un bruciatore a gas, parte dell'aria entra a causa della rarefazione nel forno. La regolazione del flusso d'aria secondaria avviene variando la rarefazione nel forno.

I bruciatori ad iniezione a bassa pressione sono realizzati con ugelli antincendio (5) di varie forme.

I bruciatori a gas ad iniezione hanno la proprietà di autoregolazione, cioè la possibilità di garantire la costanza del rapporto tra la quantità di gas in entrata nel bruciatore e la quantità di aria primaria da questi aspirata. Allo stesso tempo, se l'alimentazione d'aria al bruciatore con l'aiuto di una rondella viene regolata in base al colore della fiamma o all'indicazione dell'analizzatore di gas per la combustione completa del gas e il bruciatore a gas funziona silenziosamente senza rumore, allora un'ulteriore modifica del suo carico può essere effettuata aumentando o diminuendo solo la portata del gas senza modificare la posizione del pulitore d'aria.

Quando si cambia la modalità di funzionamento di un bruciatore a gas, è necessario monitorare la stabilità della sua fiamma, poiché la natura della combustione del gas è influenzata non solo dalla quantità di aria primaria fornita ad esso, ma anche dalla quantità di aria secondaria entrando nella fornace.

Il bruciatore a iniezione a media pressione IGK progettato da FF Kazantsev appartiene ai bruciatori con premiscelazione completa e funziona stabilmente a una pressione del gas di 2 ... 60 kPa (200 ... 6.000 mm di colonna d'acqua).

Il gas che entra nel bruciatore a gas attraverso l'ugello del gas (4) inietta aria nella quantità necessaria per la combustione. Nel miscelatore (2), composto da un confusore, un collo e un diffusore, il gas è completamente miscelato con l'aria.

Bruciatore ad iniezione a media pressione IGK progettato da F. F. Kazantsev:
1 - stabilizzatore di combustione a piastre; 2 - miscelatore; 3 - regolatore di alimentazione dell'aria; 4 - ugello del gas; 5 - guardone.

All'estremità del diffusore nel bruciatore a gas è installato uno stabilizzatore a piastre (1), che garantisce un funzionamento stabile dei bruciatori senza separazione e scariche di fiamma in un'ampia gamma di carichi. Lo stabilizzatore di fiamma è costituito da sottili piastre di acciaio distanziate di circa 1,5 mm l'una dall'altra. Le piastre stabilizzatrici sono unite da barre d'acciaio che, lungo il percorso della miscela gas-aria, creano una zona di correnti inverse di prodotti caldi della combustione, a causa del calore di cui la miscela gas-aria viene continuamente accesa. Il fronte di fiamma è mantenuto ad una certa distanza dalla bocca del bruciatore.

L'alimentazione dell'aria è controllata dal regolatore (3). Il materiale fonoassorbente è incollato sulla sua superficie interna. Il regolatore ha una finestra di visualizzazione: un peeper (5) per monitorare l'integrità dello stabilizzatore.

Gli svantaggi dei bruciatori a iniezione includono:

  • dimensioni significative dei bruciatori in lunghezza, in particolare bruciatori a produttività aumentata (ad esempio il bruciatore IGK-250-00 con una capacità nominale di 135 m3/h ha una lunghezza di 1.914 mm);
  • alto livello rumore ai bruciatori di iniezione a media pressione durante il deflusso di un getto di gas e l'iniezione d'aria;
  • dipendenza della fornitura di aria secondaria dalla rarefazione nel forno (per bruciatori a iniezione a bassa pressione), condizioni di miscelazione scadenti nel forno, che portano alla necessità di aumentare il coefficiente di eccesso d'aria totale a 1,3 ... 1,5 e anche oltre per garantire una combustione completa del carburante.

Nei bruciatori ad iniezione, il gas combustibile viene fornito alla camera di miscelazione aspirandola con un getto di ossigeno che scorre ad alta velocità dall'apertura dell'ugello. Questo processo di aspirazione del gas a una pressione inferiore con un getto di ossigeno, che viene fornito con più

l'alta pressione è chiamata iniezione. I bruciatori che utilizzano un principio di funzionamento simile sono chiamati bruciatori a iniezione.

Per il normale funzionamento dei bruciatori ad iniezione, è necessario che la pressione dell'acetilene sia significativamente inferiore alla pressione dell'ossigeno (rispettivamente 0,001-0,12 MPa e 0,15-0,5 MPa).

Sulla fig. 61 mostra uno schema del dispositivo del bruciatore ad iniezione.

Il bruciatore è costituito da due parti principali: la canna e la punta. La canna ha un nipplo di ossigeno 1 e un nipplo di acetilene 16 con tubi 3 e 15, un'impugnatura 2, un corpo 4 con due valvole: acetilene 14 e ossigeno 5.

Le valvole servono per avviare e fermare l'erogazione del gas allo spegnimento della fiamma, oltre che per regolare il flusso.

La punta del bruciatore è costituita da una camera di miscelazione 12, un iniettore 13, un tubo 11 con un nipplo di punta b e un bocchino 7. L'intero gruppo punta è collegato al corpo della canna del bruciatore con uno speciale dado di raccordo.

L'iniettore 13 (Fig. 62) è parte cilindrica con un canale centrale per l'ossigeno e canali radiali periferici per l'acetilene. Il canale centrale ha un diametro molto piccolo.

Riso. 62. Schema del dispositivo di iniezione

L'iniezione corretta è necessaria per l'iniezione normale* *

boro dello spazio tra la faccia terminale dell'iniettore e il cono della miscela - , camera del corpo.

Il vuoto dopo l'iniettore (aspirazione acetilene) è ottenuto grazie all'elevata velocità del getto di ossigeno (fino a S00 m/s). La pressione dell'ossigeno, che entra attraverso la valvola 5, è da 0,5 a 4 kgf/cm2.

Nella camera di miscelazione, l'acetilene viene miscelato con l'ossigeno e la miscela entra nel canale del boccaglio. La miscela esce dal boccaglio ad una velocità di 50-170 m/s.

Il riscaldamento della punta del bruciatore riduce l'iniezione e riduce il vuoto nella camera di iniezione, riducendo il flusso di acetilene nel bruciatore. Questo, a sua volta, porta ad un aumento dell'effetto ossidante della fiamma di saldatura. Per ripristinare la normale composizione della fiamma di saldatura, il saldatore deve, man mano che la punta si riscalda, aumentare il flusso di acetilene aprendo la valvola dell'acetilene.

Il kit bruciatore include diverse punte di diversi numeri. Per ogni punta vengono impostate le dimensioni dei canali dell'iniettore e le dimensioni del bocchino.

Il progetto dei bruciatori propano-ossigeno è caratterizzato dalla presenza di un dispositivo 10 davanti al boccaglio per riscaldare la miscela propano-ossigeno. È necessario un ulteriore riscaldamento per aumentare la temperatura della fiamma.

Bruciatori senza iniettore. Nei bruciatori senza iniezione, il gas combustibile e l'ossigeno vengono forniti approssimativamente alla stessa pressione (0,05-0,01 MPa). Nel bruciatore non c'è l'iniettore: c'è invece un semplice ugello miscelatore che si avvita nel tubo della punta del bruciatore (fig. 63).

L'ossigeno attraverso il manicotto attraverso il nipplo 4, la valvola 3 e speciali canali di dosaggio entra nel miscelatore del bruciatore. Allo stesso modo, l'acetilene entra nel bruciatore.

Riso. 63. Schema di un bruciatore senza iniettore

Per la formazione di una normale fiamma di saldatura, la miscela combustibile deve defluire dal bruciatore ad una certa velocità, ovvero la velocità di combustione. Se la portata è maggiore della velocità di combustione, la fiamma si staccherà dal boccaglio e si spegnerà. Se, al contrario, la portata è inferiore alla velocità di combustione, la miscela combustibile si accenderà all'interno del puntale.

A questo proposito, le stazioni di saldatura sono inoltre dotate di regolatori automatici che garantiscono l'uguaglianza della pressione dell'acetilene e dell'ossigeno.

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Bruciatori a gas di caldaie

Classificazione dei bruciatori a gas.
Bruciatore
- questo è un dispositivo per la formazione di miscele combustibili di gas combustibile e la loro alimentazione al luogo di combustione, garantendone una combustione stabile e la possibilità di regolare il processo di combustione.

Riso. 3.1. Diagrammi che illustrano l'implementazione dei principi del gas flaring:
a - diffusione; b - cinetico; c - cinetica di diffusione in bruciatori a premiscelazione incompleta; g - lo stesso, in bruciatori a premiscelazione parziale;
FDG - fronte di combustione a diffusione; FKG - fronte di combustione cinetica; a - coefficiente di eccesso d'aria

Per bruciare combustibile nei forni delle caldaie, viene utilizzata un'ampia varietà di bruciatori, che possono essere classificati secondo una serie di criteri, tra cui:
in base al grado di preparazione della miscela combustibile - senza miscelazione preliminare del gas con l'ossidante; con premiscelazione completa; con premiscelazione incompleta; con premiscelazione parziale;
secondo il metodo di alimentazione dell'aria - con alimentazione d'aria forzata dal ventilatore; iniezione d'aria da parte di un getto di gas, oltre che per rarefazione nel forno;
dalla pressione del gas davanti ai bruciatori - bassa pressione - fino a 5 kPa (colonna d'acqua 500 mm); media pressione - fino ad una caduta di pressione critica (differenza di pressione nel bruciatore e nel forno), alla quale la portata del gas in uscita, e quindi la portata del gas, raggiungono valori massimi (cosiddetti critici); alta pressione - a differenze di pressione critiche e supercritiche (la portata in uscita e la portata del gas sono uguali ai valori massimi (critici) e non aumentano anche all'aumentare della pressione);
in base al grado di automazione del controllo del bruciatore - con controllo manuale, semiautomatico, automatico;
dalla velocità di scadenza dei prodotti della combustione - bassa - fino a 20 m / s; media - 20...70 m/s; alto - più di 70 m/s.

Principi di combustione del gas. A seconda del metodo di alimentazione del gas e dell'aria alla camera di combustione e delle condizioni per la loro miscelazione, esistono opzioni per l'organizzazione del processo di combustione, basate sui seguenti principi di combustione:
diffusione - con miscelazione esterna (dopo il bruciatore) di gas e aria;
cinetico - con miscelazione preliminare completa (nel bruciatore) fino a formare una miscela omogenea;
cinetica di diffusione - con premiscelazione incompleta senza formazione di una miscela omogenea;
lo stesso, con parziale miscelazione preliminare con formazione di una miscela omogenea, ma con assenza di un agente ossidante nella miscela iniziale.
Per la combustione, ad esempio, il gas naturale richiede un certo tempo tg, che è la somma del tempo di miscelazione del gas combustibile con l'aria, il tempo di riscaldamento tn della miscela gas-aria alla temperatura di accensione e il tempo txp necessario per le effettive reazioni di combustione chimica che si verificano:

Sulla fig. 3.1a mostrato schema elettrico organizzazione del principio di diffusione della combustione. Si può notare che il gas e l'aria all'interno del bruciatore non entrano in contatto. La miscelazione dei componenti coinvolti nella combustione, in questo caso, avviene nella camera di combustione. Per il principio di diffusione della combustione CHFIZ » ^x.p? il processo di combustione viene così ritardato, e con una quantità d'aria sufficiente per la combustione si ottiene una torcia luminosa relativamente lunga di colore paglierino brillante. La combustione del combustibile avviene in un sottile strato superficiale della fiamma.
Con il principio cinetico della combustione (Fig. 3.1, b), la parte più lunga del processo - la fase di miscelazione del combustibile con l'ossidante con una durata di tcm - viene trasferita al bruciatore. In questo caso, tx » TfID, ovvero t, = tr. A temperature sufficienti nel forno, la combustione del carburante avviene molto rapidamente e si forma una breve fiamma sotto forma di un cono blu trasparente. La combustione del carburante in questo caso avviene sulla superficie di questo cono, chiamato fronte di combustione cinetica.
Quando si implementa il metodo di combustione cinetico-diffusore (nei bruciatori a premiscelazione incompleta e parziale), in cui la durata delle fasi fisiche e chimiche del processo è commisurata, ovvero tfz « tr, la torcia ha due fronti di combustione (Fig. 3.1, c, d): cinetico a forma di cono blu trasparente e diffusione, in cui il combustibile brucia in una torcia trasparente di colore azzurro pallido.
Bruciatori a diffusione. In questi bruciatori il gas viene miscelato con l'aria nel forno per diffusione reciproca (penetrazione reciproca) di gas e aria ai confini del flusso in uscita.
Una varietà di bruciatori a diffusione è un bruciatore a focolare (Fig. 3.2), che consiste in un collettore del gas 2 con un diametro di 32 ... 80 mm. Il collettore è composto da tubo d'acciaio, smorzato da un'estremità, ha due file di fori con un diametro di 1 ... 3 mm, praticate l'una rispetto all'altra con un angolo di 60 ... 120 °. Il collettore di gas è installato nella fessura 4, realizzata in mattoni refrattari, sulla base della griglia 3. Il gas attraverso i fori del collettore entra nella fessura, uniformemente distribuito lungo la sua lunghezza. L'aria di combustione entra nella stessa fessura attraverso la griglia per rarefazione nel forno o forzatamente con l'ausilio di un ventilatore. Durante il funzionamento, il rivestimento in refrattario della feritoia si riscalda, garantendo la stabilizzazione della fiamma in tutte le modalità di funzionamento del bruciatore.
Per monitorare il processo di combustione e accendere il bruciatore, viene utilizzata una finestra di visualizzazione 1. I bruciatori a focolare possono funzionare a bassa e media pressione del gas e sono utilizzati in caldaie sezionali, caldaie TVG, KV-G, DKVR.

Bruciatori ad iniezione a bassa e media pressione. Mostrato in fig. 3.3 Il bruciatore a gas ad iniezione a bassa pressione, secondo il principio dell'organizzazione della miscelazione del gas con l'aria, appartiene ai bruciatori a premiscelazione parziale.
Un getto di gas in pressione esce dall'ugello 1 ad alta velocità e, grazie alla sua energia, cattura l'aria nel confusore 2, trascinandola all'interno del bruciatore. La miscelazione del gas con l'aria avviene in un miscelatore costituito da un confusore 2, un collo 3 e un diffusore 4. Il vuoto creato dall'iniettore aumenta all'aumentare della pressione del gas, e contemporaneamente la quantità di aria primaria aspirata (da 30 al 70%), necessario per la completa combustione, cambia gas.


Riso. 3.2. Bruciatore a focolare:
1 - finestra di visualizzazione; 2 - collettore di gas; 3 - griglia; 4 - slot; 5 - mattoni refrattari


Riso. 3.3. Bruciatore a gas ad iniezione a bassa pressione:
1 - ugello; 2 - confusore; 3 - collo; 4 - diffusore; 5 - ugelli antincendio; 6 - regolatore dell'aria primaria

La quantità di aria che entra nel bruciatore può essere modificata utilizzando il regolatore dell'aria primaria 6, che è una rondella rotante su una filettatura. Quando il regolatore viene ruotato, la distanza tra la rondella e il confusore cambia, e quindi l'alimentazione dell'aria viene regolata.
Per garantire la completa combustione del combustibile, parte dell'aria entra per rarefazione nel forno. La regolazione del flusso d'aria secondaria avviene variando la rarefazione nel forno.
I bruciatori ad iniezione a bassa pressione sono realizzati con 5 ugelli antincendio di varie forme.
I bruciatori ad iniezione hanno la proprietà di autoregolazione, cioè la possibilità di garantire la costanza del rapporto tra la quantità di gas in entrata nel bruciatore e la quantità di aria primaria da questi aspirata. Allo stesso tempo, se l'alimentazione d'aria al bruciatore con l'ausilio di una rondella viene regolata in base al colore della fiamma o all'indicazione dell'analizzatore di gas per la completa combustione del gas e il bruciatore funziona silenziosamente senza rumore, allora un un'ulteriore modifica del suo carico può essere effettuata aumentando o diminuendo solo la portata del gas senza modificare la posizione del pulitore d'aria.
Quando si cambia la modalità di funzionamento del bruciatore, è necessario monitorare la stabilità della sua fiamma, poiché la natura della combustione del gas è influenzata non solo dalla quantità di aria primaria fornitagli, ma anche dalla quantità di aria secondaria che entra nel forno.
Il bruciatore a iniezione a media pressione IGK progettato da FF Kazantsev (Fig. 3.4) appartiene a bruciatori con premiscelazione completa e funziona stabilmente a una pressione del gas di 2 ... 60 kPa (200 ... 6000 mm di colonna d'acqua).
Il gas che entra nel bruciatore attraverso l'ugello del gas 4 inietta aria nella quantità necessaria per la combustione. Nel miscelatore 2, costituito da un confusore, un collo e un diffusore, il gas è completamente miscelato con l'aria.
All'estremità del diffusore è installato uno stabilizzatore a piastra 1, che garantisce un funzionamento stabile dei bruciatori senza separazione e scariche di fiamma in un'ampia gamma di carichi.


Riso. 3.4. Bruciatore ad iniezione a media pressione IGK progettato da F. F. Kazantsev:
1 - stabilizzatore di combustione a piastre; 2 - miscelatore; 3 - regolatore di alimentazione dell'aria; 4 - ugello del gas; 5 - guardone

Lo stabilizzatore di fiamma è costituito da sottili piastre di acciaio distanziate di circa 1,5 mm l'una dall'altra. Le piastre stabilizzatrici sono unite da barre di acciaio che, lungo il percorso della miscela gas-aria, creano una zona di correnti inverse di prodotti caldi della combustione, a causa del calore di cui la miscela gas-aria viene continuamente accesa. Il fronte di fiamma è mantenuto ad una certa distanza dalla bocca del bruciatore.
L'alimentazione dell'aria è regolata tramite il regolatore 3. Sulla sua superficie interna è incollato un materiale fonoassorbente. Il regolatore ha una finestra di visualizzazione: un peeper 5 per monitorare l'integrità dello stabilizzatore.
Grazie alla buona miscelazione del gas con l'aria, i bruciatori ad iniezione garantiscono la creazione di una fiamma a bassa luminosità con combustione completa del gas a bassi rapporti di eccesso d'aria a ≈ 1,05.
I vantaggi dei bruciatori ad iniezione includono:
semplicità di progettazione;
funzionamento stabile del bruciatore al variare dei carichi;
affidabilità e facilità di manutenzione;
mancanza di un ventilatore, un motore elettrico per azionarlo, condotti d'aria ai bruciatori;
la possibilità di autoregolamentazione, cioè mantenendo un rapporto gas-aria costante.
Gli svantaggi dei bruciatori a iniezione includono:
dimensioni significative dei bruciatori in lunghezza, in particolare bruciatori a produttività aumentata (ad esempio il bruciatore IGK-250-00 con una capacità nominale di 135 m3/h ha una lunghezza di 1.914 mm);
elevata rumorosità dei bruciatori ad iniezione a media pressione durante l'uscita del getto di gas e l'iniezione d'aria;
dipendenza della fornitura di aria secondaria dalla rarefazione nel forno (per bruciatori a iniezione a bassa pressione), condizioni di miscelazione scadenti nel forno, che portano alla necessità di aumentare il coefficiente di eccesso d'aria totale a = 1,3 ... 1,5 e anche oltre per garantire combustione completa del combustibile.

Bruciatori con alimentazione ad aria forzata. Con la maggior parte dei bruciatori ad aria forzata, la formazione della miscela gas-aria inizia nel bruciatore stesso e termina nel forno. L'aria per la combustione del gas è fornita da un ventilatore. La fornitura di gas e aria viene effettuata attraverso tubi separati, pertanto tali bruciatori sono spesso chiamati a due fili e miscelatori. Funzionano con gas a bassa e media pressione. Per una migliore miscelazione, il flusso di gas è spesso diretto attraverso più fori ad angolo rispetto al flusso d'aria. A seconda della direzione del flusso di gas, esistono bruciatori con alimentazione di gas centrale, se il flusso è diretto dal centro alla periferia, e bruciatori con alimentazione di gas periferica, se il flusso è diretto dalla periferia al centro di il bruciatore.
In molti modelli di bruciatori, per migliorare le condizioni di miscelazione, al flusso d'aria viene dato un movimento rotatorio, per questo scopo vengono utilizzati vortici con un angolo delle lame costante e regolabile, oppure l'aria viene introdotta tangenzialmente nel bruciatore forma cilindrica.


Riso. 3.5. Bruciatore GA con alimentazione ad aria forzata:
1 - raccordi per misurare la pressione di gas e aria; 2 - camera di distribuzione; 3 - tubi del gas; 4 - rivestimento refrattario; 5 - camera di miscelazione; 6 - testata con alette di guida per il vortice dell'aria

I bruciatori possono funzionare ad aria calda, riscaldata sfruttando il calore dei gas di scarico. Su più bruciatori con alimentazione ad aria forzata è possibile regolare la lunghezza e la luminosità della fiamma. Su caldaie piccole e media potenza installare bruciatori di tipo GA, GGV, G-1.0, ecc.
Il bruciatore tipo GA con alimentazione ad aria forzata è mostrato in fig. 3.5. Il gas a bassa o media pressione viene fornito alla camera di distribuzione 2, da cui entra nei tubi 3. Le teste coniche sono avvitate alle estremità dei tubi Il tubo situato al centro del bruciatore è progettato per monitorare il processo di combustione e quando si brucia olio combustibile, viene utilizzato per installare l'ugello. Gli spazi liberi tra le teste dei tubi alla bocca del bruciatore sono sigillati con un rivestimento refrattario 4 (in calcestruzzo refrattario). Ciò evita il surriscaldamento del bruciatore e garantisce che solo le teste del gas siano alimentate con aria.
Nel bruciatore GGV a vortice di gas (Fig. 3.6), il gas dal collettore di distribuzione del gas 2 esce attraverso i fori praticati in una fila ed entra nel flusso d'aria vorticoso con l'aiuto di un vortice a lama 4 con un angolo di 90 °.


Riso. 3.6. Torcia a vortice di gas GGV:
1 - finestra di visualizzazione; 2 - collettore di gas; 3 - corpo bruciatore; 4 - mulinello a lame; 5 - la bocca del bruciatore; 6 - tunnel conico


Riso. 3.7. Bruciatore per gas naturale:
1 - camera di miscelazione; 2 - ugello a cono; 3 - palette di guida; 4 - gasdotto per l'approvvigionamento del gas; 5 - gasdotto per alimentazione tangenziale
aria

Le lame sono saldate con un angolo di 45° alla superficie esterna del collettore del gas. All'interno del collettore del gas è presente un tubo per l'osservazione del processo di combustione attraverso la finestra di osservazione 7. Quando si lavora sull'olio combustibile, al suo interno è installato un ugello meccanico a vapore.
Sulla fig. 3.7 mostra un bruciatore per gas naturale. La capacità di questo bruciatore a vortice è fino a 750 m3/h. Il gas entra nella condotta centrale 4 del bruciatore ed esce nella camera di miscelazione 1 attraverso una serie di piccoli fori dell'ugello conico 2 installato all'uscita della condotta di alimentazione del gas. L'aria attraverso la tubazione 5 entra nella camera di miscelazione attraverso lo spazio anulare, avendo un movimento rotatorio fornito da un'alimentazione tangenziale al bruciatore e alle palette di guida 3.

Bruciatori combinati. I bruciatori combinati bruciano combustibili liquidi e gassosi separatamente o insieme. Ad esempio, il bruciatore a gasolio GMG (Fig. 3.8) è costituito da tre camere inserite l'una nell'altra. Il gas entra nella camera stretta centrale ed esce attraverso una o due file di fori 4 disposti attorno alla circonferenza. Al centro del bruciatore c'è un ugello meccanico a vapore, che si accende quando si opera con olio combustibile.
L'aria necessaria per la combustione viene fornita al bruciatore in due flussi, uno dei quali (circa il 15% della portata d'aria totale) passa attraverso il vortice J, costituito da lame montate ad angolo direttamente rispetto alla radice della fiamma. Quest'aria, denominata aria primaria, contribuisce a una migliore miscelazione con il gas, soprattutto a bassi carichi termici della caldaia. Un altro flusso d'aria, detto secondario ed essendo quello principale, passa attraverso il vorticoso 2 ed entra nel sito di combustione in un flusso vorticoso.
A tempi recenti vengono prodotti bruciatori GMGM modernizzati, in cui l'ugello meccanico a vapore, i vortici dell'aria primaria e secondaria vengono leggermente modificati.


Riso. 3.8. Bruciatore a gasolio GMG:
1 - piastra di montaggio; 2, 3 - vorticoso aria secondaria e primaria, rispettivamente; 4 - uscita gas

Il gas esce attraverso fori disposti in una fila nella direzione del movimento dell'aria e in due file nella direzione perpendicolare, il che fornisce una buona miscelazione del gas con l'aria. I bruciatori GMGM forniscono una combustione completa del gas a os = 1,05.
Nei bruciatori a gasolio delle caldaie PTVM, il gas del gasdotto entra nella camera a gas anulare 5 del bruciatore (Fig. 3.9) ed esce attraverso due file di fori in una direzione perpendicolare alla direzione del flusso d'aria. Nella parte centrale del bruciatore è presente un bruciatore a nafta J, che durante il funzionamento viene raffreddato ad acqua corrente. Quando si brucia il gas, l'ugello deve essere rimosso dalla zona di combustione. L'aria viene fornita a ciascun bruciatore da un ventilatore centrifugo separato. Per una migliore miscelazione con il gas, l'aria viene agitata con un vortice 4.

Bruciatori di accensione. Il bruciatore pilota viene utilizzato per accendere il bruciatore principale. I bruciatori di accensione possono essere portatili (per l'accensione manuale) e fissi (per l'accensione automatica).
Ampio utilizzo per l'accensione manuale dei bruciatori sono stati ricevuti bruciatori pilota a gas portatili progettati da Mosgazproekt. Il bruciatore a gas è collegato al gasdotto mediante un tubo flessibile 7 (Fig. 3.10). Il flusso di gas in uscita dall'ugello b aspira aria attraverso il foro 2 da ambiente. La miscela gas-aria entra nella bocchetta di fuoco 4 ed esce da essa attraverso una serie di piccoli fori, formando tante torce taglia piccola.


Riso. 3.9. Bruciatore gasolio di caldaie PTVM:
1 - scatola; 2 - finestra di visualizzazione; 3 - ugello per olio combustibile; 4 - vortice d'aria; 5- camera a gas; 6 - calcestruzzo refrattario; 7- calcestruzzo amianto-diatomite; 8 - rivestimento in magnesia; 9 - finecorsa bruciatore nelle schermate

Il bruciatore pilota come dispositivo ausiliario viene introdotto alla bocca del bruciatore per essere acceso attraverso un apposito foro. Il foro di accensione si trova sopra il bruciatore o a lato di esso. Per corretta installazione rispetto alla bocca del bruciatore acceso, il bruciatore pilota ha un limitatore.
I bruciatori di accensione fissi sono elementi dei dispositivi di protezione contro l'accensione (EPD). Sono progettati per l'accensione automatica e remota dei bruciatori.


Riso. 3.10. Bruciatore pilota a gas progettato da Mosgazproekt:
1 - raccordo di prolunga per il collegamento di un tubo; 2 - fori per il passaggio dell'aria; 3 - piastra terminale; 4 - ugelli antincendio; 5 - clip d'aria; 6 - ugello; 7 - tubo flessibile

Gli accenditori elettrici accendono il gas che li entra e controllano la propria fiamma. Il kit accenditore elettrico comprende un trasformatore di accensione (o bobina) e un'elettrovalvola. L'accenditore elettrico ha una tubazione di alimentazione del gas 1 (Fig. 3.11), un elettrodo centrale ad alta tensione isolato 6, la cui estremità è piegata in modo da formare un piccolo spazio di circa 6 ... 8 mm tra esso e il bruciatore corpo, uno stabilizzatore di combustione 7 ed un elettrodo di controllo.
Quando viene applicata corrente al trasformatore di accensione tra l'elettrodo centrale e l'alloggiamento, a alta tensione 8 ... 10 kV, di conseguenza, si forma una scintilla a causa della rottura del traferro. Contemporaneamente all'accensione del trasformatore di accensione si apre l'elettrovalvola di alimentazione del gas all'accenditore elettrico. Il gas viene acceso da una scintilla e quindi viene creata una torcia. Il controllo della combustione della fiamma viene effettuato utilizzando un elettrodo di controllo incluso nel circuito elettrico della macchina per il controllo della fiamma. In presenza di una torcia, questo circuito è chiuso, da quando alte temperature la torcia è elettricamente conduttiva. Quando la torcia si spegne circuito elettrico si rompe e il controllo fiamma toglie alimentazione all'elettrovalvola. L'alimentazione del gas all'accenditore viene quindi interrotta.

Blocca bruciatori automatizzati con ventola incorporata. Recentemente, nell'industria, nel settore domestico e agricolturaè apparso un numero significativo di caldaie (principalmente fuoco e tubi del gas) ad alta efficienza, basse emissioni di gas tossici, dotate di bruciatori completamente automatizzati.


Riso. 3.11. Accenditore elettrico:
1 - gasdotto; 2 - terminale dell'elettrodo ad alta tensione; 3 - isolante; 4 - vite per il centraggio dell'elettrodo; 5 - tubo di porcellana; 6 - elettrodo centrale ad alta tensione; 7 - stabilizzatore di combustione

I dispositivi bruciatori sono caratterizzati da un'ampia gamma di potenza termica - 10 ... 20 000 kW e sono progettati per funzionare con gas naturale e liquefatto, combustibili liquidi leggeri e olio combustibile. I bruciatori combinati bruciano sia combustibili gassosi che liquidi.
Uno dei principali produttori mondiali di bruciatori è Weishaupt (Germania), che sviluppa e produce bruciatori a gas, a combustibile liquido e combinati completamente automatizzati con controllo della capacità monostadio, bistadio, uniformemente bistadio e modulato.
Sulla fig. 3.12 ad esempio, viene fornito un bruciatore a gas automatico del tipo WG-5 con una potenza di 12,5 ... 50 kW. Il bruciatore è predisposto per la combustione di gas naturale e liquefatto ed è dotato dei seguenti raccordi: rubinetto a sfera 9 per l'alimentazione del gas al bruciatore; relè 8 pressione del gas; multiblocco multifunzionale a gas 7, che ha un filtro (trappola per lo sporco), due valvole magnetiche, un regolatore di pressione del gas. Attraverso il canale di collegamento 6, il gas entra nel tubo di fiamma 3.


Riso. 3.12. Bruciatore a gas automatico tipo WG-5:
1 - dispositivo di accensione elettronico; 2 - elettrodo di accensione; 3 - tubo di fiamma; 4 - rondella di ritegno; 5 - elettrodo di ionizzazione; 6 - canale di collegamento; 7 - multiblocco multifunzionale a gas; 8 - pressostato gas; 9- valvola a sfera; 10 - ventola; 11 - vite di regolazione della serranda dell'aria; 12 - indicatore di posizione della serranda dell'aria; 13 - motore elettrico; 14 - pressostato aria; 15 - gestore della combustione; 16 - rondella di ritegno della vite di regolazione

Nell'alloggiamento del bruciatore è presente un ventilatore, azionato da un motore elettrico 13, un dispositivo di accensione elettronico 7, un gestore di combustione a microprocessore 75.
La ventola 10, azionata da un motore elettrico, aspira l'aria attraverso la griglia di aspirazione dell'aria nell'alloggiamento del regolatore dell'aria, in cui è situata la serranda dell'aria. La posizione della serranda aria può essere modificata tramite la vite 77, ed in questo modo, durante la regolazione del bruciatore, si ottiene un'ottimizzazione della quantità di aria immessa sul lato aspirazione. L'aria è fornita da un ventilatore al tubo di fiamma 3.
Sulla parte conica del tubo di fiamma è presente una rondella di ritegno 4, dietro la quale si miscelano il gas e l'aria alimentati in pressione. La vite di regolazione 16 può modificare la posizione della rondella di ritegno e quindi variare la quantità di aria fornita sul lato di pressione.
Il funzionamento del bruciatore e la diagnostica dei guasti sono controllati dal gestore di combustione a microprocessore 75.
Durante il funzionamento del bruciatore, la pressione minima del gas è costantemente monitorata da un pressostato gas. Il pressostato aria 14 comanda il funzionamento del ventilatore del bruciatore. La presenza di una fiamma è controllata tramite un elettrodo di controllo a ionizzazione 5.
All'accensione del bruciatore, il termostato (termoregolatore) invia un comando di accensione al gestore della combustione. Successivamente, viene avviato il motore elettrico 13 del bruciatore e il ventilatore inizia a soffiare aria nella camera di combustione. La condizione per l'accensione del motore elettrico è la chiusura del contatto del pressostato gas, a conferma della presenza di sufficiente pressione del gas. All'inizio della preventilazione del forno viene attivato il pressostato aria. Al termine dello spurgo inizia l'accensione del bruciatore, mentre il dispositivo elettronico di accensione 7 crea un'alta tensione tra l'elettrodo di accensione 2 e la rondella di ritegno 4. Quando compare una scintilla, le valvole di intercettazione magnetica nel multiblocco multifunzionale si apre e il bruciatore si accende. Il segnale di presenza fiamma, monitorato dall'elettrodo di ionizzazione, viene inviato al gestore di combustione.

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Bruciare

o la saga dei bruciatori. Parte 1

Di recente, il nostro vocabolario si è arricchito di nuovi termini da varie aree vita sociale (petting, petting, ecc.) Per stare al passo con la moda e il pubblico progressista, ho chiamato il mio opus"Bruciante o la saga dei fuochi (fatti in casa)" .
Ho avuto a lungo una relazione calda (a volte anche calda) con i bruciatori. Pertanto, condivido le informazioni con un sentimento speciale.
Va notato subito che stiamo parlando di bruciatori a gas, propano. E sono quelli ad iniezione, perché l'ossidante (aria) vi viene aspirato da solo con l'ausilio di un getto di gas combustibile (da non confondere con gas esplosivo) diretto all'uscita del bruciatore. A volte, però, la gravità dell'aria non è sufficiente, e per aumentare la temperatura di combustione della miscela, l'aria viene pompata da un ventilatore. Ma in ogni caso l'aria non viene utilizzata da un cilindro, ma semplicemente atmosferica. Pertanto, per questo tipo di bruciatore è adatto un solo tubo con gas, ovvero da una bombola di propano.Perché per scegliere il bruciatore giusto per i tuoi scopi,non basta mostrare una foto e scrivere qualcosa, ho dovuto registrare dei videoclip. Danno un quadro più chiaro del funzionamento di questi dispositivi.

mini bruciatore

Questa torcia è stata originariamente progettata per saldare filigrana con molto piccoli dettagli, quindi, l'enfasi principale è sulla riduzione del diametro della linguetta della fiamma. A quel tempo, quando fu realizzato questo bruciatore, i piccoli bruciatori con una cartuccia di gas a forma di manico del bruciatore non erano ancora venduti. Pertanto, viene preso come base il bruciatore medio universale (descrizione sotto) e tutte le dimensioni sono proporzionalmente ridotte.

Saldatura di piccole parti. A volte non ci sono abbastanza mani per aggiungere saldature e tenere elementi in filigrana :) Una caratteristica di questo masterizzatore è l'uso di un divisore. In questo modo si ottiene la stabilità della fiamma sull'intero campo di pressione (entro limiti ragionevoli, ovviamente), ovvero da 0,2 a 3 kg/cm2. La quantità d'aria non è regolabile. È abbinato al diametro dei fori di aspirazione. Se, tuttavia, si sente il bisogno di regolare l'arricchimento della miscela, inserire un pezzo di tubo di silicone all'interno dell'anello zigrinato e, ruotando l'anello, è possibile regolarlo.Il diametro del foro dell'ugello selezionato è di circa 0,12 mm.

Viene mostrato uno dei modi per fabbricare l'ugello. Il capillare è saldato a una vite avvitata nel tubo. Avvitare FUM Osserviamo l'allineamento. È possibile senza capillare forando sulla macchina una vite in ottone M3.
E ciò che davvero deve essere regolato qui è la posizione del tubo con l'ugello. Dopo aver acceso il bruciatore, spostiamo avanti e indietro il tubo e, trovata la posizione ottimale, lo fissiamo con una vite.

Questa torcia è la torcia più versatile per la brasatura di gioielli di piccole e medie dimensioni. (Certo, se non hai bisogno di entrambe le mani per essere libero :) Ma la regolazione può essere eseguita con la stessa mano che tiene il bruciatore.
Contiene anche un divisore e quindi non si spegnerà mai da solo alla normale pressione del propano.
Regolazione della fiamma con la stessa mano Il tubo in silicone protegge il punto in cui è appeso al gancio. Manico in ebanite. Se regolato correttamente, il bruciatore produce una fiamma stretta e lunga.


Un manicotto termoisolante è realizzato attorno alla testa del bruciatore. Il suo utilizzo permette di scaldare la testa, questo può aumentare leggermente la temperatura della fiamma. È realizzato in fibra di amianto con aggiunta di caolino e vetro liquido.
L'oggetto da saldare deve trovarsi nella zona di recupero della fiamma. Puoi verificarlo mettendo un pezzo nella fiamma filo di rame. Nella zona di riduzione, la superficie metallica diventa lucida.

L'ugello su questo bruciatore è realizzato allo stesso modo del precedente. Il diametro del foro dell'ugello abbinato è 0,16 mm.
La quantità d'aria può essere regolata anche posizionando un pezzo di tubo in silicone del diametro appropriato all'interno dell'anello. Ma con le dimensioni come nel mio disegno, la miscela è già abbastanza equilibrata.

Bruciatore diritto medio

Come puoi vedere, non mi importava molto dei nomi dei bruciatori, perché i titoli devono essere diversi. Devi chiamarli in qualche modo.
Il prossimo bruciatore differisce dai precedenti nella geometria della posizione dei componenti e i principi di funzionamento sono gli stessi.

Questo bruciatore ha una fiamma più morbida, quindi è meglio usarlo per riscaldare qualcosa (filo di ricottura, patinatura) o dove il precedente non può arrivare. Ha lo stesso splitter dei bruciatori precedenti. E aspirazione dell'aria appositamente realizzata.


Non c'è disegno per questo bruciatore, perché i parametri principali sono gli stessi del bruciatore precedente. La testa e il divisore, così come il diametro del condotto, sono gli stessi. E, soprattutto, il diametro dell'ugello è lo stesso.

Bruciatore manuale grande

Questo bruciatore è simile ai precedenti bruciatori manuali. Tutti i parametri sono gli stessi, solo la potenza viene aumentata. Questo bruciatore può saldare non solo filigrana, ma anche tubi di rame di frigoriferi.

L'unico componente standard di questo bruciatore è il rubinetto del gas. Ma non un posto di blocco, come nei casi precedenti, ma un angolo. Tutto è attaccato ad esso Il diametro selezionato del foro dell'ugello è 0,23 mm.

Aggiunta 1

Oggi ho ricevuto un'altra lettera con una richiesta per spiegare dove trovare i capillari e come realizzare un ugello in generale. È stato persino proposto di utilizzare l'elettroerosione. Non pensavo nemmeno che sarebbe stato un problema.
Quindi, è così che lo faccio. Per prima cosa mi sono abituato ad usare viti M3 per iniettori (una vite normale con filettatura 3 mm di diametro, metrica).
Quindi, prendi la tua scatola di viti M3, scaricala e stendila in uno strato uniforme. Quindi prendi il magnete ed estrai tutte le viti di attrazione. Finisci con viti che non si attraggono. Il fatto che abbiano lo stesso aspetto degli altri non dovrebbe ingannarti. Si tratta di viti in ottone zincato. Nella foto sotto il numero 1.
Se non c'è ottone M3, nulla ti impedisce di farlo con M4.

Ecco cinque modi per te:
- praticare immediatamente un foro con il diametro di punta richiesto. Ma questo è per fori abbastanza grandi e con un trapano di precisione.
- forare su entrambi i lati della vite con un trapano grande, ma non completamente. Quindi forare questo maglione con un ago o un trapano con un piccolo trapano.
- forare con un trapano grande e poi riempire il foro con saldante POS, quindi lavorare con esso, il che è molto più semplice.
- forare con un trapano grande, quindi saldare un filo inossidabile del diametro appropriato coassialmente nella vite con saldatore POS. E poi tirare fuori il filo.
E infine, puoi saldare il POS con una saldatura a basso punto di fusione foro praticato capillare del diametro appropriato.
Quindi, capillari, cioè tubi sottili.
Sotto il numero 2 ci sono i capillari dei registratori di strumenti. È improbabile che ti senta meglio con tali consigli.
Ma sotto il numero 3 c'è l'opzione più realistica. Quando il medico ti fa un'iniezione, non gemere, non dispiacerti per te stesso, ma raccogli la tua volontà in un pugno e chiedi al medico di darti un ago come ricordo. Darà, non gli importa. Così, per la tua vita malata e per i tuoi cari, raccoglierai una vasta collezione di capillari. E se sei abbastanza fortunato da fare iniezioni con siringhe importate, l'assortimento diventerà molto più ricco. Hanno anche aghi molto sottili, ad esempio, per le vaccinazioni.
Non dimenticare di raccogliere anche una collezione di fili elastici in acciaio per la pulizia dei capillari - numero 4.
Numero 5 - incluso con il mio nuovo stufa a gas c'era un intero set di ugelli con diversi diametri del foro.
E infine, morsetti a 6 terminali per il montaggio a trefoli cavi elettrici. Un sacco di diverse dimensioni.

Supplemento 2

A volte i lavoratori si lamentano che il bruciatore non funziona o funziona in qualche modo in modo errato. Qui vengono presentati solo progetti esecutivi, non teorici. Significa che non hanno visto o non hanno capito il principio di funzionamento dei bruciatori. Ora proverò a spiegare usando l'esempio di un mini-bruciatore. Per fare ciò, fornirò un diagramma semplificato di questo particolare progetto.

1. Assicurarsi che la pressione del gas di alimentazione rientri nell'intervallo accettabile di 0,2-4 kg/cm2. E l'intervallo di lavoro massimo è compreso tra 0,5 e 2,5 kg / cm2. E il diametro del foro dell'ugello è 0,12 +/- 0,02 mm.
2. I fori di aspirazione dell'aria non sono chiusi.
3. Nella foto. Il diametro del tubo con la miscela gas-aria fornita è di 3,5 mm. E il foro centrale nel divisorio con un diametro di 3 mm. Cioè, 0,5 mm in meno. Pertanto, parte del flusso della miscela gas-aria diverge ai lati in piccoli fori. La velocità del flusso attraverso questi fori è inferiore al flusso principale. Questi piccoli fori sono progettati solo per accendere il flusso principale. E a causa della bassa velocità della miscela gas-aria, bruciano stabilmente attraverso di loro e non consentono di soffiare via la fiamma del flusso principale. Questo vale per tutti i bruciatori di questo tipo, come mostrato in questa pagina, con spartifiamma.
4. Sulla base di quanto sopra, controllare se c'è uno spazio di 2 mm tra le due parti della testa del bruciatore. Con una corretta fabbricazione secondo i disegni, questo divario sarà. Altrimenti osserverete solo la torcia centrale, senza luci laterali, che si spegne facilmente quando aumenta la pressione del gas che entra nell'ugello.

Sulla sinistra c'è un bruciatore rotto. A destra, come dovrebbe essere.
5. E qualche parola sulla posizione dell'ugello. La sezione del capillare da cui fuoriesce il gas, è necessario sceglierne la posizione già con il bruciatore acceso nella zona opposta ai fori di aspirazione dell'aria, oppure fino a questi fori. E, naturalmente, il tubo con il capillare non deve ostruire i fori dell'aria.