Газовая горелка для котла: устройство и виды агрегата, принцип действия атмосферного и автоматического прибора

Пламя горелки

Одним из индикаторов правильной работы горелки является цвет пламени. Для газового оборудования характерно ровное голубоватое пламя без примесей других цветов. Наличие вкраплений желтого, красного говорит о том, что горелка работает плохо, это снижает эффективность обогревательного оборудования.

В первую очередь, это касается инжекционных горелочных устройств, но и для вентиляторных иногда характерно тоже. Пламени элементарно может не хватать кислорода. Также вместе с воздухом может попадать пыль, другой мелкий мусор, который будет засорять устройство, снижая КПД котла. Все это непосредственно сказывается на пламени. Если оно гудит, горелка работает громко, огонь изменил цвет – необходимо настроить правильную работу устройства.

Что представляет собой газовая горелка

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

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

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

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

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

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

Современные образцы горят сравнительно тихо (также уделяется внимание тихому розжигу, без хлопков и взрывов). Дополнительное влияние на уровень шума оказывает конструкция камер сгорания. Большой срок службы – если вспомнить старые газовые агрегаты, то они служили довольно долго (в те времена все делалось на века)

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

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

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

Полное сгорание газа – еще одно важное требование. Горелка для газового котла должна сжигать топливо полностью, с минимальным выделением угарного газа и прочих сопутствующих компонентов. Впрочем, тут все зависит не только от нее – на качество сгорания оказывают влияние и остальные узлы

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

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

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

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

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

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

Модели

Наиболее популярными производителями газовых горелок считаются фирмы: Thermor, Niorot, Bartolini и Hyundai. А первая газовая горелка была создана в Германии еще в 1933 году. Именно поэтому компании-производители из этой страны по сей день занимают лидирующие позиции в этой нише.

Можно отметить наиболее распространенные модели газовых горелок.

Недорогая, но качественная модель от производителя «Солярогаз». Способна обогревать площадь до 18 м², тип управления имеет механический. Стоимость такого устройства находится в пределах 1 тысячи рублей.

В зависимости от производителя, типа и наличия дополнительных возможностей горелки отличаются друг от друга габаритами, дизайном и техническими характеристиками. Выбор зависит исключительно от возможностей покупателя, а также потенциального предназначения прибора.

Виды горелок

По своим конструктивным, функциональным отличиям горелочные устройства делятся:

По назначению:

для промышленного оборудования большой мощности
для оборудования бытового назначения.

По используемому типу топлива:

устройства для природного газа;
устройства для сжиженного газа;
универсальные устройства.

По регулировке пламени:

одноступенчатые – способны работать на включение/выключение;
двухступенчатые (как разновидность – модели с плавной модуляцией) – работают на полную мощность, при достижении нужной температуры пламя уменьшается вполовину;
модулируемые – котлы с модулируемой горелкой отличаются плавной регулировкой силы пламени.

По принципу работы:

инжекционные/атмосферные. Работают при подаче воздуха из помещения. Устанавливаются соответственно в открытых камерах сгорания. Использовались также и для моделей котла старого образца.
вентиляторные/наддувные. Работают в камерах сгорания изолированного типа. Воздух для горения подается вентилятором. По своим конструктивным особенностям делятся на:
— вихревые (отверстия форсунок круглой формы)
— прямоточные (форма узкой щели круглого/прямоугольного сечения).
диффузно-кенетические. Воздух поступает двумя одновременно: один смешивается с газовым топливом, второй добавляется непосредственно в камере при горении.

Типы горелок газового котла

Горение в камере сгорания происходит при помощи кислорода. В камеру должен поступать воздух. Кроме этого газ должен равномерно распределяться по площади, обеспечивая равномерное горение. Такие функции выполняет горелка. Газ равномерно протекает по горелке и через сопла выходит наружу, где в свою очередь происходит смешивание с воздухом и горение, таким образом, нагревая теплообменник газового котла.

Типы горелок газового котла

В зависимости от того каким образом поступает воздух в камеру сгорания газового котла можно разделить несколько типов горелок:

Атмосферные газовые горелки, которые работают только в открытых камерах сгорания.
Наддувные газовые горелки, работающие в закрытой камере сгорания.

Рассмотрим подробнее каждый вид.

Атмосферные газовые горелки

Такие горелки устанавливаются в газовых котлах с открытой камерой сгорания. Принцип работы схож с газовой плитой. В горелку поступает газ и начинает гореть при смешивании с воздухом, который поступает из помещения.

К преимуществам атмосферной горелки можно отнести отсутствие шума при работе и простота конструкции. К минусу относится невысокий КПД до 93%, а также разрежение воздуха в помещении. Поэтому газовые котлы с открытой камерой сгорания устанавливаются только в отдельно оборудованных помещениях, которые должны соответствовать всем нормам и правилам.

При применении горелки импортного производства могут возникнуть некоторые проблемы. В стандартах ЕС прописывается стабильное давление газа в магистралях от 150 атмосфер. В России зимой такие значения могут быть ниже, а весной – выше. Из-за таких перепадов давления может произойти прогорание газовой горелки в зимний период или же прожиг теплообменника летом. Если давление газа нестабильно, то рекомендуется использовать вентиляторные горелки, на которые не влияет давление.

Наддувные газовые горелки

Такие газовые горелки работают при помощи воздуха, поступающего с улицы. Вентилятор подает воздух в камеру сгорания. Работу вентилятора можно регулировать. Вне зависимости от давления наддувная горелка будет работать стабильно. Газовые котлы с такой камерой сгорания не нуждаются в вертикальном дымоходе, достаточно устроить коаксиальный дымоход. Работает горелка шумно, а стоимость превышает в 2 раза стоимость атмосферных горелок. КПД газовых котлов с закрытой камерой сгорания достигает 95%.

Такие горелки навешиваются на котел, таким образом можно менять горелку и переключать устройство на работу на жидком топливе.

Виды газовых горелок по регулированию горения

По регулированию горения горелки разделяют на 3 вида:

Одноступенчатые газовые горелки;
Двухступенчатые газовые горелки;
Модулирующие газовые горелки.

В последних автоматически изменяется мощность горелки в зависимости от необходимого тепла на выходе. Двухступенчатые приборы могут работать в слабом и повышенном режиме потребления.

Газовые горелки комбинированные

На рынке можно найти комбинированные горелки для жидкого топлива и газа. Стоимость такой газовой горелки конечно выше других моделей.

Газовую горелку легко установить в газовый котел, а также снять. Находится она внизу камеры сгорания. Горелка вставляется в отдельное отверстие, накидной гайкой нужно присоединить к газовой трубе и закрепить на корпусе винтами.

Общие правила устройства дымохода для печи

Еще одно условие нормальной работы газовой печки — устройство дымохода. Для печей, работающих на газе, дымовые каналы должны быть вертикальные, без уступов. Конструкция дымохода дровяной печи часто не подходит для вывода продуктов сгорания газа.

Уклон дымохода допускается, но не больше 30°, и при условии, что сечение труб на наклонных участках не меньше сечения труб, установленных вертикально

Переоборудовать старый дымоход можно путем гильзирования. Варианты модернизации:

Установка в дымоходный канал трубы из нержавейки. При этом диаметр и высоту трубы следует подбирать соответствующий характеристикам дымоходного канала. Зазор между стенками дымохода и трубы заполняют негорючим теплоизоляционным материалом типа керамзита, пеностекла.
Применение технологии FuranFlex. Метод заключается в размещении эластичной полимерной трубы внутри канала, которая под давлением принимает его форму и затвердевает. Защитный слой служит для утепления, герметизации и внутренней защиты дымохода.

Если ни один вариант переделки дымохода не подойдет, придется устанавливать новый. В зависимости от места расположения печки, возможны два варианта устройства дымохода: наружный приставной или внутренний.

Влияние характеристик дымохода на безопасность отопления таково, что его обязательно будут проверять органы Пожарного надзора с последующей выдачей письменного акта, без которого оборудование к газовым сетям не подключат.

Что представляет собой газовая горелка

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

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

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

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

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

Основные виды устройств

Кажется, что принцип устройства таких обогревателей одинаков, а также основывается на горящем пламени, греющим воздух. Вместе с этим тёплый воздух наполняет помещение и обеспечивает необходимую температуру. Но всё не так просто. Работа многих современных оборудований основана на применении при создании более новых технологий по выработке и перемещению тепла. Так что и инструкция, и особенности работы у разных видов газовых обогревателей могут сильно отличаться друг от друга.

Все газовые обогреватели можно также разделить на несколько группировок:

тёплые газовые пушки (сильные тепловые вентиляторы);
уличные обогреватели инфракрасного типа;
устройства газовые каталитического действия;
керамические газовые изделия;
газовые конвекторы стационарного пользования;
удобные переносные газовые устройства.

Несмотря на довольно отличительный принцип устройства приборов и их работы, всем оборудованиям такого формата свойственен примерно один набор достоинств и недостатков.

К достоинствам устройства можно отнести:

Сетевой либо сжиженный природный газ считается более доступным по своей цене из всех остальных энергоносителей. Такой тип отопления не будет требовать от пользователя трат на эксплуатационный ремонт. Некоторые типы конструкций включают в себя подключение к сети электропитания, к примеру, для обеспечения полноценной работы вентиляторов и функционирования главных управляющих блоков. Потребление энергии в таких устройствах минимально, поэтому никак не сказывается на бюджет семьи.
Устройство многих обогревателей на газе довольно простое, не обладает никакими сложными узлами. Это помогает повысить надёжность и безопасность использования таких оборудований.
Современные модели обогревателей обладают высоким коэффициентом полезного действия, то есть это говорит об их эффективности и экономичности. Некоторые же модели обогревателей отличаются высоким показателем мобильности — они совсем небольшие, легко перемещаются с одного места на другое и перевозятся на транспорте. Некоторые разновидности приборов можно даже брать с собой на природу, в поход, на рыбалку.
Работа таких устройств почти не причиняет никакого вреда экологической системе — продукты полного сгорания газа считаются безвредными.
Такие устройства обычно просты в использовании.
Прогрев комнаты проходит за небольшой промежуток времени — устройства не инертны в работе. Газовые нагреватели очень быстро реагируют на изменения в их настройках.
Более современные модели из этого класса включают в свой состав многоуровневую систему защиты, которая помогает обезопасить человека и снизить до минимума возможность развития угрозы.
Многие приборы отличаются высокими эксплуатационными способностями — они могут качественно работать больше десяти лет.

Конечно же, как и все приборы, такие обогревательные устройства обладают и своими недостатками. К ним можно отнести:

В любом отопителе газовом для дачи нельзя полностью устранить пожароопасность, так как в этом случае применяются легко воспламеняемые горючие, а их работа происходит с высокотемпературным нагреванием

Такие приборы требуют особой осторожности и соблюдения всех правил безопасности. Нельзя оставлять их без присмотра, если в семье есть маленькие ребята.
Несгоревший природный газ считается довольно токсичным, поэтому даже минимальная его утечка в результате может привести к сильному отравлению

Именно этот факт накладывает дополнительные требования к аккуратности использования.
Горение газа должно происходить с регулярным притоком кислорода, он во многих устройствах забирается непосредственно из самой комнаты, где находится обогреватель. Это значит, что нужно также учесть систему приточной и вытяжной вентиляции, чтобы в комнате не было тяжёлой и некомфортной для человека атмосферы, которая в некоторых случаях может даже принести вред здоровью. А также в требованиях к созданию вентиляции говорится о дополнительной циркуляции воздуха в том случае, если в помещении также будет находиться газовая плита. Если при водяном либо электрическом отоплении на такие показатели иногда не обращают никакого внимания, то в случае использования газовых обогревателей — пренебрежительный подход к вентиляционной системе крайне опасен.

Принцип работы комбинированных горелок

Комбинированные горелки — это наиболее совершенные устройства, используются только в агрегатах большой мощности и энергетических котлах, когда по технологии необходимо сжигать несколько видов энергетического топлива.

Они устанавливаются в случаях, когда имеется нестабильные поставки какого-то одного вида топлива:

имеются перебои в подаче магистрального газа либо транспортировка его осуществляется потребителям с низким давлением, и требуются срочно выполнить перевод котла на резервное топливо;
низкое потребительское качество газа, не способно обеспечить нужный температурный режим;
при ночном графике подачи газа в энергоустановке, когда существует режим ночного выравнивания суточного газопотребления в районе размещения источника тепловой энергии.

Различают несколько видов комбинированных горелок: газомазутные и газоугольные. Первые получили наибольшее распространение и, как правило, выпускаются с принудительной воздухоподачей как для среднего, так и высокого давления газа. Установка таких комбинированных аппаратов обеспечивает наибольший эффект, чем параллельная эксплуатация газовых и мазутных форсунок либо газовых и пылеугольных устройств в отдельности.

Такие модификации универсальных горелок устанавливаются по требованиям надежной и бесперебойной эксплуатации мощных промышленных или энергетических котельных, в которых остановка выработки тепловой энергии недопустима.

Печь для бани на газу

Появление на рынке банных обогревателей, работающих от газовой сети, облегчило жизнь владельцев парных. Компактный агрегат выполняет функции традиционной печи. Прибор экономичен, прост в использовании. Подходит для русской бани, сухой сауны, турецкого хамама.

Стоимость прибора напрямую зависит от материала изготовления. Металлические варианты относятся к сегменту эконом класса. Кирпичная установка со встроенной надувной горелкой стоит дороже. Модель считается качественной, эффективной, безопасной. Особенности газовой каменки для бани следует подробно рассмотреть.

Преимущества

Определиться с типом отопительного банного оборудования стоит на стадии проектирования. Рынок наполнен множеством моделей каменок, использующих в качестве топлива дрова, электричество, газ. Газовые модели в широком ассортименте на рынке появились пять лет назад. Пользуются широкой популярностью по следующим причинам:

доступная широким массам цена;
повсеместная газификация.

Не стоит забывать – газ на постсоветском пространстве стоит дешевле электричества. В процессе эксплуатации прибор выгоднее аналогов.

Достоинством газового прибора считают многофункциональность:

поддержание температуры в парной;
нагрев запаса воды в баке.

Процесс нагрева происходит за счет продуктов сгорания. Отходы удаляются из помещения посредством дымохода. Вода, находящаяся в баке, в процессе подогревается. Жестяной резервуар для воды размещен под обогревателем, над отопительным прибором, вынесен в соседнее помещение.

Газовые приборы экологичнее аналогов. С помощью такого нагревателя парная прогревается за 20-30 минут. Нагрев помещения бани зависит от размера здания, материала стен, сезонности. В среднем летом процесс занимает до 3 часов.

Отдельную нишу занимают комбинированные модели. Популярностью в России пользуются газодровяные печи. Конструкция позволяет работать на двух видах топлива: газ и дерево.

Устройство

Конструкция газовой печи напоминает классическую дровяную или электрическую модель с дополнительными элементами: модель оснащена предохранителем. Механизм прекратит подачу газа в случае затухания горелки.

Устройство газового оборудования описано ниже:

Газовая горелка с предохранителем. Функция элемента – поддержание заданной температуры. За нештатные ситуации в системе отвечает предохранитель. Горелка (надувная модель) зависит от электричества.
Топка, со встроенной системой дымохода. Продукты горения выводятся системой на улицу. Тепловая энергия используется без потерь.
Теплообменник – съемное устройство. Дополнительно устанавливают в топку. Его функция – нагревание бака с водой. Емкость помещают в соседнем помещении. Бак монтируют в помывочной.
Тоннель – жесткая конструкция. Элемент позволяет поместить топку в смежном помещении, делает использование печи удобным.
Вентилируемое пространство каменки. Конструкция обеспечивает быстрое прогревание сложенным камням.
Конвектор, создающий оптимальный поток горячего воздуха.
Зольник предназначен для обслуживания печи и удаления продуктов горения.

Принцип устройства большинства устройств схож.

5 Рекомендации по выбору

При выборе конструкции нужно ориентироваться на свои потребности. Одним нужен крупный прибор, а другим важнее скорость приготовления. Чтобы процесс эксплуатации был проще, рекомендуется покупать модель, оснащенную пъезоподжигом.

Можно подумать и о дополнительных конструктивных элементах прибора. Это касается чехла, который станет полезен в случае транспортировки. Можно приобрести также держатель посуды. Еще одним аксессуаром является защита от порывов ветра, позволяющая сэкономить топливо. Не рекомендуется покупать модели, при производстве которых использовался пластик.

Наиболее выигрышным вариантом являются горелки мультитопливного типа. Они имеют мощность 3500 Вт и могут работать как на газе, так и на нефтепродуктах. Желательно, чтобы прибор продавался в комплекте с инструментами для профилактических работ и запчастями для мелкого ремонта.

4 Преимущества и недостатки

Газовые горелки для отопительных котлов имеют свои положительные и негативные стороны. В числе преимуществ можно отметить следующее:

конструкция прибора очень проста, поэтому в эксплуатации с ней проблем не будет;
мероприятия по подготовке не особо сложные;
можно добиться высоких показателей мощности;
пламя можно регулировать;
приборы не потребуется чистить;
элементы горелки дополнительно обслуживать не нужно, после сгорания топлива нагар не остается;
малая себестоимость.

Но есть у устройства и свои минусы. Например, пополнить топливные запасы естественным путем не получится. Также нельзя перевезти баллоны с газом в общественном транспорте, если появится такая необходимость.

Своими руками

Проще всего сделать первый тип горелки, так как ее вполне можно изготовить из подручных материалов.

Чтобы ее сделать, нужно будет использовать следующие материалы (практически все они являются подручными):

Вентиль от пустого кислородного баллона (он здесь будет выполнять функцию форсунки). Какой это именно будет вентиль – совершенно не принципиально, можно использовать наиболее часто встречающийся ВК-74.

Чтобы струя газа была направлена как можно уже. придется соорудить небольшой колпачок, который будет надеваться на вентиль

В нем осторожно делают небольшую дырочку и помещают туда жиклер (прекрасно подойдет такая деталь от паяльной лампы).

Инжектор будет самым простым – для него понадобится стальная труба, толщина которой будет не выше 2 мм. В длину его лучше делать порядка 100 мм

Закреплять надежнее всего при помощи сварных работ. Однако в этом случае придется соблюсти некоторое расстояние, которое должно остаться между колпаком и соплом. Это делается для того, чтобы туда поступало достаточное количество свежего воздуха.

Чтобы пламя быстро загоралось. рядом с соплом устанавливают пьезоэлемент. Можно обойтись и без него, а зажигать горелку с помощью спичек и куска бумаги.