Типы настенных газовых котлов отопления. Бытовые газовые приборы

Газовые баллоны широко востребованы как в промышленности, так и в медицине, авиационной, космической отраслях, в быту, как автономный источник энергии. Их можно применить как для обогрева, так и для освещения, приготовления пищи.

Чтобы исключить всяческие неприятности, связанные с эксплуатацией, нужно правильно подобрать тип оборудования. Давайте вместе попробуем разобраться в видах газовых баллонов, особенностях их конструкции и подключения.

Как для хранения, так и транспортировки сжатого и сжиженного газа созданы газовые баллоны - специальные сосуды, в которых эти вещества находятся под высоким давлением. Первый вид газа под любым давлением пребывает в газообразном состоянии, а второй, при росте этого параметра, переходит в жидкую фазу.

В сжатом и сжиженном состоянии транспортируются и хранятся азот, фтор, кислород, метан, водород, а также хлор, углекислый газ, аммиак.

Сама емкость представляет собой цельносварную конструкцию со стенками толщиной минимум 2 мм с геометрией в виде цилиндра. Она изготовлена из стали или полимера.

Ее составляющие:

• обечайка;
• горловина;

Горловина баллона имеет конусную резьбу под , герметично перекрывающий выход. В случае, когда в силу каких-то причин произойдет расширение газа, под воздействием давления вентиль сорвется, и давление внутри сосуда придет в норму.

Газ внутри такого сосуда пребывает под давлением максимум 15 МПа. В корпусе баллона или обечайке имеется сварной одинарный шов.

Объем баллона зависит от материала, из которого он изготовлен, вида наполнителя и назначения. Кислородные баллоны бывают как малолитражными - от 2 до 10 л, так и средними - 20 – 40 л

Чтобы газ внутри сосуда оказывал одинаковое давление на его стенки, у каждого баллона есть выпуклое днище - верхнее и нижнее. Для большей устойчивости баллон снабжен кольцевой опорой - башмаком. Кроме того, газовый резервуар имеет в своем комплекте металлический или пластиковый колпак, предохраняющий вентиль во время эксплуатации и транспортировки.

Колпак навинчивают на кольцо горловины. Иногда баллон снабжают , предназначенным для уравновешивания давления. Вентиль представляет собой узел, в состав которого входит стальной корпус в виде тройника, маховик, запорный элемент.

Узел, состоящий из пропускного клапана и штока, называется запорным элементом. Каждая из деталей сборки выполняет свою функцию.

Клапан необходим для регулировки подачи газа через корпус, а шток - для взаимодействия маховика с клапаном через крутящий момент. Поворачивая маховик, можно закрывать или открывать поток газа.

Все 3 части вентиля имеют резьбу. Внизу она нужна для крепления детали к баллону, вверху посредством резьбового соединения прикреплен шток клапана. На боковую резьбу навинчена заглушка

Виды газовых баллонов

Газовые сосуды классифицируют по многим критериям: материалу корпуса, объему, назначению, названию наполнителя, способу подключения. Для изготовления корпуса применяют как металл, так и композитные материалы. Те и другие имеют свои плюсы и недостатки. Следует ознакомиться с ними для правильного выбора.

Классификация по материалу корпуса

Для изготовления корпуса металлического баллона применяют легированную или малоуглеродистую сталь. Вместимость металлических сосудов - от 5 до 50 л. Баллоны, емкостью менее 50 л разрешается устанавливать внутри дома, а 50 л - только снаружи.

Последним необходима защита от прямых лучей солнца. Для этого их помещают в запирающийся металлический шкаф с нанесенной на него маркировкой, соответствующей виду газа. Пустой металлический баллон весит от 4 до 22 кг.

Сосуд заполняют газом максимум на 85%. В зависимости от объема в баллон заправляют от 2 до 22 кг газа. Это газовое оборудование является взрыво и пожароопасным. Ему противопоказаны температуры свыше 50⁰. При резких скачках температуры и в случае пожара происходит мощный взрыв. Нельзя такой баллон и резко переворачивать, т.к. при это вызывает повышение давления.

Газовый баллон из композита - более новый вариант. Его основное достоинство - полная взрывобезопасность, даже если произойдет утечка газа. В таких емкостях транспортируют и хранят сжиженные газы. При воздействии на них открытого пламени, газ уходит через корпус постепенно и просто сгорает.

Они имеют небольшой вес - на 70% легче металлических аналогов, отличаются стильным дизайном. Благодаря прозрачному корпусу, всегда можно контролировать уровень газа. В противовес металлу, композитный материал не подвержен коррозии, следовательно, более долговечен.

Полимер обладает отличными диэлектрическими свойствами, на 100% исключающими искрообразование. Диапазон рабочих температур находится в пределах -40 – 50⁰. Баллоны рекомендуют эксплуатировать до 30 лет. Каждые 10 лет они должны проходить переаттестацию. Масса баллона - 8 кг максимум.

Эксплуатация баллона из полимерных материалов не вредит окружающей среде, т.к. в материал не добавляют бор

Композитные газовые баллоны бывают двух видов: изготовленные по технологии раздува и путем намотки стекловолокна на оправку. В первом случае колбу изготавливают из полиэтилентерефталата. Далее, производители покрывают сосуд, изготовленный из нитей со стекловолокна, эпоксидной смолой. Емкость вкладывают в полимерный корпус.

При производстве баллонов второго вида применяют специальную оправку. На нее наматывают стекловолокно, затем заготовку пропитывают смолами. Вначале получают две половинки сосуда. После отверждения их склеивают и помещают в плотный полиэтиленовый кожух.

Из-за наличия клапана избыточного давления и плавкой ставки, обладают повышенной безопасностью. В случае пожара происходит срабатывание плавкой вставки. Расплавляясь, она постепенно выпускает газ, при полной управляемости процессом. После срабатывания вставки баллон не подлежит дальнейшей эксплуатации.

Разделение по месту монтажа и назначению

Все существующие газовые баллоны в зависимости от того, где они установлены и для чего предназначены, делят на следующие виды:

1. Бытовые . Их используют для отопления, кухонных плит, котлов.
2. Автомобильные . Применяют их на автомобилях, у которых двигатель работает на газообразном топливе.
3. Туристические . Подходят для мобильных приборов, таких как паяльные лампы, горелки, шашлычницы, обогреватели.
4. Промышленные . В эту категорию входят емкости, в которых хранят газы, Применяют такие баллоны в металлургии, химической промышленности, на фармацевтических предприятиях.
5. Медицинские . Их наполняют дыхательными смесями и возят в машинах скорой помощи, используют в больничных палатах для интенсивной терапии и там, где готовят кислородные коктейли. Применяют такие баллоны и спасатели, пожарники.

Есть и универсальные баллоны, которые используют во многих отраслях.Для мобильных газовых приборов выпускают одноразовые картриджи, вмещающие 100 – 450 г газа. Визуально они напоминают аэрозольные спреи.

Особенности классификации по наполнителю

Исходя из состава смеси, баллоны называют пропановыми, бутановыми, водородными, азотными, ацетиленовыми, углекислотными, аргоновыми, кислородными, гелиевыми и т.д. Для каждого из составов свой температурный режим.

Для стандартных условий разница между ними небольшая. Когда же баллон необходим для использования в высокогорных районах или в условиях очень низких температур, этот параметр играет определяющую роль.

Изомер бутана - смесь изобутана с пропаном, хорошо подходит для низких температур. Она безопасна для озонового слоя. И пропан, и бутан для человека очень опасны. Если их вдыхать, неизбежны серьезные последствия для организма. Прямой контакт с жидким бутаном приводит к охлаждению тела до -20⁰.

Бутаном заряжают зажигалки, в кондиционерах и холодильных установках его иногда используют в качестве хладагента. Пропан необходим при производстве растворителей. Для работы с металлом, связанной с его сваркой и резкой, требуется ацетилен. Также его используют при получении взрывчатых веществ, кислоты уксусной, каучука, всевозможных пластмасс, для ракетных двигателей.

Азот использует электронная промышленность, химическая, нефтегазовая, фармацевтика, металлургия. Водород необходим пищевой промышленности, химической. Его используют и в качестве топлива для ракет, при сварке.

Колеса велосипедов, огнетушители накачивают оксидом углерода или углекислым газом. В пищевой промышленности с его применением производят газированные напитки. В виде сухого льда оксид углерода применяют, как хладагент.

Баллоны с углекислым газом присутствуют в заведениях общественного питания, где охлаждают напитки до заданной температуры, делают газировку и продают ее на разлив

В металлургической, металлообрабатывающей промышленности, в процессах, где недопустимо взаимодействие расплавленного потока с кислородом, используют аргон. Применяют его и в медицине для наркоза, с его помощью очищают воздух. Баллоны с гелием необходимы не только для заполнения воздушных шаров, но и для резки, сварки, плавки металла.

Этот газ входит в состав дыхательных смесей, используемых в дайвинге, он может являться хладагентом в научных опытах. Аммиак - сильный растворитель. Так как он очень ядовитый, баллоны с ним нужно транспортировать и хранить очень осторожно. То же самое касается и емкостей с хлором.

Емкости с кислородом можно встретить возле сварочных аппаратов, там, где производят взрывчатые вещества, кислоты, готовят кислородные коктейли. Сжатый воздух, транспортируемый в баллонах, чаще всего применяют в работе пневмоустройств.

Сжиженный природный газ метан применяют как снотворное в медицине, для производства удобрений, в виде топлива. Для человека этот газ безопасен.

Виды баллонов по способу подключения

Разные модели газовых баллонов подключают к приборам посредством четырех стандартов соединений. Самым популярным является резьбовой стандарт, соответствующий всем требованиям безопасности. Изделия имеют резьбу 7/16″. К таким баллонам шланг или горелку крепят путем накручивания.

Следующий стандарт баллона - цанговый . Такой тип подключения называют еще нажимным или зажимным. Баллон с таким типом соединения считается самым дешевым. Здесь роль зажима при подключении выполняет деталь цилиндрической формы. Цанговый баллон можно подключить к оборудованию с резьбой, но для этого понадобится переходник.

Прокалываемый тип баллонов во всем мире самый распространенный. Эти одноразовые баллоны имеют тот недостаток, что отсоединить емкость невозможно до тех пор, пока весь газ не будет использован. Последние модели прокалываемых баллонов с системой SGS этого недостатка лишены.

Здесь есть возможность блокировать утечку газа при отсоединении от горелки и отключить не полностью опустошенную емкость. Применяют их для паяльных, осветительных ламп, портативных плит.

Чаще всего газовые горелки рассчитаны на резьбу, но если в наличии баллон цанговый, использовать его можно, приобретя недорогой переходник

Клапанное подключение - это тот вид, который используют в основном в Европе. Соединение простое и надежное с высокой степенью защиты от утечек.

Расшифровка маркировки баллонов

Правильно прочитав маркировку, можно получить полную информацию о газовом баллоне. Если это пропановый баллон, то его паспорт - в районе вентиля, на металлическом кружке.

В паспорте баллона с пропаном указано: рабочее давление в МПа, испытательное давление в тех же единицах, объем емкости по факту в л, заводской №, дата изготовления в виде «MM.ГГ.АА», где первые символы обозначают месяц, вторые - год, третьи - год предстоящей аттестации.

Далее следует вес пустого баллона в кг, масса заполненного баллона. Последней строкой идут буквенные обозначения «R-АА». «R» - клеймо участка переаттестации или завода. Сочетание символов «АА» раскрывает информацию о годе, до которого эта аттестация будет действительной.

Решение о пригодности баллона нужно принимать только после полной расшифровки всех данных о нем. Если на нем обнаружены дефекты, то его опорожняют и отправляют в ремонт

Маркировка кислородного баллона имеет свой порядок и состоит из четырех строк. В первой есть данные о производителе, а также номер емкости. Во второй - дата выпуска и рекомендуемая дата проверки. В третьей - гидравлическое и рабочее давление. В четвертой - объем газа и масса баллона без вентиля и колпака.

Покупая баллон, следует обратить внимание, как на него нанесена информация. На корпусе ее не наносят краской, а выбивают, а затем покрывают специальным бесцветным лаком с целью защиты от коррозии. Часто последняя строка содержит клеймо предприятия-изготовителя.

Особенности окраски газовых баллонов

Баллоны со сжатым газом в России и за рубежом окрашивают по-разному. При этом каждому виду газа соответствует не только определенный цвет корпуса, но и окрас полосы, надписи.

В таблице указаны идентификационные цвета баллонов с некоторыми видами газов, а также цвет надписей и полосы.

Газ	Окрас баллона	Надпись	Полоса
Аммиак	Желтый	Черный	Коричневый
Азот	Черный	Желтый	Коричневый
Аргон технический и чистый	Черный, серый соответственно	Синий/Зеленый	Синий/Зеленый
Ацетилен	Белый	Красный	Зеленый
Бутилен	Красный	Желтый	Черный
Бутан	Красный	Белый	Черный
Водород	Темно-зеленый	Красный	Черный
Воздух сжатый	Черный	Белый	Черный
Гелий	Коричневый	Белый	Черный
Кислород	Голубой	Черный	Черный
Сероводород	Белый	Красный	Красный
Углекислота	Черный	Желтый	Желтый

Закись азота закачивают в серый баллон с черной надписью и такой же полосой. Защитного цвета баллон с фосгеном имеет желтую надпись и желтую полосу, а такого же цвета баллон, но с черной надписью и зеленой полосой содержит хлор. Алюминиевая окраска баллона, черная надпись на нем и две полосы желтого цвета указывают на то, что он наполнен фреоном-22.

Для сернистого ангидрида предназначен баллон черного цвета с белой полосой и желтой надписью. Этилен заключают в фиолетовый баллон с красной надписью и полосой зеленого цвета. Для остальных горючих газов предназначены красные сосуды с белой надписью, зеленой полосой. Негорючие газы обозначены желтой надписью на черном фоне корпуса и зеленой полосой.

Виды неисправностей баллонов и их устранение

Все существующие у газовых баллонов неисправности делят на два вида: подлежащие устранению и не подлежащие.

К первому виду относят:

• некорректную работу вентиля баллона и манометра;
• повреждение башмака или его смещение;
• повреждение резьбового соединения;
• утечка газа;
• во многих местах облупившаяся окраска корпуса.

Второй вид неисправностей - значительно поврежденная поверхность корпуса в виде вмятин, трещин, вздутия, отсутствие маркировки. В этом случае баллон отбраковывают. Решение о возможности или невозможности ремонта принимает специалист с соответствующей квалификацией.

При ремонте газовых баллонов часто производят простую замену дефектных элементов. Иногда требуется внутренняя промывка емкости и проверка на наличие коррозии изнутри. Периодическая проверка включает все эти работы, а по ее окончании выдают сертификат.

Газовый баллон на фото подлежит ремонту. Его необходимо покрасить и заменить вентиль. Первую работу можно выполнить самостоятельно, а вторую следует доверить специалисту

В домашних условиях этого делать не следует. Все, что можно сделать самому, - покрасить корпус баллона. Делать это нужно крайне осторожно, чтобы не закрасить надписи и не повредить маркировку. Все остальные неисправности может устранить только специализированная мастерская или завод-изготовитель.

Популярные производители газовых баллонов

Среди многих производителей баллонов следует выделить российскую марку «Sledopyt» . Здесь предлагают два вида газовых баллонов с резьбовым и цанговым подключением - для всесезонной смеси и зимней. Американская фирма Jetboil поставляет на рынок картриджи, наполняемые пропаном и изобутаном, которые можно использовать зимой.

Мобильные газовые баллоны выпускает торговая марка из Южной Кореи Tramp. Заправляют их всесезонным газом. Подключение - резьбовое и цанговое

Французская компания Campingaz выпускает всевозможные приборы, укомплектованные газовыми баллонами. Тип соединения у них цанговый, клапанный или прокольный. Primus - выпускает газовые картриджи нескольких видов. Подключение во всех резьбовое.

Композитные сосуды хорошего качества поставляет чешская марка Research . В комплектацию входят специальные вентили, предохраняющие емкость от перенаполнения. Все эти баллоны взрывобезопасны.

Выводы и полезное видео по теме

Видео о правильном использовании и освидетельствовании газовых баллонов. Советы от специалиста:

О композитных баллонах со сжиженным газом:

Газовый баллон - вещь в хозяйстве полезная. Чтобы его эксплуатация не привела к нежелательным последствиям, нужно как следует изучить вопрос. А главное, придерживаться элементарных правил безопасности.

Газовая горелка - это устройство для смешения кислорода с газообразным топливом с целью подачи смеси к выходному отверстию и сжигания её с образованием устойчивого факела. В газовой горелке газообразное топливо, подаваемое под давлением, смешивается в смесительном устройстве с воздухом (кислородом воздуха) и образовавшаяся смесь поджигается на выходе из смесительного устройства с образованием устойчивого постоянного пламени.

Газовые горелки обладают широким спектром достоинств. Конструкция газовой горелки очень проста. Ее запуск занимает доли секунды и работает такая горелка практически безотказно. Газовые горелки используются для отопительных котлов или промышленного применения.

Сегодня существует два основных вида газовых горелок, их разделение ведется в зависимости от используемого метода образования горючей смеси (состоящей из топлива и воздуха). Различают атмосферные (инжекторные) и наддувные (вентиляционные) устройства. В большинстве случаев первый вид является частью котла и входит в его стоимость, второй же вид чаще всего приобретается отдельно. Наддувная горелка газовая в качестве инструмента горения более эффективна, поскольку в них подача воздуха осуществляется специальным вентилятором (встроенным в горелку).

Назначениями газовых горелок являются:

– подача газа и воздуха к фронту горения;

– смесеобразование;

– стабилизация фронта воспламенения;

– обеспечение требуемой интенсивности горения.

Типы газовых горелок:

Диффузионная горелка – горелка, в которой топливо и воздух
смешиваются пригорении.

Инжекционная горелка – газовая горелка с предварительным смешиванием газа с воздухом, у которой одна из сред, необходимых для горения, подсасывается в камеру горения другой среды (синоним– эжекционная горелка)

Горелка с полым предварительным смешением – горелка, в которой газ смешиваетсяс полным объемом воздуха перед выходными отверстиями.

Горелка не с полым предварительным смешением – горелка, в которой газ не полностью смешивается с воздухом перед выходными отверстиями. Атмосферная газовая горелка – инжекционная газовая горелка с частичным предварительным смешением газа с воздухом, использующая вторичный воздух среды, окружающей факел.

Горелка специального назначения – горелка, принцип действия и конструкцию которой определяет тип теплового агрегата или особенности технологического процесса.

Рекуперативная горелка – горелка, снабженная рекуператором для подогрева газа или воздуха

Регенеративная горелка – горелка, снабженная ре генератором для подогрева газа или воздуха.

Автоматическая горелка – горелка, оборудованная автоматическими устройствами: дистанционным запальным, контроля пламени, контроля давления топлива и воздуха, запорными клапанами и средствами управления, регулирования и сигнализации.

урбинная горелка – газовая горелка, в которой энергия вытекающих струй газа используется для привода встроенного вентилятора, нагнетающего воздух в горелку.

Запальная горелка – вспомогательная горелка, служащая для розжига основной горелки.

Наиболее применимы на сегодняшний день классификация горелок по способу подачи воздуха, которые делятся на:

– бездутьевые – воздух поступает в топку за счет разрежения в ней;

– инжекционные – воздух засасывается за счет энергии струи газа;

– дутьевые – воздух подается в горелку или топку с помощью вентилятора.

Используют газовые горелки при различных давлениях газа: низком – до 5000 Па, среднем – от 5000 Па до 0,3 МПа и высоком – более 0,3 МПа. Чаще используют горелки, работающие на среднем и низком давлении газа.

Большое значение имеет тепловая мощность газовой горелки, которая бывает максимальная, минимальная и номинальная.

При длительной работе горелки, где газа расходуется большее количество без отрыва пламени, достигается максимальная тепловая мощность.

Минимальная тепловая мощность возникает при устойчивой работе горелки и наименьших расходах газа без проскока пламени.

При работе горелки с номинальным, обеспечивающим максимальный КПД при наибольшей полноте сжигания, расходом газа достигается номинальная тепловая мощность.

Допускается превышение максимальной тепловой мощности над номинальной не более чем на 20%. В случае если номинальная тепловая мощность горелки по паспорту 10000 кДж/ч, максимальная должна быть 12000 кДж/ч.

Еще одной важной особенностью газовых горелок является диапазон регулирования тепловой мощности.

На сегодня используется большое количество горелок различной конструкции. Выбирается горелка по определенным требованиям, к которым относятся: устойчивость при изменениях тепловой мощности, надежность в эксплуатации, компактность, удобство при обслуживании, обеспечение полноты сгорания газа.

Основные параметры и характеристики используемых газогорелочных устройств определены требованиями:

– тепловая мощность, вычисляемая как произведение часового расхода газа, м 3 /ч, на его низшую теплоту сгорания, Дж/м 3 , и являющаяся главной характеристикой горелки;

– параметры сжигаемого газа (низшая теплота сгорания, плотность, число Воббе);

– номинальная тепловая мощность, равная максимально достигаемой мощности при длительной работе горелки с минимальным " коэффициентом избытка а воздуха и при условии, что химический недожог не превышает установленных для данного типа горелок значений;

– номинальное давление газа и воздуха, соответствующее номинальной тепловой мощности горелки при атмосферном давлении в топочной камере;

– номинальная относительная длина факела, равная расстоянию по оси факела от выходного сечения (сопла) горелки при номинальной тепловой мощности до точки, где содержание углекислого газа при α = 1 равно 95% его максимального значения;

– коэффициент предельного регулирования тепловой мощности, равный отношению максимальной тепловой мощности к минимальной;

– коэффициент рабочего регулирования горелки по тепловой мощности, равный отношению номинальной тепловой мощности к минимальной;

– давление (разрежение) в топочной камере при номинальной мощности горелки;

– теплотехнические (светимость, степень черноты) и аэродинамические характеристики факела;

– удельная металло– и материалоемкость и удельный расход энергии, отнесенные к номинальной тепловой мощности;

– уровень звукового давления, создаваемый работающей горелкой при номинальной тепловой мощности.

Требования к горелкам

На основании опыта эксплуатации и анализа конструкции горелочных устройств можно сформулировать основные требования к их конструкции.

Конструкция горелки должна быть наиболее простой: без подвижных частей, без устройств, изменяющих сечение для прохода газа и воздуха и без деталей сложной формы, расположенных вблизи носика горелки. Сложные устройства при эксплуатации себя не оправдывают и быстро выходят из строя под действием высоких температур в рабочем пространстве печи.

Сечения для выхода газа, воздуха и газовоздушной смеси следует отрабатывать в процессе создания горелки. В процессе эксплуатации все эти сечения должны быть неизменными.

Количество газа и воздуха, подаваемого на горелку, следует измерять дроссельными устройствами на подводящих трубопроводах.

Сечения для прохода газа и воздуха в горелке и конфигурацию внутренних полостей следует выбирать таким образом, чтобы сопротивление на пути движения газа и воздуха внутри горелки было бы минимальным.

Давление газа и воздуха в основном должно обеспечивать требуемые скорости в выходных сечениях горелки. Желательно, чтобы подача воздуха в горелку была регулируемой. Неорганизованная подача воздуха в результате разрежения в рабочем пространстве или путем частичного инжектирования воздуха газом может допускаться только в особых случаях.

Конструкции горелок.

Основные элементы горелки газовой: смеситель и горелочная насадка со стабилизирующим устройством. В зависимости от назначения и условий эксплуатации горелки газовой её элементы имеют различное конструктивное исполнение.

В диффузионных горелках газовых в камеру сжигания подводится газ и воздух. Смешение газа и воздуха происходит в камере горения. Большинство диффузионных горелок газовых монтируют на стенках топки или печи. В котлах получили распространение т. н. подовые горелки газовые, которые размещаются внутри топки, в нижней её части. Подовая горелка газовая состоит из одной или нескольких газораспределительных труб, в которых просверлены отверстия. Труба с отверстиями устанавливается на колосниковой решётке или поду топки в щелевом канале, выложенным из огнеупорного кирпича. Через огнеупорный щелевой канал поступает требуемое количество воздуха. При таком устройстве горение струек газа, выходящих из отверстий в трубе, начинается в огнеупорном канале и заканчивается в топочном объёме. Подовые горелки создают малое сопротивление прохождению газа, поэтому они могут работать без принудительного дутья.

Диффузионные горелки газовые характеризуются более равномерной температурой по длине факела.

Однако эти горелки газовые требуют повышенного коэффициента избытка воздуха (по сравнению с инжекционными), а также создают более низкие тепловые напряжения топочного объёма и худшие условия для догорания газа в хвостовой части факела, что может приводить к неполному сгоранию газа.

Диффузионные горелки газовые применяют в промышленных печах и котлах, где требуется равномерная температура по длине факела. В некоторых процессах диффузионные горелки газовые незаменимы. Например, в стекловаренных, мартеновских и др. печах, когда идущий на горение воздух подогревается до температур, превышающих температуру воспламенения горючего газа с воздухом. Успешно применяются диффузионные горелки газовые и в некоторых водогрейных котлах.

В инжекционных горелках воздух для горения засасывается (инжектируется) за счёт энергии струи газа и их взаимное смешение происходит внутри корпуса горелки. Иногда в инжекционных горелках газовых подсасывание необходимого количества горючего газа, давление которого близко к атмосферному, осуществляется энергией струи воздуха. В горелках полного смешения (с газом перемешивается весь необходимый для горения воздух), работающих на газе среднего давления, образуется короткий факел пламени, а горение завершается в минимальном топочном объёме. В инжекционные горелках газовых частичного смешения поступает только часть (40 ÷ 60%) требующегося для горения воздуха (т. н. первичный воздух), который и смешивается с газом. Остальное количество воздуха (т. н. вторичный воздух) поступает к факелу пламени из атмосферы за счёт инжектирующего действия газо-воздушных струй и разрежения в топках. В отличие от инжекционных горелок газовых среднего давления, в горелках низкого давления образуется однородная газо-воздушная смесь с содержанием газа больше верхнего предела воспламенения; эти горелки газовые устойчивы в работе и имеют широкий диапазон тепловой нагрузки.

Для устойчивого горения газовоздушной смеси в инжекционных горелках газовых среднего и высокого давления применяют стабилизаторы: дополнительные поджигающие факелы вокруг основного потока (горелки с кольцевым стабилизатором), керамические туннели, внутри которых происходит горение газовоздушной смеси, и пластинчатые стабилизаторы, создающие завихрение на пути потока.

В топках значительных размеров инжекционные горелки газовые собирают в блоки из 2 и более горелок.

Широкое применение получили инжекционные горелки газовые инфракрасного излучения (т. н. беспламенные горелки), в которых основное количество получаемого при горении тепла передаётся излучением, т.к. газ сгорает на излучающей поверхности тонким слоем, без видимого факела. Излучающей поверхностью служат керамические насадки или металлические сетки. Эти горелки применяют для обогрева помещений с большой кратностью обмена воздуха (спортивные залы, торговые помещения, теплицы и др.), для сушки окрашенных поверхностей (тканей, бумаги и др.), разогрева мёрзлого грунта и сыпучих материалов, в промышленных печах. Для равномерного нагрева больших поверхностей (печей нефтеперерабатывающих заводов и др. промышленных печей) применяют т. н. панельные инжекционные излучающие горелки. В этих горелках газо-воздушная смесь из смесителя попадает в общий короб, а далее по трубкам смесь распределяется по отдельным туннелям, в которых и происходит её сгорание. Панельные горелки имеют малые габариты и широкий диапазон регулирования, малочувствительны к противодавлению в топочной камере.

Увеличивается применение газотурбинных горелок, в которых подача воздуха осуществляется осевым вентилятором, приводимым в движение газовой турбиной. Эти горелки предложены в начале 20 века (турбогорелка Эйкарта). Под действием реактивной силы вытекающего газа турбинка, вал и вентилятор приводятся во вращение в сторону, противоположную истечению газа. Производительность горелки регулируется величиной давления поступающего газа. Газотурбинные горелки могут применяться в топках котлов. Перспективными являются высоконапорные турбинные горелки газовые с самоподачей воздуха через рекуператоры и воздушные экономайзеры: газо-мазутные горелки газовые большой производительности, работающие на подогретом и холодном воздухе.

К горелкам предьявляют следующие требования:

1. Основные типы горелок должны изготавливаться на заводах серийно по техническим условиям. Если горелки изготовляют по индивидуальному проекту, то при вводе в эксплуатацию они должны пройти испытания для определения основных характеристик;

2. Горелки должны обеспечивать пропуск заданного количества газа и полноту его сжигания с минимальным коэффициентом расхода воздуха α, за исключением горелок специального назначения (например, для печей, в которых поддерживается восстановительная среда);

3. При обеспечении заданного технологического режима горелки должны обеспечить минимальное количество вредных выбросов в атмосферу;

4. Уровень шума, создаваемого горелкой, не должен превышать 85 дБ при измерении шумомером на расстоянии 1 м от горелки и на высоте 1,5 м от пола;

5. Горелки должны устойчиво работать без отрыва и проскока пламени в пределах расчетного диапазона регулирования тепловой мощности;

6. У горелок с предварительным полным смешением газа с воздухом скорость истечения газовоздушной смеси должна превышать скорость распространения пламени;

7. Для сокращения расхода электроэнергии на собственные нужды при использовании горелок с принудительной подачей воздуха сопротивление воздушного тракта должно быть минимальным;

8. Для уменьшения эксплуатационных расходов конструкция горелки и стабилизирующие устройства должны быть достаточно просты в обслуживании, удобны для ревизии и ремонта;

9. При необходимости сохранения резервного топлива горелки должны обеспечивать быстрый перевод агрегата с одного топлива на другое без нарушения технологического режима;

10. Комбинированные газомазутные горелки должны обеспечивать примерно одинаковое качество сжигания обоих видов топлива – газового и жидкого (мазута).

Диффузионные горелки

В диффузионные горелки воздух, необходимый для горения газа, поступает из окружающего пространства к фронту факела за счет диффузии.

Такие горелки применяются обычно в бытовых приборах. Их можно использовать также при увеличении расходе газа, если необходимо распределить пламя по большой поверхности. Во всех случаях газ подается в горелку без примеси первичного воздуха и смешивается с ним за пределами горелки. Поэтому иногда эти горелки называют горелками внешнего смешивания.

Наиболее простые по конструкции диффузионные горелки (рис. 7.1) представляют собой трубу с высверленными отверстиями. Расстояние между отверстиями выбирается с учетом скорости распространения пламени от одного отверстия к другому. Эти горелки имеют небольшие тепловые мощности и применяются при сжигании природных и низкокалорийных газов под небольшими водонагревательными устройствами.

Рис. 7.1. Диффузионные горелки

Рис.7.2. Подовая диффузионная горелка:

1 – регулятор воздуха; 2 – горелка; 3 – смотровое окно; 4 – центрующий стакан; 5 – горизонтальный тоннель; 6 – выкладки из кирпича; 7 – колосниковая решетка

К промышленным горелкам диффузионного типа относятся подовые щелевые горелки (рис. 7.2). Обычно они представляют собой трубу диаметром до 50 мм, в которой просверлены отверстия диаметром до 4 мм в два ряда. Канал представляет собой щель в поде котла, откуда и название горелок – подовые щелевые.

Из горелки 2 газ выходит в топку, куда из-под колосников 7 поступает воздух. Газовые струйки направляются под углом к потоку воздуха и равномерно распределяется по его сечению. Процесс смешения газа с воздухом осуществляется в специальной щели, сделанной из огнеупорного кирпича. Благодаря такому устройству усиливается процесс смешивания газа с воздухом и обеспечивается устойчивое зажигание газовоздушной смеси.

Колосниковая решетка закладывается огнеупорным кирпичом и оставляются несколько щелей, в которых размещаются трубы с просверленными отверстиями для выхода газа. Воздух под колосниковую решетку подается вентилятором или в результате разряжения в топке. Огнеупорные стенки щели являются стабилизаторами горения, предотвращают отрыв пламени и одновременно повышают процесс теплоотдачи в топке.

Инжекционные горелки.

Инжекционными называются горелки, в которых образование газовоздушной смеси происходит за счет энергии струи газа. Основной элемент инжекционной горелки – инжектор, подсасывающий воздух из окружающего пространства внутрь горелок.

В зависимости от количества инжектируемого воздуха горелки могут быть полного предварительного смешения газа с воздухом или с неполной инжекцией воздуха.

Горелки с неполной инжекцией воздуха. К фронту горения поступает только часть необходимого для сгорания воздуха, остальной воздух поступает из окружающего пространства. Такие горелки работают на низком давлении газа. Их называют инжекционными горелками низкого давления.

Основными частями инжекционных горелок (рис. 7.3) являются регулятор первичного воздуха, форсунка, смеситель и коллектор.

Регулятор первичного воздуха 7 представляет собой вращающийся диск или шайбу и регулирует количество первичного воздуха, поступающего в горелку. Форсунка 1 служит для превращения потенциальной энергии давления газа в кинетическую, т.е. для придания газовой струе такой скорости, которая обеспечивает подсос необходимого воздуха. Смеситель горелки состоит из трех частей: инжектора, конфузора и диффузора. Инжектор 2 создает разрежение и подсос воздуха. Самая узкая часть смесителя – конфузор 3, выравнивающий струю газовоздушной смеси. В диффузоре 4 происходит окончательное перемешивание газовоздушной смеси и увеличение ее давления за счет снижения скорости.

Из диффузора газовоздушная смесь поступает в коллектор 5, который и распределяет газовоздушную смесь по отверстиям 6. Форма коллектора и расположение отверстий зависит от типа горелок и их назначения.

Инжекционные горелки низкого давления имеют ряд положительных качеств, благодаря которым их широко применяют в бытовых газовых приборах, а также в газовых приборах для предприятий общественного питания и других коммунально-бытовых потребителей газа. Горелки используют также в чугунных отопительных котлах.

Рис. 7.3. Инжекционные атмосферные газовые горелки

а – низкого давления; б – горелка для чугунного котла; 1 –форсунка. 2 – инжектор, 3 – конфузор, 4 – диффузор, 5 – коллектор. 6 – отверстия, 7 – регулятор первичного воздуха

Основные преимущества инжекционных горелок низкого давления: простота конструкции, устойчивая работа горелок при изменении нагрузок; надежность и простота обслуживания; бесшумность работы; возможность полного сжигания газа и работа на низких давлениях газа; отсутствие подачи воздуха под давлением.

Важной характеристикой инжекционных горелок неполного смешения является коэффициент инжекции – отношение объема инжектируемого воздуха к объему воздуха, необходимого для полного сгорания газа. Так, если для полного сгорания 1 м 3 газа необходимо 10 м 3 воздуха, а первичный воздух составляет 4 м 3 , то коэффициент инжекции равен 4:10=0,4.

Характеристикой горелок является также кратность инжекции – отношение первичного воздуха к расходу газа горелкой. В данном случае, когда на 1 м 3 сжигаемого газа инжектируется 4 м 3 воздуха, кратность инжекции равна 4.

Достоинство инжекционных горелок: свойство их саморегулирования, т.е. поддержание постоянной пропорции между количеством подаваемого в горелку газа и количеством инжектируемого воздуха при постоянном давлении газа.

Смесительные горелки. Горелки с принудительной подачей воздуха.

Горелки с принудительной подачей воздуха широко применяют в различных тепловых устройствах коммунальных и промышленных предприятий.

По принципу действия эти горелки подразделяются на горелки с предварительным смешением газа (рис.7.4)и топлива и на горелки без предварительной подготовки газовоздушной смеси. Горелки обоих типов могут работать на природном, коксовом, доменном, смешанном и других горючих газах низкого и среднего давления. Диапазон рабочего регулирования - 0,1 ÷ 5000 м 3 /ч.

Воздух в горелки подается центробежными или осевыми вентиляторами низкого и среднего давления. Вентиляторы могут быть установлены на каждой горелке или один вентилятор на определенную группу горелок. При этом, как правило, весь первичный воздух подается вентиляторами, вторичный же практически не влияет на качество горения и определяется только подсосом воздуха в топочную камеру через неплотности топочной арматуры и лючки.

Преимуществами горелок с принудительной подачей воздуха являются: возможность применения в топочных камерах с различным противодавлением, значительный диапазон регулирования тепловой мощности и соотношения газ - воздух, сравнительно небольшие размеры факела, незначительный шум при работе, простота конструкции, возможность предварительного подогрева газа или воздуха и использования горелок большой единичной мощности.

Горелки низкого давления применяют при расходе газа 50 ÷ 100 м 3 /ч, при расходе 100 ÷ 5000 целесообразно использовать горелки среднего давления.

Давление воздуха в зависимости от конструкции горелки и необходимой тепловой мощности принимается равным 0,5 ÷ 5кПа.

Для лучшего перемешивания топливно-воздушной смеси в большинство горелок газ подается небольшими струями под различным углом к потоку первичного дутьевого воздуха. С целью интенсификации смесеобразования потоку воздуха придают турбулентное движение при помощи специально установленных завихряющих лопаток, тангенциальных направляющих и т.д.

К наиболее распространенным горелкам с принудительной подачей воздуха внутреннего смешения относят горелки с расходом газа до 5000 м3/ч и более. В них можно обеспечить заранее заданное качество подготовки топливно-воздушной смеси до ее подачи в топочную камеру.

В зависимости от конструкции горелки процессы смешения топлива и воздуха могут быть различными: первый - подготовка топливно-воздушной смеси непосредственно в камере смешения горелки, когда в топку поступает готовая газовоздушная смесь, второй - когда процесс смешения начинается в горелке, а заканчивается в топочной камере. Во всех случаях скорость истечения газовоздушной смеси разна 16...60 м/с. Интенсификации смесеобразования газа и воздуха достигают путем струйной подачи газа, применения регулируемых лопаток, тангенциального подвода воздуха и пр. При струйной подаче газа используют горелки с центральной подачей газа (от центра горелки к периферии) и с периферийной.

Максимальное давление воздуха на входе в горелку - 5 кПа. Она может работать при противодавлении и разрежении в топочной камере. В данных горелках в отличие от горелок внешнего смешения пламя менее светящееся и относительно небольших размеров. В качестве стабилизаторов наиболее часто применяют керамические тоннели. Однако могут быть использованы все рассмотренные выше способы.

Горелка типа ГНП с принудительной подачей воздуха и центральной подачей газа, сконструированная специалистами института Теплопроект, предназначена для использования в топочных устройствах со значительными тепловыми напряжениями. В этих горелках предусмотрено закручивание потока воздуха с помощью лопаток. В комплект горелки входят два сопла: сопло типа А, применяемое для короткофакельного сжигания газа с 4÷6 отверстиями для выхода газа, направленными перпендикулярно или под углом 45° к потоку воздуха, и сопло типа Б, используемое для получения удлиненного факела и имеющее одно центральное отверстие, направленное параллельно потоку воздуха. В последнем случае предварительное смешение газа и воздуха происходит значительно хуже, что приводит к удлинению факела.

Стабилизация факела, обеспечивается применением огнеупорного тоннеля из шамотного кирпича класса А. Горелки могут работать на холодном и подогретом воздухе. Коэффициент избытка воздуха - 1,05. Горелки такого типа применяют в паровых котлах, хлебопекарной промышленности.

Двухпроводная газомазутная горелка ГМГ предназначена для сжигания природного газа или малосернистых видов жидкого топлива типа дизельного, бытового, мазутов флотских Ф5, Ф12 и пр. Допускается совместное сжигание газа и жидкого топлива.

Газовое сопло горелки имеет два ряда отверстий, направленных под углом 90° друг к другу. Отверстия на боковой поверхности сопла позволяют подавать газ в закрученный поток вторичного дутьевого воздуха, отверстия на торцевой поверхности - в закрученный поток первичного воздуха.

Процесс образования газовоздушной смеси в горелках с принудительной подачей воздуха начинается непосредственной в самой горелке, а завершается уже в топке. В процессе сжигания газ сгорает коротким и несветящимся пламенем. Требующийся для сгорания газа воздух, подается в горелку принудительно с помощью вентилятора. Газ и воздух подаются по отдельным трубам.

Данный вид горелок еще называют двухпроводными или смесительными горелками. Чаще всего используются горелки, работающие на низком давлении газа и воздуха. Также некоторые конструкции горелок используются и при среднем давлении.

Устанавливаются горелки в топках котлов, в нагревательных и сушильных печах и т.д.

Принцип работы горелки с принудительной подачей воздуха:

Газ поступает в сопло 1 с давлением до 1 200 Па и выходит из него через восемь отверстий диаметром 4,5 мм. Эти отверстия должны быть расположены под углом 30° к оси горелки. Специальные лопатки, которые задают вращательное движение потоку воздуха, расположены в корпусе 2 горелки. В процессе работы газ в виде мелких струек поступает в закрученный поток воздуха, который помогает хорошему смешиванию. Горелка заканчивается керамическим тоннелем 4, имеющим запальное отверстие 5.

Рис. 7.4. Горелка с принудительной подачей воздуха:

1 - сопло; 2 - корпус; 3 - фронтальная плита; 4 – керамический тоннель.

Горелки с принудительной подачей воздуха обладают рядом достоинств:

–высокая производительность;

–широкий диапазон регулирования производительности;

–возможность работы на подогретом воздухе.

В существующих разнообразных конструкциях горелок интенсификация процесса образования газовоздушной смеси достигается следующими способами:

–разбиением потоков газа и воздуха на мелкие потоки, в которых проходит смесеобразование;

–подачей газа в виде мелких струек под углом к потоку воздуха;

–закручиванием потока воздуха различными приспособлениями, встроенными внутрь горелок.

Комбинированные горелки.

Комбинированными называются горелки, работающие одновременно или раздельно на газе и мазуте или на газе и угольной пыли.

Их применяют при перебоях в подаче газа, когда необходимо срочно найти другой вид топлива, когда газовое топливо не обеспечивает необходимого температурного режима топки; подача газа на данный производится только в определенное время (ночью) для выравнивания суточной неравномерности газопотребления.

Наибольшее распространение получили газомазутные горелки с принудительной подачей воздуха. Горелка состоит из газовой, воздушной и жидкостной частей. Газовая часть представляет собой полое кольцо, имеющее штуцер для подвода газа и восемь трубочек для распыления газа.

Жидкостная часть горелки состоит из мазутной головки и внутренней трубки, заканчивающейся форсункой 1 (рис. 7.5).

Подача мазута в горелку регулируется вентилем. Воздушная часть горелки состоит из корпуса, завихрителя 3, воздушной заслонки 5, с помощью которой можно регулировать подачу воздуха. Завихритель служит для лучшего перемешивания струи мазута с воздухом. Давление воздуха 2÷3 кПа, давление газа до 50 кПа, а давление мазута до 0,1 МПа.

Рис. 7.5. Комбинированная газомазутная горелка:

1 – мазутная форсунка, 2 – воздушная камера, 3 – завихритель, 4 – трубки выхода газа, 5 – воздушная регулировочная заслонка.

Применение комбинированных горелок дает более высокий эффект, чем одновременное использование газовых горелок и мазутных форсунок или газовых пылеугольных горелок.

Комбинированные горелки необходимы для надежной и бесперебойной работы газоиспользующего оборудования и установок крупных промышленных предприятий, электростанций и других потребителей, для которых перерыв в работе недопустим.

Рассмотрим принцип действия комбинированной пылегазовой горелки конструкции Мосэнерго (рис. 7.6)

При работе на угольной пыли в топку по кольцевому каналу 3 центральной трубы подается смесь первичного воздуха с угольной пылью, а вторичный воздух поступает в топку через улитку 1.

В качестве резервного топлива служит мазут, в этом случае в центральной трубе устанавливается мазутная форсунка. При переводе горелки на газовое топливо мазутную форсунку заменяются кольцевым каналом, по которому подается газовое топливо.

В центральной части канала устанавливается труба с чугунным наконечником 2. Наконечнике 2 косые щели, через которые выходит газ и пересекается с потоком закрученного воздуха, выходящего из улитки 1. В усовершенствованных конструкциях горелок в наконечнике вместо щелей предусмотрено 115 отверстий диаметром 7 мм. В результате скорость выхода газа увеличивается почти в два раза (150 м/с).

Рис. 7.6. Комбинированная пылегазовая горелка с центральной подачей газа.

1 – улитка для закручивания воздушного потока, 2 – наконечник газоподводящих труб,

3 – кольцевой канал для подачи смеси первичного воздуха с угольной пылью.

В новых конструкциях горелки применяется периферийная подача газа, при которой газовые струйки, имеющие более высокую скорость, чем воздушные, пересекают закрученный поток воздуха, движущийся со скоростью 30 м/с, под прямым углом. Такое взаимодействие потоков газа и воздуха обеспечивает быстрое и полное перемешивание, в результате чего газовоздушная смесь сгорает с минимальными потерями.

7.3. Автоматизация процессов сжигания газа .

Свойства газового топлива и современные конструкции газовых горелок создают благоприятные условия для автоматизации процессов сжигания газа. Автоматическое регулирование процесса горения повышает надежность и безопасность эксплуатации газоиспользующих агрегатов и обеспечивает их работу в соответствии с наиболее оптимальным режимом.

Сегодня в газоиспользующих установках применяются системы частичной или комплексной автоматизации.

Комплексная газовая автоматика состоит из следующих основных систем:

– автоматика регулирования;

– автоматика безопасности;

– аварийной сигнализации;

–телотехнического контроля.

Регулирование и управление процессом горения определяется работой газовых приборов и агрегатов в заданном режиме и обеспечением оптимального режима сгорания газа. Для этого регулирование процесса горения предназначена автоматика регулирования бытовых, коммунальных и промышленных газовых приборов и агрегатов. Таким образом, поддерживается постоянная температура воды в баке у емкостных водонагревателей, постоянное давление пара у паровых котлов.

Подача газа к горелкам газоиспользующих установок прекращается автоматикой безопасности в случае:

– погасание факела в топке;

– понижении давления воздуха перед горелками;

– овышении давления пара в котла;

– повышении температуры воды в котле;

– понижении разряжения в топке.

Отключение этих установок сопровождается соответственными звуковыми и световыми сигналами. Не менее важен и контроль загазованности помещения, в котором расположены все газовые приборы и агрегаты. Для этих целей устанавливают электромагнитные клапаны, которые прекращают подачу газа в случаях превышения ПДК в окружающем воздухе СН 4 и СО 2 .

Добиться оптимального режима в условиях технологического процесса можно при помощи приборов теплотехнического контроля

Условия эксплуатации газоиспользующего оборудования определяют степень его автоматизации.

Дистанционное управление газоиспользующих установок достигается путем использования приборов контроля и сигнализации.

Расчеты горелок.

В газомазутных топках, снабженных современными горелочными устройствами с автоматическим управлением процессом сжигания, стало возможным сжигать природные газы и мазут с малыми избытками воздуха практически при отсутствии или малой величине химической неполноты сгорания (менее 0,5%). Поэтому рекомендуется процесс сжигания этих топлив поддерживать с коэффициентом избытка воздуха за пароперегревателем не выше 1,03 ÷ 1,05.

Методы стабилизации пламени горелки в топке

Пределами устойчивой работы горелок является отрыв пламени от горелок и проскок пламени внутрь горелки.

Стабилизация пламени производится с помощью специальных устройств и создания условий для предотвращения отрыва или проскока:

· Поддержание скорости выхода ГВС в безопасных пределах;

· Поддержание температуры в зоне горения не ниже температуры воспламенения ГВС.

Когда в горелку поступает чистый газ без воздуха, то пламя в этом случае наиболее устойчиво, т.к. проскока быть не может, а отрыв маловероятен, т.к. такие устройства работают на низком давлении газа.

В горелках, в которых имеется готовая газо-воздушная смесь, т.е. газ и воздух, возможен отрыв и проскок. Проскок пламени в горелку можно предотвратить, если:

· Уменьшить выходное отверстие для ГВС;

· В устье горелки установить щелевой стабилизатор с размером щели не более 1,2мм или сетки с мелкой ячейкой, размером не более 2,5мм;

· Если охлаждать выходное отверстие горелки.

Отрыв пламени от горелки можно предотвратить, установив у устья горелки постоянно горящую запальную горелку, с помощью огнеупорных туннелей различной конструкции, установки рассекающего стабилизатора, установки в топке котла огнеупорной горки из огнеупорного кирпича. Горка (огнеупорная) в топке предотвращает отрыв пламени и поддерживает температуру в топке котла.

Газовые горелки

Газовой горелкой называется устройство, обеспечивающее устойчивое сжигание газообразного топлива и регулирования процесса горения.

Основные функции горелок:

· Подача газа и воздуха к фронту горения;

· Смесеобразование;

· Стабилизация фронта пламени;

· Обеспечение требуемой интенсивности процесса горения газа.

1. Диффузионные горелки.

2. Инжекционные среднего и низкого давления.

3. Кинетические – с принудительной подачей воздуха низкого и среднего давления.

4. Комбинированные газомазутные горелки низкого и среднего давления.

Все горелки должны пройти государственные испытания в специальных испытательных центрах и иметь «Сертификат соответствия российским стандартам»

(Испытания: г.Шахты, Ростовской области, Свердловская область: «Уральский испытательный центр горелочных устройств».

Диффузионная горелка . Диффузия – процесс самопроизвольного проникновения одного вещества в другое.

В диффузионных горелках весь, необходимый для сгорания газа воздух – вторичный. Диффузионные горелки практически нигде не применяются. Диффузионная горелка представляет собой трубу с отверстиями для выхода газа, расстояние между отверстиями определяется с учетом распространения пламени от одного отверстия к другому. В такую горелку подается чистый газ без примеси воздуха. Горелки маломощные, требуют большой объем топочного пространства или подачу воздуха в топку вентилятором.

В промышленности на старых заводах применяется подово-щелевая диффузионная горелка, представляющая собой трубу Æ 57мм с высверленными на ней в 2 ряда отверстиями.

К преимуществам диффузионных горелок можно отнести простоту конструкции и устойчивое пламя.

Инжекционная горелка. Подсос воздуха за счет разряжения, создаваемого струей истекающего газа, называется инжекцией, или подсос воздуха осуществляется за счет энергии струи газа. Инжекционные горелки бывают с неполной (50…60%) инжекцией воздуха и полной инжекцией.

В инжекционных горелках в горении участвует воздух первичный (50…60%) и вторичный из объема топки. Горелки эти называются еще саморегулирующимися (т.е., чем больше подача газа, тем больше засасывается воздуха).

Недостатки этих горелок: нуждаются в стабилизации пламени от отрыва и проскока. Горение – с шумом при работе.

Достоинства горелок: простота конструкции, надежность в работе, возможность полного сжигания газа, возможность работы на низких и средних давлениях, подача воздуха за счет энергии струи газа, что экономит электрическую энергию (вентилятора).

Основными частями инжекционных горелок являются:

· Регулятор первичного воздуха (1);

· Сопло (2);

· Смеситель (3).

Регулятор первичного воздуха представляет собой вращающийся диск, шайбу или заслонку, с помощью которых регулируется подача первичного воздуха.

Сопло служит для превращения потенциальной энергии давления газа – в кинетическую (скоростную), т.е. для придания газовой струе такой скорости, которая обеспечивала бы необходимый поток воздуха.

Смеситель горелки состоит из 3-х частей:

· Инжектора (4);

· Конфузора (5);

· Диффузора (7).

В инжекторе создается разрежение и создается подсос первичного воздуха.

Самая узкая часть горелки – конфузор, в котором происходит выравнивание газо-воздушной смеси.

В диффузоре происходит окончательное перемешивание газовоздушной смеси и увеличение ее давления за счет снижения скорости.

Горелка с принудительной подачей воздуха. Это кинетическая или двухпроводная горелка. Воздух для сгорания газа подается в горелку принудительно вентилятором 100%, т.е. весь воздух первичный. Горелка эффективная, большой мощности, не требует большого топочного пространства. Работает на низком и среднем давлении газа, нуждается в стабилизации пламени от отрыва и проскока.

В горелке имеется завихритель воздуха, предназначенный для полного перемешивания газа с воздухом внутри горелки.

У горелки имеется керамический туннель, выполняющий функции стабилизатора.

Комбинированные газомазутные горелки. У этих горелок помимо газовой части имеется форсунка для распыливания жидкого топлива. Одновременное сжигание газа и жидкого топлива разрешается кратковременно при переходе с одного вида топлива на другой.

Форсунка представляет собой конструкцию типа труба в трубе. По центральной трубе подается жидкое топливо, по межкольцевому пространству подается распыливающий воздух или пар.

Электромагнитная арматура.

Это клапаны КГ-70,40,20,10 и вентиль СВМГ, предназначенные для автоматического выключения и включения горелок.

Работают в системе автоблокировок и регулирования, предназначенных для отключения подачи газа на котел в случае отклонения какого-либо параметра работы котла от нормально-заданного.

Электромагнитные клапаны КПЭГ-100п, КПЭГ-50п также предназначены для работы в системе автоматической блокировки по отключению напряжения. Включается только вручную.

Устройство клапанов.

Клапаны КГ работают на газопроводах с давлением не более 0,5 кг/см. Клапан состоит из корпуса, крышки, между которыми зажата мембрана.

Сверху мембраны имеется металлический диск, снизу уплотнительная прокладка, выполняющая функцию клапана. Прокладка и металлический диск между собой стянуты болтом.

В верхней части крышки имеется колпак, под которым имеется болт-ограничитель прогиба мембраны.

В состав клапана КГ входит сервоклапан и катушка электромагнита. В сервоклапане имеются два отверстия, в верхней части перепускное, а снизу сбросное, которые по очереди бывают открытыми и закрытыми золотником, связанным через шток с сердечником катушки электромагнита.

В сервоклапане над золотником имеется короткая жёсткая пружина, которая при отключении напряжения плотно прижимается к седлу сбросного отверстия золотника.

При отсутствии напряжения на катушке электромагнита золотник сервоклапана под действием веса сердечника электромагнита, силы пружины перекрывает сбросное отверстие, т.е. сидит на седле сбросного отверстия.

Через сбросное отверстие, закрытое золотником, прекращается сброс газа из надмембранной полости ЭКГ в атмосферу. Перепускное отверстие в сервоклапане осталось открытым. Подмембранная полость клапана через прорези в корпусе, через открытое перепускное отверстие сообщается с надмембранной полостью, по принципу сообщающихся сосудов. Давление газа в подмембранной и в надмембранной становится равным. При этом мембрана, под действием веса диска на ней и силы пружины перекрывает проход газа.

При подаче напряжения на катушку электромагнита сердечник втягивается внутрь катушки, через шток приподнимает золотник от седла сбросного отверстия, открывая его и закрывая перепускное отверстие в верхней части сервоклапана.

Газ из надмембранной полости клапана КГ через открытое сбросное отверстие сбрасывается в атмосферу через импульсную трубку. При этом давление в надмембранной полости становится равным атмосферному давлению.

Мембрана, под действием входного давления газа под ней, прогнется вверх вместе с уплотнительной прокладкой снизу, и обеспечит проход газа на горелку. А перепускное отверстие сервоклапана при этом закрыто золотником и связи по дмембранного и надмембранного пространства клапана – нет.

Неисправности клапана КГ:

1. Негерметичность прилегания клапана к седлу. Пропуск газа на горелку в топку.

2. Негерметичность прилегания золотника сервоклапана к седлу сбросного отверстия. В этом случае, если сбросная трубка врезана в выходной газопровод горелки, согласно паспорта на клапан завода-изготовителя, то также произойдет загазовывание топки.

3. Негерметичное перекрытие золотником перепускного отверстия сервоклапана (напряжение на катушку подано, клапан открыт). При такой негерметичности, клапан может закрыться вследствие того, что газ из по дмембранной полости через прорези в корпусе и негерметично закрытое перепускное отверстие поступит в надмембранную полость клапана и он закроется. Для устранения негерметичности (вышеназванных) необходимо заменить уплотнительные поверхности, проявив при этом незаурядную фантазию, т.к. Российскими предприятиями ЗИП не поставляются. Для устранения негерметичности сервоклапана можно регулировать ход золотника устройством, находящимся в присоединении сердечника электромагнита со штоком золотника сервоклапана.

4. Утечка газа наружу через уплотнительную прокладку сервоклапана (нарисована синим).

5. Утечка газа через болт в крышке клапана под колпаком.

6. Негерметичная сборка в центре мембраны клапана. Если утечка сильная, то давление над мембраной и под мембраной выровняется, то клапан закроется и перекроет газ.

7. Порыв мембраны. При открытом клапане, когда напряжение подано. Давление над и под мембраной выровняется и клапан закроется. Мембраны обычно рвутся по периметру, там, где мембрана зажата болтами.

8. В верхней части сервоклапана прогибается пластмассовая втулка. Нарушается герметичность закрытия перепускного отверстия.

9. Утечки газа через микропоры в корпусе, крышки.

10. Сгорела катушка электромагнита.

Газовое автономное отопления является на сегодняшний день самым популярным в быту, учитывая масштабы применения. Природный газ представляет собой самый доступный вид топлива для эффективного обогрева жилых помещений в автономном режиме. Домашний котел - это технически совершенный, высоко технологичный агрегат, который посредством сжигания газа в камере сгорания обеспечивает нагрев теплоносителя в системе отопления. Сегодня на рынке отопительного и обогревательного оборудования широко представлены различные виды газовых котлов отопления, предназначенных для жилых помещений квартиры или частного дома практически любой площади.

Внутреннее устройство газовых котлов

Рассмотрим основные узлы и устройство газовых нагревательных котлов.

Теплообменники

Эффективность работы газового котла определяется теплообменником, который является одним из основных элементов конструкции. Как и котлы по типу размещения, теплообменники различаются по материалу изготовления. Наиболее распространены теплообменники трех видов:

• стальные — устанавливаются в газовых котлах бюджетных моделей;
• из нержавеющей стали – ими оснащаются котлы настенного типа;
• чугунные – оборудуются практически все модели в напольном исполнении.

Если говорить подробно о каждом типе теплообменников, то важно знать следующее:

1. Стальные устройства просты в изготовлении, но по долговечности проигрывают изделиям из нержавейки и из чугуна, так как подвержены коррозии. Кроме того, продукты окисления стали попадают в воду и накапливаются в радиаторах, поэтому стоимость агрегатов с теплообменником из стали ниже цены других вариантов исполнения, что при ограниченности бюджета часто становится главным критерием выбора.
2. Чугун – хрупкий материал, но эксплуатация в газовом котле исключает ударные нагрузки, и этот недостаток не принципиален. Чугун подвержен окислению, но в слабой степени, поэтому химический состав воды от контакта с чугуном почти не меняется. Теплоёмкость котлов с чугунными теплообменниками высока, что обусловлено характеристиками материала изготовления. Агрегаты данного типа долговечны.
3. Теплообменники из нержавеющей стали эстетичны, стойки к ударному воздействию и не изменяют химический состав воды. Цена их из трёх вариантов исполнения узла наиболее высока, так как обусловлена, кроме перечисленных достоинств, высокой стоимостью материала и сложной технологией изготовления.

Чугунные теплообменники и изделия из нержавеющей стали имеют примерно одинаковую эффективность и долговечность. Если при выборе газового котла исходить из соображений надёжности и функциональности, то следует отдать предпочтение моделям с чугунным теплообменником — автономное газовое отопление устанавливается не на один год, важно учитывать ресурс газового котла и возможность производства текущего ремонта.

Газовые горелки

Любой газовый отопительный котел, независимо от конструкции и вида, оснащен газовой горелкой. Это устройство, через которое в камеру сгорания осуществляется подача природного газа. Горелка оснащена форсунками, благодаря которым горящий газ распределяется по всей горелке, обеспечивая равномерный нагрев теплоносителя. Горелки, в зависимости от модели и типа котла, выпускаются нескольких разновидностей и классифицируются по двум параметрам: функциональности и предназначению.

По функциональности горелки делятся на следующие виды:

• диффузионные устройства — обеспечивающие смешение природного газа и кислорода уже в процессе горения;
• инжекционные горелки - обогащающие газ кислородом еще до поступления в камеру сгорания;
• горелки атмосферные – действующие по принципу инжекционных устройствах (степень насыщения газа кислородом менее интенсивная);
• регенеративные горелки — разогрев газа перед подачей в камеру сгорания осуществляется посредством работы регенератора;
• горелки с нагнетателем — работу по подаче топлива в камеру сгорания выполняет вентилятор;
• горелки с предварительным полным и неполным смешиванием.

На заметку: последний вид горелок для отопительных газовых котлов работает по принципу газового резака, где вместо природного газа используется бутан. Кислород смешивается с газом непосредственно на выходе из форсунки, создавая необходимую интенсивность горения топливной массы.

Помимо классификации газовых горелок по функциональности, существует их разделение по предназначению:

• бытовые;
• промышленные.

Бытовые газовые котлы с небольшой мощностью оснащены горелками атмосферного типа, так как в большинстве случаев требуется простота использования нагревательного агрегата и длительная эксплуатация.

Промышленные модели, обладающие большой мощностью, работа которых выполняется в режимах повышенной сложности, оснащаются инжекционными горелками.

Горелки, использующие работу воздушных нагнетателей, в газовых котлах устанавливаются редко.

Разновидности камер сгорания

Кроме разделения газовых котлов по типу теплообменника и виду газовой горелки, существует классификация отопительного оборудования по устройству камеры сгорания (топочной камеры).

Котлы могут быть:

• с открытой топкой;
• с закрытой камерой сгорания.

В первом случае для нормальной работы котла необходимым условием является наличие дымохода. Такие котлы обычно ставятся в частных домах, где планировка здания позволяет сделать дымоход нужной длины и соответствующего диаметра.

Важно! Дымоход должен отвечать требованиям проектной документации системы отопления, т.е. соответствовать мощности котла и архитектуре здания. От диаметра и длины трубы зависит интенсивность тяги, необходимой для горения топлива в камере сгорания и обеспечения безопасности эксплуатации отопительного оборудования.

Для отопления квартир небольшой площади используются котлы с закрытой топкой. Такие модели не требуют для своего монтажа устройство отдельного дымохода. Вывод продуктов горения осуществляется через отверстие в стеновой панели дома, в которое выводится коаксиальный дымоход, служащий одновременно и для подачи воздуха. В качестве резервного устройства в целях безопасности помещение дополнительно оборудуется принудительной вытяжкой (вытяжной вентилятор).

Котлы с закрытой топкой имеют существенное преимущество перед открытыми камерами сгорания. Воздух нагнетается в топку не только перед включением котла, но и продолжает поступать в камеру сгорания уже после его отключения. В результате из топки удаляются все остаточные продукты горения, включая газ, скопившийся в топке в результате аварийной утечки.

Котлы с принудительной вентиляцией обладают лучшими эксплуатационными характеристиками. Розжиг котла осуществляется быстрее, а топливная масса практически полностью выгорает. КПД у таких котлов, в сравнении с традиционными моделями, гораздо выше, что даёт существенную экономию газа.

Особенности бытовых газовых котлов

Разобравшись с различными видами котлов и их внутренним устройством, рассмотрим ещё один вид классификации - по способу нагрева теплоносителя. Речь пойдет об одноконтурных и двухконтурных отопительных котлах.

Одноконтурный котел используется только для монтажа домашней системы отопления в жилых объектах небольшой площади. Увеличение функциональности агрегата в данном случае ограничено технологическими возможностями однотрубной системы отопления. Котел не имеет специальных гидравлических устройств и приспособлений, способных обеспечить горячее водоснабжение в доме. В сравнении с двухконтурными котлами такие агрегаты значительно дешевле.

На заметку: Чтобы обеспечить жильё системой ГВС, одноконтурные котлы дополняют другим водогрейным прибором – бойлером косвенного нагрева (водогрейный электротитан), который устанавливают рядом с котлом. Объем емкости бойлера подбирается в зависимости от количества точек горячего водозабора (50-500-800 л.) и обуславливается мощностью его нагревательного элемента

Двухконтурные котлы выглядят во всех отношениях предпочтительнее. Такие агрегаты обладают большей мощностью и используются для отопления внутренних помещений и обеспечения жилого объекта горячей водой одновременно. Конструкция двухконтурных котлов оснащена как агрегатами для осуществления отопления жилья, так и узлами для системы горячего водоснабжения — емкостными или проточными водонагревателями.

Двухконтурный котёл легко и быстро приводится в действие, интенсивность нагрева теплоносителя соответствует заданным параметрам, а нагрев радиаторов отопления во всех помещениях происходит равномерно.

Единственный минус, как первого, так и второго типа двухконтурных котлов настенного расположения заключается в малой мощности водонагревательной системы – такие устройства имеют в конструкции ёмкость для горячей воды объёмом всего 50-100 л, тогда как напольные модели — 150-200 л.

Выводы

Все существующие сегодня модели бытовых газовых котлов способны удовлетворить необходимый минимум потребностей обитателей жилья. Выбор вида котла должен быть привязан в первую очередь к потребностям и условиям эксплуатации, поэтому приобретать излишне мощный агрегат не следует – большой запас мощности останется невостребованным. Однако и маломощный домашний котёл, не отвечающий требованиям – пустая трата денег.

При этом цена агрегата – не последний по важности критерий. Покупка дешёвого оборудования чревата частыми выходами его из строя и в конечном итоге обернётся высокими затратами на котёл низкого качества, поэтому выбирать устройство следует в среднем ценовом диапазоне, функциональность и качество изделий в котором часто отличается от топовых моделей лишь отсутствием одной-двух редко используемых опций.

Для хранения и транспортировки жидкого топлива и сжиженных газов предназначены специальные резервуары. Резервуар для жидкостей (керосин, бензин) называется ёмкостью для топлива. Резервуар для газа - газовым баллоном.

Баллоны продаются пустыми и представляют собой металлические (реже пластиковые) фляги с пробкой. Так как от трения жидкости о стенки ёмкости на пластике накапливается статическое электричество, металл предпочтительнее, как материал для изготовления резервуаров.

Устройство газовых баллонов

Газовый баллон - ёмкость цилиндрической формы, наполненная газом, находящимся под давлением (до 15 МПа). В верхней её части находится отверстие с резьбой, в которое ввинчивается запорный вентиль.

Для каждого наполнителя требуется специальная конструкция вентиля, поэтому важно соблюдать соответствие между типом емкости и топливом-наполнителем.

К герметичности и надёжности ёмкостей предъявляются высокие требования.

В комплектацию металлического газового резервуара входят:

• вентиль;
• корпус, состоящий из сварной обечайки, верхнего и нижнего днища;
• опорный башмак - стальная кольцевая опора, для поддержания устойчивости в вертикальном положении;
• предохранительный колпак - пластиковый или металлический элемент для защиты вентиля при транспортировке и эксплуатации;
• кольцо горловины - металлическая деталь с резьбой, на которую навинчивается колпак;
• иногда редуктор - приспособление для выравнивания уровня давления.

Стандартный вентиль состоит из:

• корпуса;
• запорного элемента;
• маховика.

Корпус вентиля изготавливается из стали и имеет форму тройника.

На всех трёх частях вентиля резьба. Нижняя часть предназначена для крепления вентиля к баллону, верхняя для крепления штока клапана, а боковая для заглушки.

Запорный элемент состоит из штока и пропускного клапана. Клапан регулирует поток газа через корпус, шток передаёт крутящий момент с маховика на клапан.

Маховик соединяется со штоком с помощью гайки. При повороте маховика клапан открывает или закрывает поток.

Устройство баллона повторяет конструкцию газовой зажигалки. Внутри находится вещество в двух фазах: жидкой и газообразной. Пустое пространство над поверхностью сжиженного вещества заполнено им же, но уже в виде газа, который и поступает в надлежащее оборудование.

Виды газовых баллонов

Классификация по материалу корпуса

Металлические газовые баллоны

Баллон из металла - самое простое и экономное решение проблемы хранения газов. Его корпус изготавливается из малоуглеродистой или легированной стали. Выпускаются ёмкости из металла с объёмом 5, 10, 12, 20, 27, 40 или 50 литров.

Пятидесятилитровые резервуары хранятся только на открытом воздухе в специальном металлическом шкафу с соответствующей маркировкой. Ёмкости меньшего размера допускается устанавливать в помещении.

Масса нетто пустого металлического баллона в зависимости от объёма составляет 4-22 кг.

Композитные (полимерные) газовые баллоны

Если нет необходимости в хранении большого объёма газа, то разумнее выбрать композитный баллон.

Главное его преимущество по сравнению с металлическим - меньший вес.

Разница по этому показателю составляет до 70%, что даёт возможность с удобством пользоваться ёмкостью с полимерным корпусом любителям спортивного туризма, охоты и рыбалки.

Дополнительные достоинства композитных баллонов по сравнению с металлическими:

• повышенная ударопрочность и взрывобезопасность (даже при воздействии открытого пламени);
• конструкция, исключающая утечку наполнителя;
• полностью исключено появление ржавчины на поверхности устройства;
• исключено образование искр;
• современный привлекательный внешний вид.

Композитный (полимерный) баллон представляет собой прозрачную колбу, наполненную сжиженным газом и помещённую в сменный пластиковый кожух.

Для изготовления колбы используются стекловолокно и эпоксидная смола.

В стекловолокно, которое используют для изготовления полимерных ёмкостей, не добавляют бор, что имеет значение для людей, уделяющих большое внимание экологической безопасности изделия. В процессе эксплуатации цвет колбы может измениться, но это не является дефектом.

Повышенная безопасность эксплуатации полимерных ёмкостей обеспечивается:

• обратным клапаном избыточного давления;
• плавкой (плавящейся) вставкой.

Под действием повышения температуры газ расширяется, вследствие чего появляются его излишки, которые и создают избыточное давление на стенки баллона.

Обратный клапан стравливает (выпускает) эти излишки равными порциями, понижая давление.

При воздействии особенно высокой температуры (например при пожаре), плавкая вставка расплавляется и выпускает газ, но процесс при этом управляем. Плавкая вставка срабатывает необратимо, после её срабатывания ёмкость придётся утилизировать.

Стабильная работа композитного баллона возможна при температуре внешней среды от -40 до + 60 градусов Цельсия. Масса нетто - до 8 кг.

Газовые картриджи

Для переносных газовых горелок, ламп, плит и т. п. производятся компактные одноразовые картриджи с объемом от 100 до 450 г. По внешнему виду они похожи на аэрозольные спреи.

Материал корпуса - сталь, покрытая оловом. При покупке нужно обращать внимание на диапазон температур, подходящий для конкретной модели картриджа. Некоторые виды портативных моделей не работают при температуре ниже -4 градусов Цельсия. Этот показатель зависит от состава смеси.

Изготовители наполняют картриджи летними, зимними и всесезонными смесями.

Ещё один параметр - тип подключения. Он должен совпадать с типом подключения на газовом приборе, иначе понадобится переходник или эксплуатация картриджа будет просто невозможна.

Классификация по назначению

По месту установки и назначению газовые баллоны условно подразделяются на:

• бытовые - для плит, котлов и отопительных приборов;
• туристические - для горелок, грилей, шашлычниц, осветительных и паяльных ламп, обогревателей, которые можно взять с собой в поход или на рыбалку;
• автомобильные - для использования в автомобиле с двигателем, работающем на газовом топливе;
• медицинские - для хранения дыхательных смесей в машинах скорой помощи, спасателей и пожарников, а также в отделениях интенсивной терапии и для кислородных коктейлей;
• промышленные - для хранения газов, используемых в металлургии, фармацевтике, химической промышленности и т. д;
• универсальные.

Помимо перечисленных сфер использования резервуаров для хранения газа существует ещё множество отраслей деятельности человека, в которых они необходимы.

Классификация по составу смеси

Газовый резервуар по названию наполнителя может быть:

• пропановый;
• бутановый;
• ацетиленовый;
• водородный;
• азотный;
• аргоновый;
• углекислотный;
• гелиевый;
• со сжатым воздухом;
• кислородный и т. д.

В бытовых целях и в туристических баллонах чаще всего используются пропан, бутан и их смеси.

Техническое название их название - СУГ (сжиженные углеводородные газы).

От состава смеси газов зависит подходящий температурный режим. В обычных климатических условиях разница небольшая. Параметр важен в случаях, если нужен баллон для работы в зимних условиях, на высокогорье или для специфических целей (например, для паяльной лампы).

При низких температурах лучше себя проявляет смесь пропана с изобутаном (изомер бутана). Эта смесь не наносит ущерба озоновому слою.

Вдыхание пропана или бутана опасно для человека, вплоть до смертельного исхода. Прямой контакт тела человека с жидким бутаном или струёй этого газа вызывает охлаждение до минус двадцати градусов Цельсия.

В пищевой промышленности эти вещества применяются как пищевые добавки, а в косметической в дезодорантах.

Пропан применяется при производстве растворителей.

Бутан используется в зажигалках, в качестве хладагента в и . По сравнению с привычным фреоном он менее производителен, но выигрывает по экологической безопасности.

Ацетилен применяют для сварки и резки металлов, в ракетных двигателях, в химической промышленности для получения взрывчатых веществ, каучука, пластмасс, уксусной кислоты и др. Вещество взрывоопасно при контакте с открытым воздухом, поэтому к нему добавляют активированный уголь или кизельгур (специальная пористая масса).

Водород используется в химической (при производстве аммиака), пищевой промышленности (для производства маргарина, растительных масел), при сварке, как ракетное топливо.

Азот применяется в химической, нефтегазовой, металлургической, фармацевтической, электронной промышленности.

Специфическое его использование - продувка и очистка ёмкостей, труб, а также глубокая заморозка и пожаротушение.

Аргон используется в накаливания, люминесцентных лампах, в металлургической и металлообрабатывающей промышленности при производстве многих металлов, в процессах, где необходимо исключить контакт расплавленной массы с кислородом (в том числе при пожарах), при сварке, в медицинских целях для наркоза и очистки воздуха, в пищевой промышленности, как упаковочный газ.

Углекислый газ заполняет огнетушители, им накачивают колёса . Он используется в торговле как хладагент и в пищевой промышленности при производстве газированных напитков.

Гелий необходим при сварке, резке, плавке металлов, для заполнения аэростатов, воздушных шаров, дыхательных смесей для , как хладагент в научных исследованиях. Сжиженный гелий - самая холодная жидкость на планете. Его транспортировку и хранение необходимо производить строго в вертикальном положении.

Сжатый воздух применяется во многих отраслях промышленности, но прежде всего для работы пневмоустройств и для получения инертных газов (гелия и др.).

Кислород используется для , обогащения этим веществом водоёмов, при производстве кислот и взрывчатых веществ, для получения «кислородных коктейлей».

Аммиак - ядовитый газ, сильнейший растворитель, поэтому нуждается в повышенном внимании к безопасности его транспортировки и хранения.

Его применяют при производстве азотной кислоты, удобрений, взрывчатых веществ и в медицине в виде 10%-ного раствора с бытовым названием - нашатырный спирт.

Хлор - ещё одно ядовитое вещество, которое применяют при производстве поливинилхлорида и искусственного каучука, в быту для отбеливания тканей, в медицине для дезинфекции.

Метан - СПГ (сжиженный природный газ), безопасен для человека. Его применяют для производства аммиака, удобрений, в огнетушителях, в медицине как снотворное, как топливо.

Хладоны или фреоны - используются в кондиционерах, и аэрозолях, а также при производстве пенопласта и пенополиуретана.

Классификация по способу подключения

При покупке газового баллона нужно выяснять тип подключения конкретной модели ёмкости и совместимость её с конкретным прибором.

Подключение может быть:

• Цанговое (нажимное или зажимное). Соединение происходит при помощи цанги, которая представляет собой цилиндрическую деталь, выполняющую роль зажима для подключаемой трубы. Чтобы соединить баллон с цанговым подключением и оборудование с резьбовым понадобится специальный переходник.
• Резьбовое (Еpi-gas). Подключение происходит за счёт соединения двух деталей с резьбой. Оно недостаточно надёжно для использования в газовом оборудовании, требует уплотнительных прокладок.
• Клапанное (Easy Click). Такое подключение гораздо проще и надёжнее резьбового, но используется лишь в некоторых моделях, в основном в Европе. Главное его преимущество - наибольшая степень защищённости от утечки.

  Недостатком является то, что такие ёмкости продаются вместе с горелками и подобрать такой же, после того, как закончился наполнитель очень сложно.

• Прокольное. Это тип подключения, предполагающий прокалывание оболочки баллона. Минус такого способа - невозможность отключить ёмкость от прибора до полного использования газа. Используется этот тип, в основном, для подключения небольших картриджей для туристических ламп, горелок, плит.

Какой лучше

Наиболее предпочтительными в быту являются композитные(полимерные) ёмкости. Преимущества по надёжности, компактности и другим показателям делают их очевидными лидерами, по сравнению с металлическими аналогами.

Недостаток полимерного резервуара заключается лишь в меньшем максимальном объёме.

Если для металлического баллона этот показатель составляет 50 литров, то для композитного 33,5 литров.

То есть, металлический резервуар целесообразно приобрести лишь в случае, когда предвидится большой расход газа, так как реже будет возникать необходимость заправки.

Объём, способ подключения и прочие параметры должны подбираться индивидуально, в соответствии с потребностями покупателя.

Если нужен запас топлива для портативного, в том числе туристического, газового оборудования, то выбирать изделие нужно среди компактных одноразовых картриджей с соответствующим типом подключения.

Выбор зависит и от того, при какой температуре будет использоваться газовое оборудование. На ёмкости указывается вид смеси - зимняя, летняя или всесезонная.

Эксплуатация газовых баллонов

Чтобы определить, каким веществом наполнен баллон, принято окрашивать его корпус в присвоенный этому газу цвет. Кислородный резервуар окрашивается в голубой, пропановый - в красный, водородный - в тёмно-зелёный цвет и т. д. Цвет корпуса композитного резервуара не имеет значения.

Ёмкость объёмом 50 литров может храниться только на улице в специальном металлическом шкафу с отверстиями для вентиляции, в вертикальном положении.

Шкаф устанавливается на несгораемом основании, исключающем просадку, и обязательно крепится к стене или основанию соседнего здания на расстоянии не менее 50 см от окон и дверей первого этажа и 3 м от окон и дверей цокольного этажа, а также выгребных ям и колодцев. Основание монтируется на высоте 15-20 см от земли.

Баллоны с объёмом до 40 л устанавливаются в помещении, не предназначенном для сна, вдали от электропроводов, на расстоянии не менее 50 см от , 1 метра от отопительного прибора и 5 метров от открытого пламени.

Нельзя устанавливать или хранить резервуары с топливом на чердаке или в подвале.

В помещении не должно быть легковоспламеняющихся и горючих веществ. Ёмкости с объёмом до 40 л тоже могут размещаться на улице с соблюдением тех же требований, что и к хранению пятидесятилитрового баллона.

Кислородные ёмкости допускается устанавливать под наклоном таким образом, чтобы вентиль располагался выше башмака. Остальные модели должны быть установлены вертикально.

Подключать баллон к приборам нужно через редуктор, который предназначен для выравнивания давления до уровня, необходимого для эксплуатации газовой плиты или другого устройства.

Запрещается пользоваться резервуарами для хранения газа лицам в возрасте до 14 лет. К использованию также не допускаются лица в состоянии алкогольного или наркотического опьянения.

Прежде чем приступить к использованию баллона, необходимо внимательно изучить инструкцию и правила безопасной эксплуатации оборудования.

• Нельзя оставлять без присмотра работающее оборудование.
• Запрещается использовать резервуар при обнаружении запаха газа или любой неисправности устройства и газовых коммуникаций. Для обнаружения утечки нельзя использовать открытое пламя.
• Запрещается использовать газопроводные трубы не по назначению.
• Нельзя подключать ёмкость с газом к самодельным приспособлениям.
• Запрещается пользоваться баллоном с утраченным серийным номером и штрих-кодом (если они стёрлись при эксплуатации). Это условие важно соблюдать, так как необходимо соблюдать соответствие марки топлива типу ёмкости.
• Периодически нужно проверять целостность клапана, который должен быть плотно ввинчен в соответствующее отверстие.
• В зимний период замёрзший вентиль допускается отогревать только горячей водой.
• Нельзя в одном помещении с кислородным резервуаром устанавливать ёмкости с другими газами.
• Запрещается использовать наполнитель баллона на 100% объёма. Требуемое остаточное давление не ниже 0,05 МПа, для ацетиленовых ёмкостей не ниже 0,3 МПа.

Порядок работы:

• Перед началом работы с газовым резервуаром или картриджем необходимо убедиться в исправности вентиля и резьбы бокового штуцера, для картриджа в исправности запорного устройства.
• Проверить на утечку.
• Прежде чем присоединить редуктор или шланг газового прибора к ёмкости, нужно ослабить регулировочный винт.
• После соединения ещё раз проводится проверка на утечку. Для это место подключения покрывают мыльной пеной. Если происходит утечка, появятся пузырьки.
• Если обнаружена утечка, необходимо оценить возможность самостоятельного устранения. Иногда достаточно подтянуть резьбовое соединение или сменить прокладку. Если таким образом утечка не устранена, то баллон подлежит отправке в ремонт.
• Если баллон исправен, то для начала подачи газа медленно повернуть маховик.
• После завершения использования баллона, установленного в помещении, вентили или краны на нём должны быть переведены в положение «закрыто».

Раз в пять лет металлический резервуар для хранения газа должен проверяться на исправность всех деталей.

Композитные изделия допустимо проверять один раз в 10 лет. Текущую проверку состояния ёмкости нужно проводить каждый раз перед, во время и после наполнения емкости топливом.

Маркировка годного изделия должна содержать следующую информацию:

• товарный знак изготовителя;
• дату изготовления;
• клеймо ОТК завода-изготовителя;
• номер баллона;
• рабочее давление;
• масса нетто;
• объём;
• дату проведения последнего контроля;
• клеймо испытательного пункта;
• пробное давление;
• год проведения следующего осмотра.

Для баллонов с ацетиленом дополнительно должны быть указаны:

• дата наполнения;
• клеймо наполнительной станции;
• дата проверки наполнителя;
• клеймо, подтверждающее факт проверки наполнителя.

После осмотра принимается решение о пригодности устройства для дальнейшего использования. Если обнаружены дефекты и неисправности ёмкость для газа в опорожнённом виде отправляется в ремонт.

Неисправности и ремонт

Гарантийный и послегарантийный ремонт газового баллона должны осуществляться квалифицированным специалистом.

Попытки самостоятельно устранить неисправности приводят к трагическим последствиям.

Причины, по которым резервуар для газа признаётся непригодным для эксплуатации при текущей проверке и отправляется в ремонт:

• неисправность вентиля, манометра (в том числе трещины на стекле, препятствующие снятию показаний);
• повреждение, смещение или отсутствие башмака;
• износ или неисправность резьбы кольца горловины;
• нарушение герметичности, утечка;
• для металлических ёмкостей несоответствие или нарушение окраски.

Резервуар для хранения газа подлежит утилизации, а не ремонту при обнаружении следующих недостатков:

• значительные наружные повреждения: коррозия, вмятины, выпуклости, свищи, трещины, риски, глубиной более 10% толщины стенки ёмкости;
• отсутствие паспортных данных, маркировки полностью или частично (если по остаточным сведениям нет возможности восстановить маркировку);
• трещины на сварном шве и вокруг него шириной более 0,2 мм и более 30% его длины.

Все остальные ёмкости после гарантийного или постгарантийного ремонта пригодны для дальнейшего использования.

Гарантия

На газовые баллоны устанавливается срок гарантии 1-2 года со дня продажи, в зависимости от материала корпуса. Срок службы резервуара - до 30 лет.

Условия для выполнения заводом-изготовителем гарантийных обязательств:

• наличие паспорта;
• сохранность заводской маркировки и серийного номера на устройстве;
• строгое соблюдение инструкции по транспортировке, хранению, установке, эксплуатации и обслуживанию устройства, а также руководства пользователя;
• наличие гарантийного талона, заполненного продавцом;
• для некоторых изготовителей обязательное условие - регистрация гарантии на официальном сайте завода;
• отсутствие следов попытки самостоятельного ремонта или переклеивания маркировки.

Исполнение гарантийных обязательств берёт на себя производитель.

В них входят:

• тестирование;
• бесплатный ремонт;
• замена на аналогичное по техническим характеристикам оборудование должного качества;
• денежная компенсация.

Гарантия не распространяется на кожух композитного баллона, а также на ёмкости со следующими внешними дефектами, возникшими при транспортировке и эксплуатации потребителем:

• механические повреждения цилиндра от контакта с острым предметом или полученные в результате падения, удара - царапины, выбоины, вмятины, деформация, трещины, потёртости, вызвавшие уменьшение толщины стенки баллона;
• потемнение цвета вентиля или появление вкраплений на его корпусе.

Производители газовых баллонов

Компания - французский производитель товаров для отдыха и туризма. Производство находится в Китае.

Одно из направлений её деятельности - изготовление шашлычниц, грилей, паяльных ламп, горелок, плит, портативных осветительных ламп. Все эти приборы оснащаются газовыми баллонами- картриджами собственного производства.

Многолетняя история компании подтверждает высокий уровень качества, надёжности и безопасности её продукции. Тип подключения – цанговый, прокольный или клапанный. Гарантия на картриджи - 6 месяцев.

Эта американская компания - партнёр Campingaz. создаёт свою продукцию, используя опыт и знания, накопленные любителями туризма, охоты и рыбалки со всего света.

В ассортимент компании входят портативные , горелки, лампы и картриджи для них. Тип подключения – резьбовой. Гарантия - 1 год.

Молодая компания по производству товаров для туризма. Завод находится в Китае. Кредо марки - качество за разумные деньги. Продукция компании сертифицирована и полностью соответствует требованиям международных стандартов.

Fire-Maple предлагает покупателям картриджи с резьбовым подключением объёмом 230 и 450 г. Гарантийный срок на них - 2 года.

Кредо американской компании - полностью переосмысленный процесс мобильного приготовления пищи.

Для своей продукции Jetboil выпускает газовые картриджи объёмом 100, 230 и 450 г со смесью пропана и изобутана, которая подходит для использования в зимнее время.

Kovea

Южно-корейская компания Kovea производит газовое оборудование и сопутствующие товары. Сама компания и её продукция отмечены многочисленным наградами, что подтверждает высокий уровень качества товаров этой марки.

В ассортименте компании баллоны с цанговым подключением объёмом 220 г и с резьбовым подключением объёмом 230 и 450 г. Гарантия на все виды продукции - 12 месяцев.

MSR

Американский бренд MSR выпускает товары для туризма и альпинизма. Производство находится в Южной Корее.

Баллоны этой марки наполнены смесью бутан и пропана в соотношении 80:20, которая показала хорошие результаты работы при низкой температуре. Встроенный поплавковый датчик поможет определить остаток газа. Объём картриджа 110, 226 и 450 г.

Шведская марка по производству снаряжения для туризма выпускает несколько видов газовых картриджей с резьбовым подключением. Среди них есть смеси для лета, зимы и всесезонные. Объём баллонов 100, 135, 190, 230 и 450 г.

Российская марка товаров для туризма и активного отдыха. Вся продукция этого бренда проходит проверку в реальных условиях до поступления в продажу. В ассортименте компании два вида смеси для газовых баллонов: всесезонная и зимняя. Объём резервуаров 220, 230, 336, 450 г. Способ подключения резьбовой и нажимной цанговый.

Tramp

Южно-корейская торговая марка Tramp выпускает портативные газовые баллоны со всесезонной смесью с цанговым и резьбовым подключением объёмом 220,230 и 450 г.