Смешивается газовоздушная смесь в бемпламенных горелках с небольшим избытком воздуха, затем поступает в раскаленные огнеупорные каналы, интенсивно нагревается и сгорает. Так как пламя не выходит из канала, этот процесс сжигания газа называется беспламенным. Но название это условное, по причине наличия пламя в каналах.
Классификация горелок 1
Классификация горелок 2
Газовоздушная смесь нагревается от раскаленных стенок канала. Там где есть расширения каналов или около плохо обтекаемых тел создаются зоны задержки горячих продуктов сгорания. Эти зоны являются устойчивыми источниками постоянного подогрева и зажигания газовоздушной смеси. Беспламенная панельная горелка изображена на рисунке 3. Газ, поступающий из газопровода 7 в сопло 5, инжектирует необходимое количество воздуха, которое контролируется с помощью регулятора воздуха 6. Газовоздушная смесь, образованная в смесителе 4, поступает в распределительную камеру 3, проходит по ниппелям 2 и поступает в керамические тоннели 1. Где происходит дальнейшее сжигание газовоздушной смеси. Распределительная камера 3 от керамических призм 8 теплоизолирована слоем диатомитовой крошки, что уменьшает теплоотвод из реакционной зоны.
Рисунок 1 — Беспламенная панельная горелка
1 — тоннель; 2 — ниппель; 3 — распределительная камера; 4 — смеситель; 5 — сопло; 5- регулятор воздуха; 7- газопровод; 8 — керамические призмы
Достоинства беспламенных горелок:
- полное сгорание газа при малых избытках воздуха;
- возможность достижения высоких температур горения;
- сжигание газа с высоким тепловым напряжением объема горения;
- передача значительного количества теплоты излучением в инфракрасной области спектра.
Недостатки беспламенных горелок:
- большие габариты;
- узкие пределы регулирования производительности;
- невозможно применять газ, подогретый до высокой температуры.
По конструкции огневой беспламенные горелки с огнеупорными насадками подразделяют на:
- горелки с насадками, имеющие каналы неправильной геометрической формы;
- горелки с насадками, имеющие каналы правильной геометрической формы;
- горелки, у которых пламя стабилизируется на огнеупорных поверхностях топки.
Большой популярностью пользуются горелки с насадками правильной геометрической формы. У таких горелок огнеупорные насадки состоят из керамических плиток размером 65x45x12 мм. Также беспламенные горелки носят название горелок инфракрасного излучения.
Тела являются источниками теплового излучения, которое возникает за счет колебательного движения атомов. Тепловая энергия веществ, при излучении становится энергией электромагнитных волн.
Они распространяются от источника со скоростью, равной скорости света, наталкиваются на различные предметы и легко превращаются в тепловую энергию, величина которой зависит от температуры излучающих тел. Каждой температуре соответствует определенный интервал длин волн, излучаемых телом. В нашем случае теплота излучения передается передача в инфракрасной области спектра. Работающие по такому принципу горелки называются инфракрасными излучающими горелками.
При работе инфракрасных горелок на газе среднего давления используются специальные плиты из жаропрочных пористых материалов, у которых вместо цилиндрических каналов узкие искривленные каналы, оканчивающиеся расширяющимися камерами сгорания.
В процессе сжигания газа в многочисленных каналах различных насадок происходит нагрев их внешних поверхностей до температуры около 1 000 °С. В этом случае поверхности становятся оранжево-красного цвета и становятся источниками инфракрасных лучей, которые поглощаются различными предметами и вызывают нагрев.