В многих зданиях и промышленных объектах дизельное топливо по-прежнему остается одним из основных видов топлива для производства тепла. Дизельные горелки, распыляя и сжигая это топливо, создают стабильное и мощное пламя, которое может надежно и непрерывно обеспечивать необходимое отопление для различных систем. В этой статье мы рассмотрим типы дизельных горелок, их компоненты, детали, применения, методы ремонта и обслуживания, а также наиболее популярные модели этих горелок, чтобы пользователи могли сделать правильный выбор.
Что такое дизельная горелка?
Дизельная горелка — это тип промышленной горелки, которая сжигает дизельное топливо для обеспечения тепла или энергии, необходимой для систем отопления. Эти горелки используются в домах, коммерческих зданиях и даже в мастерских и на производстве; особенно в местах, где доступ к городскому газу отсутствует или ограничен.
В дизельной горелке топливо сначала проходит через фильтры, чтобы удалить примеси. Затем оно поступает в камеру через специальные форсунки и смешивается с воздухом, подаваемым вентилятором. Эта смесь воспламеняется в камере сгорания, производя необходимое тепло для системы отопления.
Дизельная горелка РАДМАН (дизельно-газовая)
Двухтопливные горелки РАДМАН предназначены для городских, полу промышленных и промышленных применений и благодаря способности работать как на газе, так и на дизельном топливе обеспечивают высокую гибкость в различных условиях поставки топлива. В случаях, когда доступ к газу ограничен или требуется резервное топливо, система полного переключения горелки позволяет изменить топливо без остановки и с соблюдением всех требований безопасности.
Точная конструкция серии сгорания и системы смешивания воздуха и топлива в этих моделях обеспечивает стабильное пламя, полное сгорание и низкий уровень выбросов при использовании обоих видов топлива. Использование ступенчатых или модульных электронных систем также минимизирует вмешательство человека и гарантирует точный контроль соотношения воздуха и топлива. Все эти конструкции соответствуют стандартам BS-EN 676 для газовых горелок и BS-EN 267 для горелок на жидком топливе.
Кроме того, достижение коэффициента преобразования до 1:5 при работе на дизельном топливе создает подходящий диапазон регулировки и способствует более экономичной эксплуатации при различных мощностях. Также возможен выпуск версий с несколькими топливами (способных работать на LPG или мазуте в определенных моделях), чтобы выбор горелки осуществлялся на основе реальных нужд каждого проекта.
Компоненты дизельной горелки
Дизельная горелка состоит из различных частей и оборудования, каждая из которых выполняет конкретную задачу по обеспечению топлива, регулировке воздуха и созданию стабильного пламени. Каждая из этих компонентов играет определенную роль в правильной работе горелки и достижении стабильного сгорания. Правильная координация этих компонентов обеспечивает безопасную, стабильную и высокоэффективную работу горелки. Ниже описаны основные компоненты дизельной горелки и роль каждого из них.
1- Система подачи воздуха: Эта система включает вентилятор, электродвигатель и воздушную заслонку, которые отвечают за подачу воздуха для сгорания.
2- Серия сгорания: Серия сгорания включает диффузоры и свирлеры, встроенные в путь воздуха, которые обеспечивают правильное распределение воздуха в различных частях горелки, а также создают вихрь в потоке или вихрь перед горелкой, производя стабильное пламя с размерами, соответствующими камере сгорания, и с низким уровнем выбросов загрязнителей.
3- Система подачи топлива дизельного: Эта система включает трубопроводы дизельного топлива и форсунку дизельного топлива в методах распыления под давлением и распыления с помощью воздуха/пара.
В модульных горелках регулятор дизельного топлива, отвечающий за регулировку давления для требуемого расхода горелки, является основным компонентом системы подачи топлива дизельного.
4- Рампа топлива дизельного: Эта рампа отвечает за подачу топлива к горелке, включая фильтр дизельного топлива, насос и электродвигатель, электромагнитные клапаны для отключения и подключения потока топлива, переключатели контроля давления и манометры для отображения давления линии.
5- Система безопасности горелки: Эта система включает датчики воздуха, переключатели давления воздуха и топлива, а также монитор пламени.
6- Система электричества и управления горелкой: Эта система включает цепь питания и управления горелкой. Цепь питания включает контакторы, реле, предохранители и систему запуска двигателя. Система управления включает реле и системы обработки контроля сгорания. Кроме того, актуаторы, установленные на воздушной заслонке и топливе, являются компонентами системы управления горелкой.
Как происходит сгорание дизельного топлива
Чтобы дизельное топливо могло реагировать с воздухом и сгорать, оно должно быть превращено в очень мелкие частицы. Этот процесс называется распылением или атомизацией топлива. Чем меньше размер капель, тем больше контакт топлива с воздухом, и дизельное топливо лучше смешивается с кислородом; в результате сгорание происходит полнее, предотвращая недожог, дым и загрязнение.
Для распыления дизельного топлива используются различные методы; включая распыление под давлением (Pressure Atomization), распыление с помощью воздуха или пара (Air/Steam Atomization) и распыление с центробежной системой (Centrifugal Atomization). Среди них центробежная система является распространенной в горелках с вращающейся чашей. Ниже каждый метод подробно объяснен.
Распыление дизельного топлива под давлением (Pressure Atomization)
В этом методе дизельное топливо проходит через очень маленькое отверстие под высоким давлением (например, около 25 бар). Это высокое давление заставляет топливо сначала превращаться в маленькие нити, а затем в мелкие капли. Мелкие капли лучше смешиваются с воздухом для сгорания и создают более равномерное пламя.
Структура форсунок, выполняющих эту задачу (давление атомайзеры), видна на изображении ниже.
Распыление с помощью воздуха или пара (Air/Steam Atomization)
В этом методе дизельное топливо распыляется с использованием струи воздуха или пара. Давление дизельного топлива обычно ниже, чем в методе под давлением (например, до 10 бар), и воздух или пар также подается под давлением близким к этому. Смесь дизельного топлива и воздуха/пара проходит через маленькое отверстие и превращается в очень мелкие капли.
Центробежное распыление (Centrifugal Atomization)
Этот метод в основном используется в горелках Rotary Cup. Топливо поступает в вращающуюся чашу под относительно низким давлением. В результате вращения чаши поток топлива прилипает к внутренней стенке в виде тонкого слоя и под влиянием центробежной силы перемещается к краям. На краю чаши этот слой топлива разрывается и превращается в мелкие капли. Одновременно вспомогательная струя воздуха под высоким давлением сталкивается с потоком топлива и завершает процесс распыления.
Этот метод благодаря своей особой и сложной структуре очень подходит для тяжелых топлив, таких как мазут; поскольку имеет большие отверстия, и примеси в топливе могут проходить через них. В противоположность этому, для более легких топлив, таких как дизельное топливо, использование горелки с вращающейся чашей не обязательно, и обычно используются методы распыления под давлением и распыления с помощью воздуха/пара. В целом, такие горелки предназначены специально для тяжелых топлив с примесями.
Шаблоны распыления дизельного топлива и их влияние на качество пламени
Форма и шаблон распыления дизельного топлива сильно влияют на качество сгорания, потребление топлива и производство загрязнителей. В зависимости от типа форсунки, давления топлива и потока воздуха формируются разные шаблоны распыления. Два распространенных шаблона:
Hollow Cone: Кольцевое и полое распыление; более мелкие капли и более равномерное распределение; подходит для горелок с низким давлением воздуха.
Full Cone: Конусное и полное распыление; с лучшим проникновением в камеру сгорания; подходит для применений, требующих более сильного пламени.
Влияние угла распыления дизельного топлива на длину пламени
Малый угол: Вихри воздуха уменьшаются, воздух меньше возвращается к корню пламени, и длина пламени увеличивается.
Большой угол: Воздух лучше возвращается к области головки форсунки, капли топлива сгорают быстрее, и пламя становится короче.
Слишком большой угол: Пламя сталкивается со стенкой камеры и вызывает повреждение стенки.
Схема ниже показывает три разных состояния угла распыления и формирования пламени.
Работа дизельных горелок
Работа дизельной горелки состоит из нескольких простых, но очень важных этапов. В этом процессе каждая часть имеет конкретную задачу, чтобы в итоге создать стабильное и контролируемое пламя.
1-Перекачка и подготовка топлива дизельного
Сначала насос дизельного топлива перекачивает топливо под подходящим давлением к форсунке. Это давление должно быть постоянным и точным, чтобы горелка могла работать правильно.
2-Распыление топлива дизельного в форсунке
Дизельное топливо распыляется в форсунке в виде очень мелких капель. Это измельчение топлива помогает дизельному топливу лучше смешиваться с воздухом и происходить более полному сгоранию.
3-Подача воздуха и регулировка соотношения воздуха к топливу дизельному
Одновременно с распылением дизельного топлива вентилятор подачи воздуха вводит необходимый воздух в камеру сгорания, и заслонка регулирует количество этого воздуха, чтобы установить правильное соотношение воздуха к топливу. Эта точная регулировка приводит к стабильному пламени, снижению потребления топлива и уменьшению дыма и загрязнений.
4-Искровое зажигание и начало сгорания дизельного топлива
После того, как воздух и топливо хорошо смешаны, система искрового зажигания зажигает их. На этом этапе формируется пламя, и горелка входит в фазу стабильной работы.
5- Производство тепла и передача энергии
Созданное пламя в дизельной горелке обеспечивает необходимую тепловую энергию для систем отопления, паровых котлов и промышленного оборудования. Количество этого тепла в зависимости от мощности горелки может варьироваться от нескольких сотен киловатт до нескольких мегаватт.
Применения дизельных горелок
Дизельная горелка используется в различных отраслях для обеспечения равномерного и контролируемого тепла, особенно в регионах, где доступ к природному газу ограничен или они используются в качестве резервного топлива. Наиболее важные применения:
Котлы горячей воды и пара: Обеспечение необходимой тепловой энергии для производства горячей воды или пара в системах отопления и промышленных.
Печи для цемента: Создание высокой температуры для обжига сырьевых материалов и улучшение качества продукта с полным сгоранием и снижением потребления топлива.
Печи для керамики и плитки: Обеспечение равномерного тепла для обжига керамических материалов и повышение качества и прочности конечного продукта.
Советы по выбору дизельных горелок
При выборе дизельной горелки необходимо учитывать несколько факторов, которые объяснены ниже:
Тепловая мощность: Мощность горелки должна выбираться на основе реальных нужд системы отопления или промышленной. Слишком большая мощность приводит к потере энергии, а слишком малая — к недостатку тепла.
Тип и качество топлива: Потребляемое топливо должно соответствовать рекомендациям производителя и быть стандартным и качественным, чтобы предотвратить снижение эффективности и увеличение загрязнения.
Высота установки над уровнем моря: на больших высотах из-за снижения плотности воздуха тепловая мощность горелки уменьшается и должна учитываться в проектировании системы.
Ремонт и обслуживание дизельной горелки
Для стабильной работы и долгого срока службы необходимо соблюдать правила обслуживания:
- Периодический визуальный осмотр дизельной горелки и форсунок для обеспечения качества пламени.
- Обслуживание насоса дизельной горелки и контроль давления топлива.
- Регулировка потребления дизельной горелки на основе тепловых нужд машинного зала.
- Проверка и замена изношенных частей.
Регулярное обслуживание снижает риски, повышает эффективность и экономит топливо.
Наиболее популярные дизельные горелки
Дизельная горелка в различных диапазонах тепловой мощности имеет разные применения:
- Мощности менее 1 МВт: обычно используются в малых системах отопления, тепловых котлах для больших домов, машинных залах и легких мастерских.
- Мощности от 1 до 3 МВт: Этот диапазон имеет наибольшее применение в мастерских и средних отраслях. Включая котлы горячей воды и пара для больших зданий, мастерских по окраске и покрытиям, теплиц, молочных заводов, промышленных пекарен и мастерских по сушке.
- Мощности выше 3 МВт: на этом уровне горелки в основном используются на цементных заводах, в нефтехимии, электростанциях, сталелитейной промышленности и тяжелых тепловых процессах, где требуется непрерывное и высокое производство тепла.
Дизельные горелки; эффективное решение для отраслей
Дизельная горелка является основными компонентами промышленных и коммерческих систем отопления. Дизельная горелка с высокой эффективностью и точным контролем топлива и воздуха производит равномерное и надежное тепло. Кроме того, с снижением загрязнений дизельная горелка является подходящим вариантом для отраслей, таких как плавка металлов, производство стекла, керамики и цемента. В регионах, где доступ к природному газу ограничен или дорог, эти горелки представляют собой экономичное и надежное решение для обеспечения тепла.
РАДМАН, обладая опытными специалистами и используя новейшие глобальные технологии в отрасли сгорания, смог предложить свои газовые горелки в различных мощностях с наивысшей эффективностью и безопасностью. Для выбора дизельной горелки в соответствии с вашим проектом вы можете связаться с РАДМАН и воспользоваться специализированной консультацией наших экспертов.
Часто задаваемые вопросы о дизельной горелке
1- Что такое дизельная горелка и как она работает?
Дизельная горелка — это устройство, которое сжигает дизельное топливо и смешивает его с воздухом, производя необходимое тепло для котлов, печей и систем отопления.
2- Какие основные компоненты дизельной горелки?
Среди основных компонентов можно назвать вентилятор подачи воздуха, форсунку распыления топлива, насос дизельного топлива, систему искрового зажигания и цепь контроля безопасности.
3- В каких отраслях используются дизельные горелки?
Эти горелки применяются в паровых и водогрейных котлах, печах для цемента, керамики, стекла, пищевой промышленности и теплицах.
4- На какие факторы следует обратить внимание при выборе подходящей дизельной горелки?
Необходимая тепловая мощность, качество топлива, условия высоты над уровнем моря и тип промышленного процесса — это наиболее важные критерии выбора.
5- Как выполняется обслуживание и сервис дизельной горелки?
Регулярный сервис включает осмотр пламени и форсунки, контроль давления насоса, регулировку количества топлива и замену изношенных частей, что приводит к увеличению срока службы и эффективности горелки.
