Горелки жидкотопливные


Сегодня мы поговорим про котлы на жидком топливе. Отзывы про них разные, но больше, конечно, положительных. Несмотря на то, что приходится иметь дело с легковоспламеняющимися жидкостями, при правильном подходе это безопасно. Мы рассмотрим основные модели с их преимуществами и недостатками, погорим про самую важную часть в конструкции агрегата – жидкотопливные горелки для котлов. Что характерно, их можно встраивать как в газовые, так и в твердотопливные нагреватели, но с учетом некоторых конструктивных особенностей.

Устройство жидкотопливного котла отопления

жидкотопливные котлы отопления

Жидкотопливные котлы отопления, как и нагреватели на других видах горючего, предназначены для нагрева жидкости. Поэтому их принципиальная конструкция ничем не отличается от твердотопливных, газовых или электрических агрегатов. Основные элементы:

  • корпус;
  • камера горения;
  • источник тепла;
  • теплообменник.

Как видите, ничего сверхъестественного нет. Учитывая особенность горючего, а именно то, что оно находится в жидком состоянии, основной конструкторской задачей было максимально эффективно преобразовать энергию от его горения в тепловую энергию. Это осуществляется посредством надувной или как ее еще называют вентиляторной жидкотопливной горелки для котлов. О ней мы расскажем несколько позже.

Обязательно должен быть установлен насос, который будет качать энергоноситель к горелке. Хотя про котлы на жидком топливе отзывы свидетельствуют о применении безвентиляторных самодельных горелок, но это возможно только при наличии очень сильной тяги.

Помимо этого, нужны фильтры, ведь горючее может иметь различные механические загрязнения, которые могут забить форсунки горелки. Для вывода угарного газа жидкотопливные котлы отопления должны быть оснащены дымоходом. Подходят все варианты дымохода, которые устанавливаются с твердотопливными нагревателями. Для котлов отопления на жидком топливе подходят:

  • стальной сэндвич дымоход;
  • коаксиальный дымоход;
  • керамический дымоход.

Так как при горении энергоносителя выделяется много копоти, кирпичные дымоходы использовать нельзя. Также по причине обильного образования золы водогрейные котлы на жидком топливе должны быть оборудованы специальным отсеком (дымосборная камера), где будет скапливаться зола. Этот отсек нужно периодически очищать. Жидкотопливные котлы на отработанном масле требуют более частой очистки, нежели их аналоги на солярке или керосине.


Принцип работы горелки котла отопления на жидком топливе

бытовой котел на жидком топливе

Как мы уже сказали, именно горелка является сердцем бытового котла на жидком топливе. Она должна сжигать подаваемый насосом энергоноситель. Для этого горючее смешивается с воздухом, ведь без кислорода огня быть не может. Поэтому в горелке установлен вентилятор. Воздух смешивается с горючим в форсунке. На форсунке есть два штуцера:

  • для подачи горючего;
  • для подачи воздуха.

Мощность горелки зависит от номера форсунки. Чем больше номер, тем большего диаметра сопла и, соответственно, подача горючего также будет более обильной. Исходя из этого, растет и количество высвобождаемой энергии при горении, а вместе с ней растет мощность жидкотопливных отопительных котлов. Для управления работы форсунка в горелке установлен электронный блок управления. К нему подключаются термодатчики, согласно их показаниям блок управления регулирует включение/выключение агрегата. Кстати, поджиг энергоносителя, поступающего в котел на жидком топливе для дома, также осуществляется в автоматическом режиме. В конструкции горелки предусмотрен электрический автоподжиг.

Как работают котлы на жидком топливе для частного дома с вентиляторной горелкой:


  • термодатчики снимают показания температуры теплоносителя или воздуха в помещении и передают их на блок управления;
  • электрический блок управления, согласно выставленным настройкам, включает нагреватель, когда температура теплоносителя падает до установленного уровня;
  • сначала включается насос, который накачивает горючее;
  • одновременно с насосом начинает работать вентилятор;
  • через несколько секунд электрическим разрядом осуществляется поджиг энергоносителя;
  • по достижении температурой заданного уровня, бок управления размыкает электросеть, процесс подачи горючего прекращается и, соответственно, горение тоже.

Из алгоритма работы нагревателя понятно, что это полностью энергозависимый прибор. При этом энергозависимые котлы жидкотопливные по отзывам чувствительны к скачкам напряжения в сети.

Во избежание прекращения подачи горючего из-за засорения сопла форсунка, перед насосом ставится фильтр грубой очистки. Есть модели горелок, которые не оснащены встроенным насосом. В таком случае он устанавливается отдельно. Бывает и так, что встроенного насоса недостаточно для транзита топлива, если резервуар с горючим находится на большом удалении.

Преимущества и недостатки напольных жидкотопливных котлов


котлы отопления на жидком топливе и газе

В общих чертах преимуществами жидкотопливного нагревателя над твердотопливным являются его экономичность, а также достаточно длительные периоды автономной работы. Чем больше резервуар с горючим, тем дольше агрегат сможет черпать энергоноситель без участия человека, подбрасывать дрова каждые шесть часов уже не нужно. К недостаткам можно отнести:

  • необходимость содержать запас горючего – это риски;
  • для котельной нужно отдельное помещение (запах, шум);
  • резервуар с топливом не должен находиться в одном помещении с нагревателем – опасно.

Если же вопрос стоит не в том, чтобы ставить жидкотопливный нагреватель или нет, а в том на каком конструктивном варианте остановиться, то здесь есть о чем поговорить. Если газ не предвидится, то однозначно надо ставить серийную модель. Так дешевле, ее габариты меньше, она не такая шумная. Если же обогрев жидким топливом – это временная мера, то тут нужно считать и сравнивать.


С твердотопливными агрегатами уже разобрались, тут сравнивать нечего. Газовый напольный надувной котел, на который может быть установлена вентиляторная горелка, имеет один недостаток – он очень шумит. При этом котлы отопления на жидком топливе и газе шумят, работая с обоими видами горючего. Если вы в перспективе будете отапливаться газом, то такое неудобство может со временем сильно надоесть. Помимо этого, отдельно качественная горелка для жидкого топлива стоит дороже, чем серийный аппарат в сборе.

Например, жидкотопливный нагреватель корейского производства, работающий на солярке, стоит порядка 600 долларов. Да у него несколько хлипкий корпус и сам агрегат немного бестолково сделан в том плане, что подходят только оригинальные делали, но он работает и делает это хорошо. Отдельно хорошая горелка на жидком топливе, которая в перспективе должна будет встраиваться в газовый или твердотопливный агрегат стоит 750 долларов. И такой подход обяжет вас в дальнейшем использовать шумный надувной котел. Поэтому лучше купить серийный агрегат на жидком горючем, попользоваться им сколько нужно, а потом просто приобрести нормальный атмосферный газовый котел. При этом прежний аппарат можно продать и отбить часть расходов.

Типы горелок для жидкого топлива

Чтобы выделить тепло из жидкого топлива, его нужно сжечь, но предварительно горючую жидкость нужно подготовить – распылить и смешать с воздухом или испарить. Чем лучше произойдет смешивание воздуха и горючего, тем эффективнее и экономичнее будет работать отопительный котел.

Сложность эффективного сжигания топлива заключается в его разнообразии, ведь каждое горючее вещество обладает индивидуальными характеристиками. В связи с этим было разработано множество различных горелок, адаптированных под конкретный вид жидкости.


Universal

Виды жидкого топлива:

  1. Нефтепродукты – печное топливо, мазут, топливная нефть, керосин, бензин.
  2. Масла – сланцевое масло, отработанное машинное масло, растительное и животное масло.
  3. Спирты – этанол, метанол, пропанол.
  4. Ракетное топливо – эфиры.
  5. Эмульсии (смеси) – водотопливная эмульсия, масла в бензинах, этиловый спирт в бензине.
  6. Синтетические топлива – из угля, из природного газа, из биомассы.

Жидкотопливные горелки различаются не только по виду сжигаемого топлива, но и по принципу действия. Одни распыляют горючую жидкость на миллионы мелких капелек, которые смешиваются с воздухом и сгорают в топке котла. Другие устройства испаряют топливо под воздействием высокой температуры и сжигают образовавшиеся пары. Последние подразделяются на горелки с газификацией и испарительные горелки.

Универсальные горелки с газификацией жидкого топлива – это один из наиболее эффективных и экономичных видов оборудования.


Принцип работы состоит из нескольких этапов: жидкое топливо проходит предварительную фильтрацию и попадает в камеру подогрева, где доводится до кипения и начинает испаряться. Образовавшиеся пары создают в камере давление.

После достижения определенного значения они подаются в камеру сгорания так, что при их движении создается эффект инжекции. Это значит, что поток горючего газа (паров) засасывает воздух для горения без применения дополнительного оборудования.

Принцип работы горелки

Жидкое топливо проходит несколько этапов фильтрации, а затем поступает в камеру нагрева. Чтобы произвести пуск горелки, необходимо развести огонь в лотке для розжига. Затем топливо испарится и поступит в топку для сжигания. На дне топки расположен специальный поддон, в который стекают капли несгоревшего топлива, захваченные потоком газа (паров).

Zhidkoe toplivo

Рекомендуемые виды топлива для сжигания в горелках с газификацией – это легковоспламеняемые жидкости (керосин и зимние марки дизельного горючего).

За счет эффекта инжекции происходит экономия энергии, так как отпадает необходимость использовать дополнительное оборудование для нагнетания воздуха. Чтобы улучшить инжекцию, необходимо увеличить давление паров в камере нагревания топлива, но это приведет к повышению температуры, что повлечет за собой образование твердых отложение и повышенную пожарную опасность.


В результате испарения жидкого топлива образуются твердые отложения типа кокса, которые способствуют засорению топливных трактов. Интенсивность их образования можно замедлить путем снижения давления и температуры топлива.

Преимуществом газифицирующих горелок является отсутствие вентилятора для нагнетания воздуха. Но есть и недостаток – повышенная пожарная опасность, связанная с высоким давлением и температурой топливных паров.

Испарительные горелки

princip_raboty_pechi_teplamos

Принцип действия испарительных горелок схож с работой оборудования с газификацией жидкого топлива. Отличие заключается в том, что в испарительных моделях пары топлива не скапливаются под давлением, а сразу же сжигаются.

Нагрев топлива происходит в открытом сосуде. В связи с этим уменьшается пожарная опасность эксплуатации оборудования.

По способу нагрева и испарения топлива, испарительные горелки разделяются на два типа – открытые и закрытые. Несмотря на использование одного принципа сжигания топлива, их конструкции значительно отличаются друг от друга.

Алгоритм работы испарительной горелки открытого типа


Резервуар для хранения топлива располагается над горелочным устройством. Это позволяет исключить использование топливного насоса – горючее подается самотеком на испарительную поверхность, которая расположена непосредственно на дне камеры сгорания. Она представляет собой плоскую поверхность с большой областью испарения. Пары топлива воспламеняются под воздействием стороннего источника (автоматический запальник или спичка). Далее подводится необходимое количество воздуха для поддержания процесса горения. Вследствие повышения температуры процесс испарения становится интенсивнее, и начинается выделение тепловой энергии.

Воздух для горения может подаваться как по принудительной, так и по естественной схеме.

Процесс подачи топлива на испарительную поверхность регулируется автоматическими системами с защитой от перелива топлива. Для этого применяется поплавок, дозатор и другие датчики.

Марки универсальных горелок

Marki universal

Достоинства и недостатки

Достоинства универсальных горелок для жидкого топлива:

  • повышенный коэффициент полезного действия;
  • полное сжигание топлива;
  • возможность работы без принудительного дутья.

Недостатки универсальных горелок для жидкого топлива:

  • повышенная пожарная опасность;
  • тонкая настройка работы оборудования;
  • выделение кокса при высоком давлении;
  • высокая цена.

Применение жидкотопливных котлов является достаточно эффективным способом отопления при условии постоянного доступа к дешевому горючему. При эксплуатации котлов на жидком топливе выделяется меньше вредных выбросов, чем при работе твердотопливных аналогов.

Комбинированные горелки на жидком топливе.

Отработка газ

Комбинированные горелки на жидком топливе – двухтопливные, которые позволяют сжигать жидкое топливо и природный/сжиженный газ, как раздельно, так и в виде смеси. Форсунки таких горелок на жидком топливе, как правило, сложной конструкции – жидкая фаза подается на центральное, иногда центральное и периферийные сопла, природный/сжиженный газ и воздух на периферийные сопла.

Комбинированные горелки на жидком топливе

В основном комбинированные горелки на жидком топливе промышленные (ГМП, РГМГ), хотя некоторые производители выпускают серии горелок на жидком топливе для котлов бытового назначения (немецкие концерны и группы WeishauptGroup, SAACKE GmbH, итальянская RielloS.p.A и др.), причем некоторые модели встраиваются в котлы конденсационного типа с вертикальной ориентацией факела (WeishauptThermoUnit с технологией формирования факела purflam®).

Комбинированные горелки для котлов бытового назначения

Газомазутные и газодизельные горелки на жидком топливе с использованием в качестве рабочего топлива смеси из газа и мазута/дизельного топлива имеют свои преимущества:

при добавках распыленного мазута или дизельного топлива в природный/сжиженный газ в форсуночной зоне увеличивается чернота и, следовательно, излучающая способность факела и эффективность теплообмена в котле; при добавках природного/сжиженного газа в мазут или дизельное топливо улучшаются геометрические характеристики факела, и снижается содержание загрязняющих/токсичных компонентов в продуктах сгорания; несложный переход на один вид топлива, причем «лишние» сопла в форсунке могут быть временно деинсталлированы.

К недостаткам комбинированных горелок на жидком топливе относят сложность конструкции форсуночного блока и высокую точность дозировки смеси из-за большой разницы в скорости окисления (горения) газа и жидкой фазы.

Мультитопливные горелки на жидком топливе

Отработка

Мультитопливные горелки на жидком топливе могут работать только на жидкой фазе и несложно настраиваются под определенный вид жидкого топлива – сорта нефти, мазуты, отработанные автомобильные и/или растительные масла, дизельное топливо. В основном на рынке представлены мультитопливные горелки на жидком топливе, в которых можно сжигать дизельное топливо с подогревом или без (в зависимости от вязкости), подогретые до 70 — 100 градусов отработанные масла (моторное, индустриальное, турбинное, гидравлическое, трансмиссионное масло), масла растительного происхождения (80 — 140 градусов), печное топливо, авиационный керосин (без подогрева), иногда мазут и отработанные масла или мазут и дизельное топливо.

Мультитопливные горелки

За исключением ротационных горелок все мультитопливные горелки на жидком топливе с механическим и пневматическим распылением жидкой фазы оборудуются баком преднагревателем с возможностью установки фиксированной температуры подогрева жидкого топлива перед подачей в форсунку. Лучшие универсальные мультитопливные горелки на жидком топливе — SmartBurner, OMNI, DanVex, EnergyLogic – довольно простые в конструкции, регулировках и обслуживании (см. горелки OMNI на рис. ниже).

Мультитопливные горелки OMNI

Рис. Мультитопливные горелки на жидком топливе OMNI, где:
1 — контроллер горелки, прекращающий подачу смеси в случае отсутствия воспламенения в течение 45 сек);
2 – регулятор давления нагнетаемого компрессором воздуха;
3 – компрессор для подачи воздуха в форсуночный блок;
4 и 5 – воздушный и топливный манометры;
6 и 7 индикаторы температуры топлива в баке преднагревателе и наличия напряжения на электродах в форсунке;
8 – воздушная заслонка для регулировки тяги (вторичного воздуха);
9 – высоковольтный трансформатор, подающий напряженние на электроды в форсуночном блоке.


Использованные источники

  1. utepleniedoma.com/otoplenie/zhidkotoplivnye-kotly-vidy
  2. sledopit.moscow/catalog/gazovoe_oborudovanie/multitoplivnye_i_prochie_plity/
  3. select.ru/catalog/gorelki/gorelki_zhidkotoplivnye/
  4. otoplenie-pro.com/universalnye-gorelki-dlya-zhidkogo-topliva-2/
  5. ecoheat.ru/dictionary/gorelki-na-zhidkom-toplive/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.