Как влияет давление газа на работу горелки
Чем грозят низкое и высокое давление
Газовая горелка — ключевой узел в любой системе, где используется сжигание топлива для получения тепловой энергии. Она может быть частью промышленного котла, теплогенератора, печи или сушильной установки. От ее стабильной работы зависит не только эффективность всей системы, но и безопасность объекта. Одним из основных параметров, напрямую влияющих на функционирование промышленной горелки, считается давление газа. И если с температурой и расходом более-менее все понятно, то с давлением ситуация куда сложнее — малейшее отклонение от нормы может вызвать сбои в работе, перерасход топлива или даже аварию.
Низкое давление газа: чем это грозит
Когда давление газа в системе падает ниже расчетного уровня, первое, что страдает — это стабильность пламени. Оно становится вытянутым, нестабильным, может "плавать" или гаснуть на порывах воздуха. Особенно критично это при работе горелок в закрытых камерах, где приток воздуха регулируется автоматически: несоответствие подачи газа приводит к неполному сгоранию и образованию угарного газа. Это опасно как с точки зрения экологии, так и в плане взрывоопасности.
Кроме того, при недостаточном давлении не достигается проектная тепловая мощность. Горелка просто не выдает нужное количество тепла, и система недогревает воду или воздух, в зависимости от конструкции. Это влечет за собой увеличение времени работы, рост потребления электроэнергии на вспомогательные системы и падение общего КПД. На производстве это может привести к снижению качества продукции, остановкам процессов или нарушению технологического графика.
Еще одна неприятная особенность — повышенный износ горелочного оборудования. При низком давлении газ неравномерно распределяется по форсункам, создавая турбулентные потоки. Это приводит к локальному перегреву отдельных участков горелки, особенно в зонах соприкосновения с пламенем, и ускоренному разрушению металлических компонентов. В некоторых случаях возможно даже оплавление отдельных элементов.
Повышенное давление газа: риски и последствия
Ситуация, когда давление газа превышает расчетное, может показаться не такой уж страшной — ведь топлива много, значит, и горение будет мощнее. Но на практике это одна из самых распространенных причин перегрева оборудования и его преждевременного выхода из строя. При переизбытке газа пламя становится коротким, ярко-желтым, с характерными хлопками и шумом. Это прямой сигнал, что идет перерасход и неполное сгорание.
Избыток газа нарушает соотношение "газ-воздух", в результате чего процесс горения становится неэффективным. Вместо равномерного пламени с высокой теплопередачей формируются зоны с переобогащенной смесью, где газ не догорает, а выбрасывается в виде сажи, СО и других вредных продуктов. Для промышленных предприятий это означает не только перерасход топлива, но и проблемы с экологическим контролем.
Повышенное давление увеличивает нагрузку на газовую арматуру и узлы подачи — мембраны, редукторы, клапаны. Постоянная работа в перегрузке приводит к износу уплотнителей, утечкам и разгерметизации системы. Особенно опасно это в высокотемпературных зонах — малейшая утечка при наличии открытого огня может привести к взрыву. Именно поэтому все элементы газовой линии должны быть рассчитаны на рабочее и максимальное давление, а автоматика — оснащена защитой от перенапряжений. Более подробно об этом сможете узнать у экспертов на сайте.
Как обеспечить стабильную работу: контроль и настройка
Чтобы горелка работала стабильно и безопасно, необходимо обеспечить подачу газа строго в пределах допустимого диапазона. Этот диапазон всегда указывается производителем оборудования и зависит от типа газа, конструкции горелки и условий эксплуатации. Для природного газа, как правило, речь идет о давлении в пределах 15–30 мбар, но для промышленных горелок возможны и более высокие значения, особенно в высокомощных системах.
Первым шагом к контролю давления является установка надежной системы автоматики с манометрами, датчиками давления и регуляторами. Регулировка редукторов должна производиться только после точного измерения давления перед горелкой — с учетом потерь в трубопроводах и изменяющейся нагрузки. Важно также предусмотреть возможность оперативного отключения подачи газа при превышении критических значений — это реализуется через электромагнитные клапаны и предохранительные отключатели.