Диффузионные горелки

Диффузионное горение газа происходит при раздельном поступлении компонентов газовоздушной смеси в топливник. Самая простая диффузионная горелка представляет собой сплющенную трубку диаметром 3/4 дюйма. В процессе горения газ выходит из горелки в топливник, смешивается с воздухом топочного пространства и постепенно выгорает. Необходимый для горения воздух поступает в топочное пространство через открытую зольниковую дверку. При таком виде сжигания газообразного топлива зона устойчивого горения находится в плоскости, которая отделяет область с кислородом, продуктами сгорания и без горючих газов, расположенную вне факела, от области внутри факела, с горючими газами, продуктами сгорания и без кислорода.

Область внутри факела, или восстановительная область, характеризуется тем, что горючие компоненты газа внутри нее сильно нагреваются. Газ, в состав которого входят углеводородные соединения из природных и нефтяных газов, попадая в восстановительную область с высокой температурой, в условиях отсутствия кислорода подвергается термическому разложению. В результате чего в процессе горения принимают участие уже продукты термического разложения углеводородов, в основном водород и углерод. В зоне горения под действием высоких температур углерод раскаляется и способствует окрашиванию пламени в соломенный или ярко-желтый цвет, за счет чего излучение такого факела резко возрастает.

Но наряду с эффективным увеличением излучения такого факела, наличие в пламени частиц углерода затрудняет сам процесс горения и зачастую он не может быть полностью завершен. Происходит это, потому что горение частиц углерода может осуществляться только при постоянной диффузии кислорода к поверхности частиц, так как носит чисто поверхностный характер, поступление же кислорода в реальных условиях по ряду причин затруднено.

Для того, чтобы сгорание углерода было более полным, диффузионное сжигание газа необходимо вести с повышенным избытком воздуха. В этом случае из-за разбавления продуктов сгорания большими объемами не участвующего в горении воздуха значительно увеличиваются потери теплоты.

Но даже избыток воздуха в топливнике не способствует полному выгоранию частиц сажи, которая хлопьями оседает на дымоходах.

Использование отопительных печей с диффузионными горелками показало, что с течением времени внутренние поверхности дымоходов, как и при работе на твердом топливе, покрываютcя слоем сажи. При этом КПД печи снижается, так как сажа обладает очень низкой теплопроводностью, и толщины сажевого слоя в 1-2 мм вполне достаточно для резкого ухудшения тепловосприятия стенок газоходов.

Можно отметить следующие положительные особенности использования диффузионного метода сжигания газообразного топлива:

Благодаря вышеперечисленным положительным качеcтвам диффузионные горелки успешно применяются для нагрева бытовых отопительных печей в районах газового промысла. Но такие недостатки, как неполное сжигание газа при малых избыточных объемах воздуха и необходимость в периодической чистке дымоходов от сажевого налета, не позволяют рекомендовать этот тип горелок для перевода твердотопливных отопительных печей на газ.