Масляная горелка - Oil burner

Горелка для асфальтобетонного завода^[1]

Жидкотопливная горелка для бытового центрального отопления

An масляная горелка это нагревательное устройство, которое горит # 1, # 2 и # 6 топочные масла, дизельное топливо или другие подобные топливо. В Соединенных Штатах обычно используется дизельное топливо с ультранизким содержанием №2. Он окрашен в красный цвет, чтобы показать, что он освобожден от дорожного налога. На большинстве рынков США топочный мазут соответствует той же спецификации топлива, что и дорожное неокрашенное дизельное топливо.

Масляная горелка - это часть, прикрепленная к масляной печи, водонагревателю или котлу.^[2] Он обеспечивает зажигание топочного мазута / биодизельного топлива, используемого для нагрева воздуха или воды через теплообменник. Топливо распыленный превращается в мелкую струю, обычно нагнетая ее под давлением через сопло что придает результирующему пламени определенную скорость потока, угол распыления и рисунок (вариации конической формы). Этот спрей обычно воспламеняется электрическая искра с воздухом, проходящим вокруг него в конце сопла с вентилятором, приводимым в действие двигателем масляной горелки.^[3] Топливный насос обычно приводится в действие через муфту, соединяющую его вал с валом двигателя. Жидкотопливные горелки также включают устройства проверки горения для предотвращения неконтролируемого горения - первичный контроль; Контроль безопасности; Cad Cell Control; Главное управление; Fire-Eye Control - это общепринятое название «управления безопасностью горения».

На рынке топочного мазута для жилых домов в Соединенных Штатах наиболее распространенным механическим устройством, используемым для обогрева дома или небольшого коммерческого помещения с принудительной циркуляцией воздуха, является «горелка с испарительным пистолетом».^[4] В зависимости от производителя, эти простые горелки прослужат долго, если их регулярно обслуживают в течение десятилетий. В настоящее время старые установки 1950-х и 1960-х годов все еще работают, если они проходили регулярное обслуживание.

Техническое обслуживание горелки пистолета обычно представляет собой замену форсунки, используемой для распыления топлива, замену фильтра, расположенного на устройстве обработки воздуха, замену топливного фильтра в масляной системе из бака, очистку любой сажи или отложений в топливном баке. теплообменник печи и обеспечение исправности системы, а также включает проверку и регулировку топливно-воздушной смеси на эффективность с помощью анализатора горения.

Если в горелке, работающей на жидком топливе, заканчивается масло, ее часто необходимо заливать для повторного запуска. Заправка включает в себя удаление воздуха из топливопроводов, чтобы устойчивый поток масла мог попасть к горелке.

Если масляная горелка изнашивается, ее обычно можно модернизировать и заменить на более эффективную современную горелку. Если теплообменник изнашивается, требуется новая печь. Масляные печи прослужат почти вечно, если регулярно обслуживать теплообменник и очищать его пылесосом. Масляные горелки откладывают сажу в теплообменнике, которая является неравномерным изолятором. Распределение тепла в теплообменнике неравномерное, что приводит к износу этой критически важной стальной детали и возможному растрескиванию. Ежегодная или раз в два года переналадка гарантирует значительное снижение этого износа. Срок службы масляных печей от пятидесяти до семидесяти пяти лет при регулярном обслуживании не является чем-то необычным по сравнению со средним износом печей, работающих на природном газе, каждые двадцать лет.

Впрыск топлива

Использованные форсунки от масляной горелки

Топливо впрыскивается в камеру сгорания форсунки.

Форсунки обычно поставляются с маслом высокого давления. Потому что эрозия от трения о масло и возможного засора из-за комков в нем, при износе они нуждаются в замене. Топливные форсунки обычно рассчитаны на объемный расход топлива в единицу времени например USGal / h (галлоны США в час).

Топливная форсунка характеризуется тремя особенностями:

Расход при давлении насоса 100 фунтов на квадратный дюйм (например, 0,65 галлонов США / ч)
Характеристики распыления (например, "S")
Угол распыления (например, 60 °)

В качестве альтернативы топливо можно пропустить через крошечный отверстие подается сжатый воздух. Это устройство называется распылителем / соплом Бабингтона в честь его изобретателя Роберта Бабингтона.^[5] Поскольку масло течет по форсунке, топливо не должно находиться под каким-либо большим давлением. Если насос может работать с таким маслом, масло может даже содержать комки, например, остатки пищи. Поскольку через отверстие сопла проходит только сжатый воздух, такие сопла не подвержены эрозии.

Масляный насос

А шестеренчатый насос из двух частей:

Узел шестеренчатого насоса

Это закачивает масло и увеличивает давление в форсунках до 15 бар (217,5 фунтов на кв. Дюйм). Обычно геротор серповидного типа. Шестеренчатые насосы часто используются в масляных горелках из-за их простоты, стабильности и низкой цены.

Регулятор давления

Для настройки тепловой мощности горелки необходимо регулировать скорость подачи топлива через форсунку. Часто это достигается с помощью регулируемого клапан сброса давления между насосом и форсункой. Когда достигается заданное давление (обычно 100 фунтов на квадратный дюйм), этот клапан открывается и позволяет избыточному маслу течь через байпас обратно в топливный бак или на сторону всасывания насоса.

Электромагнитный клапан

Малая двухступенчатая промышленная горелка. Синие кубики - это катушки двух электромагнитных клапанов.

Это позволяет отключать подачу топлива из опрыскивателя с помощью электрического управления. Это помогает избежать подтеков при закрытом клапане. Это также облегчает очистку горелки (и любого котла) от топливного тумана во время запуска или при перезапуске после пропуска зажигания. Если горелка не продувалась, смесь масла и воздуха могла бы опасно взорваться.

Поклонник

Вентилятор дует воздуха в камеру сгорания. В ротор вентилятора питается от электрический двигатель.

Воспламенители

В некоторых масляных горелках используются накаливания, которые работают так же, как и свечи накаливания дизельного двигателя.

Многие используют высокое напряжение, генерируемое повышающим трансформатором, для создания искры зажигания, чем-то похожей на искру зажигания. свеча зажигания.

Оригинальные трансформаторы для масляных горелок представляли собой проводники из медной проволоки, намотанные на железный сердечник. Стандартный тип трансформатора и по сей день. В середине 90-х электронные запальники заменили медно-железный трансформатор, решив многие проблемы, связанные с трансформатором старого образца. Эта новая технология в воспламенителях вскоре заменит все трансформаторы старого образца в индустрии масляных горелок. Новые воспламенители будут работать холоднее, поэтому выходное напряжение можно будет увеличить с 10 000 до 20 000 В переменного тока.

Это повышение напряжения будет более надежным, уменьшит задержку зажигания, снизит температуру и при этом потребляет меньше энергии. Напряжение высокое, но стандартный воспламенитель потребляет всего около 35 миллиампер.

Контроль безопасности

LDR

Горелки, работающие на жидком топливе, оснащены предохранительным механизмом для определения наличия воспламенения топлива и наличия пламени. Термины «первичное управление», «управление безопасностью», «управление ячейкой кадра», «основное управление» и «управление огнестрельным глазом» по-разному используются для описания светозависимого электрического резистора (LDR ), который обнаруживает пламя, величина которого изменяется на величину свет он подвергается воздействию. Сопротивление уменьшается по мере того, как LDR подвергается большему воздействию света. Материал обычно кадмий сульфид, отсюда и название этого компонента "cad cell". В темноте сопротивление составляет около 1 МОм, тогда как при воздействии света от правильно зажженного пламени сопротивление значительно ниже, около 75–300 Ом.

Более старые масляные горелки были оснащены первичным регулятором, установленным на выхлопной трубе с биметаллическим термочувствительным элементом, выступающим в батарею, такое управление называлось «реле батареи» или «системой управления батареей». Он выполнял ту же функцию, что и более новый элемент управления cad-cell, но вместо того, чтобы воспринимать свет от пламени горелки, он ощущал тепло от выхлопных газов пламени, чтобы доказать, что возгорание имело место.

Конденсаторный пуск двигателя

Схема конденсаторного пускового двигателя.

Двигатель, который приводит в движение вентилятор и масляный насос, обычно конденсаторный пусковой двигатель. Это однофазный, Беличья клетка Индукционный двигатель. Отличие от трехфазного двигателя заключается в статор. Если трехфазный двигатель имеет три катушки, выровненные под углом 120 ° в статоре, конденсаторный пусковой двигатель удерживает одну главную обмотку и одну вспомогательную обмотку, выровненную под углом 90 °. Сдвиг фазы на 90 ° между основной обмоткой и вспомогательной обмоткой достигается подключенным конденсатором, который питает вспомогательную обмотку и подключается к однофазной сети переменного тока. Конденсатор обеспечивает сдвиг фазы на 90 ° между основной и вспомогательной обмотками, создавая приемлемый начальный крутящий момент. Этот мотор предназначен для непрерывной работы.