Общие сведения. Из всех видов топлива газ — экологически наиболее чистое, так как при правильной организации процесса его сжигания содержание вредных веществ (канцерогенов

Из всех видов топлива газ — экологически наиболее чистое, так как при правильной организации процесса его сжигания содержание вредных веществ (канцерогенов, окислов азота, оксида углерода) в продуктах сгорания минимально. Около 30% потребляемого в СССР газа расходуется на нужды теплоснабжения. Использование газа экономически выгодно, что обусловлено повышением КПД агрегатов и сокращением расхода топлива, более легким регулированием температурных полей и состава газовой среды в рабочем пространстве отопительных установок. Значительно упрощается и эксплуатация агрегатов.

В россии используют природные и сжиженные газы. Природные газы состоят в основном из метана, других угле­водородов метанового ряда, а также небольшого количества азота и диоксида углерода (углекислого газа). Низшая теплота сгорания сухих природных газов Q£=36 000— 40000 кДж/м³, плотность р=0,73—1,0 кг/м³. Сжиженные углеводородные газы (СУГ), которые получают на специальных заводах в результате переработки нефти и природ­ных газов, состоят из пропана и бутанов. Хранят и транспортируют пропан-бутаны на большие расстояния в сжи­женном виде, а перед использованием жидкий газ испаряют. Низшая теплота сгорания паров СУГ (смесь 50% пропана и 50% бутанов) примерно 110000 кДж/м³, а плотность 2,35 кг/м³.

Газовое топливо имеет два основных недостатка — взрывоопасность газовоздушных смесей и токсичность самого газа (особенно продуктов его неполного сгорания), в связи с чем необходимо предусматривать систему безопасности, а также предъявлять повышенные требования при экс­плуатации установок газового отопления.

Для отопления газ используют в различных установках: обычных или специальных котлах, комнатных печах, приборах квартирного или местного отопления, в газовых отопительно-вентиляционных агрегатах. Под термином «газовое отопление» понимают системы отопления:

1) с комнатными печами, работающими на газе;

2) с газовыми водонагревателями;

3) с газовыми нетеплоемкими отопительными приборами;

4) с газовоздушными теплообменниками;

5) с газовоздушными излучателями;

6) с газовыми горелками инфракрасного излучения. Первый и третий виды систем газового отопления местные, остальные могут устраиваться как центральными, так и местными.

Газовые отопительные печи

Газовые печи наиболее экономичны среди других видов печей (их КПД примерно в 1,3 раза выше КПД печей на твердом топливе), работа их может быть полностью автоматизирована Сейчас в стране около 2 млн. отопи­тельных печей, работающих на газе.

В теплоемкой печи АКХ-14 (рис. 13.1) стенки топлив­ника при установке горелок непрерывного действия вы­кладывают из глиняного кирпича, горелок периодического действия — из огнеупорного. В верхней части топливника устанавливают решетку из огнеупорного кирпича. Из­лучение от нее дополнительно нагревает стены топливника, что способствует более равномерному нагреванию помещения по высоте

Рис. 13.2. Отопительная печь заводского изготовления АКХ-СМ-1

I -в корпуо печи; 2 - поддувало; 3 — горелка; 4 — выходной патрубок; 5 — шлаковата; 6 — заслонка; 7 — крышка;

8 — муфта; 9 — металлическая полая камера; 10 — съемная оправа; 11 —. стекло; 12 — терморегулятор

Каналы печи выкладывают из кирпича в три яруса для развития тепловоспринимающей поверхности на коротком пути движения продуктов сгорания газа. В центре восхо­дящих потоков горючих газов расположены один над другим три ряда рассекателей, которые направляют продукты сгорания к боковым стенам печи. Печь сверху дополняют тягопрерывателем, который предохраняет ее от избыточ­ной и обратной тяги, что важно для устойчивой работы горелки (показан на рис. 13.3). Кроме того, через тягопре-рыватель осуществляется постоянное вентилирование верхней зоны помещения.

Тепловая мощность печи АКХ-14 при двух топках в сутки (продолжительностью не более 2 ч подряд) состав­ляет 2600 Вт, КПД достигает 90%. При работе с горелками непрерывного действия теплоотдача печи увеличивается на 30%. Недостатком печи является ее кустарное изготовление.

Печь АКХ-СМ-1 (рис. 13.2) тепловой мощностью 2000 Вт сконструирована для заводского изготовления и рассчитана на непрерывную топку. Ее доставляют в готовом виде и устраивают без фундамента. Топливник печи не футеруют огнеупорным кирпичом, так как его внутренняя поверхность нагревается не выше 250 °С. В нижней зоне печи устанавливают горелку и металлический патрубок для подачи воздуха в топливник. Для наблюдения за горением в нижней части печи расположено смотровое окно.

Разработана также печь АКХ-СМ-2 большей мощности (4300 Вт), диаметром 693 мм и высотой 2000 мм, которая по конструкции принципиально не отличается от печи АКХ-СМ-1.

В печах АКХ устанавливают горелочное устройство, главные элементы которого — основная и запальная горелки и автоматика безопасности. Основная горелка — эжекционная, первичный воздух (50% необходимого для полного сжигания) проходит в горелку, остальная часть воздуха подмешивается к пламени непосредственно в топке. Подача газа на запальную горелку начинается при нажатии пусковой кнопки автоматики безопасности. Ав­томатика безопасности предназначена для прекращения подачи газа на основную и запальную горелки в следую­щих случаях: при отсутствии тяги в дымоходе печи, погасании пламени на запальной горелке, падении давления газа перед горелкой ниже допустимого предела (последнее может привести к проскоку пламени внутрь горелки или погасанию его).