Вибір кількості та місць встановлення пальників.

1.Газопостачання міст, населених пунктів і великих промислових підприємств здійснюється природним газом, що подається з системи магістральних (далеких) газопроводів. З них газ поступає на головну газорозподільчу станцію (ГРС), розміщену за містом і від неї по газопроводах високого тиску (до 6 кгсісм²)подається на газорегуляторні пункти (ГРП) середнього тиску для районів міста або в ГРП і газорегуляторні установки (ГРУ) промислових підприємств.

Газопроводи на території міст і населених пунктів, а також промислових, комунальних і побутових споживачів бувають:

- низького тиску – до 0,05 кгс/см²; (500 мм.вод.ст.); (5 кПа);

- середнього тиску – від 0,05 до 3 кгс/см²;

- високого тиску – від 3 до 6 кгс/см².

Газопроводи по розміщенню на території підприємства розділяють на зовнішні (дворові, міжцехові) і внутрішні (цехові), а по місцеположенню відносно поверхні землі – на підземні і надземні.

Ділянка від розподільчого газопроводу міської мережі до приміщення разом з вимикаючим пристроєм називається вводом. Ввідним газопроводом рахують ділянку від вимикаючого пристрою на вводі, якщо він встановлений ззовні приміщення до внутрішнього газопроводу.

В котельних прокладаються газопроводи тільки низького і середнього тиску.

В окремо стоячих котельних допускається ввід газопроводу високого тиску, але не більше 6 кгс/см².

На вводі газу в котельню в освітленому і зручному для обслуговування місці повинна бути засувка. Перед засувкою на газопроводі повинен бути ізолюючий фланець для захисту від блукаючих струмів.

На кожному відводі від розподільчого газопроводу до котла передбачається не менше двох вимикаючих пристроїв один з яких встановлюється безпосередньо перед пальником.

Крім арматури і контрольно-вимірювальних приладів на газопроводі перед кожним котлом обов’язковий автоматичний пристрій, забезпечуючий безпечну роботу котла.

Для перешкодження попадання газу в топку котла при несправних вимикаючих пристроях необхідні продувочні „свічки” і газопроводи безпекиз вимикаючими пристроями, які при непрацюючих котлахповинні бути відкриті.

Газопроводи котельних низького тиску фарбуються в жовтий колір, а середнього – в жовтий з червоними кільцями.

Схеми газопостачання котелень

Котельня низького тиску (до 0,7 кгс/см²):

- підземний газопровід від міського ГРП;

- контрольна трубка біля приміщення котельної;

- електроізолюючий фланець;

- засувка на вводі перед котельною;

- газопровід через стіну котельної в футлярі;

- вузол лічильника (засувка до лічильника, відстійник, ротаційний газовий лічильник РГ, засувки за лічильником і на байпасі);

- манометр і термометр для визначення тиску і температури газу на вході в котельну;

- розподільчий газопровід котельної, від якого ідуть відводи газу до котлів, на яких встановлені:

а) „контрольний" кран перед автоматикою;

б) система автоматики;

в) продувочна „свіча";

г) „робочий" кран перед пальником;

д) U – подібний манометр перед пальником.

Котельня середнього тиску:

- підземний газопровід;

- контрольна трубка на газопроводі біля котельної;

- електроізолюючий фланець;

- засувка на вводі перед котельною;

- газопровід через стіну котельної в футлярі;

- ГРУ котельної з вимикаючою арматурою, байпасом і КВП;

- розподільчий газопровід з продувочною „свічкою";

- відводи від розподільчого газопроводу до котлів, на яких повинні бути:

а) засувка перед котлом,

б) витратомірна діафрагма,

в) клапан-відсікач з електромагнітною приставкою автоматики-безпеки,

г) поворотна заслінка для зміни витрати газу автоматикою регулювання,

д) газовий колектор котла з продувочною „свічкою” і манометром,

е) „контрольний” і „робочий” крани (засувки) з продувочною свічкою між ними,

є) манометри пружинні або U-подібні для визначення тиску перед пальниками.

Рисунок 3.1 – Схема газопостачання котельні з регуляторним пунктом середнього тиску:

1, 7 – трубопроводи продувочних „свічок”; 2 – газовий лічильник; 3, 11, 16, 17 – засувка;

4 – головний газопровід котельні; 5 – газопровід безпеки; 6 – кран для підключення газопроводу безпеки; 8 – кран манометра; 9 – газовий запальник; 10 – газові пальники; 12 – імпульсні трубки; 13 – дросельний регулятор тиску; 14 – запобіжний клапан; 15 – фільтр; 18 – газовий ввід; 19 – обвідний газопровід.

2.Пальник – це пристрій призначений для подачі газу до місця спалювання, змішування його з повітрям, забезпечення стабільного спалювання і регулювання горіння.

По способу змішування газу з повітрям пальники бувають:

- без попереднього змішування;

- з частковим змішуванням;

- з повним змішуванням.

По будові – дифузійні, інжекційні, змішувальні і комбіновані (газомазутні).

По тиску – низького і середнього.

Низький тиск – газ до 500 мм.вод.ст. (5 кПа);

повітря до 100 мм.вод.ст.(1 кПа).

Середній тиск – газ 500 – 15000 мм.вод.ст.(5 – 150 кПа);

повітря 100 – 300 мм.вод.ст. (1 – 3 кПа).

Дифузійні пальники.

В цих пальниках газ змішується з повітрям внаслідок взаємної дифузії газу і повітря на границях витікаючої струминки. Їх називають ще пальниками зовнішнього змішування. Вони являють собою заглушений з торця відрізок труби, вздовж якого в один або в два ряди в шаховому порядку просвердлені отвори. Діаметр (Æ = 0,5 – 3 мм),кількість отворів і крок між ними (S = 4 – 16 Æ_отв.)залежить від продуктивності.

Ці пальники відрізняються простотою конструкції і обслуговування, безшумністю. Основні недоліки – проблеми, пов’язані з регулюванням горіння, високий коефіцієнт надлишку повітря. .

Різновид дифузійних пальників – череневий щілинний пальник(Укргіпрогорпромгаз).

Рисунок 3.2 – Горизонтальний щілинний пальник

1 – газовий колектор; 2 – цегла „на ребро"; 3 – колосникова решітка; 4 – вогнева щілина.

Череневий пальник складається з газового колектора (Æ = 32 – 80 мм), який виготовлений зі стальних труб і який має два ряди отворів, просвердлених в шаховому порядку під кутом від 60 до 120° один до другого, і щілини з вогнетривкої цегли, в нижній частині якої вздовж осі розміщається колектор.

Газ через отвори в колекторі струминками виходить в щілину, рівномірно розподіляючись по її довжині. Повітря для горіння поступає в ту ж щілину знизу і перемішується з газом. По мірі змішування з повітрям в щілині починається горіння газу, щілина розігрівається і забезпечує надійну стабілізацію факелу на всіх режимах роботи пальника.

Череневі пальники можуть працювати на низькому (130 або 200 мм.вод.ст.)і середньому (3000 мм.вод.ст.)тиску газу, при природній і штучній тязі.

При достатній площі топки для підвищення рівномірності тепловіддачі і зменшення теплової напруги щілини встановлюють декілька пальників, відстань між колекторами яких приймають 500 ммі більше. Відстань від пальників до бокових стінок повинна бути не менше 400 мм.

Ширина щілини в пальників низького і середнього тиску однакова і складає 110 мм, номінальний тиск повітря 50 мм.вд.ст. Мінімальний робочий тиск газу для пальників низького тиску 20 і середнього тиску – 100 мм.вод.ст.

Інжекційні пальники.

В цих пальниках первинне повітря підсмоктується за рахунок інжекційної дії струминки газу, витікаючого з сопла. Для покращання інжекції пальник має звужуючу частину (конфузор), циліндричну і розширюючу (дифузор). Створена в пальнику газоповітряна суміш через отвори насадки або стабілізатора поступає в топку котла, де змішується з вторинним повітрям і згоряє. Зі збільшенням витрати газу в пальнику збільшується швидкість його витікання з сопла і відповідно зростає кількість підсмоктуваного повітря.

Інжекційні пальники можуть працювати на низькому і середньому тиску газу.

Інжекційний пальник низького тиску складається з сопла, регулювальної шайби, змішувальної камери і пальникової насадки.

Рисунок 3.3 – Схеми інжекційних пальників:

а – з центральним розміщенням сопла і газорозподільним колектором; б – з вогневим насадком; в – з периферійною подачею газу.

1 – повітряно-регулювальна заслінка (шайба); 2 – сопло; 3 – конфузор; 4 – змішувальна камера; 5 – дифузор; 6 – газорозподільний колектор (насадка); 7 – вогнева насадка.

В пальниках середнього тиску на виході газу з пальника для перешкодження відриву і проскоку полум’я є тунель або встановлюється пластинчатий стабілізатор, який являє собою пакет розміщених на відстані 1,5 ммодна від одної пластин шириною 16 і товщиною 0,5 мм.

Різновидністю інжекційних пальників є розроблені Укргіпроінжпроектом форкамерні пальники, які одержали широке застосування. Вони бувають низького і середнього тиску і працюють при номінальному тиску газу відповідно 130 мм.вод.ст. (1,3 кПа)і 3 000 мм.вод.ст. (30 кПа).

Ідентичні по конструкції, вони складаютья з трьох частин:

- заглушена з одного кінця стальна газова труба, вздовж якої для виходу газу в один ряд просвердлені отвори Æ 3 – 6 мм з кроком 140 мм.

- цегляний моноблок з каналами-змішувачами перетином 180 – 150 мм і висотою 250 мм.

- форкамера (тунель) з вогнетривкої цегли висотою 170 мм.

Кожна газова струминка має свій самостійний канал-змішувач прямокутного перетину, в який струминкою газу інжектується повітря, утворюючи газоповітряну суміш.

Нагріваючись до 700 – 800 ⁰С, вона загоряється. В подальшому основна частина газоповітряної суміші згоряє у форкамері при 1100 – 1200 ⁰С і невеликому коефіцієнті надлишку повітря.

Рисунок 3.4 – Форкамерний пальник.

1 – газовий колектор; 2 – опори цегляного моноблока; 3 – канал-змішувач; 4 – форкамера.

Змішувальні пальники, їх будова і робота.

Пальники з примусовою подачею повітря вентилятором називають двопровідними, змішувальними (газ і повітря подаються по двох трубах і змішуються в пальнику). Вони працюють в основному на низькому тиску газу, але деякі конструкції розраховані і на середній. Подача повітря під тиском дозволяє забезпечити велику теплову потужність при порівняно невеликих розмірах пальника.

Для кращого перемішування газ виходить через багаточисленні отвори маленькими струминками, направленими під кутом до потоку повітря. В залежності від напрямку газових струминок розрізняють пальники з „центральною подачею газу”, якщо струминки направлені від центра до кола і пальники з „периферійною подачею газу”, якщо струминки направлені від кола до центру пальника.

В багатьох конструкціях пальників цього типу повітрю придають обертовий рух. Для цього використовують направляючі лопаточні апарати з постійним і регульованим кутом установки лопаток, придають пальникові равликоподібну форму або вводять повітря тангенсіально в пальник циліндричної форми.

Пальники дозволяють регулювати довжину і світимість факелу, а також подавати до місця горіння повітря, попередньо підігріте за рахунок тепла відходячих газів. Повнота згоряння газу може бути забезпечена при мінімальному коефіцієнті надлишку повітря.

Недоліком цих пальників є:

- витрата електроенергії на привід вентилятора;

- необхідність своєчасного і надійного відключення подачі газу при зупинці вентилятора.

Промисловістю випускаються змішувальні пальники наступних типів: ГА; ГГВ; Г – 1,0; ГМГ; НГМГ; ГМГБ та ін.

Пальники Г-1,0

Ці пальники встановлюють на котлах невеликої теплопродуктивності (Е – 1/9; „Факел – Г”).

Газова частина пальника складається з колектора (d_у 70 мм)з газовипускними отворами і розміщеної всередині його запальної трубки (d_у 10 мм),до якої газ поступає по самостійному газопроводу через електромагнітний клапан автоматики. Запалювання газу, виходячого із запальної трубки здійснюється іскрою між запальним електродом і корпусом пальника при подачі струму високої напруги від трансформатора запалювання. Для стабілізації полум’я запальника на відстані » 30 ммвід його торця на 3-х стержнях закріплений плоский диск.

Рисунок 3.5 – Пальник газовий Г – 1,0.

1 – фарфорова ізолююча трубка; 2 - повітряний короб; 3 - фронтовий лист; 4 – теплова ізоляція фронтового листа; 5 – хомут для кріплення електродів; 6 – електрод запалювання; 7 - стабілізуюча шайба; 9 – змішувач; 10 – електрод контролю полум’я; 11 – основна газова труба; 12 – запальна трубка.

Кінець колектора заглушений і газ виходить через три ряди отворів Æ 6,5; 5,0 і 3,5 мм, просвердлених в трубі перпендикулярно до потоку повітря.

Газова частина пальника розміщена в повітряному коробі, куди поступає повітря від дуттьового вентилятора.

В пальнику є два електроди - запалювання і контролю полум’я, захищених діелектричними фарфоровими трубками. Електрод контролю полум’я контролює наявність полум’я і при затуханні полум’я в топці подача газу до пальника автоматично припиняється.

До котла пальник кріпиться з допомогою фронтального листа, покритого зі сторони топки тепловою ізоляцією.

Існує дві модифікації пальників, що встановлюються горизонтально і вертикально.

Газомазутні пальники.

В котельних установках широко використовуються паромеханічні ГМГ і низьконапірні пневмомеханічні НГМГ газомазутні пальники.

Вони складаються з трьох концентричних, тобто встановлених одна в одну, циліндричних камер. Газ поступає в середню вузьку камеру і виходить через один або два ряди отворів невеликого діаметра, розміщених по колу.

В центрі пальника розміщена форсунка, що включається при роботі на мазуті.

Необхідне для горіння повітря поступає в пальник двома потоками.

Невелика його частина, що називається первинним, проходить через завихрювач (регістр), що складається з встановлених під кутом лопаток, безпосередньо до кореня факелу. Це повітря, особливо при малих теплових навантаженнях котла, покращує перемішування з газом. Кількість його складає – 15 % від загального об’єму.

Рисунок 3.6 – Схема газомазутного пальника типу ГМГ і НГМГ:

1 – монтажна плита; 2 – регістр вторинного повітря; 3 – регістр первинного повітря; 4 – газовивідні отвори.

Основний потік повітря, що називається вторинним, також проходить через завихрювач і закрученим потоком поступає до місця горіння.

Випускаються наступні модифікації пальників ГМГ: ГМГ – 1,5 м; 2 м; 3 м; 4 м; 5 м.

Пальники працюють з коефіцієнтом надлишку повітря: на природному газі a = 1,05; мазуті a = 1,15; довжина факелу – 1,1 – 2 м;діапазон регулювання – 20 – 100 %.

Рисунок 3.7 – Газомазутний пальник ГМГ-4:

1 – паромеханічна форсунка; 2 – труба; 3 – корпус; 4 – завихрювані; 5 – отвори; 6 – патрубки; 7 – кришка форсунки.

3.В кожній котельні, а у великих котельних - по кожному її приміщенню - наказом призначається особа, відповідальна за виконання правил пожежної безпеки, справний стан пожежного інвентаря і первинних засобів пожежогасіння.

Прізвища і посади цих осіб надписують на спеціальних табличках, які вивішують у відповідних приміщеннях.

Котельні повинні бути забезпечені:

· пінними і вуглекислотними вогнегасниками;

· ящиками з піском;

· азбестовими полотнами;

· протипожежним водопроводом;

· пожежними відрами, лопатами, сокирами та ін.

Пінний вогнегасник ОХП-10 (ОП-5)

Пінний вогнегасник ОХП-10 (ОП-5) складається з циліндричного корпуса з кришкою, через яку пропущений шток, на одному його кінці закріплений гумовий клапан для закривання, а на другому — рукоятка для відкривання склянки з кислотною частиною.

Вогнегасник заповнений лугом (двовуглецевий натрій) розчиненим у 8,5 л води, і вміщає піноутворюючу речовину. Кислотний заряд складається з сірчанокислого оксиду заліза і сірчаної кислоти, що знаходяться в скляній склянці.

Вогнегасник починає діяти, якщо рукоятку клапана повернути на 180° і перевернути його вверх дном. Виходячий із сприску струмінь рекомендується направляти від країв до центру предмета, що горить.

Довжина струменю піни 5-6 м, час дії вогнегасника 1-2 хе.

Вуглекислотні вогнегасники ОУ-2; ОУ-5; ОУ-8

Вуглекислотні вогнегасники (рисунок 3.8) ОУ-2; ОУ-5; ОУ-8 служать для гасіння різних горючих речовин і матеріалів, в тому числі і таких, які не можна гасити водою або піною, а також електроустановки, що знаходяться під напругою. Балон вогнегасника вміщає рідкий вуглекислий газ під тиском 36 кгс/см² (3,6 МПа).