Gasschweißbrenner. Schweißbrennerkonstruktion

Brenner werden in Einspritz- und Nicht-Einspritzbrenner, einflammige und mehrflammige Brenner für gasförmige Brennstoffe (Acetylen usw.) und Flüssigkeiten (Kerosindampf) unterteilt. Am weitesten verbreitet sind Einspritzbrenner, die mit einer Mischung aus Acetylen und Sauerstoff betrieben werden.

Diagramm und Funktionsprinzip eines Einspritzbrenners. Der Brenner besteht aus zwei Hauptteilen – dem Zylinder und der Spitze (Abb. 64). Das Fass enthält Sauerstoff 1 und Acetylen 16 Brustwarzen mit Schläuchen 3 Und 15 , handhaben 2 , rahmen 4 mit Sauerstoff 5 und Acetylen 14 Ventile. MIT rechte Seite Brenner (wenn man in Richtung des Gasflusses schaut) gibt es ein Sauerstoffventil 5 und auf der linken Seite befindet sich ein Acetylenventil 14 . Die Ventile dienen dazu, die Gaszufuhr zu starten, den Durchfluss zu regulieren und zu stoppen, wenn die Flamme erlischt. Spitze bestehend aus einem Injektor 13 , Mischkammer 12 und Mundstück 7 , wird mit einer Überwurfmutter am Brennerrohrkörper befestigt.

Injektor 13 Es handelt sich um einen zylindrischen Teil mit einem zentralen Kanal kleinen Durchmessers für Sauerstoff und peripheren, radial angeordneten Kanälen für Acetylen. Der Injektor wird in die Mischkammer der Spitze eingeschraubt und befindet sich im zusammengebauten Brenner zwischen der Mischkammer und den Gaszufuhrkanälen des Brennerkörpers. Sein Zweck besteht darin, mit einem Sauerstoffstrom einen verdünnten Zustand zu erzeugen und das zugeführte Acetylen unter einem Druck von mindestens 0,01 kgf/cm² anzusaugen. Das Vakuum hinter dem Injektor wird dadurch erreicht hohe Geschwindigkeit(ca. 300 m/s) Sauerstoffstrahl. Der Druck des durch Ventil 5 eintretenden Sauerstoffs liegt zwischen 0,5 und 4 kgf/cm².

Das Injektionsgerät ist in Abb. dargestellt. 65.

In der Mischkammer wird Sauerstoff mit Acetylen vermischt und die Mischung gelangt in den Mundstückkanal. Das brennbare Gemisch, das das Mundstück mit einer Geschwindigkeit von 100 - 140 m/s verlässt, verbrennt beim Zünden und bildet eine Acetylen-Sauerstoff-Flamme mit einer Temperatur von bis zu 3150 °C.

Das Taschenlampenset enthält mehrere Spitzennummern. Für jede Spitzennummer werden die Abmessungen der Injektorkanäle und die Abmessungen des Mundstücks festgelegt. Dementsprechend verändert sich der Verbrauch von Sauerstoff und Acetylen beim Schweißen.

Der Aufbau von Propan-Butan-Sauerstoff-Brennern unterscheidet sich von Acetylen-Sauerstoff-Brennern dadurch, dass sich vor dem Mundstück eine Vorrichtung befindet 10 (Abb. 64) zum Erhitzen des Propan-Butan-Sauerstoff-Gemisches. Zur Erhöhung der Flammentemperatur ist eine zusätzliche Erwärmung erforderlich. Das reguläre Mundstück wird durch ein modifiziertes Mundstückdesign ersetzt.

Technische Eigenschaften von Einspritzbrennern. Derzeit produziert die Industrie Schweißbrenner mittlerer Leistung – „Zvezda“, GS-3 und geringer Strom- "Zvezdochka" und GS-2. Auch die vor 1971 hergestellten Brenner „Moskwa“ und „Malyutka“ sind in Betrieb.

Die Brenner „Moskau“, „Zvezda“ und GS-3 sind für das manuelle Autogenschweißen von Stahl mit einer Dicke von 0,5 – 30 mm ausgelegt.

Das Brennerset mittlerer Leistung umfasst ein Fass und sieben Spitzen, die mit einer Überwurfmutter am Brennerrohr befestigt sind (Tabelle 15). Das erforderliche Set umfasst die Spitzen Nr. 3, 4 und 6, die bei der Durchführung am häufigsten benötigt werden Schweißarbeiten, weitere Spitzen werden auf Kundenwunsch geliefert. Die Brenner „Zvezdochka“, GS-2 und „Malyutka“ werden mit Spitzen Nr. 0, 1, 2, 3 geliefert. Bei den Brennern „Zvezda“, GS-3, „Zvezdochka“ bestehen die Mundstücke aus Bronze Br.Kh 0,5, Metall, widerstandsfähiger als MZ-Kupfer, das zur Herstellung von Mundstücken für „Moskau“- und „Malyutka“-Brenner verwendet wurde. Aus diesem Grund wird die Lebensdauer der hergestellten Brenner im Vergleich zu den bisher hergestellten Brennern erhöht.

Brenner vom Typ GS-3 arbeiten mit Schläuchen mit einem Durchmesser von 9 mm. Die Brenner mit geringer Leistung „Malyutka“, „Zvezdochka“ und GS-2 sind für das Schweißen von Stählen mit einer Dicke von 0,2 – 4 mm ausgelegt. GS-2-Brenner arbeiten mit Gummischläuchen mit einem Durchmesser von 6 mm.

Für das Propan-Butan-Sauerstoff-Gemisch stellt die Industrie Brenner der Typen GZU-2-62-I und GZU-2-62-II her; Der erste dient zum Schweißen von Stahl mit einer Dicke von 0,5 bis 7 mm, der zweite zum Erhitzen des Metalls. Zur Flammenreinigung von Metalloberflächen von Rost, alte Farbe usw. Es entsteht der Sauerstoff-Acetylen-Brenner G AO (Acetylen-Brenner, Reinigung). Die Breite der vom Brenner in einem Durchgang bearbeiteten Oberfläche beträgt 100 mm.

Für die Metallhärtung werden NAZ-58-Spitzen für das GS-3-Brennerrohr hergestellt.

Schweißen und andere Arten der Metallbearbeitung mit einer Propan-Butan-Sauerstoff-Flamme können mit einem GZM-2-62M-Brenner mit vier Spitzen durchgeführt werden.

Eine Fehlfunktion der Einspritzvorrichtung führt zu Fehlzündungen und einer Verringerung der Acetylenzufuhr im brennbaren Gemisch. Die Acetylenreserve ist eine Erhöhung der Durchflussrate, wenn das Acetylenventil des Brenners vollständig geöffnet ist, im Vergleich zur Nenndurchflussrate für eine bestimmte Mundstücknummer. Die Ursachen dieser Probleme können ein Verstopfen des Sauerstoffkanals, eine übermäßige Vergrößerung seines Durchmessers aufgrund von Verschleiß der Acetylenkanäle, eine Verschiebung des Injektors relativ zur Mischkammer und äußere Schäden am Injektor sein. Für normale Operation Brennerdurchmesser des Austrittskanals des Mundstücks sein muss gleich dem Durchmesser Kanal der Mischkammer und der Durchmesser des Injektorkanals ist dreimal kleiner.

Der Injektorsitz ist auf die im Brennersatz enthaltenen Injektoren abgestimmt.

Im Swesda-Brenner können Injektoren des Moskauer Brenners und im Swesdochka-Brenner Injektoren des Maljutka-Brenners verwendet werden.

Der Brenner wird vor jedem Arbeitsbeginn und beim Wechsel der Spitze auf Einspritzung (Vakuum) überprüft. Entfernen Sie dazu die Acetylenhülse vom Nippel und öffnen Sie das Sauerstoffventil. Im Acetylennippel eines funktionierenden Brenners soll ein Sog entstehen, der durch Berühren des Nippellochs mit dem Finger erkennbar ist.

Wenn Sie das Mundstück in einwandfreiem Zustand halten, ist eine normale Flamme in Form und Größe gewährleistet (siehe Kapitel X). Mundstücke funktionieren unter Bedingungen hohe Temperatur unterliegen einer mechanischen Zerstörung durch Schweißspritzer und bedürfen einer Wartung (Reinigung, Kühlung etc.). Riefen, Kratzspuren und Kohlenstoffablagerungen an den Wänden des Auslasskanals des Mundstücks verringern die Freisetzungsgeschwindigkeit des brennbaren Gemisches und tragen zur Bildung von Knallgeräuschen und Knallgeräuschen bei Rückschläge, verzerren die Form der Flamme. Diese Mängel werden behoben, indem das Ende des Mundstücks um 0,5 - 1 mm gekürzt und das Auslassloch kalibriert und poliert wird.

Nach jeder Reparatur müssen Brennerteile mit B-70-Benzin entfettet werden.

Injektorlose Brenner arbeiten unter dem gleichen Sauerstoff- und Acetylendruck von 0,1 bis 0,8 kgf/cm2. Diese Brenner sorgen während des Betriebs für eine konstantere Zusammensetzung des brennbaren Gemisches. Brenner ohne Injektor können mit Acetylen betrieben werden, entweder aus Flaschen oder von Mitteldruckgeneratoren.

Spezialbrenner. Für die Gasflammenbearbeitung von Materialien empfiehlt sich teilweise der Einsatz spezieller Brenner. Die Industrie produziert Brenner zum Erhitzen von Metall zum Zweck der Wärmebehandlung, zum Entfernen von Farbe und Rost, Brenner zum Löten und Schweißen von Thermoplasten. Flammenschweißen usw. Der grundlegende Aufbau von Spezialbrennern ähnelt in vielerlei Hinsicht dem Brenner, der zum Schweißen von Metallen verwendet wird. Der Unterschied liegt in der Form und Größe der Mundstücke, sowie in der Wärmeleistung, Form und Größe der Flamme. Für jedes brennbare Gas werden spezielle Brenner hergestellt.

Kontrollfragen

1. Warum wird Acetylen hauptsächlich zum Gasschweißen von brennbaren Gasen verwendet?

2. Erzählen Sie uns etwas über die Klassifizierung von Acetylengeneratoren.

3. Welche Rolle spielt der Injektor im Brenner?

4. Welchen Einfluss haben die Einspritzvorrichtung und das Mundstückdesign auf den Betrieb des Brenners?

5. Welche Arten von Spezialbrennern gibt es?

Ein Injektionsbrenner ist ein Brenner, bei dem die Zufuhr von brennbarem Gas zur Mischkammer durch dessen Ansaugung durch einen mit hoher Geschwindigkeit aus der Düsenöffnung strömenden Sauerstoffstrom erfolgt. Dieser Gasansaugvorgang ist mehr niedriger Druck ein Sauerstoffstrom, der mit mehr versorgt wird hoher Druck wird Einspritzung genannt, und Brenner dieses Typs sind es Injektion.

Für normaler Betrieb von Einspritzbrennern Es ist notwendig, dass der Sauerstoffdruck 0,15–0,5 MPa beträgt und der Acetylendruck viel niedriger ist – 0,001–0,12 MPa. Diagramm des Injektorbrenners dargestellt in Abbildung 1, a. Sauerstoff aus der unter Betriebsdruck stehenden Flasche gelangt über den Nippel, das Rohr und das Ventil 5 in die Einspritzdüse 4. Beim Austreten aus der Einspritzdüse mit hoher Geschwindigkeit erzeugt Sauerstoff ein Vakuum im Acetylenkanal, wodurch er durch den Nippel 6 gelangt Über Rohr und Ventil 7 wird es in die Mischkammer 3 gesaugt. In dieser Kammer vermischt sich Sauerstoff mit brennbarem Gas und bildet ein brennbares Gemisch. Das durch 1 austretende brennbare Gemisch wird entzündet und bildet beim Brennen eine Schweißflamme. Die Gaszufuhr zum Brenner wird durch das Sauerstoffventil 5 und das Acetylenventil 7 reguliert, die sich am Brennerkörper befinden. Die austauschbaren Spitzen 2 werden mit einer Überwurfmutter mit dem Brennerkörper verbunden.

Abbildung 1 – Schema des Einspritzbrenners (a) und der Einspritzvorrichtung (b)

Das Injektionsgerät besteht aus Injektor 1 und Mischkammer 2. Für normale Injektion sehr wichtig haben richtige Wahl zwischen dem konischen Ende des Injektors 1 und dem Konus der Mischkammer 2 und den Größen der Acetylenkanäle 3 und Sauerstoffkanäle 4. Eine Fehlfunktion des Geräts führt zu Fehlzündungen, einer Verringerung der Acetylenzufuhr im brennbaren Gemisch usw. Sauerstoff wird mit ungefähr dem gleichen Druck von 0,05 bis 0,1 MPa zugeführt. Sie fehlen und werden durch eine einfache, in das Brennerspitzenrohr eingeschraubte Mischdüse ersetzt. Das Diagramm eines Brenners ohne Injektor ist in der Abbildung dargestellt. Entlang des Gummischlauchs gelangt es über Nippel 4, Einstellung 3 und spezielle Dosierkanäle in den Brennermischer. Ebenso gelangt Acetylen über Nippel 5 und Ventil 6 in den Mischer. Aus der Mischkammer tritt das brennbare Gemisch durch das Spitzenrohr 2 aus dem Mundstück 1 aus und bildet beim Brennen eine Schweißflamme.

Um eine normale Schweißflamme zu bilden, muss das brennbare Gemisch mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus dem Brennermundstückkanal ausströmen. Diese Geschwindigkeit muss der Brenngeschwindigkeit entsprechen. Ist die Strömungsgeschwindigkeit größer als die Brenngeschwindigkeit, löst sich die Flamme vom Mundstück und erlischt. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches geringer ist als die Verbrennungsgeschwindigkeit, entzündet sich das brennbare Gemisch im Inneren der Spitze. Folglich sind Brenner ohne Einspritzung weniger vielseitig einsetzbar, da sie nur mit Mitteldruckbrennstoff betrieben werden. Für den Normalbetrieb sind injektionslose Brenner zusätzlich mit einem Gleichdruckregler ausgestattet, der automatisch für die Gleichheit der Betriebsdrücke von Sauerstoff und Acetylen sorgt.

Einspritzbrenner— Brenner, bei denen aufgrund der Energie eines Gasstroms die Bildung eines Gas-Luft-Gemisches erfolgt. Der Injektor ist das Hauptelement des Einspritzbrenners. Mithilfe eines Injektors wird Luft aus dem umgebenden Raum in die Brenner gefördert.

Brenner können vollständig vorgemischtes Gas mit Luft oder mit unvollständiger Lufteinspritzung sein, diese Trennung hängt von der vom Injektor zugeführten Luftmenge ab.

Brenner mit unvollständiger Lufteinblasung nach der Methode der Gasmischung werden als Brenner mit teilweiser Vormischung klassifiziert. In diesem Fall gelangt nur ein Teil der für die Verbrennung notwendigen Luft in die Verbrennungszone, der restliche Teil wird dem umgebenden Raum entzogen. Der Betrieb dieser Brenner ist bei niedrigem Gasdruck möglich. Sie werden auch Niederdruck-Injektionsbrenner genannt. Einspritzbrenner bestehen aus einem Primärluftzufuhrregler, einer Düse, einem Mischer und einem Verteiler.

Der Primärluftzufuhrregler 1 (Abb. 1) besteht aus einer rotierenden Scheibe oder Unterlegscheibe und regelt direkt die Menge der in den Brenner eintretenden Primärluft. Düse 2 ist notwendig, um die potentielle Energie des Gasdrucks in kinetische Energie umzuwandeln, das heißt, sie verleiht dem Gasstrahl eine Geschwindigkeit, die das Ansaugen von Luft gewährleistet. Der Gasbrennermischer besteht aus drei Teilen: Konfusor 3, Hals 4 und Diffusor 5. Im Konfusor entstehen beim Austritt des Gasstrahls aus der Düse ein Vakuum und Luftlecks. Hals 4 ist der engste Teil des Mischers; hier wird der Strahl des Gas-Luft-Gemisches nivelliert. Im Diffusor 5 erfolgt die endgültige Vermischung des Gas-Luft-Gemisches und sein Druck steigt aufgrund einer Geschwindigkeitsabnahme.

Atmosphärische Einspritzgasbrenner

Reis. 1: a – Niederdruck, b – Brenner für einen Gusseisenkessel, 1 – Primärluftzufuhrregler, 2 – Düse, 3 – Konfusor, 4 – Hals, 5 – Diffusor, 6 – Verteiler, 7 – Löcher

Das Gas-Luft-Gemisch vom Diffusor gelangt zum Verteiler b, der es auf die Löcher 7 verteilt. Die Form des Verteilers und die Lage der Löcher hängen von der Art und dem Zweck der Brenner ab.

Vor- und Nachteile von Einspritzbrennern

Zu den Vorteilen von Einspritzbrennern gehören:

• Einfachheit des Designs;
• stabiler Betrieb des Brenners bei Lastwechsel;
• zuverlässiger Betrieb und einfache Wartung;
• kein Ventilator zum Antrieb oder keine Luftkanäle zu den Brennern;
• die Möglichkeit der Selbstregulierung, d.h. Aufrechterhaltung eines konstanten Gas-Luft-Verhältnisses.

Zu den Nachteilen von Einspritzbrennern gehören:

• erhebliche Abmessungen der Brenner entlang der Länge, insbesondere Brenner mit erhöhter Produktivität (z. B. hat der Brenner IGK-250-00 mit einer Nennproduktivität von 135 m3/h eine Länge von 1.914 mm);
• hoher Geräuschpegel bei Mitteldruck-Einspritzbrennern beim Ausströmen eines Gasstrahls und Einblasen von Luft;
• die Abhängigkeit der Sekundärluftzufuhr vom Vakuum im Ofen (bei Niederdruck-Injektionsbrennern), schlechte Bedingungen für die Gemischbildung im Ofen, was dazu führt, dass der Gesamtluftüberschusskoeffizient doos = 1,3...1,5 erhöht werden muss und noch höher zu gewährleisten vollständige Verbrennung Kraftstoff.

Brenner zur vollständigen Vermischung von Gas und Luft arbeiten üblicherweise im Druckbereich von 2 kPa bis 6 kPa. Durch erhöhten Gasdruck wird die für die vollständige Verbrennung des Gases notwendige Lufteinblasung gewährleistet. Dieser Brennertyp wird auch Mitteldruck-Injektionsbrenner genannt. Diese Brenner werden hauptsächlich in verwendet Heizkessel und zum Beheizen von Industrieöfen. Die thermische Leistung von Vollmischbrennern beträgt in der Regel nicht mehr als 2 MW. Die Sperrigkeit von Mischern und die Bekämpfung des Eindringens von Flammen sind das Haupthindernis für die Steigerung ihrer Leistung.

Das Hauptelement eines Einspritzbrenners ist der Injektor, der Luft aus dem umgebenden Raum in die Brenner saugt. Abhängig von der Luftmenge können Brenner mit unvollständiger Lufteinblasung oder mit vollständiger Vormischung von Gas und Luft ausgestattet sein.

Brenner mit unvollständiger Lufteinblasung. Bei solchen Brennern gelangt nur ein Teil der für die Verbrennung notwendigen Luft in die Verbrennungsfront; der Rest der Luft kommt aus dem umgebenden Raum. Solche Brenner arbeiten mit niedrigem Gasdruck und werden als „Gasbrenner“ bezeichnet Niederdruck-Injektionsbrenner.

Die Hauptbestandteile von Einspritzbrennern sind der Primärluftregler, die Düse, der Mischer und der Verteiler.

Niederdruck-Injektionsbrenner haben eine Reihe von positiven Eigenschaften, wodurch sie im Haushalt verwendet werden Gasgeräte sowie in Gasgeräten für Unternehmen Gastronomie und andere kommunale Gasverbraucher. Einspritzbrenner werden auch in Gussheizkesseln eingesetzt.

Ein wichtiges Merkmal unvollständig mischender Einspritzbrenner ist Einspritzverhältnis: Verhältnis der eingeblasenen Luftmenge zur Luftmenge, die zur vollständigen Verbrennung des Gases erforderlich ist. Wenn also für die vollständige Verbrennung von 1 m 3 Gas 10 m 3 Luft benötigt werden und die Primärluft 4 m 3 beträgt, beträgt der Injektionskoeffizient 4: 10 = 0,4.

Ein Merkmal von Brennern ist auch das Einspritzverhältnis – das Verhältnis von Primärluft zum Brennergasstrom. IN in diesem Fall Wenn 4 m3 Luft pro 1 m3 verbranntem Gas eingeblasen werden, beträgt das Einblasverhältnis 4.

Die Grenzen des stabilen Betriebs von Einspritzbrennern werden durch die Möglichkeiten der Flammenablösung und des Flammendurchbruchs begrenzt. Dies bedeutet, dass eine Erhöhung oder Verringerung des Gasdrucks vor dem Brenner nur in bestimmten Grenzen möglich ist.

Der Vorteil von Einspritzbrennern liegt in ihrer selbstregulierenden Eigenschaft, das heißt, sie halten bei konstantem Gasdruck ein konstantes Verhältnis zwischen der dem Brenner zugeführten Gasmenge und der eingeblasenen Luftmenge aufrecht.

Brenner mit vollständiger Vormischung von Gas und Luft. Die für die vollständige Verbrennung des Gases notwendige Lufteinblasung wird durch einen erhöhten Gasdruck gewährleistet. Vollgasmischbrenner arbeiten im Druckbereich von 5000 Pa bis 0,5 MPa. Sie heißen Mitteldruck-Injektionsbrenner und wird hauptsächlich in Heizkesseln und zur Beheizung von Industrieöfen eingesetzt. Die thermische Leistung von Brennern überschreitet in der Regel 2 MW nicht.

Diese Brenner erzeugen eine Fackel mit geringer Lichtstärke, wodurch die Menge der auf erhitzte Oberflächen übertragenen Strahlungswärme verringert wird. Um die Strahlungswärmemenge zu erhöhen, ist es effektiv, in den Öfen von Kesseln und Öfen feste Körper zu verwenden, die die Wärme der Verbrennungsprodukte aufnehmen und an wärmeempfangende Oberflächen abstrahlen. Diese Körper werden Sekundäremitter genannt. Als Sekundäremittenten werden feuerfeste Wände von Tunneln, Wände von Öfen sowie spezielle perforierte Trennwände verwendet, die im Bewegungsweg der Verbrennungsprodukte installiert sind.

Brenner mit vollständiger Vormischung von Gas und Luft werden in zwei Typen unterteilt: mit Metallstabilisatoren und mit feuerfesten Düsen.

Von Kazantsev entworfener Einspritzbrenner besteht aus einem Primärluftregler, einer Düse, einem Konfusor, einem Mischer, einer Düse und einem Plattenstabilisator (Abbildung unten).

Kazantsev-Einspritzbrenner

1 - Stabilisator; 2 - Düsen; 3 - verwirrend; 4 - Düse; 5 - Primärluftregler

Der Primärluftregler des Brenners fungiert gleichzeitig als Schalldämpfer, der durch die erhöhten Geschwindigkeiten des Gas-Luft-Gemisches entsteht. Der Plattenstabilisator gewährleistet einen stabilen Betrieb des Brenners ohne Flammenablösung oder Flammenüberschlag in einem breiten Lastbereich. Der Stabilisator besteht aus 0,5 mm dicken Stahlplatten mit einem Abstand von 1,5 mm. Die Stabilisatorplatten werden durch Stahlstangen zusammengezogen, die entlang des Weges des Gas-Luft-Gemisches eine Zone mit Rückströmen heißer Verbrennungsprodukte erzeugen und das Gas-Luft-Gemisch kontinuierlich zünden. In Brennern mit feuerfesten Düsen verbrennt Erdgas unter Bildung einer schwach leuchtenden Flamme. In dieser Hinsicht ist die Wärmeübertragung durch Strahlung des brennenden Gasbrenners unzureichend.

IN moderne Designs Gasbrenner Die Effizienz der Gasnutzung ist deutlich gestiegen. Die geringe Leuchtkraft des Gasbrenners wird durch die Strahlung heißer feuerfester Materialien bei der Gasverbrennung im flammenlosen Verbrennungsverfahren ausgeglichen.

In diesen Brennern wird das Gas-Luft-Gemisch mit leichtem Luftüberschuss aufbereitet und gelangt in heiße feuerfeste Kanäle, wo es sich intensiv erhitzt und verbrennt. Die Flamme tritt nicht aus dem Kanal aus, daher wird dieser Gasverbrennungsprozess als flammenlos bezeichnet. Dieser Name ist bedingt, da in den Kanälen eine Flamme vorhanden ist. Das Gas-Luft-Gemisch wird von den heißen Wänden des Kanals erhitzt. An Stellen, an denen Kanäle erweitert werden, und in der Nähe von schlecht abgestuften Körpern entstehen Rückhaltezonen für heiße Verbrennungsprodukte. Solche Zonen sind stabile Quellen für die ständige Erwärmung und Zündung des Gas-Luft-Gemisches.

Das Bild unten zeigt einen flammenlosen Plattenbrenner. Das aus der Gasleitung in die Düse eintretende Gas wird eingespritzt erforderliche Menge Luft, reguliert durch den Primärluftregler. Das resultierende Gas-Luft-Gemisch gelangt durch den Injektor in die Verteilerkammer, passiert die Nippel und gelangt in die Keramiktunnel. In diesen Tunneln wird das Gas-Luft-Gemisch verbrannt. Die Verteilerkammer ist durch eine Schicht aus Kieselgur thermisch von den Keramikprismen isoliert, wodurch die Wärmeabfuhr aus der Reaktionszone verringert wird.

Flammenloser Plattenbrenner

1 - Tunnel; 2 - Brustwarze; 3 - Verteilerkammer; 4 - Injektor; 5 - Düse; 6 - Luftregler; 7 - Gaspipeline; 8 - Keramikprismen

Die flammenlose Verbrennung von Gas hat folgende Vorteile: vollständige Verbrennung des Gases; Möglichkeit der Gasverbrennung mit geringem Luftüberschuss; die Fähigkeit, hohe Verbrennungstemperaturen zu erreichen; Verbrennung von Gas mit hoher thermischer Belastung des Verbrennungsvolumens; Übertragung einer erheblichen Wärmemenge durch Infrarotstrahlen.

Basierend auf der Gestaltung ihres Feuerteils werden bestehende Konstruktionen von flammenlosen Brennern mit feuerfesten Düsen in Brenner mit Düsen mit Kanälen unregelmäßiger geometrischer Form unterteilt; Brenner mit Düsen mit Kanälen regelmäßiger geometrischer Form; Brenner, bei denen die Flamme auf den feuerfesten Oberflächen des Feuerraums stabilisiert wird.

Am gebräuchlichsten sind Brenner mit Düsen regelmäßiger geometrischer Form. Die feuerfesten Düsen solcher Brenner bestehen aus Keramikfliesen mit den Maßen 65x45x12 mm. Flammenlose Brenner werden auch Brenner genannt Infrarotstrahlung.

Alle Körper sind Quellen thermischer Strahlung, die durch die Schwingungsbewegung von Atomen entsteht. Jede Temperatur entspricht einem bestimmten Wellenlängenbereich, den der Körper aussendet. In diesem Fall erfolgt die Wärmeübertragung durch Strahlung im Infrarotbereich des Spektrums, und Brenner, die nach diesem Prinzip arbeiten, werden Infrarotstrahlungsbrenner genannt (Abbildung unten).

Infrarotbrenner

a - Brennerdiagramm: 1 - Reflektor; 2 - Keramikfliesen; 3 - Mischer; 4 - Düse; 5 - Körper; 6 - Sammelkammer; b, c, d – Brenner GII-1, GII-8 bzw. GK-1-38

Durch die Düse gelangt das Gas in den Brenner und injiziert die gesamte für die vollständige Verbrennung des Gases erforderliche Luft. Vom Brenner gelangt das Gas-Luft-Gemisch in die Sammelkammer und wird dann in die Feuerlöcher der Keramikfliese geleitet. Um einen Flammendurchbruch zu vermeiden, muss der Durchmesser der Brandlöcher unter dem kritischen Wert liegen und 1,5 mm betragen. Das aus den Feuerkammern austretende Gas-Luft-Gemisch wird mit geringer Austrittsgeschwindigkeit entzündet, um eine Flammentrennung zu vermeiden.

Zukünftig kann die Austrittsgeschwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches erhöht werden (Wasserhahn ganz öffnen), da sich die Keramikfliesen auf 1000 °C erhitzen und einen Teil der Wärme an das Gas-Luft-Gemisch abgeben, was führt zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit der Flammenausbreitung und zur Verhinderung ihrer Trennung.

Keramikfliesen verfügen über etwa 600 zylindrische Feuerkanäle, die etwa 40 % der Oberfläche der Fliesen ausmachen.

Die Fliesen werden mit einem speziellen Kitt, der aus einer Mischung aus Schamottepulver und Zement besteht, miteinander verbunden.

Wenn Infrarotbrenner mit Mitteldruckgas betrieben werden, werden spezielle Platten aus hitzebeständigen porösen Materialien verwendet. Anstelle zylindrischer Kanäle verfügen sie über schmale gekrümmte Kanäle, die in sich erweiternden Brennkammern enden.

Bei der Verbrennung von Gas in zahlreichen Kanälen verschiedener Düsen werden die Außenflächen der Kanäle auf eine Temperatur von etwa 1000 °C erhitzt. Dadurch nehmen die Oberflächen eine orangerote Farbe an und werden zu Quellen Infrarotstrahlen, die von verschiedenen Gegenständen absorbiert werden und diese erhitzen.

An Figur b-d Es werden die gängigsten Arten von Infrarotbrennern aufgezeigt. GII-1-Brenner verfügen über 21 Keramikfliesen, einen Reflektor und Anschlussdose. Mit GII-Brennern können Sie Räume und verschiedene Geräte heizen. Brenner werden auch zur Beheizung offener Flächen eingesetzt ( Sportplätze, Cafés, Sommerlokale usw.).

Der Brenner GK-1-38 wird erfolgreich zum Heizen von Wänden und Putz im Bau sowie zum Heizen von arbeitenden Personen eingesetzt Winterbedingungen. Der Brenner kann mit Erdgas und Flüssiggas betrieben werden.

Gasbrenner Entwickelt, um brennbare Gase oder Dämpfe brennbarer Flüssigkeiten mit Sauerstoff oder Luft zu vermischen und eine stabile Hochtemperaturflamme zu erzeugen. Verschiedene Designs Gasflammenbrenner können wie folgt klassifiziert werden:

a) je nach Art der Zufuhr von brennbarem Gas zur Mischkammer: Injektion und Nicht-Injektion;

b) nach Brenngasverbrauch: Mikroleistung (10–60 dm 3 /h Acetylen), mittlere Leistung (50–2800 dm 3/h Acetylen), hohe Leistung (2800–7000 dm 3/h Acetylen);

c) nach Zweck: universell (zum Schweißen, Löten, Auftragen, Erhitzen, Härten, Oberflächenreinigen usw.); spezialisiert (nur Schweißen, Erhitzen, Härten, Oberflächenreinigung usw.);

d) je nach Anzahl der Arbeitsflammen: einflammig, mehrflammig;

e) nach Art der Anwendung: z manuelle Prozesse Gasflammenverarbeitung, für mechanisierte Prozesse.

Die größte Anwendung findet sich Einspritzgasflammenbrenner. Bei einem solchen Brennertyp entsteht durch die Injektion (Ansaugung) von brennbarem Gas mit Sauerstoff, der durch das zentrale Loch des Injektors strömt, ein brennbares Gemisch. Beim Austritt aus dem kleinen Injektorloch in die Mischkammer dehnt sich der Sauerstoff aus und verliert an Druck; Es kommt zu Acetylenlecks. Der Aufbau eines solchen Brenners ist in Abb. dargestellt. 41. Ein Ausschnitt des Injektionsgeräts ist in Abb. dargestellt. 42. Für den normalen Betrieb des Einspritzbrenners muss der Druck des eintretenden Sauerstoffs 2 ÷ 4 kgf/cm 2 betragen. Der Druck von Acetylen kann deutlich niedriger sein – von 0,01 bis 0,1 kgf/cm 2 (oder von 100 bis 1000 mm Wassersäule).

Reis. 41. Aufbau und Funktionsprinzip eines Spritzschweißbrenners:

1 - Sauerstoffnippel, 2 - Griff, 3 - Sauerstoffschlauch, 4 - Körper, 5 - Sauerstoffsteuerventil, 6 - Spitzennippel, 7 - Acetylen-Sauerstoff-Brennermundstück, 8 - Propan-Butan-Sauerstoff-Brennermundstück, 9 - Anschlussstück , 10 – Heizung, 11 – Rohr für brennbares Gemisch, 12 – Rohr für Mischkammer, 13 – Injektor, 14 – Regelventil für brennbares Gas, 15 – Rohr für brennbares Gas, 16 – Nippel für brennbares Gas; a – Kanal mit kleinem Querschnitt, b – Kanal der Mischkammer, c – Spalt zwischen den Wänden der Mischkammer und dem Injektorkörper, d – seitliche Löcher in der Armatur; I – Ersatzspitze für Acetylen-Sauerstoff-Brenner, II – Ersatzspitze für Propan-Butan-Sauerstoff-Brenner

Reis. 42. Abschnitt des Injektionsgeräts:

1 - Mischkammer, 2 - Überwurfmutter, 3 - Brennerkörper, 4 - Injektor

Bei Brennern ohne Injektor (Gleichdruckbrenner) gelangen Acetylen und Sauerstoff unter gleichen Drücken im Bereich von 0,5 ÷ 1,0 kgf/cm 2 in die Mischvorrichtung. In der Regel handelt es sich dabei um Brenner mit geringer Leistung, beispielsweise den G1-Brenner.

Für eine Reihe von Gasflammenverarbeitungsprozessen (Erhitzen, Löten, Schweißen von Kunststoffen usw.), bei denen keine hohen Flammentemperaturen erforderlich sind, werden Kammerwirbelbrenner verwendet, die mit einem Propan-Luft-Gemisch betrieben werden. Bei solchen Brennern gibt es anstelle eines Mundstücks eine Brennkammer, in die Propan und Luft eintreten. Propan wird über einen zentralen Kanal und Luft über eine mehrgängige Spirale zugeführt, was zu Wirbelbildung und Durchmischung des Gasgemisches in der Brennkammer führt.

Gemäß GOST 1077-69 sind universelle Einflammenbrenner zum Sauerstoff-Acetylen-Schweißen, Löten und Erhitzen in vier Typen erhältlich (Tabelle 15). Derselbe Standard legt 12 austauschbare Spitzen mit unterschiedlichen Durchflussraten von Acetylen und Sauerstoff fest (Tabelle 16).

15. Typen und Hauptparameter von einstufigen universellen Acetylen-Sauerstoff-Brennern (GOST 1077-69).

Typen	Name	Verbrauch, l/h				Druck am Brennereinlass, kgf/cm2				Normale Konfiguration des Brenners mit Zahlenspitzen	Funktionsprinzip
		Acetylen		Sauerstoff		Acetylen		Sauerstoff
		Name	max.	Name	max.	Name	max.	Name	max.
G1	Micropower-Brenner	5	60	6	65	0,10	1,00	0,1	1,0	000, 00, 0	Injektorlos
G2	Brenner mit geringer Leistung	25	430	28	440	0,01	0,35	0,5	4,0	0, 1, 2, 3	Injektion
G3	Mittlerer Brenner	50	2800	55	3100		0,35	1,0	4,0		Dasselbe
G4	Hochleistungsbrenner	2800	7000	3100	8000	0,35	1,20	2,0	4,0	8,9	»

16. Verbrauch von Acetylen und Sauerstoff für unterschiedliche Anzahl von Brennerspitzen (GOST 1077-69)

Jeder Brennertyp ist mit einem Griff mit Absperr- und Regelventilen für Sauerstoff und Acetylen sowie einem Satz austauschbarer Spitzen ausgestattet. Die Ventilhandräder sind gekennzeichnet mit: dem Namen des Gases (Sauerstoff oder Acetylen), Pfeilen, die die Drehrichtung beim Öffnen und Schließen der Ventile angeben, den Buchstaben O (offen) und 3 (geschlossen).

Die Überwurfmutter und das Fitting zum Anschluss an den Acetylen-Nippelgriff müssen ein Linksgewinde haben. Der Sauerstoffnippel ist mit einer Überwurfmutter mit Rechtsgewinde verbunden.

Nachfolgend finden Sie eine kurze Beschreibung einiger Brennermarken.