Настройка газовой горелки котла

Принцип работы газового котла базируется на нагревании циркулирующей жидкости, проходящей по теплообменнику. Тепло образуется в камере сгорания как результат работы газовой горелки обогревательного устройства. Именно от качественной настройки, а затем работы горелки зависит производительная мощность котла, его КПД. Рассмотрим основные аспекты выбора и настройки горелки газового котла подробнее.

Как выбрать?

На что нужно обратить внимание при выборе горелочного устройства для котла:

— производительная мощность
— уровень шума при работе (касается наддувных моделей)
— тип обогревательного оборудования, для которого приобретается горелка
— разновидность топлива
— плюсы и минусы данного устройства
— предусмотреть возможные сбои в работе местной линии газоснабжения.

Учитывая эти факторы, можно выбрать наиболее подходящее горелочное устройство для котла так, чтобы он работал максимально эффективно, не обременяя частым профилактическим обслуживанием.

Камера сгорания отопительного оборудования

Газовые котлы отличаются прежде всего конструкцией камеры сгорания. Она бывает двух типов:

Открытая камера представляет собой достаточно простое устройство сгорания. Выглядит так: над горелкой располагается теплообменник в виде змеевика из тонких медных трубок. Благодаря открытой конструкции воздух, необходимый для реакции горения, поступает к месту воспламенения газа из окружающей среды.

Как правило, хватает воздуха из помещения (при условии организации хорошей вентиляции). Но есть настенные модели с забором воздуха извне, для чего монтируется специальное отверстие в стене. Открытые камеры сгорания требуют обязательного наличия дымохода.

Чаще всего устанавливается для моделей напольных газовых котлов, а также использовалась для комплектации котла старого образца (при этом розжиг производила запальная горелка).

Схемы устройства камеры згорания

Закрытая камера сгорания отличается конструкцией нагревательного блока. Теплообменник расположен над горелкой. Корпус блока закрыт, воздух для горения нагнетается вентилятором, установленным в камере. Через двойные стенки камеры пропускается теплоноситель, нагревая его, увеличивая КПД котла. Газ сжигается почти полностью, продукты горения отводятся каоксиальной трубой под давлением воздуха.

Виды горелок

По своим конструктивным, функциональным отличиям горелочные устройства делятся:

По назначению:

• для промышленного оборудования большой мощности
• для оборудования бытового назначения.

По используемому типу топлива:

• устройства для природного газа;
• устройства для сжиженного газа;
• универсальные устройства.

По регулировке пламени:

• одноступенчатые – способны работать на включение/выключение;
• двухступенчатые (как разновидность – модели с плавной модуляцией) – работают на полную мощность, при достижении нужной температуры пламя уменьшается вполовину;
• модулируемые – котлы с модулируемой горелкой отличаются плавной регулировкой силы пламени.

По принципу работы:

1. инжекционные/атмосферные. Работают при подаче воздуха из помещения. Устанавливаются соответственно в открытых камерах сгорания. Использовались также и для моделей котла старого образца.
2. вентиляторные/наддувные. Работают в камерах сгорания изолированного типа. Воздух для горения подается вентилятором. По своим конструктивным особенностям делятся на:
   — вихревые (отверстия форсунок круглой формы)
   — прямоточные (форма узкой щели круглого/прямоугольного сечения).
3. диффузно-кенетические. Воздух поступает двумя одновременно: один смешивается с газовым топливом, второй добавляется непосредственно в камере при горении.

Устройство газовой горелки для котла

Атмосферные и вентиляторные горелочные устройства отличаются своим строением. Это обусловлено разным способом подачи кислорода в камеру при сжигании топлива.

Устройство атмосферной горелки.

Воздух поступает в камеру горения непосредственно из помещения. Внутри канала горелочного устройства расположены сопла. Газ подается в сопла, смешиваясь с воздухом, который также имеет сюда доступ. На небольшом расстоянии от сопел располагаются выходные прорези, через которые подается готовая топливная смесь. Между соплами и выходными отверстиями создается область пониженного давления, что способствует постоянному нагнетанию воздуха для смешивания.

В камере сгорания постоянно работает запальная горелка для розжига основного устройства.

Устройство вентиляторной горелки.

Блок устройства состоит из:

1. двигателя;
2. вентилятора;
3. автоматического блока управления;
4. редуктора;
5. реле давления воздуха;
6. смесителя топливной массы.

Воздух нагнетается извне вентилятором, подается в камеру сгорания для образования топливного вещества. Соотношение воздуха и газа возможно регулировать с помощью заслонки и вентилятора.

Пламя горелки

Одним из индикаторов правильной работы горелки является цвет пламени. Для газового оборудования характерно ровное голубоватое пламя без примесей других цветов. Наличие вкраплений желтого, красного говорит о том, что горелка работает плохо, это снижает эффективность обогревательного оборудования.

В первую очередь, это касается инжекционных горелочных устройств, но и для вентиляторных иногда характерно тоже. Пламени элементарно может не хватать кислорода. Также вместе с воздухом может попадать пыль, другой мелкий мусор, который будет засорять устройство, снижая КПД котла. Все это непосредственно сказывается на пламени. Если оно гудит, горелка работает громко, огонь изменил цвет – необходимо настроить правильную работу устройства.

В каких случаях требуется регулировка пламени горелки?

Атмосферная газовая горелка для обогревательного оборудования чаще выходит из строя. Ею оснащаются модели как настенного, так и напольного котла. Инжекционная горелка напольного оборудования снижает свою эффективность по разным причинам:

• Мощность горелки завышена. Случается, когда для маленького обогревательного оборудования приобретается горелка высокой мощности. При этом для горения недостаточно места, приток воздуха для такой мощности слабый, что приводит к переходу пламени от голубого к желтому, закопчению камеры сгорания, дымохода.
• Если дымоход плохо прочищен, ухудшается тяга котла. При этом отработанные продукты горения слабо выводятся, приток воздуха малый. Это ухудшает горение, пламя желтеет.
• Дефект самой горелки не дает возможность правильно настроить полное сгорание топлива.
• Из-за перепадов давления в системе газоснабжения хорошо отрегулированное оборудование может выбрасывать большое количество неотработанного газа в дымоходную трубу. Частично он оседает копотью, сажей. Большой слой сажи снижает тягу, увеличивает расход топлива.
• Запуск отопительного оборудования после ремонта.
• Наличие посторонних шумов при работе котла, газовой горелки.
• Смена вида топлива.

Настройка оборудования

Напольные газовые котлы с атмосферной горелкой можно настроить самостоятельно. Наддувные же системы регулируются автоматическим блоком управления, не требуют дополнительной настройки.

Схема действий при настройке одноступенчатого оборудования:

1. Установить устройство на котле.
2. Подсоединить к газопроводному патрубку.
3. Проверить на абсолютную герметичность.
4. Снять корпус горелочного оборудования.
5. С помощью манометра сделать замеры давления газа на входе.
6. Подсоединить к электричеству. Проследить, чтобы перемычки, фазы были подключены верно.
7. В дымоходной трубе разместить газоанализатор.
8. Запустить устройство.
9. С помощью манометра снять показания давления на выходе из горелочного блока. Показания давления должны соответствовать параметрам, обозначенным в техпаспорте.
10. Приток воздуха отрегулировать воздушной заслонкой.
11. Показания газоанализатора также должны соответствовать всем нормам установки газового оборудования.

Настройка газового оборудования должна проводиться специалистами. Самые простые котлы открытого типа возможно настроить самостоятельно при наличии определенных навыков, знаний устройства горелочного блока. От качества работы горелки зависит эффективность котла, уровень его КПД, расход топлива. Поверхностно определить, что оборудование работает неисправно можно по изменившемуся пламени горелки.

Газовая горелка является сердцем любого котла. От ее регулировки зависят важные показатели агрегата: мощность и коэффициент полезного действия. Правильная настройка газовой горелки котла позволит сэкономить немало топлива и повлияет на снижение образования сажи и копоти.

Типы газовых горелок

Газовые котлы отличаются типом камеры сгорания. Бывает открытая топка – которая должна оснащаться дымоходом для вывода продуктов сгорания. Воздух для процесса горения в открытой топке поступает из окружающей среды. Поэтому агрегаты с такой камерой сгорания устанавливают в специально выделенную топочную.

Газовые котлы с закрытой топкой отличаются от открытого варианта. Горелка находится внутри закрытого корпуса. Поступление воздуха к горелке и вывод дыма наружу обеспечивается за счет небольшого коаксиального дымохода.

Газовые горелки различают по типу топлива, на котором они работают:

• для природного газа;
• для сжиженного топлива;
• универсальные.

Большинство газовых котлов оборудованы универсальной горелкой, которая может работать как на природном, так и на сжиженном топливе.

По количеству уровней мощности горелочные устройства делятся на:

• одноступенчатые – способны работать только в одном режиме;
• двухступенчатые – имеют два уровня мощности;
• модуляционные – способны плавно регулировать силу пламени в нескольких режимах.

Как настроить газовую горелку?

Настройку газового котла пламени горелки рекомендуется производить с помощью газоанализатора. Он фиксирует показатели воздуха, который участвует в процессе сгорания топлива: концентрацию СО, уровень кислорода, коэффициент избытка воздуха. Концентрация СО не должна превышать 50 промилле, кислород в норме находится в пределах 3,6-5,3%. Меньшее содержание кислорода приведет к тому, что топливо сгорит не полностью, большее – к высокой концентрации СО2. Избыток воздуха способен привести к взрывоопасной ситуации, а его недостаток к неполному сгоранию топлива, образованию копоти, сажи и низкому КПД.

За силой огня можно наблюдать в смотровое отверстие. Пламя оранжевого цвета – слишком большое, можно убавить его до момента, когда оно станет почти невидимым, и будет иметь голубоватый оттенок. Такой огонь обеспечивает оптимальный режим работы газового котла. Если еще уменьшить пламя, то оно станет совсем невидимым, а потом погаснет.

Регуляция стартовой подачи топлива работает только в момент поджига и на эффективность работы не влияет. Но при желании ее тоже можно настроить: необходимо постепенно уменьшать стартовую подачу, включая горелку пока она не перестанет загораться; затем нужно увеличить стартовую подачу, прокрутив регулятор в обратную сторону. Настройка заканчивается проверкой включения горелки.

Если пламя горит с шумом, следует уменьшить его с помощью регулятора.

Почему коптит газовый котел – причины и методы решения

Перевод горелки на другой тип газа

Только универсальные горелочные устройства с легкостью адаптируются под другой тип топлива и не требуют замены составляющих частей. Остальным горелкам для перехода на иной вид газа необходима замена рампы, диафрагмы, форсунок или коллектора. С помощью рампы можно регулировать подачу газа в довольно широких диапазонах. В некоторых случаях удается отрегулировать горелку, работающую на одном виде топлива, на горение на другом виде газа. Например, перейти с пропана на метан и наоборот. При замене пропана метаном вначале стартовую подачу увеличивают, чтобы газ зажегся, а затем постепенно снижают, как подробно описано в предыдущем разделе.

Метановая горелка при переходе на пропан на стартовом запуске с максимальной подачей топлива будет коптить. Ее регулируют, постепенно уменьшая подачу топлива.

При переводе горелочного устройства с одного вида топлива на другой следует учитывать, что удельная теплота сгорания пропана в 1,5 раза больше, чем у природного газа – метана. Так что мощность метановой горелки, работающей на пропане без замены элементов, увеличится. Например, газовый котел, имеющий мощность 10-30 кВт, при переводе на пропан способен выдать производительность 15-45 кВт. Однако горелка вырабатывать более 30 кВт долго не сможет, так как быстро перегреется и выйдет из строя. Поэтому рабочий диапазон мощности агрегата составит 15-30 кВт.

При переводе аналогичного котла с пропана на метан мощность уменьшится и составит 6 -18 кВт.

Частное строительство набирает силу, а вместе с ним растет спрос на современное оборудование теплоснабжения, бесперебойно обеспечивающее потребителей тепловой энергией для отопления дома и нагрева воды для хозяйственных нужд.

Газовый котел — центральное звено системы газового теплоснабжения, созданной для таких целей. Являясь одним из самых экономичных устройств, он, тем не менее нуждается в правильной его настройке, обеспечивающей надлежащий расход топлива и надежность его работы.

Подбор и настройка оборудования

Вопросы эксплуатации системы теплоснабжения частного дома, в отличие от централизованных систем, целиком ложатся на ее владельцев. И одной из задач, которые приходится решать — это вопрос правильного подбора газового оборудования.

Опыт эксплуатации систем показывает, что правильно подобранный котел должен работать не менее 30% отопительного периода.

Среднее же значение потребляемой мощности котла на квадратный метр отапливаемого помещения (при высоте потолков до 3 метров) составляет около 100 ватт.

Также практика показывает, что установка котла или горелки слишком высокой мощности может создавать множество проблем, связанных с перерасходом газа, трудностью подбора температуры в отапливаемых помещениях и надежностью работы системы.

После подбора и установки системы теплоснабжения, а также при каждом ее запуске проводятся следующие регулировки:

1. Полный прогрев котла.
2. Полное открытие шибера дымохода.
3. Выставление пламени горелки на максимальную мощность (пламя при этом должно состоять из синего и желтого сегментов).
4. Перекрытие крана подачи газа на опуске для удаления желтого сегмента пламени.
5. Проверка автоматики безопасности и рабочих режимов котла.

Важно! Настройка правильного цвета пламени газовой горелки имеет ключевое значение для полного сгорания газа без образования сажи, оседающей на стенках топки и дымохода, снижающей эффективность работы системы и увеличивающей расход газового топлива.

Как отрегулировать мощность горелки

Если горелка значительно превосходит котел по мощности, ей может не хватать объема топки, притока воздуха через шиберы и от наддува. Горение пламени в этом случае становится малоуправляемым, и пламя горелки желтеет.

Неполное сгорание газового топлива вызывает закопчение топки и дымохода продуктами горения, а часть энергии рассеивается в окружающее пространство, повышая расход топлива.

Фото 1. Запорный кран помогает регулировать подачу газа в случае возникновения неполадок с котлом.

В этом случае мощность горелки можно уменьшить прикрытием крана подачи газа на опуске.

Однако, если мощность будет постоянно установлена на минимальное значение, это снизит эффективность работы и диапазон регулировок системы.

Справка! При выборе газовой горелки, помимо габаритов камеры сгорания и геометрии факела, важно учитывать соответствие паспортных значений минимальной и максимальной мощности и способов ее регулирования, а также расход газа горелкой.

Высокое потребление газа

Причиной высокого расхода газа часто является неэффективная работа теплообменника котла. Теплоноситель, проходящий через теплообменник, несет с собой частицы окалины и солей, которые могут откладываться на внутренних стенках теплообменника, снижая его теплопроводность и увеличивая количество требуемого топлива для нагрева.

Обычно проблема с теплообменником проявляется характерным шумом, исходящим от работающего котла, напоминающим свист или бульканье, похожее на закипание чайника.

В этом случае потребуется ручная чистка теплообменника или его промывка специальным составом.

Причиной высокого расхода газа также может стать его пониженная калорийность, вызванная недостаточной его осушкой газораспределяющей компанией. Норма низшей теплоты сгорания бытового газа должна составлять не менее 7600 ккал на один кубический метр, на практике же калорийность газа может снижаться до 4000 ккал.

Важно! При приобретении газового оборудования важно принимать в расчет состав и минимальное давление газа в конкретной системе газоснабжения, чтобы оборудование работало устойчиво.

Нехватка воздуха для горения

Нехватка воздуха для горения газа может быть вызвана неисправностью системы наддува. В этом случае необходимо проверить настройки электронного регулятора температуры и наддува, а также дроссельную заслонку.

Если горелка зажигается с хлопком, это может означать, что отверстия подвода первичного воздуха закрыты или забиты пылью.

В этом случае необходимо отрегулировать пламя регуляторами подачи воздуха или очистить отверстия от пыли.

Если пламя имеет значительный желтый сегмент, это может быть вызвано дефектом горелки. В этом случае мощность горелки можно уменьшить прикрытием крана подачи газа на опуске.

Повышенное давление: регулировка крана подачи газа

При работе горелки могут возникать ситуации:

• цвет пламени горелки красно-оранжевый или красный;
• пламя горелки выбивается за пределы отведенного ему пространства;
• пламя горелки загорается и тут же или через некоторое время гаснет, или загорается с хлопком.

Эти признаки могут указывать на повышенное давление газа в системе газоснабжения, т. к. зимой поставщик газа часто повышает нормативное давление с 200-220 мм вод. ст. до давления 280 мм вод. ст.

В этом случае понизить давление газа можно:

• прикрытием крана подачи газа на опуске;
• установкой, указанной в паспорте на горелку дроссельной шайбы;
• установкой регулятора давления газа.

Важно! Приобретая газовое оборудование, особенно импортное, важно учитывать его работу в конкретной системе газоснабжения, т. к. каждый производитель выпускает оборудование со своими величинами рабочего оптимального и минимального давления газа.

Слабая тяга котла

Слабая тяга может появляться по различным причинам. Если горелка загорается и тут же гаснет, или зажигается с хлопком, это может означать наличие большого количества сажи в котле и или в дымоходе, мешающей созданию тяги.

В этом случае необходимо проверить наличие тяги в дымоходе и в котле через смотровое окно, и, при необходимости, очистить их от сажи самостоятельно или обратившись в специальную службу.

Слабая тяга также может возникать при смене погоды, не позволяющей газам покидать топку, а приточному воздуху поступать в котел.

В этом случае необходимо уменьшить мощность горелки прикрытием крана подачи газа на опуске, а также организовать достаточную вентиляцию в помещении.

Справка! При слабой тяге котла также важно уточнить конструкцию его дымохода, оно должно соответствовать правилам СНиП 2.04.05-91 и ДБНВ.2.5-20-2001.

Тактование

Если мощность котла превышает размер отапливаемых помещений, это может приводить к частому отключению и включению котла на нагрев, или его тактованию.

Частота тактования при этом может достигать 2-3 минут.

Чтобы избежать тактования, необходимо:

1. Подбирать котел с модулируемой высотой пламени горелки и подходящей для отапливаемых площадей мощностью.
2. Если котел управляется по температуре теплоносителя, необходимо максимально увеличить его объем в системе для более длительного его остывания.
3. Если котел управляется комнатным термостатом, необходимо перенести термостат в самое холодное помещение для увеличения тепловой инерции системы, а также отрегулировать температуру воздуха в помещениях вентилями на радиаторах.

Важно! Если тактование связано с повышенной мощности горелки, это может спровоцировать прогорание основного теплообменника. В этом случае горелку необходимо своевременно заменить.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается о том, как настроить газовый котел, чтобы предотвратить забивание его сажей.

Техническое обслуживание газового оборудования

Правильно подобранное и отрегулированное газовое оборудование время от времени может давать сбои. Чтобы это происходило как можно реже необходимо вовремя регулировать настройки системы и проводить профилактические работы, предусмотренные паспортами на оборудование.

Чтобы исключить аварии, связанные с утечками газа и ущербом имуществу и здоровью людей, монтаж газового оборудования должен производиться уполномоченными организациями (облгаз, райгаз, горгаз) через предприятия, имеющие лицензию на проведение подобных работ.