Рис. 1. Зоны факела пламенной горелки:
1 — восстановительная, 2 — полного сгорания, J— окислительная
По тепловой мощности пламени факелы подразделяются
на мягкие, средние и жесткие. Мягкое пламя получается при работе горелки
на чистом газе или на смеси с небольшим содержанием воздуха (до 30%);
оно имеет по всей длине факела примерно одинаковую температуру (1000—
1150° С) и благодаря избытку водорода обладает восстановительными
свойствами. Обычно мягкое пламя используется на операциях подогрева и
охлаждения стекла. Среднее пламя образуется при работе горелки на
газовой смеси с содержанием воздуха выше 30%. Оно также обладает
восстановительными свойствами и применяется на операциях плавного
доведения температуры стекла до максимального значения. Жесткое пламя
обладает окислительными свойствами; оно получается при работе горелки на
смеси газа с воздухом или кислородом в соотношениях, близких или равных
стехиометрическим. Температура жесткого пламени в различных точках
факела неодинакова. Зона максимальной температуры находится на
расстоянии 2—3 мм от вершины наружного конуса факела. Размеры конуса
жесткого пламени зависят от Р°Да сжигаемой газовой смеси. Так, например,
водород и водяной газ дают короткий и острый конус пламени, природный
газ — конус пламени на 50% длиннее, чем водород и водяной газ, а
пропан-бутановая смесь (сжиженный газ) на 50—70% длиннее, чем природный
газ.
Пламенные горелки можно классифицировать по следующим признакам: способу
получения газовой
смеси, составу сжигаемой горючей смеси н конструктивным особенностям.
По способу получения газовой смеси горелки подразделяют на четыре
основные группы: диффузионные, атмосферные, или инжекционные, полного
предварительного смешения и комбинированные.
В диффузионных горелках горючий газ смешивается с воздухом па выходе из
них; такие горелки дают коптящее пламя и применяются преимущественно в
печах и машинах сушки изделии. Основными достоинствами диффузионных
горелок являются: простота конструкции, возможность работы при низких
давлениях газа и отсутствие обратного проскока пламени (обратного
>дара).
В атмосферных горелках горючий газ смешивается с атмосферным воздухом
непосредственно в самой горелке. Такие горелки не дают коптящего пламени
и более экономичны по сравнению с диффузионными. Существенным
недостатком атмосферных горелок является возможность обратного проскока
пламени.
В горелки полного предварительного смешения подается горючая смесь,
заранее приготовленная в специальных смесителях. Такие горелки получили
наибольшее распространение в электровакуумном производстве. Большинство
горелок этого типа снабжено запалом, препятствующим отрыву пламени от
горелки. Для создания запального пламени часть газовоздушной смеси
отводится через специальные отверстия в камеру расширения, из которой
она поступает к запальным отверстиям или щелям.
Благодаря малой скорости истечения газовоздушной смеси из запальных
отверстий запальное пламя имеет устойчивый факел и обеспечивает
стабильную работу горелки при больших тепловых напряжениях. Горелки,
работающие на газовоздушных смесях с большим содержанием водорода,
обычно не имеют запала.
По составу сжигаемой горючей смеси горелки подразделяются на
газовоздушные, газокислородные и водородно-кислородные. Конструктивное
различие этих горелок заключается в наличии или отсутствии запала, в
величине запала и в размерах основных рабочих отверстий.
По конструктивным признакам пламенные горелки
подразделяются на барабанные, угловые, трубчатые, коробчатые, щелевые,
веерные, ручные, стеклодувные и др.
На рис. 2 показано устройство барабанной
газовоздушной горелки, нашедшей широкое применение на подогревных и
основных операциях обработки стеклянных изделий. Сопло 2 горелки, кроме
основных рабочих отверстий, имеет запальные отверстия и пазы для укладки
сеточного валика 9. Последний предназначен Для разделения потока газа,
идущего на запал, на ряд струек и обеспечения тем самым более
равномерного и Устойчивого запального пламени. Хвостовик 6 служит
для крепления и регулировки горелки относительно обрабатываемого
изделия, а также для подачи заранее приготовленной горючей смеси к соплу
горелки.
Сетка 3 предназначена для улавливания механических частиц и
предохранения магистрали подвода газовоздушной смеси к горелке от
обратного прорыва пламени (обратного удара).
На операциях напайки и отпайки стеклянных изделий на откачных постах
применяются ручные стеклодувные (рис. 3) и ручные отпаечные горелки. В
ручных стеклодувных горелках горючую смесь получают непосредственно в
самой горелке, а в ручных отпаечных — в специальных смесителях.