MENU

PALNIK - SERCE KOTŁA

Najważniejszym elementem kotła jest palnik – najlepiej z płynną (modulowaną) regulacją. Im szerszy zakres modulacji, tym większa sprawność urządzenia.
Palnik działa w wydzielonej części kotła – komorze spalania. Palniki modulowane stosowane są w kotłach gazowych, w olejowych zaś tylko jedno- i dwustopniowe. Kocioł z palnikiem jednostopniowym, nie umożliwiającym regulowania, pracuje tylko w trybie włącz/wyłącz – nawet jeżeli zastosowana jest regulacja pogodowa. Urządzenie z palnikiem dwustopniowym w razie zwiększenia zapotrzebowania na ciepło przełącza się na stopień wyższy. Palniki gazowe, w zależności od sposobu doprowadzenia powietrza, mogą być atmosferyczne i wentylatorowe (nadmuchowe). W palnikach atmosferycznych powietrze potrzebne do spalania gazu jest zasysane wskutek różnicy ciśnień. Takie palniki stosuje się tylko w kotłach gazowych małej mocy. W palnikach wentylatorowych powietrze jest wdmuchiwane. Kotły olejowe wyposażone są w palniki, w których ciśnienie powietrza i oleju jest tak regulowane, że zapewnia mieszanie obu składników w proporcjach gwarantujących ograniczoną emisję szkodliwych związków.

Nowoczesne palniki mają zapłon elektroniczny – gaz zapala się od iskry w momencie włączania kotła.

Kocioł można również wyposażyć w palnik dwupaliwowy, ale ze względu na bardzo dużą moc (od 70 do 300 kW) nie są one stosowane w domach jednorodzinnych.

Z odparowaniem
Olej zgromadzony w wanience odparowuje. Następnie para jest mieszana z powietrzem i spalana. Największą wadą tych palników jest ich duża czułość na zmiany ciągu kominowego. W palnikach z odparowaniem przed spaleniem zachodzi zjawisko zakoksowywania dysz palnika, co w efekcie prowadzi do ich zatykania. Wtedy jest niezbędna pilna interwencja serwisu i oczyszczenie dysz.

Inżektorowe (atmosferyczne)
Olej dopływa pod niskim ciśnieniem (do 0,1 MPa), a powietrze tłoczone pod ciśnieniem zasysa go z dysz i rozpyla. Ilość powietrza używanego do rozpylenia jest niewystarczająca do spalania, dlatego do palnika jest doprowadzane dodatkowe powietrze zapewniające prawidłowe spalanie. Palniki inżektorowe są wykorzystywane do spalania cięższych olejów. Ich dysze się nie zatykają.

Wentylatorowe wysokociśnieniowe
Olej dostarczany do dysz jest rozpylany pod ciśnieniem 0,7-2 MPa. Kropelki oleju odparowują pod wpływem temperatury. Powietrze do spalania oleju jest zasysane przez wentylator z pomieszczenia kotłowni. To pozwala na dobre wymieszanie go z oparami oleju i minimalizuje wpływ zmian ciągu kominowego. Ten rodzaj palnika jest powszechnie stosowany w kotłach grzewczych na olej opałowy lekki.


DWUSTOPNIOWY LEPSZY NIŻ JEDNOSTOPNIOWY

Palniki wentylatorowe mogą być jedno- lub dwustopniowe. W kotłach z palnikami jednostopniowymi zmiana wydajności następuje przez włączenie lub wyłączenie palnika. Kotły z palnikami dwustopniowymi na pierwszym stopniu pracują z mniejszą mocą, na drugim – z nominalną. Palniki dwustopniowe zapewniają bardziej ekonomiczną pracę systemu grzewczego. Palniki olejowe (i jedno-, i dwustopniowe) są wyposażone w system zabezpieczeń kontrolujący pracę układu, a w razie nieprawidłowego działania wyłączający palnik i odcinający dopływ paliwa.


BUDOWA ORAZ ZASADA DZIAŁANIA PALNIKÓW
(na przykładzie jednostopniowych palników olejowych i gazowych)

Palniki nadmuchowe (wentylatorowe) składają się z:
* korpusu palnika,
* wentylatora ssąco - tłoczącego powietrze z silnikiem,
* pompy olejowej (spalanie oleju opałowego) lub armatury gazowej (spalanie gazu ziemnego i płynnego),
* transformatora zapłonowego i elektrod zapłonowych,
* automatu palnikowego wraz z kontrolą płomienia,
* rury palnikowej,
* dyszy (zespołu dysz) olejowej lub gazowej.

Powietrze zasysane jest i następnie tłoczone przez wentylator do rury palnikowej, gdzie znajduje się system mieszający. Na wlocie powietrza do wentylatora lub między wentylatorem a systemem mieszającym znajduje się klapa powietrza umożliwiająca regulację ilości tłoczonego powietrza, tak by uzyskać optymalny dla danego paliwa współczynnik nadmiaru powietrza i w konsekwencji skład spalin świadczący o dobrym spalaniu (całkowitym i zupełnym, mała zawartość substancji toksycznych). W rurze palnikowej znajduje się tarcza spiętrzająca oraz dysza olejowa (palnik jednostopniowy). Tu spotyka się powietrze z olejem i tworzy się mieszanka palna. Na początku drogi olejowej znajduje się zbiornik, skąd olej zasysany jest przez pompę ssąco - tłoczącą znajdującą się w palniku. Na pompie olejowej znajdują się śruby regulacyjne umożliwiające nastawienie właściwego ciśnienia oleju.

Ilość oleju, jaka wypływa z dyszy, zależy od ciśnienia oleju przed dyszą (na pompie) oraz od wielkości zastosowanej dyszy. Serwisant regulujący palnik musi zastosować dyszę i ustawić ciśnienie zalecane przez producenta palnika. Pompa tłoczy dalej olej na dyszę gdzie następuje rozpylenie oleju do postaci mgły olejowej i wymieszanie z powietrzem.
Postęp, jaki nastąpił w ostatnich latach w dziedzinie budowy palników nadmuchowych, umożliwił spalanie lekkiego oleju opałowego niebieskim płomieniem, co świadczy o czystości spalin i dobrej jakości spalania. Stało się to możliwe dzięki recyrkulacji spalin, czyli ponownym ich zawróceniu do strefy płomienia w celu dopalenia. Starsze typy palników (tzw. żółte) spalały olej żółtym, jasnoświecącym płomieniem. Jasne świecenie pochodziło od spalającego sie węgla.

W przypadku nadmuchowych palników gazowych, gaz na początku swej drogi przepływa przez blok gazowy, gdzie następuje redukcja ciśnienia oraz ustalenie właściwego przepływu. Następnie gaz podawany jest do dyszy gazowej lub zespołu dysz gazowych, gdzie wypływa i tworzy z powietrzem mieszankę paliwowo - powietrzną. Mieszanka paliwowo - powietrzna powstaje dopiero przy tarczy spiętrzającej. Zadaniem tarczy spiętrzającej jest:
* zaburzenie i zawirowanie przepływu powietrza, aby uzyskać lepsze zmieszanie paliwa z powietrzem,
* zmniejszenie prędkości przepływającego powietrza, aby nie nastąpiło zdmuchnięcie płomienia,
* dokładne wyregulowanie ilości podawanego powietrza do spalania.

Gdy mamy już mieszankę palną, brakuje tylko iskry do zainicjowania procesu spalania. Wypływająca mieszanka paliwowo - powietrzna tworzy stożek lub chmurę. Na brzegu tego stożka powinny znajdować się elektrody zapłonowe. Przeskakująca między elektrodami iskra, o napięciu 11 do 20 kV, powoduje zapłon. Powstały płomień rozprzestrzenia się we wszystkich kierunkach, także w kierunku tarczy spiętrzającej z charakterystyczną dla każdej mieszanki prędkością rozprzestrzeniania się płomienia. Za tarczą spiętrzającą, prędkość przepływającej mieszanki palnej jest większa od prędkości rozprzestrzeniania się płomienia i dopiero w pewnej odległości od tarczy prędkości te wyrównują się i tam powstaje granica płomienia. Aby spalanie było bezpieczne, proces zapłonu, pracy i wyłączenia palnika powinien przebiegać w określonej sekwencji czynności. Czuwa nad tym automat palnikowy, który w określonej kolejności załącza poszczególne zespoły palnika. W przybliżeniu proces startu palnika wygląda następująco:
* po otrzymaniu sygnału zapotrzebowania na ciepło od regulatora nadrzędnego (kotła) następuje załączenie wentylatora w celu przedmuchania komory spalania (aby uniknąć wybuchowego zapłonu),
* po ściśle określonym czasie przedmuch gdy w komorze spalania nie ma jeszcze mieszanki palnej, następuje załączenie elektrod zapłonowych,
* po pewnym czasie otwarty zostaje elektrozawór na pompie olejowej lub na bloku gazowym i paliwo zostaje podawane na dysze
* w czasie określanym mianem czasu bezpieczeństwa czujnik płomienia (fotokomórka lub elektroda jonizacyjna) powinien wykryć płomień. Jeżeli w tym czasie nie nastąpi zapłon proces startu jest przerywany i palnik wchodzi w stan awarii. Konieczna jest więc interwencja obsługi polegająca na ręcznym odblokowaniu automatu palnikowego i sprawdzeniu, co mogło być przyczyną usterki. Jeżeli sygnał płomienia pojawi się w momencie, gdy nie powinien, automat także wejdzie w stan awarii.

Aby palnik poprawnie współpracował z kotłem, nalezy przeprowadzić dobór palnika. Odbywa się to w oparciu o wykres pola pracy danego palnika. Wykres uwzględnia zakres mocy palnika (obciążenie cieplne komory spalania) w zależności od oporów komory spalania, jakie palnik będzie mógł pokonać. Aby dobór palnika został prawidłowo przeprowadzony, bezpiecznej jest zlecić go specjalistycznej firmie, która uwzględni nie tylko opory spalania, ale także jej geometrię, ciśnienie i wartość opałową gazu, przepustowość ścieżki gazowej, typ kotła oraz inne.

Strona główna | O nas | O palnikach
Konkret Marcin Tworek
ul.Makuszyńskiego 15, 31-752 Kraków
tel. 012 644-23-28
fax. 012 644-19-87
E-mail: biuro@palniki.krakow.pl    WWW: http://www.palniki.krakow.pl/
statystyka