Palniki opałowe

Rodzaje palników opałowych

Wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje palników:

1. Palniki nadmuchowe (wentylatorowe) są najbardziej uniwersalne dla kotłów przeznaczonych do spalania paliw gazowych i olejowych.
2. Palnik atmosferyczny (inżektorowy) to typ palnika, w którym powietrze niezbędne do spalania gazu zasysane jest na skutek różnicy ciśnień. Stosowany jest jedynie w stojących lub wiszących kotłach gazowych o małej mocy.

Palniki nadmuchowe

W palnikach nadmuchowych powietrze potrzebne do spalania gazu lub oleju jest wdmuchiwane. Wśród tego rodzaju palników wyróżnia się palniki jedno i dwustopniowe. W jednostopniowych urządzeniach wydajność zmienia się na skutek włączenia lub wyłączenia palnika.

Palniki dwustopniowe pracują zaś z różnym poziomem mocy na danym stopniu – w pierwszym stopniu jest to moc mniejsza, w drugim moc właściwa.
Dwustopniowa konstrukcja jest zdecydowanie bardziej ekonomiczna.
Palniki olejowe dzięki systemowi zabezpieczeń zapewniają kontrolę pracy układu oraz wyłączenie palnika i odcięcie dopływu paliwa w razie nieprawidłowości.

Palnik nadmuchowy zbudowany jest z:

• korpusu palnika,
• wentylatora ssąco - tłoczącego powietrze z silnikiem,
• pompy olejowej lub armatury gazowej,
• transformatora zapłonowego i elektrod,
• automatu palnikowego,
• rury palnikowej,
• dyszy olejowej lub gazowej.

Nowoczesne palniki posiadają zapłon elektroniczny, w wyniku czego gaz zapala się od iskry w momencie włączenia kotła. Pod względem rodzaju spalanego paliwa dzielą się na:

• palniki gazowe,
• palniki olejowe,
• palniki dwupaliwowe. Pod względem konstrukcji na: jednoblokowe i dwublokowe (z oddzieloną głowicą spalania). Pod względem sterowania wyróżnia się palniki:
• palniki jednostopniowe,
• palniki wielostopniowe,
• palniki modulowane (z regulacją mocy od minimalnej do maksymalnej).

Palnik atmosferyczny

W urządzeniach tego typu gaz wypływający z dyszy miesza się z powietrzem znajdującym się wokół niej.

Palniki atmosferyczne są tańsze niż nadmuchowe, lecz zdecydowanie mniej ekonomiczne.
Używa się ich w urządzeniach z otwartą komorą spalania, w których powietrze dostarczane jest w nadmiarze, co skutkuje mniejszą sprawnością odzysku ciepła zachodzącego w procesie kondensacji pary wodnej.

Na potrzeby kotłów kondensacyjnych utworzono tzw. palniki ze wstępnym zmieszaniem stanowiące model pośredni między palnikami atmosferycznymi a nadmuchowymi.
Kotły z palnikiem atmosferycznym odznaczają się ponadto cichą pracą, małą wrażliwością na zmianę składu i ciśnienia, przystosowaniem do płynnych zmian temperatury wody i niskim zużyciem energii elektrycznej, dzięki temu, że nie posiadają wentylatora. Budowane są z żaroodpornej stali nierdzewnej i wyposażane w środki ograniczania emisji tlenków azotu.

Palnik gazowy

To urządzenie, za pomocą którego jest wyzwalana chemicznie związana energia paliwa . Palnik powinien spełniać cztery podstawowe zadania:

• doprowadzić gaz palny i powietrze,
• zmieszać gaz palny z powietrzem,
• zapalić mieszankę,realizować spalanie z możliwie małą emisją substancji szkodliwych,
• Sposób zmieszania gazów palnych z powietrzem określa podział systemów palnikowych:
• palnik gazowy bez wentylatora - atmosferyczny,
• palnik gazowy z wentylatorem - nadmuchowy.

Palnik atmosferyczny gazowy

Palnik ten składa się z następujących głównych elementów:

• płyty palnika,
• przymocowanych do płyty palników prętowych wraz ze zwężką Venturiego,
• palnika głównego,
• gazowej armatury regulacyjnej,
• urządzenia zapłonowego ( automatycznego lub półautomatycznego).
• urządzenia do kontroli obecności płomienia.

Zapłon półautomatyczny jest stosowany tylko w palnikach gazowych bez wentylatora, automatyczny w palnikach z wentylatorem i bez)

Palnik gazowy atmosferyczny

Palniki gazowe bez wentylatora – atmosferyczne.

W palnikach tych powietrze do spalania nie jest doprowadzone przez wentylator, lecz jest zasysane przez wypływający gaz palny oraz przez termiczny ciąg palącego się płomienia.

Palniki atmosferyczne można podzielić na:

• palnik z niepełnym wstępnym zmieszaniem – kinetyczno-dyfuzyjny,
• palnik z całkowitym wstępnym zmieszaniem - kinetyczny.

Palnik atmosferyczny z niepełnym wstępnym zmieszaniem – kinetyczno-dyfuzyjny. Z dyszy wypływa z dużą prędkością gaz palny do rury inżektorowej, przy czym powietrze do spalania ( powietrze pierwotne) jest zasysane i mieszane z gazem palnym. Po zapłonie powstaje mieszanina gaz-powietrze, która pali się nieświęcącym niebieskim płomieniem. Potrzebne dodatkowe powietrze resztkowe jest zasysane przez płomień, przez dyfuzję ( wyrównanie różnicy koncentracji). Powietrze resztkowe nazywamy powietrzem wtórnym.

Palnik atmosferyczny z całkowitym wstępnym zmieszaniem – kinetyczny.

W palnikach tej konstrukcji całe powietrze do spalania jest mieszane z gazem palnym przed spaleniem.

Urządzenia do kontroli płomienia Niespalone gazy palne mogą tworzyć z powietrzem silnie wybuchowe mieszaniny. Dlatego palnik musi zapewnić, przy zastosowaniu odpowiednich urządzeń, że zanik płomienia zapłonowego lub głównego spowoduje odcięcie dopływu gazu po czasie nie dłuższym niż czas bezpieczeństwa. Jeżeli po upływie czasu bezpieczeństwa nie zostanie zasygnalizowana obecność płomienia, następuje wyłączenie awaryjne i palnik zostaje zablokowany.

Płomienie zapłonowe palników atmosferycznych są kontrolowane przez jonizujący układ nadzoru płomienia lub termoelektryczne zabezpieczenie zapłonu.
Płomień główny jest kontrolowany przez jonizujący układ nadzoru płomienia lub przez czujnik płomienia UV.

Zalety:

• pracują cicho,
• mają niewiele ruchomych elementów,
• są wytrzymałe,charakteryzują się niewielkim zużyciem energii,
• niskie koszty nabycia.
• Wady:
• wyższa emisja CO i NOx,
• niższa sprawność w porównaniu z nadmuchowymi.

Palnik gazowy nadmuchowy

• W palnikach tych powietrze niezbędne w procesie spalania jest doprowadzane za pomocą wentylatora. Składają się one z następujących elementów głównych:
• wentylatora z silnikiem,
• czujnika ciśnienia powietrza,
• klapy powietrza do spalania z siłownikiem,
• urządzenia mieszającego,
• transformatora zapłonowego,
• urządzenia zapłonowego i kontroli płomienia,
• automatu palnikowego.

W popularnie stosowanych kotłach palnik i wentylator znajdują się w jednej obudowie są nazywane palnikami monoblokowymi.

Ponieważ doprowadzanie powietrza do gazowego palnika nadmuchowego jest niezależne od doprowadzania gazu, więc na palniku musi być zamontowany czujnik ciśnienia powietrza, który powoduje odcięcie dopływu gazu w razie zmniejszonego ciśnienia powietrza i awaryjne wyłączenie palnika.

Urządzenia kontroli płomienia Do kontroli płomienia gazowego palnika nadmuchowego są stosowane:

• diody UV,
• urządzenia kontrolne wykrywające prąd jonizacji,
• częstotliwościowa kontrola płomienia z czujnikiem podczerwieni.

Automaty palnikowe

Są to elektryczne urządzenia sterujące i regulujące.
To urządzenia bezpieczeństwa i nie powinny być otwierane, ponieważ ingerencja osób nieuprawnionych może mieć poważne następstwa.

Zalety:

• w niewielkim stopniu zależne od ciągu kominowego – powietrze do spalania jest doprowadzone za pomocą wentylatora,
• umożliwia to zachowanie małego nadmiaru powietrza i podwyższa sprawność,

Wady:

• większy hałas,
• większe zużycie energii elektrycznej,
• bardziej podatne na uszkodzenia.

Każdy konwencjonalny kocioł grzewczy, który może pracować z gazowym palnikiem nadmuchowym, nadaje się do pracy z olejowym palnikiem nadmuchowym.