To, či plne aktívny olejový (plynový) horák s vynikajúcim výkonom stále zachováva rovnaký vynikajúci spaľovací výkon pri inštalácii na kotol, závisí vo veľkej miere od toho, či sa dynamické charakteristiky plynu oboch zhodujú. Len dobré zladenie môže naplno využiť výkon horáka, dosiahnuť stabilné spaľovanie v peci, dosiahnuť očakávaný tepelný výkon a dosiahnuť vynikajúcu tepelnú účinnosť kotla.
1. Zosúladenie dynamických charakteristík plynu
Jeden plne aktívny horák je ako plameňomet, ktorý rozprašuje ohnivú mriežku do pece (spaľovacej komory), dosahuje efektívne spaľovanie v peci a vydáva teplo. Účinnosť spaľovania produktu meria výrobca horáka. Spaľovanie sa vykonáva v špecifickej štandardnej spaľovacej komore. Preto sa podmienky štandardných experimentov vo všeobecnosti používajú ako podmienky výberu horákov a kotlov. Tieto podmienky možno zhrnúť takto:
(1) Výkon;
(2) Tlak prúdenia vzduchu v peci;
(3) Veľkosť priestoru a geometrický tvar (priemer a dĺžka) pece.
Takzvané zladenie dynamických charakteristík plynu sa vzťahuje na mieru, do akej sú tieto tri podmienky splnené.
2. Výkon
Výkon horáka udáva, koľko hmotnosti (kg) alebo objemu (m3/h, za štandardných podmienok) paliva dokáže spáliť za hodinu po úplnom spálení. Udáva tiež zodpovedajúci tepelný energetický výkon (kw/h alebo kcal/h). Kotol je kalibrovaný na výrobu pary a spotrebu paliva. Pri výbere sa musia tieto dve hodnoty zhodovať.
3. Tlak plynu v peci
V olejovom (plynovom) kotli prúd horúceho plynu začína horákom, prechádza cez pec, výmenník tepla, zberač spalín a výfukové potrubie a je vypúšťaný do atmosféry, čím vzniká fluidný tepelný proces. Tlaková výška horúceho vzduchu generovaného po spaľovaní prúdi v kanáli pece podobne ako voda v rieke, pričom rozdiel výšky tlaku (pokles, vodná výška) tečie smerom nadol. Steny pece, kanály, kolená, prepážky, priehlbiny a komíny kladú odpor (nazývaný odpor prúdenia) voči prúdeniu plynu, čo spôsobuje stratu tlaku. Ak tlaková výška nedokáže prekonať straty tlaku na ceste, prietok sa nedosiahne. Preto sa v peci musí udržiavať určitý tlak spalín, ktorý sa nazýva spätný tlak horáka. Pri kotloch bez ťahových zariadení musí byť tlak v peci vyšší ako atmosférický tlak po zohľadnení straty tlaku na ceste.
Veľkosť protitlaku priamo ovplyvňuje výkon horáka. Protitlak súvisí s veľkosťou pece, dĺžkou a geometriou dymovodu. Kotly s veľkým prietokovým odporom vyžadujú vysoký tlak horáka. Pre konkrétny horák má jeho tlaková výška veľkú hodnotu, čo zodpovedá veľkej klapke a veľkým podmienkam prietoku vzduchu. Keď sa zmení škrtiaca klapka na vstupe, zmení sa aj objem a tlak vzduchu a zmení sa aj výkon horáka. Tlaková výška je malá, keď je objem vzduchu malý, a tlaková výška je vysoká, keď je objem vzduchu veľký. Pre konkrétny kotol, keď je objem vstupného vzduchu veľký, sa prietokový odpor zvyšuje, čo zvyšuje protitlak pece. Zvýšenie protitlaku pece znižuje výkon vzduchu horáka. Preto je potrebné pri výbere horáka brať do úvahy jeho výkonovú krivku. Jeho výkonová krivka je primerane prispôsobená.
4. Vplyv veľkosti a geometrie pece
Pri kotloch sa veľkosť pecového priestoru najprv určí výberom intenzity tepelného zaťaženia pece počas návrhu, na základe čoho je možné predbežne určiť objem pece.
Po určení objemu pece by sa mal určiť aj jej tvar a veľkosť. Princípom návrhu je maximálne využiť objem pece, aby sa čo najviac predišlo mŕtvym rohom. Musí mať určitú hĺbku, primeraný smer prúdenia a dostatočný čas spätného chodu, aby palivo v peci mohlo efektívne horieť. Inými slovami, plamene vychádzajúce z horáka by mali mať v peci dostatočný čas prestávky, pretože hoci sú častice oleja veľmi malé (<0,1 mm), zmes plynov sa zapáli a začne horieť skôr, ako je vyhodená z horáka, ale to nie je dostatočné. Ak je pec príliš plytká a čas prestávky nie je dostatočný, dôjde k neefektívnemu spaľovaniu. V najhoršom prípade bude hladina CO vo výfukových plynoch nízka, v najhoršom prípade sa bude uvoľňovať čierny dym a výkon nebude spĺňať požiadavky. Preto by sa pri určovaní hĺbky pece mala čo najviac zhodovať dĺžka plameňa. Pri type so stredným spätným plameňom by sa mal zväčšiť priemer výstupu a objem spätného plynu.
Geometria pece významne ovplyvňuje odpor prúdenia vzduchu a rovnomernosť vyžarovania. Kotol musí prejsť opakovaným ladením, kým sa dobre zladí s horákom.
Čas uverejnenia: 15. decembra 2023
