Jakie są rodzaje palników gazowych?

Odpowiedź eksperta: Są trzy zasadnicze typy palników gazowych:

a) bez wstępnego zmieszania z powietrzem;
b) z częściowym zmieszaniem;
c) z pełnym zmieszaniem wstępnym.

Palniki bez wstępnego zmieszania, nazywane też dyfuzyjnymi lub ze świecącym płomieniem, są najprostsze i wszyscy je znamy, choćby z zapalniczek gazowych. Dlatego, choć nie stosuje się ich w kotłach, warto na ich przykładzie poznać prawidła rządzące spalaniem. Palniki te dają długi płomień z jasnoniebieskim obrzeżem, mocno świecącą żółtą strefą wewnętrzną i ciemnym rdzeniem. Gaz miesza się z powietrzem tylko w strefie zewnętrznej. W pozostałej części panuje wysoka temperatura, ale tlenu jest niewiele. Efekt świecenia powodują właśnie rozżarzone, lecz niespalone cząsteczki węgla z gazu ziemnego. O ich obecności łatwo się przekonać, zbliżając do płomienia chłodny metalowy przedmiot, np. łyżkę. Pokrywa się on sadzą. Spalanie w takim palniku jest niepełne, a więc nieefektywne.

Żeby je poprawić, skonstruowano palniki z częściowym zmieszaniem, dominujące w kotłach jeszcze 10-15 lat temu. Taką budowę mają też palniki kuchenek gazowych. Konstrukcja jest dość prosta - dzięki odpowiednio ukształtowanym dyszom i rurze mieszającej, strumień gazu pod ciśnieniem porywa powietrze ze swojego otoczenia. Płomień ma kształt nieświecącego stożka. Ilość powietrza w mieszance jest niewystarczająca do pełnego spalenia. W związku z tym, w zewnętrznej strefie płomienia następuje mieszanie z powietrzem (tzw. wtórnym), oczywiście w znacznie mniejszej ilości, niż w palnikach bez wstępnego zmieszania. Spalanie nie jest idealne, a temperatura jest bardzo wysoka (ok. 1500°C). Powstaje wówczas dużo szkodliwych dla środowiska tlenków azotu (NOx).

W palnikach z pełnym zmieszaniem wstępnym, udaje się dostarczyć całe potrzebne powietrze jeszcze przed zapłonem mieszanki. Konstrukcja może być podobna, jak w palnikach z częściowym zmieszaniem, ale ciśnienie gazu jest w nich wyższe. Są też liczne palniki z wentylatorem dostarczającym powietrze i rozmaicie ukształtowanymi komorami mieszania. Płomień przy pełnym zmieszaniu jest bardzo niski i nieświecący. Powietrze wtórne nie jest potrzebne. Mieszanka zawiera nawet niewielki (ok. 10%) nadmiar powietrza. Dzięki temu temperatura płomienia jest niższa (do 1200°C) i powstaje znacznie mniej tlenków azotu. Sprawność palników z pełnym zmieszaniem jest najwyższa, a proces spalania można w pełni kontrolować. W nowoczesnych kotłach, precyzyjne dozowanie gazu i powietrza oraz monitorowanie składu spalin przez sondy lambda - to już standard.

Trzy podstawowe rodzaje palników gazowych: a) bez mieszania wstępnego; b) ze zmieszaniem częściowym; c) z pełnym zmieszaniem wstępnym

Redakcja BD