CC BY
16УДК 62
Н.П. Барашкова
СРАВНЕНИЕ ИНФРАКРАСНЫХ ГАЗОВЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ ПО КОНСТРУКТИВНЫМ ОСОБЕННОСТЯМ (СВЕТЛЫЕ И ТЕМНЫЕ) И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ
В статье рассматриваются вопросы по проблемам применения на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях инфракрасных газовых излучателей. Рассматриваются конструктивные особенности разных типов излучателей и предлагается сравнительная характеристика для успешного применения ИКГ излучателей на предприятиях.
Ключевые слова: инфракрасные газовые излучатели, «светлые» излучатели, «темные» излучатели, проблемы применения ИКГ, нормативная литература по применению ИКГ.
Прежде чем перейти к описанию инфракрасных газовых горелок, рассмотреть их классификацию и принципы работы, необходимо определиться с терминологией и принять единые термины и определения для избегания разночтений и ошибок. Книги советских авторов, посвященные газовым инфракрасным горелкам, предлагают нам следующие названия: газовое лучистое отопление и газовоздушное лучистое отопление. Это терминология учебника В.Н. Богословского и А.Н. Сканави «Отопление», в то время как зарубежные источники предлагают термины «светлые» и «темные» излучатели. Такие же термины использованы в СТО Газпром 2-1.9-440-2010 «Методика расчета систем лучистого отопления» и в редких современных работах российских исследователей, посвященных этой тематике. В статье принята терминология нормативного документа СТО Газпром 2-1.9-440-2010 «Методика расчета систем лучистого отопления». Рассмотрим эту терминологию подробнее. [1]
Газовое лучистое отопление - отопление помещения и/или обогрев рабочих мест с помощью газовых инфракрасных излучателей.
Рис. 1. Схема устройства горелки инфракрасного излучения:
1 - корпус; 2 - рефлектор; 3 - сетка; 4 - керамический элемент (насадка); 5 - сопло; 6 - смеситель; 7 - распределительная камера
© Барашкова Н.П., 2019.
Научный руководитель: Шеногин Михаил Викторович - кандидат технических наук, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.
Вестник магистратуры. 2019. № 1-2(88)
ISSN 2223-4047
Светлый газовый инфракрасный излучатель - прибор, предназначенный для отопления и/или обогрева рабочих мест и оборудованный инжекционной горелкой с излучающей насадкой и отражателем. Отметим, что температура наружной поверхности излучающей насадки светлого ГИИ обычно находится в пределах 750... 950 оС. С. ГИИ работают следующим образом: струя газа истекает из сопла 5 и эжектирует в смеситель 6 необходимое количество воздуха. Газовоздушная смесь направляется в распределительную камеру 7. Из камеры 7 смесь через отверстия керамической насадки 4 выходит на поверхность, где сгорает в тонком слое: примерно 1.1,5 мм. Значительная часть тепла при горении передается керамическим плиткам, поверхность которых через 40.50 секунд после зажигания горелки нагревается до рабочей температуры 800... 1200 оС. Поверхность излучающей насадки становится мощным источником инфракрасного излучения. Излучающие насадки изготавливаются керамические и керамические с сеткой 3.
«Светлые» излучатели имеют срок службы до 20 лет, что в 2.3 раза больше по сравнению с «темными» излучателями. «Светлые» излучатели в среднем на 10.15 % экономичнее по потреблению газа за счет исключения потерь тепла с уходящими газами, потребляют меньше электроэнергии и создают меньше шума, поскольку вообще не имеют вентиляторов. Кроме того, они надежнее в эксплуатации, так как не имеют подвижных частей. В то время как «темные» излучатели всегда имеют вентиляторы, которые у большинства производителей еще и контактируют с дымовыми газами с температурой примерно 200оС.
Темный газовый инфракрасный излучатель - прибор, предназначенный для отопления и/или обогрева рабочих мест и оборудованный дутьевой автоматической горелкой, размещенной внутри излучающей трубы, и отражателем. Температура наружной поверхности излучающей трубы темного ГИИ обычно находится в пределах 250.. ,600°С.
Преимущества темных газовых инфракрасных обогревателей: ■исключительно высокое энергосбережение; ■равномерное и комфортное распределение тепла;
■не создает движения воздушных масс и, как следствие, циркуляцию пыли. Ключевое преимущество системы в том, что:
■нагнетающий вентилятор не контактирует с горячими отработанными газами, следовательно, он более надежен и долговечен в эксплуатации;
■горелочная система дутьевого типа производит длинное ламинарное пламя, обеспечивая сбалансированную теплоотдачу и более высокий КПД; темные (трубные) инфракрасные излучатели имеют греющую поверхность в виде трубы, внутри которой движутся продукты сгорания природного или сжиженного газа.[3]
Как правило, эта труба имеет специальное термическое покрытие оксидированным алюминием, что обеспечивает, как высокую степень черноты излучающей поверхности, так и защиту от коррозии. Нагреваясь в среднем до 400 оС, излучатель испускает длинноволновое тепловое излучение.
Продукты сгорания отводятся за пределы помещения, не соприкасаясь с воздухом в нем. Каждый тип инфракрасных горелок - «светлый» и «темный» имеет свои преимущества и недостатки. Только после анализа областей, в которых излучатель в наибольшей мере удовлетворяет своему функциональному назначению, можно выбрать оптимальный способ отопления и тип излучателя.
[4]
Рис. 2. Принцип действия «темного» инфракрасного излучателя
Для «светлых» излучателей область их использования точно ограничена - они непригодны для отопления объектов по всей площади, где постоянно находится человек. Высокая интенсивность и относительно острый угол излучения приводят при отоплении по всей площади к неравномерности плотности излучения на полу. «Темные» излучатели пригодны для отопления по всей площади промышленных помещений с постоянным пребыванием рабочего персонала, но помещение должно иметь достаточную тепловую изоляцию. «Темные» излучатели пожаробезопасны и оснащены системой удаления дымовых газов. Область их применения из-за более низкой теплоотдачи ограничивается помещениями с высотой от 4 до 6 м. У «темных» излучателей процесс горения происходит в полностью закрытом пространстве, а у «светлых» - непосредственно на излучающей поверхности, т.е. открыто и небезопасно. Поэтому к применению «светлых» излучателей предъявляются более жесткие требования по пожарным нормам. В качестве вывода следует признать факт, что выбор типа обогревателя зависит от особенностей конкретного объекта и выбирается индивидуально.
Библиографический список
1. СТО Газпром 2-1.9-440-2010 «Методика расчета систем лучистого отопления».
2. СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб».
3. Ионин А.А. «Газоснабжение: Учебник для вузов». - М.: Стройиздат, 1989. - 439 с.
4. Пелипенко В.Н. «Газовые горелки инфракрасного излучения»: учеб. пособие / В.Н. Пелипенко, Д.Ю. Слеса-рев. - Тольятти: Изд-во ТГУ, 2012. - 118 с.
БАРАШКОВА НАДЕЖДА ПАВЛОВНА - магистрант, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.
