Беспламенные горелки — это газовые горелки инфракрасного излучения,
работающие по принципу беспламенного или точнее микрофакельного сжигания
газа. Источником инфракрасного излучения в таких горелках служит
раскаленная поверхность огнеупорной керамики, б6лнзп которой происходит
горение газа. Инфракрасное излучение обеспечивает быстрый и равномерный
нагрев стекла {поскольку тепловая энергия инфракрасного излучения
поглощается практически всей толщиной нагреваем он дета ли), полноту
сгорания газа, возможность соблюдения санитарных норм в рабочих
помещениях и является поэтому одним из наиболее прогрессивных методов
нагрева.
Применяемые в электровакуумном производстве беспламенные горелки
подразделяются на два типа: чашеобразные и с перфорированной огневой
насадкой.
Рис. 4. Чашеобразная беспламенная горелка для
природного газа и пpoпан-бутановой смеси 1 — корпус, 2 — сопло, 3 —
керамическая чаша
Кроме того, беспламенные горелки по аналогии с
пламенными можно классифицировать по способу получения газовой смеси, по
составу сжигаемой горючей смеси и по конструктивным признакам.
На рис. 4 показана конструкция чашеобразной беспламенной горелки для
природного газа и пропан-бутановой смеси. Заранее приготовленная
газовоздушная смесь подводится к корпусу 1 и через щели сопла 2
разбрасывается по сферической поверхности керамической чаши 3,
изготовленной из шамота, динаса или магнезита. В первый момент после
поджигания горелки пламя выходит за пределы горелки, но по мере
разогрева керамики пламя постепенно втягивается в чашу и после
достижения на ее поверхности температуры порядка 900—1000° С горение
происходит непосредственно у поверхности огнеупорной керамики. Продукты
сгорания газа циркулируют внутри чаши и подогревают вновь поступающую
горючую смесь, обеспечивая тем самым увеличение скорости распространения
пламени. Раскаленная поверхность чаши излучает тепловую энергию в
окружающее пространство, значительная часть которой передается
обрабатываемому изделию.
В беспламенных горелках с перфорированной огневой насадкой горючая смесь
сжигается на поверхности плоского керамического диска, имеющего большое
число сквозных цилиндрических каналов малого диаметра.
На рис. 5 показано устройство атмосферной беспламенной горелки с
перфорированной огневой насадкой для природного газа и пропан-бутановой
смеси. Газ в горелку подается через сопло 1, а воздух поступает через
щели всасывающей камеры 2. Горючая смесь образуется в смесительной
камере 3. Далее газовоздушная смесь через диффузор 4 поступает в
керамическую огневую насадку 5, которая имеет множество сквозных
отверстий диаметром около 1,5 мм. Через отверстия в огневой насадке
газовоздушная смесь поступает на внешнюю поверхность керамического
диска, где и протекает процесс ее беспламенного сжигания. Поверхность
огневой насадки быстро разогревается до 800—900° С и становится
источником инфракрасного излучения. При прохождении через отверстия
насадки газовоздушная смесь подогревается до 500—600° С, что
благоприятно сказывается на процессе беспламенного горения.
В настоящее время беспламенные горелки обоих типов широко используются
на таких операциях термообработки стеклоизделий, как подогрев, отжиг,
сушка, обжиг, закалка и т. п.
Рис. 5. Атмосферная беспламенная горелка с
перфорированной огневой насадкой для природного газа и пропан-бутановой
смеси: 1 — Сопло, 2 — всасывающая камера, 3 — смесительная камера, 4 —
диффузор, 5 — керамическая огневая насадка