Запчасти для газовых и жидкотопливных горелок ведущих производителей

Введение

Современные газовые и жидкотопливные горелки представляют собой сложные устройства, обеспечивающие надёжное воспламенение и устойчивое горение топлива в котельном оборудовании. Надёжность и эффективность работы горелки во многом зависят от исправности её компонентов — от электронных контроллеров до механических форсунок. В данной статье рассматриваются основные запчасти горелок, выпускаемых такими известными компаниями, как Riello, Baltur, Elco, Ecoflam, CIB Unigas, Lamborghini и Weishaupt.

Полный спектр запчастей для горелок поставляет компания Промэлектроника

Будут описаны назначение перечисленных компонентов, принципы их работы, ключевые технические характеристики (сведённые в список для удобства), а также особенности отдельных производителей. Отдельно рассмотрен вопрос регулярного обслуживания горелок, включающий рекомендации по замене расходных материалов, диагностике и профилактическим мерам.

Основные группы запчастей, о которых пойдёт речь: сервоприводы (исполнительные приводы заслонок и клапанов), блоки управления (контроллеры или автоматы горения), электроды розжига, датчики пламени, электродвигатели вентиляторов, форсунки для жидкого топлива, а также дополнительные компоненты (топливные насосы, соленоидные клапаны, трансформаторы розжига и т. д.).

Сервоприводы горелок (приводы заслонок)

Общие сведения и функции

Сервопривод в горелке — это электромеханический механизм, отвечающий за автоматическое перемещение регулирующих органов (чаще всего воздушной заслонки, а в некоторых случаях — топливного клапана). Его главная задача — точная и своевременная настройка соотношения «воздух–топливо», что обеспечивает оптимальные условия горения на разных режимах работы горелки. В горелках с модуляцией мощности сервопривод постоянно изменяет положение заслонки в соответствии с командами контроллера. В горелках с двухступенчатым режимом он переключается между минимальной и максимальной мощностью. Также при останове горелки привод зачастую закрывает заслонку, исключая нежелательный подсос воздуха и потери тепла через топку.

Принцип работы

Типичная конструкция сервопривода: маленький электрический мотор, редуктор, передающий вращение на выходной вал, а также набор концевых выключателей и кулачков. Последние позволяют задать несколько фиксированных положений: для розжига, для режима малой и большой мощности и т. д. Более современные решения вместо кулачков используют датчики положения (потенциометры или энкодеры), сигнал от которых поступает на электронный блок, что позволяет более точно контролировать углы поворота.

Основные технические характеристики

Угол поворота и время срабатывания. Распространённый диапазон углов — 90°, 120°, иногда до 160°. Время поворота на 90° может быть от 6 до 30 секунд (быстрые приводы для маленьких горелок или более плавные — для крупных).
Крутящий момент. Для маломощных горелок достаточно 2–5 Н·м, крупные установки требуют 20–30 Н·м и выше. Обычно редуктор имеет червячную передачу, обеспечивающую самоблокировку.
Напряжение питания. Большинство сервоприводов предназначены для сети 220–240 В переменного тока. Существуют модели на 110 В или 24 В (AC/DC) — обычно встречаются в специфических промышленных системах.
Тип управления. Может быть двухпозиционным (открыть/закрыть) или аналоговым (0–10 В, 4–20 мА) для модуляции. В простых горелках сервоприводы управляются встроенным реле времени в контроллере, в продвинутых используется обратная связь по положению.
Диапазон условий окружающей среды. Обычно –20…+60 °C и степень защиты корпуса IP40–IP54, в зависимости от установки внутри кожуха или снаружи.
Ресурс. Сервоприводы рассчитаны на сотни тысяч циклов включения. При правильной эксплуатации срок службы может достигать нескольких лет без перебоев.

Особенности реализации у разных производителей

Mногие европейские горелки используют серводвигатели Siemens, Honeywell, Belimo или Brahma. В горелках Riello встречаются приводы Honeywell или Siemens, в Baltur — преимущественно Siemens. Lamborghini и Ecoflam часто применяют решения итальянской фирмы Brahma. Weishaupt в промышленных моделях реализует схему с несколькими независимыми сервоприводами (система linkageless), что даёт более точную настройку подачи воздуха/топлива, но повышает сложность системы.

Блоки управления горением (контроллеры)

Общие сведения

Автомат горения (контроллер) — это «мозг» горелки. Он последовательно координирует все стадии работы: продувку топки, подачу искры, открытие топливных клапанов, контроль наличия пламени, остановку с проветриванием и т. д. Кроме того, контроллер постоянно отслеживает сигналы от датчиков (пламени, давления воздуха и пр.) и в случае сбоя (отсутствие пламени, выход параметров за допустимые пределы) блокирует горелку, обеспечивая безопасность.

Принцип функционирования

Контроллер запускает электродвигатель вентилятора для предварительной вентиляции топки, далее включает трансформатор розжига и открывает топливный клапан. Если в заданное время пламя не появилось, система аварийно отключается. Успешный розжиг переводит горелку на рабочий режим (одноступенчатый, двухступенчатый или модуляционный — в зависимости от модели). В процессе горения контроллер непрерывно проверяет наличие пламени и состояние предохранительных цепей. При исчезновении факела топливо мгновенно перекрывается.

Ключевые технические характеристики

Тип горелки. Контроллер может быть рассчитан на одноступенчатую, двухступенчатую или модуляционную горелку, а также на конкретный тип топлива (газ, дизель, комбинированный).
Временные интервалы. Время предварительной продувки (10–60 с), время розжига (2–5 с), предохранительное время (1–4 с). Они строго заданы нормами EN298.
Напряжение питания. Обычно 220–230 В (50/60 Гц). Есть версии на 110 В и 24 В для отдельных рынков.
Тип датчика пламени. Ионизационный электрод, УФ- или фотодатчик. Контроллеры обычно ориентированы на определённую схему контроля факела.
Выходы на клапаны, трансформатор розжига, двигатель вентилятора, сервопривод. Указываются в спецификации мощность и тип нагрузки (реле или полупроводники).
Индикация и интерфейсы. Наличие светодиодов, дисплеев, коды ошибок, возможность подключения к системам диспетчеризации.

Отличия по брендам

Блоки управления Riello (серии RBL, SE, MG) могут быть основаны на модулях Siemens, адаптированных под специфику итальянского производителя. Baltur использует контроллеры Siemens серий LME, LAL. Elco, Ecoflam, Lamborghini часто комплектуются автоматами Brahma или Satronic/Honeywell. Weishaupt для крупных горелок разрабатывает собственные цифровые системы W-FM, способные не только управлять безопасностью, но и регулировать соотношение топливо/воздух с использованием нескольких сервоприводов и дополнительных датчиков.

Электроды розжига

Назначение и принцип работы

Искровые электроды розжига создают мощный разряд (10–15 кВ) в зоне форсунки или газовой головки, инициируя воспламенение топлива. Они устанавливаются так, чтобы искра попадала непосредственно в смесь воздуха и газа (или тумана жидкого топлива). Длительность искрообразования обычно несколько секунд до появления устойчивого пламени.

Конструкция и особенности

Электрод — это жаропрочная металлическая штырь-«свеча» с керамическим изолятором, препятствующим утечкам высокого напряжения на корпус горелки. Разряд может происходить между двумя электродами либо между одним электродом и массой. Расстояние (зазор) обычно 3–4 мм. Концы электродов подбираются по форме и длине в зависимости от конструкции горелки. Неправильный зазор или положение может приводить к трудностям при розжиге.

Технические характеристики

Материалы. Сердечники электродов — специальные жаропрочные стали, изолятор — керамика (стеатит, корунд).
Диапазон температур. Электроды выдерживают высокие температуры в зоне факела, при этом вентиляция горелки частично их охлаждает.
Ресурс. Служат 2–3 года или более, но их необходимо чистить ежегодно от нагара и проверять зазор.

Особенности применения

В небольших горелках Riello, Lamborghini, Ecoflam часто ставят U-образные или прямые электроды. У Weishaupt для больших установок электроды могут быть более массивными, рассчитанными на интенсивные потоки воздуха. Некоторые модели позволяют совмещать функцию розжига и ионизационного контроля пламени в одном электроде (для газовых горелок).

Датчики пламени (системы контроля факела)

Назначение

Система контроля пламени нужна для подтверждения факта горения. Если пламя погасло, контроллер мгновенно перекрывает топливо, исключая взрывоопасные ситуации. Датчик должен быть надёжным и отвечать требованиям безопасности.

Типы датчиков

Ионизационный электрод. Применяется в основном на газовых горелках. Высокая температура пламени ионизирует газ, и через электрод течёт слабый ток, контроллер его фиксирует.
Фотоэлектрические датчики. Кадмиевые (фоторезисторы) и УФ-датчики. Кадмиевые реагируют на видимый спектр пламени, УФ-датчики — на ультрафиолетовое излучение, характерное для горения газа и лёгкого топлива. УФ-детекторы более селективны, быстро реагируют, но требуют прямой видимости факела.
ИК-датчики. Редко встречаются в стандартных горелках, но иногда применяются для тяжёлого топлива или отработанного масла, реагируя на тепловое излучение факела.

Технические характеристики

Спектральная чувствительность. УФ-датчики «видят» пламя в коротковолновом диапазоне, кадмиевые — в видимом и ближнем ИК.
Время реакции. Обычно менее 1 с. УФ-датчики реагируют практически мгновенно.
Монтаж. Датчик устанавливают в кожухе горелки или в смотровом отверстии так, чтобы он «видел» пламя без засветки от окружающих источников света.

Различия у брендов

Для небольших газовых горелок часто используются ионизационные электроды. В жидкотопливных моделях средней мощности применяют кадмиевые фоторезисторы. В более крупных или универсальных горелках (особенно в промышленных) встречаются УФ-датчики. Weishaupt, Baltur, Riello, CIB Unigas и другие в своих технических руководствах указывают, какие типы датчиков необходимо применять с тем или иным контроллером.

Электродвигатели вентиляторов горелки

Общие сведения

Каждая дутьевая горелка оснащена электродвигателем, вращающим крыльчатку вентилятора для подачи воздуха. В жидкотопливных горелках этот же мотор обычно приводит во вращение топливный насос. От стабильной работы двигателя зависит качество смеси и эффективность горения.

Тип конструкции

Применяют асинхронные двигатели, чаще всего однофазные (до 0,5–0,8 кВт) или трёхфазные (свыше 1 кВт) с короткозамкнутым ротором. Скорость вращения обычно 2800–2850 об/мин для двухполюсных двигателей (50 Гц). Для корректировки расхода воздуха в большинстве горелок регулирование идёт за счёт заслонки, но некоторые современные модели оснащены преобразователями частоты для плавной настройки скорости вентилятора.

Основные характеристики

Мощность. От десятков Вт до десятков кВт (в промышленных горелках).
Напряжение питания. 230 В (1-фазное) или 400 В (3-фазное).
Частота вращения. ~2850 об/мин для 2-полюсных, ~1400 об/мин для 4-полюсных (реже).
Наличие пускового конденсатора. В однофазных схемах требуется для запуска.

Особенности в разных горелках

Riello часто ставит двигатели фирмы Simel или Elvem. Weishaupt может использовать моторы собственного бренда либо сторонних поставщиков (ABB, Siemens) для промышленных установок. Baltur, Elco и Lamborghini аналогично задействуют серийные электромоторы с подходящими фланцами для крепления. При подборе замены важно совпадение по монтажным размерам, типу вала и параметрам вращения.

Форсунки для жидкого топлива

Назначение и принцип действия

Форсунка превращает жидкое топливо (дизель, мазут) в диспергированный факел, пригодный для быстрого воспламенения. Стандартные форсунки — механические, с завихрителем, распыляют топливо под давлением 7–15 бар через крошечное сопло. Подаваемая насосом солярка или мазут формирует конус распыла с определённым углом (30°, 45°, 60°, 80° и т. д.) и расходом (в галлонах в час, GPH).

Основные технические параметры

Расход (GPH). От 0,40 до 10,0 GPH и выше (при давлении 7 бар).
Угол распыла (градусы). Часто применяют 30°, 45°, 60° или 80°.
Форма факела (полый, сплошной). Определяет, как распределяется топливо внутри факела.
Давление топлива. Стандартно около 7 бар, но в ряде горелок повышают до 10–12 бар для улучшения распыла.
Материалы и фильтр. Корпус из латуни или нержавеющей стали, зачастую встроенный фильтр-сеточка.

Применение и производители

На рынке популярны Danfoss, Delavan, Steinen, Monarch, Fluidics и др. Riello обычно ставит Danfoss, Weishaupt предпочитает Monarch, остальные бренды — различные варианты, нередко сменные. Подбирая форсунку, учитывают расход, угол и тип распыла, указанные в инструкции к горелке.

Обслуживание

Рекомендуется замена форсунки ежегодно, так как сопла со временем загрязняются и изнашиваются. Чистить такие форсунки бывает трудно и не всегда эффективно. Корректность работы проверяют на дымовом анализаторе и по стабильности пламени.

Дополнительные важные элементы

Помимо основных узлов, есть ряд компонентов, без которых горелка не может функционировать:

Топливные насосы (для жидкого топлива). Часто это шестерёнчатые насосы Danfoss или Suntec, работающие при давлении 7–15 бар. Имеют встроенные фильтры, клапаны отсечки и регулировки давления. Могут комплектоваться подогревом для работы с мазутом.
Электромагнитные клапаны (магнитные клапаны). Управляют подачей топлива (жидкого или газового). В газовых горелках обычно установлено два клапана последовательно (двойная блокировка). В жидкотопливных — один или два (бывает встроенный в насос).
Трансформаторы розжига. Повышают сетевое напряжение до 8–15 кВ для искры. Выпускаются в классическом электромагнитном исполнении или в виде электронных блоков. Требуют соответствия схеме горелки (одно- или двухэлектродный).
Датчики давления (прессостаты). Контролируют наличие и достаточный уровень давления воздуха, газа или топлива. При отклонении параметров от нормы блокируют запуск. Чаще всего это мембранные прессостаты с регулируемым порогом.
Пусковые конденсаторы двигателя. В однофазных горелках обеспечивают необходимый пусковой момент. Со временем ёмкость может падать, что приводит к проблемам при старте двигателя.

Обслуживание горелок: интервал замены узлов, профилактика и диагностика

Правильное обслуживание гарантирует надёжность и эффективность горелки. Рекомендуется ежегодно проводить техобслуживание, включающее:

Замена форсунки (в жидкотопливных горелках). Не реже 1 раза в год.
Чистка и проверка электродов розжига. Удаление нагара, проверка искрового зазора, при необходимости замена.
Очистка и проверка датчиков пламени. Удаление пыли и копоти с фотодатчиков, проверка работоспособности ионизационного электрода.
Проверка фильтров топлива. Сетчатые фильтры насоса, магистральные фильтры на подаче. При необходимости — промывка или замена.
Диагностика давления топлива (в жидкотопливных горелках) или газа (в газовых). Регулировка по манометру. Проверка герметичности клапанов.
Тест прессостатов воздуха и газа. Имитировать отсутствие давления, убедиться в срабатывании системы.
Контроль состояния двигателя вентилятора. Проверка конденсатора (в однофазных схемах), отсутствие биения крыльчатки, чистота лопастей.
Проверка блока управления (контроллера). Анализ кодов ошибок, тест режимов пуска, контроль корректности временных стадий.
Настройка горения. Анализ дымовых газов (O₂, CO₂, CO), подстройка подачи воздуха и топлива для достижения оптимального КПД и низких выбросов.

Наряду с этим проводится визуальный осмотр всех уплотнений, кабельных соединений, клемм заземления, а также общий контроль шума и вибраций.

Заключение

Компоненты горелок (сервоприводы, блоки управления, электроды розжига, датчики пламени, электродвигатели, форсунки и пр.) в целом имеют схожие функции и принципы действия вне зависимости от бренда (Riello, Baltur, Elco, Ecoflam, CIB Unigas, Lamborghini или Weishaupt). При этом каждая компания может использовать специфические решения и настройки — от собственной маркировки блоков управления до особых конструктивных доработок форсунок.

Для обеспечения стабильной и безопасной работы горелки важно:

Выбирать оригинальные или рекомендованные производителем аналоги запасных частей, учитывая требования к питанию, совместимость по типу датчиков, углам распыла форсунок и т. д.
Проводить регулярное обслуживание, включающее обязательный осмотр и чистку ключевых узлов, замену расходников (форсунок, фильтров, электродов, конденсаторов).
Своевременно диагностировать и устранять неисправности, связанные с подачей топлива, электроснабжением или механикой привода.

Грамотная эксплуатация и поддержание горелочных установок в технически исправном состоянии позволяют достичь максимальной эффективности сжигания топлива и обеспечить длительный ресурс оборудования.