Plynové horáky – nájdite výrobcov a dodávateľov

Plynové horáky vyrábajú teplo pre vykurovacie systémy, priemyselné procesy, operácie tepelného spracovania a komerčné aplikácie prostredníctvom riadeného spaľovania plynných palív.

V závislosti od konštrukcie je možné použiť zemný plyn, skvapalnený ropný plyn, bioplyn, procesný plyn alebo iné vhodné plynné palivá.
Plynový horák zmiešava palivový plyn a spaľovací vzduch v definovanom pomere, zapáli zmes a vytvára plameň prispôsobený danému použitiu.
Plynové horáky sa používajú okrem iného v kotloch, peciach, sušiacich systémoch, taviacich zariadeniach, zariadeniach na tepelné spracovanie, komerčných kuchyniach a v dielňach.
V závislosti od použitia sú k dispozícii ako atmosférické horáky, horáky s núteným ťahom, premixové horáky, povrchové horáky, priemyselné horáky alebo kompaktné ručné a stolové horáky.
Nasledujúci text poskytuje prehľad typických konštrukcií, použití, výhod, obmedzení a dôležitých kritérií výberu plynových horákov.

Typy plynových horákov

Atmosférické plynové horáky

Atmosférické plynové horáky využívajú tlak a prietok unikajúceho plynu na nasávanie časti potrebného spaľovacieho vzduchu.
Ďalší vzduch sa k plameňu dostáva z okolitého prostredia. Pre tento typ horáka nie je potrebný samostatný ventilátor.
Atmosférické horáky sa používajú napríklad v vykurovacích zariadeniach, kuchynských spotrebičoch, laboratórnych zariadeniach a menších komerčných inštaláciách.
Kvalita spaľovania závisí okrem iného od tlaku plynu, prívodu vzduchu, geometrie horáka a podmienok v okolí.

Plynové horáky s núteným ťahom

Plynové horáky s núteným ťahom dodávajú spaľovací vzduch pomocou ventilátora.
Objemy plynu a vzduchu je tak možné presne zosúladiť, čo umožňuje stabilnú prevádzku v rôznych výkonových rozsahoch.
Plynové horáky s núteným ťahom sa bežne používajú v kotloch, generátoroch tepla, sušiacich systémoch a priemyselných spaľovacích zariadeniach.
V závislosti od konštrukcie pracujú v jednostupňovom, dvojstupňovom, progresívnom dvojstupňovom alebo modulačnom režime.

Predzmiešavacie horáky

V predzmiešavacích horákoch sa plyn a spaľovací vzduch vo veľkej miere zmiešajú ešte pred opustením horáka.
Pripravená zmes potom horí na povrchu horáka alebo vo vnútri horáka.
Rovnomerné vytvorenie zmesi umožňuje dosiahnuť kompaktné plamene, rovnomerné rozloženie tepla a nízke emisné hodnoty.
Konštrukcia musí spoľahlivo zabrániť spätnému šľahnutiu plameňa do zmesiacej časti.

Povrchové horáky

Povrchové horáky rozdeľujú zmes plynu a vzduchu po väčšej ploche horáka.
Spaľovanie prebieha napríklad na kovových vláknach, keramických povrchoch, perforovaných platniach alebo špeciálne tvarovaných horákových prvkoch.
Povrchové horáky poskytujú rovnomerný tepelný výkon a môžu sa používať na priame ohrev, sušenie, nanášanie povlakov alebo tepelné spracovanie.
Povrch horáka musí byť vhodný pre požadovanú teplotu, povrchový tepelný výkon a procesnú atmosféru.

Infračervené plynové horáky

Infračervené plynové horáky ohrievajú keramický alebo kovový povrch horáka, ktorý vyžaruje veľkú časť energie vo forme tepelného žiarenia.
Teplo sa tak môže prenášať priamo na obrobky, materiály alebo povrchy výrobkov.
Medzi typické aplikácie patria sušiace procesy, systémy lakovania a nanášania povlakov, spracovanie potravín, operácie zmršťovania a vykurovanie pracovísk.
Rozloženie tepla na ohrievanom materiáli ovplyvňuje vzdialenosť, orientácia a tienenie.

Priemyselné plynové horáky

Priemyselné plynové horáky sú určené na definované tepelné procesy v peciach, sušičkách, reaktoroch a výrobných systémoch.
Sú k dispozícii v rôznych výkonových rozsahoch, tvaroch plameňa a montážnych polohách.
V závislosti od procesu môžu byť potrebné dlhé alebo krátke plamene, vysoké rýchlosti prúdenia, intenzívna recirkulácia spalín alebo obzvlášť rovnomerné rozloženie teploty.
Konštrukcia sa často prispôsobuje konkrétnej inštalácii, pričom sa zohľadňuje spaľovacia komora, procesné médium, teplota a požadovaná regulovateľnosť.

Jednostupňové a viacstupňové plynové horáky

Jednostupňové plynové horáky v podstate pracujú pri pevnom výkone horáka a zapínajú sa alebo vypínajú podľa tepelnej potreby.
Dvojstupňové horáky môžu prepínať medzi nízkym a vysokým výkonom.
Viacstupňové konštrukcie umožňujú lepšie prispôsobenie sa meniacim sa podmienkam zaťaženia a môžu znížiť počet častých cyklov zapínania a vypínania.
Pre procesy s výrazne kolísavým dopytom po teple môže byť výhodné plynulé riadenie výkonu.

Modulačné plynové horáky

Modulované plynové horáky plynule prispôsobujú svoj výkon v rámci definovaného regulačného rozsahu aktuálnej potrebe tepla.
Na tento účel sa spoločne nastavujú objemy plynu a vzduchu a monitorujú sa pomocou vhodného systému riadenia horáka.
Modulácia môže umožniť rovnomernejšie procesné teploty, dlhšie prevádzkové doby a efektívnejšiu prevádzku zariadenia.
Použiteľný rozsah modulácie závisí od konštrukcie horáka, spaľovacej komory, typu plynu a riadiaceho systému.

Jedoplameňové a viacplameňové plynové horáky

Jedoplameňové plynové horáky vytvárajú jeden priestorovo sústredený plameň.
Používajú sa napríklad na lokálne vykurovanie, prevádzku dielní, laboratórne aplikácie, varné stanice alebo menšie tepelné procesy.
Viacplameňové horáky rozdeľujú teplo cez niekoľko otvorov horáka a môžu ohrievať väčšie alebo nepravidelne tvarované plochy.
Kruhové horáky, líniové horáky, oválne horáky a špeciálne konštrukcie sa volia podľa požadovaného rozloženia tepla.

Použitie plynových horákov

Systémy vykurovania a výroby tepla

V vykurovacích systémoch plynové horáky vyrábajú teplo pre kotly, generátory horúceho vzduchu, systémy s termálnym olejom a iné zdroje tepla.
Výkon horáka musí zodpovedať výkonovému rozsahu zdroja tepla a odporu spaľovacej komory.
Pre bezpečnú a úspornú prevádzku je nevyhnutné koordinované riadenie horáka, kotla a vykurovacieho systému.

Priemyselné pece a systémy tepelného spracovania

Plynové horáky ohrievajú priemyselné pece používané na kalenie, žíhanie, kovanie, spekanie, vypaľovanie a iné procesy tepelného spracovania.
V závislosti od procesu môžu byť vyžadované vysoké teploty, definované rýchlosti ohrevu alebo rovnomerné rozloženie teploty.
Plamene musia pôsobiť na obrobky, výmurovku pece a atmosféru procesu iba zamýšľaným spôsobom.

Systémy sušenia a nanášania povlakov

V sušiacich systémoch poskytujú plynové horáky procesné teplo na sušenie farieb, náterov, stavebných materiálov, papiera, textilu, dreva alebo poľnohospodárskych produktov.
Teplo sa môže prenášať priamo prostredníctvom horúcich plynov alebo nepriamo cez výmenník tepla.
Pri priamom ohreve je potrebné určiť, či je povolený kontakt produktov spaľovania so sušeným materiálom alebo s procesným médiom.

Spracovanie kovov

Plynové horáky sa používajú na predohrev, ohrev, rovnanie plameňom, spájkovanie, tavenie a ďalšie operácie s kovovými materiálmi.
Výkon plameňa, tvar plameňa a dosiahnuteľná teplota musia zodpovedať materiálu a spôsobu spracovania.
Nerovnomerné ohrievanie môže spôsobiť deformáciu, vnútorné napätia alebo zmeny vlastností materiálu.

Spracovanie potravín a zariadenia pre komerčné kuchyne

V potravinárskom priemysle a v zariadeniach komerčných kuchýň sa plynové horáky používajú na varenie, pečenie, opekanie, grilovanie, ošetrovanie plameňom a ohrev.
V závislosti od použitia sa využívajú otvorené plamene, prstencové horáky, líniové horáky alebo systémy s nepriamym ohrevom.
V týchto oblastiach je obzvlášť dôležitá možnosť čistenia, výber materiálu, bezpečnosť zapaľovania a rovnomerné rozloženie tepla.

Staveniská a dielenské aplikácie

Prenosné plynové horáky sa používajú pri pokrývačských prácach, sušení, zmršťovaní, ničení buriny, kúrení a ďalších dielenských činnostiach.
Ako palivo sa často používa skvapalnený ropný plyn z fliaš alebo mobilných zásobovacích systémov.
Hadice, regulátory tlaku, prípojky a bezpečnostné zariadenia musia byť vhodné pre daný typ plynu, prevádzkový tlak a podmienky použitia.

Laboratórne a skúšobné aplikácie

Malé plynové horáky vytvárajú v laboratóriách nastaviteľný plameň na ohrev, sterilizáciu alebo spracovanie vzoriek a zariadení.
V závislosti od pracovného prostredia môžu byť potrebné bezpečnostné horáky s monitorovaním plameňa a automatickým uzatvorením prívodu plynu.
Použitie musí byť zosúladené s vetraním, usporiadaním pracoviska a používanými látkami.

Výhody plynových horákov

• Rýchle dodávanie procesnej a tepelnej energie
• Možnosť priameho alebo nepriameho ohrevu
• Široký rozsah výkonov a prevedení
• Dobrá regulácia tepelného výkonu
• K dispozícii sú verzie s plynulou moduláciou
• Možnosť vytvárania rôznych tvarov plameňa
• Možnosť dosiahnuť vysoké procesné teploty
• Možnosť kompaktných konštrukcií horákov
• Prevádzka s rôznymi plynnými palivami
• Integrácia do automatizovaných systémov a riadiacich systémov
• Rovnomerné rozloženie tepla s povrchovými alebo viacplameňovými horákmi
• K dispozícii sú mobilné verzie pre použitie v dielňach a na staveniskách

Obmedzenia plynových horákov

• Prívod plynu, tlak plynu a horák musia byť presne zosúladené.
• Neúplné spaľovanie môže viesť k tvorbe oxidu uhoľnatého, sadzí a iných nežiaducich produktov spaľovania.
• Na prevádzku je potrebný dostatočný prívod spaľovacieho vzduchu.
• Spaliny musia byť bezpečne odvádzané v závislosti od horáka a spôsobu použitia.
• Netesné plynové potrubia alebo chybné armatúry môžu predstavovať značné bezpečnostné riziko.
• Zapaľovanie, monitorovanie plameňa a bezpečnostné vypnutie musia fungovať spoľahlivo.
• Plamene môžu miestne prehriať materiály alebo výrobky.
• Otvorené horáky nie sú vhodné pre výbušné alebo vysoko horľavé prostredia.
• Zloženie plynu a výhrevnosť môžu ovplyvniť správanie horáka.
• Hluk pri spaľovaní a hluk ventilátora môžu vyžadovať opatrenia na zvukovú izoláciu.
• Znečistené otvory horáka alebo nesprávne nastavené objemy vzduchu znižujú kvalitu spaľovania.
• Údržbu a nastavenie mnohých systémov smie vykonávať iba kvalifikovaný personál.

Dôležité kritériá výberu plynových horákov

Typ plynu

Prvým krokom je určenie, ktoré plynné palivo sa má použiť.
Zemný plyn, skvapalnený ropný plyn, bioplyn a procesné plyny sa líšia výhrevnosťou, zložením, hustotou a požadovaným prívodným tlakom.
Horák, plynové ventily, trysky, tesnenia a riadiace komponenty musia byť výslovne vhodné pre daný typ plynu.

Výkon horáka

Požadovaný výkon horáka závisí od tepelnej spotreby procesu alebo tepelného generátora.
Okrem maximálneho výkonu je potrebné zohľadniť aj najnižší trvalo využiteľný výkon.
Predimenzovaný horák môže často prechádzať cyklami alebo poskytovať nedostatočné riadenie. Nedostatočne dimenzovaný horák nemusí dosiahnuť požadovanú teplotu alebo čas ohrevu.

Regulačný rozsah

Regulačný rozsah opisuje pomer medzi maximálnym a minimálnym výkonom horáka.
Ak sa mení spotreba tepla, široký rozsah regulácie umožňuje lepšie prispôsobenie sa procesu.
Minimálny využiteľný výkon však môže byť obmedzený spaľovacou komorou, systémom odvodu spalín a požadovanou stabilitou plameňa.

Konštrukcia horáka

Atmosférické horáky, horáky s núteným ťahom, horáky s predzmiešaním a povrchové horáky sa výrazne líšia v spôsobe prívodu vzduchu, tvorbe plameňa a možných aplikáciách.
Vhodná konštrukcia závisí od výkonu, spaľovacej komory, procesu, požiadaviek na reguláciu a dostupného zariadenia prevádzky.
Pri náhradných nákupoch je potrebné zohľadniť aj montážne rozmery, polohu horákových rúrok, prírub a pripojení.

Tvar plameňa

Tvar plameňa ovplyvňuje prenos tepla a rozloženie teploty vo vnútri spaľovacej komory.
V závislosti od aplikácie môžu byť potrebné krátke, dlhé, široké, rotujúce alebo vysoko smerované plamene.
Plamene nesmú nekontrolovateľne dopadať na steny pece, povrchy výmenníkov tepla, obrobky alebo citlivé súčasti zariadenia.

Prívod spaľovacieho vzduchu

Pre úplné spaľovanie musí byť k dispozícii dostatočné množstvo spaľovacieho vzduchu.
Pri atmosférických horákoch je potrebné zohľadniť prívod vzduchu z miestnosti a inštalačné podmienky. Horáky s núteným ťahom vyžadujú vhodný ventilátor a definované vzduchové cesty.
Zmeny tlaku vzduchu, znečistené vzduchové filtre alebo upchaté prívody vzduchu môžu ovplyvniť výkon spaľovania.

Tlak plynu a plynový rozvod

Tlak plynu dostupný v mieste inštalácie musí byť v rámci povoleného prevádzkového rozsahu horáka.
Plynové potrubie môže obsahovať filtre, regulátory tlaku, ventily, tlakové spínače, systémy kontroly funkčnosti ventilov a ďalšie bezpečnostné zariadenia.
Všetky komponenty musia byť navrhnuté pre daný typ plynu, prietok, menovitý tlak a požadovaný bezpečnostný koncept.

Zapaľovanie a monitorovanie plameňa

Plynové horáky vyžadujú spoľahlivý zapaľovací systém a vhodné monitorovanie plameňa.
Zapaľovanie môže byť elektrické alebo zabezpečené napríklad monitorovaným pilotným horákom.
Ak sa v rámci stanoveného bezpečnostného času nezistí stabilný plameň, musí sa prívod plynu bezpečne uzavrieť.

Riadiaci systém a rozhrania

Riadiaci systém horáka koordinuje predbežné preplachovanie, zapaľovanie, uvoľňovanie plynu, reguláciu výkonu a bezpečnostné vypnutie.
Na integráciu do automatizovaných systémov môžu byť potrebné analógové, digitálne alebo rozhrania kompatibilné so zbernicou.
Pri výbere je potrebné určiť, ktoré signály, prevádzkové stavy, hlásenia o poruchách a namerané hodnoty sa musia prenášať do nadradeného riadiaceho systému.

Emisie

V závislosti od typu plynu, konštrukcie horáka a jeho nastavenia vznikajú pri spaľovaní rôzne úrovne emisií.
Najmä oxidy dusíka, oxid uhoľnatý a nespálené zložky môžu mať vplyv na konštrukciu a schválenie zariadenia.
Požadované emisné limity by mali byť stanovené už pri obstarávaní a overené za reálnych prevádzkových podmienok.

Teplota procesu a prenos tepla

Na výber horáka nestačí len požadovaná teplota procesu.
Je potrebné zohľadniť aj dobu ohrevu, distribúciu tepla, prietokové podmienky, vzdialenosť od produktu a typ prenosu tepla.
V prípade citlivých produktov môže byť nepriamy ohrev alebo väčšia plocha horáka vhodnejšia ako sústredený plameň.

Spaľovacia komora a protitlak

Rozmery a prietokový odpor spaľovacej komory ovplyvňujú výber plynového horáka s núteným ťahom.
Ventilátor musí zabezpečiť požadovaný objem vzduchu aj napriek existujúcemu tlaku v peci.
Preto je potrebné spoločne vyhodnotiť výkonové krivky výrobcu a informácie od prevádzkového inžiniera.

Materiály a okolité podmienky

Hlava horáka, rúrka horáka, puzdro a tesnenia musia odolávať teplotám a prevádzkovým podmienkam, s ktorými prichádzajú do styku.
Vlhkosť, prach, korozívne prostredia, vibrácie a silné teplotné výkyvy môžu vyžadovať špeciálne materiály alebo stupne ochrany.
V potravinárskom, chemickom priemysle a pri vonkajších aplikáciách sa často uplatňujú dodatočné požiadavky na čistiteľnosť a odolnosť proti korózii.

Normy a zhoda

V závislosti od konštrukcie horáka a jeho použitia platia rôzne zákonné požiadavky, technické predpisy a normy.
V prípade plynových horákov s núteným ťahom môžu byť relevantné požiadavky normy EN 676. V prípade plynových spotrebičov v rámci príslušnej pôsobnosti je potrebné zohľadniť aj ustanovenia európskeho nariadenia o plynových spotrebičoch.
Priemyselné procesné systémy môžu podliehať dodatočným požiadavkám týkajúcim sa zariadení, bezpečnosti pri práci a emisií. Pre konkrétne použitie by sa preto mala skontrolovať požadovaná dokumentácia.

Údržba a dostupnosť náhradných dielov

Plynové horáky sa musia v pravidelných intervaloch kontrolovať, čistiť a v prípade potreby opätovne nastaviť.
Ľahko prístupné zapaľovacie elektródy, senzory plameňa, trysky, filtre a opotrebovateľné diely zjednodušujú údržbu.
V prípade systémov s nepretržitou prevádzkou sú dôležitými kritériami pri obstarávaní dostupnosť náhradných dielov, technická dokumentácia a dostupný zákaznícky servis.

Zhrnutie

Plynové horáky spaľujú zemný plyn, skvapalnený ropný plyn, bioplyn, procesný plyn alebo iné vhodné plynné palivá a premieňajú ich na využiteľné teplo.
V závislosti od aplikácie sa používajú atmosférické horáky, horáky s núteným ťahom, horáky s predzmiešaním, povrchové horáky, infračervené horáky alebo priemyselné horáky špecifické pre danú aplikáciu.
Medzi typické aplikácie patria vykurovacie systémy, priemyselné pece, sušiace systémy, spracovanie kovov, spracovanie potravín, staveniská a laboratórne pracoviská.
Medzi hlavné výberové kritériá patria typ plynu, výkon horáka, rozsah regulácie výkonu, tvar plameňa, tlak plynu, prívod spaľovacieho vzduchu, spaľovacia komora, zapaľovanie, monitorovanie plameňa, emisie a rozhrania.
Keďže plynové horáky sú bezpečnostne relevantné komponenty, horák, plynové potrubie, riadiaci systém a zariadenie musia byť zosúladené a prevádzkované v súlade s platnými požiadavkami.

Plynové horáky ponúkajú rôzni výrobcovia a dodávatelia. Komplexné informácie o výrobcoch a dodávateľoch plynových horákov z celého sveta nájdete na stránkach Exportpages.