Plynové hořáky – najděte výrobce a dodavatele

Plynové hořáky vyrábějí teplo pro topné systémy, průmyslové procesy, tepelné úpravy a komerční aplikace prostřednictvím řízeného spalování plynných paliv.

V závislosti na konstrukci lze použít zemní plyn, zkapalněný ropný plyn, bioplyn, procesní plyn nebo jiná vhodná plynná paliva.
Plynový hořák mísí palivový plyn se spalovacím vzduchem v předem stanoveném poměru, zapaluje tuto směs a vytváří plamen přizpůsobený danému použití.
Plynové hořáky se používají mimo jiné v kotlích, pecích, sušicích systémech, tavírnách, zařízeních pro tepelné zpracování, komerčních kuchyních a v dílenských aplikacích.
V závislosti na použití jsou k dispozici jako atmosférické hořáky, hořáky s nuceným tahem, předmísené hořáky, povrchové hořáky, průmyslové hořáky nebo kompaktní ruční a stolní hořáky.
Následující text poskytuje přehled typických provedení, použití, výhod, omezení a důležitých kritérií pro výběr plynových hořáků.

Typy plynových hořáků

Atmosférické plynové hořáky

Atmosférické plynové hořáky využívají tlak a průtok unikajícího plynu k nasávání části potřebného spalovacího vzduchu.
Další vzduch se k plameni dostává z okolního prostředí. U tohoto typu hořáku není zapotřebí samostatný ventilátor.
Atmosférické hořáky se používají například v topných zařízeních, kuchyňských spotřebičích, laboratorních přístrojích a menších komerčních instalacích.
Kvalita spalování závisí mimo jiné na tlaku plynu, přívodu vzduchu, geometrii hořáku a okolních podmínkách.

Plynové hořáky s nuceným tahem

Plynové hořáky s nuceným tahem přivádějí spalovací vzduch pomocí ventilátoru.
Objemy plynu a vzduchu lze proto přesně sladit, což umožňuje stabilní provoz v různých výkonových rozsazích.
Plynové hořáky s nuceným tahem se běžně používají v kotlích, generátorech tepla, sušicích systémech a průmyslových spalovacích zařízeních.
V závislosti na konstrukci pracují v jednostupňovém, dvoustupňovém, progresivním dvoustupňovém nebo modulačním režimu.

Hořáky s předmícháním

U předmíchacích hořáků se plyn a spalovací vzduch z velké části smíchají ještě před opuštěním hořáku.
Připravená směs poté hoří na povrchu hořáku nebo uvnitř hořákové hlavy.
Rovnoměrné smíchání směsi umožňuje vytvoření kompaktních plamenů, rovnoměrné rozložení tepla a nízké emisní hodnoty.
Konstrukce musí spolehlivě zabránit zpětnému šlehnutí plamene do směšovací části.

Plošné hořáky

Plošné hořáky rozprostírají směs plynu a vzduchu po větší ploše hořáku.
K hoření dochází například na kovových vláknech, keramických površích, děrovaných deskách nebo speciálně tvarovaných hořákových prvcích.
Plošné hořáky poskytují rovnoměrný tepelný výkon a lze je použít pro přímé ohřev, sušení, nanášení povlaků nebo tepelné zpracování.
Povrch hořáku musí být vhodný pro požadovanou teplotu, povrchový tepelný výkon a procesní atmosféru.

Infračervené plynové hořáky

Infračervené plynové hořáky ohřívají keramický nebo kovový povrch hořáku, který vyzařuje velkou část energie ve formě tepelného záření.
Teplo tak lze přenášet přímo na obrobky, materiály nebo povrchy výrobků.
Mezi typické aplikace patří sušicí procesy, lakovací a nátěrové systémy, zpracování potravin, smršťovací operace a vytápění pracovišť.
Rozložení tepla na ohřívaném materiálu ovlivňují vzdálenost, orientace a stínění.

Průmyslové plynové hořáky

Průmyslové plynové hořáky jsou určeny pro definované tepelné procesy v pecích, sušárnách, reaktorech a výrobních systémech.
Jsou k dispozici v různých výkonových rozsazích, tvarech plamene a montážních polohách.
V závislosti na procesu mohou být vyžadovány dlouhé nebo krátké plameny, vysoké rychlosti proudění, intenzivní recirkulace spalin nebo obzvláště rovnoměrné rozložení teploty.
Konstrukce je často přizpůsobena konkrétní instalaci s ohledem na spalovací komoru, procesní médium, teplotu a požadovanou regulovatelnost.

Jednostupňové a vícestupňové plynové hořáky

Jednostupňové plynové hořáky v zásadě pracují při pevně nastaveném výkonu hořáku a zapínají se nebo vypínají podle tepelné spotřeby.
Dvoustupňové hořáky mohou přepínat mezi stupněm s nízkým a vysokým výkonem.
Vícestupňové konstrukce umožňují lepší přizpůsobení měnícím se podmínkám zatížení a mohou snížit počet častých spínacích cyklů.
U procesů s výrazně kolísajícími požadavky na teplo může být výhodné plynulé řízení výkonu.

Modulační plynové hořáky

Modulační plynové hořáky plynule přizpůsobují svůj výkon v rámci definovaného regulačního rozsahu aktuálnímu tepelnému odběru.
Za tímto účelem se společně upravují objemy plynu a vzduchu, které jsou monitorovány vhodným řídicím systémem hořáku.
Modulace umožňuje dosáhnout rovnoměrnějších procesních teplot, delších provozních dob a efektivnějšího provozu zařízení.
Použitelný rozsah modulace závisí na konstrukci hořáku, spalovací komoře, druhu plynu a řídicím systému.

Jedoplameňové a víceplameňové plynové hořáky

Jednoplamenné plynové hořáky vytvářejí jeden prostorově soustředěný plamen.
Používají se například pro lokální ohřev, provoz v dílnách, laboratorní aplikace, varné stanice nebo menší tepelné procesy.
Vícoplamenné hořáky rozkládají teplo přes několik otvorů hořáku a mohou ohřívat větší nebo nepravidelně tvarované plochy.
Kruhové hořáky, liniové hořáky, oválné hořáky a speciální provedení se volí podle požadovaného rozložení tepla.

Použití plynových hořáků

Systémy vytápění a výroby tepla

V topných systémech vyrábějí plynové hořáky teplo pro kotle, generátory horkého vzduchu, systémy s termálním olejem a další zdroje tepla.
Výkon hořáku musí odpovídat výkonovému rozsahu zdroje tepla a odporu spalovací komory.
Pro bezpečný a ekonomický provoz je nezbytná koordinovaná regulace hořáku, kotle a topného systému.

Průmyslové pece a systémy tepelného zpracování

Plynové hořáky ohřívají průmyslové pece používané k kalení, žíhání, kování, slinování, vypalování a dalším procesům tepelného zpracování.
V závislosti na procesu mohou být vyžadovány vysoké teploty, definované rychlosti ohřevu nebo rovnoměrné rozložení teploty.
Plamen musí působit na obrobky, vyzdívku pece a procesní atmosféru pouze zamýšleným způsobem.

Systémy sušení a lakování

V sušicích systémech poskytují plynové hořáky procesní teplo pro sušení barev, nátěrů, stavebních materiálů, papíru, textilií, dřeva nebo zemědělských produktů.
Teplo může být přenášeno přímo prostřednictvím horkých plynů nebo nepřímo prostřednictvím výměníku tepla.
U přímého ohřevu je nutné určit, zda je přípustné, aby produkty spalování přišly do styku se sušeným materiálem nebo s procesním médiem.

Zpracování kovů

Plynové hořáky se používají k předehřívání, ohřevu, rovnání plamenem, pájení, tavení a dalším operacím s kovovými materiály.
Výkon plamene, tvar plamene a dosažitelná teplota musí odpovídat materiálu a způsobu zpracování.
Nerovnoměrné zahřívání může způsobit deformaci, vnitřní pnutí nebo změny vlastností materiálu.

Potravinářský průmysl a vybavení komerčních kuchyní

Ve zpracování potravin a v komerčním kuchyňském vybavení se plynové hořáky používají k vaření, pečení, opékání, grilování, tepelnému zpracování plamenem a ohřevu.
V závislosti na použití se využívají otevřené plameny, prstencové hořáky, liniové hořáky nebo systémy s nepřímým ohřevem.
V těchto oblastech je obzvláště důležitá snadná čistitelnost, výběr materiálu, bezpečnost zapalování a rovnoměrné rozložení tepla.

Staveniště a dílenské aplikace

Mobilní plynové hořáky se používají při pokrývačských pracích, sušení, smršťování, hubení plevele, vytápění a dalších dílenských činnostech.
Jako palivo se často používá zkapalněný ropný plyn z lahví nebo mobilních zásobovacích systémů.
Hadice, regulátory tlaku, přípojky a bezpečnostní zařízení musí být vhodné pro daný typ plynu, provozní tlak a podmínky použití.

Laboratorní a zkušební aplikace

Malé plynové hořáky vytvářejí v laboratořích nastavitelný plamen pro ohřev, sterilizaci nebo zpracování vzorků a zařízení.
V závislosti na pracovním prostředí mohou být vyžadovány bezpečnostní hořáky s monitorováním plamene a automatickým uzavřením přívodu plynu.
Použití musí být sladěno s větráním, uspořádáním pracoviště a použitými látkami.

Výhody plynových hořáků

• Rychlé zajištění procesní a topné energie
• Možnost přímého nebo nepřímého ohřevu
• Široký rozsah výkonů a provedení
• Dobrá regulace tepelného výkonu
• K dispozici jsou verze s plynulou regulací
• Možnost vytváření různých tvarů plamene
• Možnost dosažení vysokých procesních teplot
• Možnost kompaktních konstrukcí hořáků
• Provoz s různými plynnými palivy
• Možnost integrace do automatizovaných systémů a řídicích systémů
• Rovnoměrné rozložení tepla u plochých nebo víceplamenných hořáků
• K dispozici jsou mobilní verze pro použití v dílnách a na staveništích

Omezení plynových hořáků

• Přívod plynu, tlak plynu a hořák musí být přesně sladěny.
• Neúplné spalování může vést k tvorbě oxidu uhelnatého, sazí a dalších nežádoucích produktů spalování.
• Pro provoz je nutný dostatečný přísun spalovacího vzduchu.
• Spaliny musí být bezpečně odváděny v závislosti na typu hořáku a způsobu použití.
• Netěsné plynové potrubí nebo vadné armatury mohou představovat značné bezpečnostní riziko.
• Zapalování, monitorování plamene a bezpečnostní vypínání musí fungovat spolehlivě.
• Plameny mohou lokálně přehřívat materiály nebo výrobky.
• Otevřené hořáky nejsou bez další úpravy vhodné pro výbušná nebo vysoce hořlavá prostředí.
• Složení plynu a výhřevnost mohou ovlivnit chování hořáku.
• Hluk při spalování a hluk ventilátoru mohou vyžadovat opatření pro zvukovou izolaci.
• Znečištěné otvory hořáků nebo nesprávně nastavené objemy vzduchu snižují kvalitu spalování.
• Údržbu a seřizování mnoha systémů smí provádět pouze kvalifikovaný personál.

Důležitá kritéria pro výběr plynových hořáků

Typ plynu

Prvním krokem je určení, které plynné palivo se má použít.
Zemní plyn, zkapalněný ropný plyn, bioplyn a procesní plyny se liší výhřevností, složením, hustotou a požadovaným přívodním tlakem.
Hořák, plynové ventily, trysky, těsnění a regulační komponenty musí být výslovně vhodné pro daný typ plynu.

Výkon hořáku

Požadovaný výkon hořáku závisí na tepelném výkonu daného procesu nebo tepelného generátoru.
Kromě maximálního výkonu je třeba zohlednit také nejnižší trvale použitelný výkon.
Předimenzovaný hořák může často přepínat mezi režimy nebo poskytovat nedostatečnou regulaci. Poddimenzovaný hořák nemusí dosáhnout požadované teploty nebo doby ohřevu.

Regulační rozsah

Regulační rozsah popisuje poměr mezi maximálním a minimálním výkonem hořáku.
V případě kolísající tepelné zátěže umožňuje široký rozsah regulace lepší přizpůsobení se procesu.
Minimální použitelný výkon však může být omezen spalovací komorou, systémem odvodu spalin a požadovanou stabilitou plamene.

Konstrukce hořáku

Atmosférické hořáky, hořáky s nuceným tahem, předmísené hořáky a povrchové hořáky se značně liší v přívodu vzduchu, tvorbě plamene a možných aplikacích.
Vhodná konstrukce závisí na výkonu, spalovací komoře, procesu, požadavcích na regulaci a dostupném zařízení.
Při nákupu náhradních dílů je třeba zohlednit také montážní rozměry, polohu hořákové trubky, příruby a připojení.

Tvar plamene

Tvar plamene ovlivňuje přenos tepla a rozložení teploty uvnitř spalovací komory.
V závislosti na použití mohou být vyžadovány krátké, dlouhé, široké, rotující nebo vysoce směrované plameny.
Plamen nesmí nekontrolovaně dopadat na stěny pece, povrchy výměníků tepla, obrobky nebo citlivé součásti zařízení.

Přívod spalovacího vzduchu

Pro úplné spalování musí být k dispozici dostatečné množství spalovacího vzduchu.
U atmosférických hořáků je třeba zohlednit přívod vzduchu z místnosti a podmínky instalace. Hořáky s nuceným tahem vyžadují vhodný ventilátor a definované vzduchové cesty.
Změny tlaku vzduchu, znečištěné vzduchové filtry nebo ucpané přívody vzduchu mohou ovlivnit výkon spalování.

Tlak plynu a plynovod

Tlak plynu dostupný v místě instalace musí být v rámci přípustného provozního rozsahu hořáku.
Součástí plynového rozvodu mohou být filtry, regulátory tlaku, ventily, tlakové spínače, systémy pro kontrolu funkčnosti ventilů a další bezpečnostní zařízení.
Všechny součásti musí být navrženy pro daný typ plynu, průtok, jmenovitý tlak a požadovaný bezpečnostní koncept.

Zapalování a monitorování plamene

Plynové hořáky vyžadují spolehlivý zapalovací systém a vhodné monitorování plamene.
Zapalování může být elektrické nebo zajištěno například monitorovaným pilotním hořákem.
Pokud není ve stanovené bezpečnostní lhůtě detekován stabilní plamen, musí být přívod plynu bezpečně uzavřen.

Řídicí systém a rozhraní

Řídicí systém hořáku koordinuje předběžné proplachování, zapalování, uvolňování plynu, regulaci výkonu a bezpečnostní odpojení.
Pro integraci do automatizovaných systémů mohou být vyžadována analogová, digitální nebo sběrnicová rozhraní.
Při výběru je třeba určit, které signály, provozní stavy, hlášení o poruchách a naměřené hodnoty musí být přenášeny do nadřazeného řídicího systému.

Emise

V závislosti na druhu plynu, konstrukci hořáku a jeho nastavení vznikají při spalování různé úrovně emisí.
Pro návrh a schválení zařízení mohou být relevantní zejména oxidy dusíku, oxid uhelnatý a nespálené složky.
Požadované emisní limity by měly být stanoveny již při nákupu a ověřeny za reálných provozních podmínek.

Procesní teplota a přenos tepla

Pouhá požadovaná teplota procesu nestačí k výběru hořáku.
Je třeba zohlednit také dobu ohřevu, rozložení tepla, podmínky proudění, vzdálenost od produktu a typ přenosu tepla.
U citlivých produktů může být vhodnější nepřímé ohřev nebo větší povrch hořáku než soustředěný plamen.

Spalovací komora a protitlak

Rozměry a průtokový odpor spalovací komory ovlivňují výběr plynového hořáku s nuceným tahem.
Ventilátor musí zajistit požadovaný objem vzduchu i proti stávajícímu tlaku v peci.
Proto je třeba společně vyhodnotit výkonové křivky výrobce a informace od provozního inženýra.

Materiály a okolní podmínky

Hlava hořáku, trubice hořáku, kryt a těsnění musí odolávat teplotám a okolním podmínkám, kterým jsou vystaveny.
Vlhkost, prach, korozivní prostředí, vibrace a silné teplotní výkyvy mohou vyžadovat speciální materiály nebo stupně ochrany.
V potravinářství, chemickém průmyslu a při venkovním použití často platí další požadavky na snadnou čistitelnost a odolnost proti korozi.

Normy a shoda

V závislosti na konstrukci hořáku a jeho použití platí různé právní požadavky, technické předpisy a normy.
U plynových hořáků s nuceným tahem mohou být relevantní požadavky normy EN 676. U plynových spotřebičů spadajících do příslušné působnosti je třeba zohlednit také ustanovení evropského nařízení o plynových spotřebičích.
Průmyslové procesní systémy mohou podléhat dalším požadavkům týkajícím se zařízení, bezpečnosti práce a emisí. Pro konkrétní použití je proto třeba zkontrolovat požadovanou dokumentaci.

Údržba a dostupnost náhradních dílů

Plynové hořáky musí být v pravidelných intervalech kontrolovány, čištěny a v případě potřeby seřizovány.
Snadno přístupné zapalovací elektrody, snímače plamene, trysky, filtry a opotřebitelné díly usnadňují údržbu.
U systémů v nepřetržitém provozu jsou důležitými kritérii při nákupu dostupnost náhradních dílů, technická dokumentace a dostupný zákaznický servis.

Shrnutí

Plynové hořáky spalují zemní plyn, zkapalněný ropný plyn, bioplyn, procesní plyn nebo jiná vhodná plynná paliva a přeměňují je na využitelné teplo.
V závislosti na použití se používají atmosférické hořáky, hořáky s nuceným tahem, předmíchávací hořáky, povrchové hořáky, infračervené hořáky nebo průmyslové hořáky určené pro konkrétní aplikace.
Mezi typické aplikace patří topné systémy, průmyslové pece, sušicí systémy, zpracování kovů, zpracování potravin, staveniště a laboratorní pracoviště.
Mezi hlavní kritéria výběru patří druh plynu, výkon hořáku, rozsah regulace výkonu, tvar plamene, tlak plynu, přívod spalovacího vzduchu, spalovací komora, zapalování, monitorování plamene, emise a rozhraní.
Jelikož jsou plynové hořáky bezpečnostně relevantními komponenty, musí být hořák, plynové potrubí, řídicí systém a zařízení vzájemně sladěny a provozovány v souladu s platnými požadavky.

Plynové hořáky jsou k dispozici od různých výrobců a dodavatelů. Komplexní informace o výrobcích a dodavatelích plynových hořáků z celého světa najdete na Exportpages.