Hořák

Hořák  je zařízení, které zajišťuje stabilní spalování paliva a schopnost řídit spalovací proces.

Zajišťuje odpařování (pro kapalná paliva), smíchání se vzduchem nebo jiným oxidačním činidlem, tvorbu plamene a distribuci plamene .

Podle způsobu míchání paliva a okysličovadla se hořáky dělí na vnitřní (před)směšovací hořáky a vnější směšovací hořáky. U vnitřních směšovacích hořáků se palivo a okysličovadlo mísí uvnitř tělesa hořáku, zatímco u vnějších směšovacích hořáků se mísí mimo něj.

Podle účelu se hořáky dělí na svařovací , svítící a topné , podle druhu použitého paliva - plynové , kapalné palivo , kombinované , podle způsobu napájení okysličovadla - atmosférické a s přívodem okysličovadla . Hořák se také někdy nazývá uzavřená žárovka obloukové lampy , ve které dochází k výboji.

Historie

Prvními hořáky byla ohniště a pochodně . Následně se ohniště vyvinulo v pec ( Dan.  3:49 ) s topeništěm a pochodně začaly být nahrazovány knotovými olejovými lampami ( lampy : řecky λαμπάδας – Mat.  25:3 ). V roce 1844 se objevil kávovar Gabet . Jasnější petrolejové lampy se objevily v roce 1853 , které také obsahovaly hořáky. V roce 1892 se v kamnech začaly používat hořáky . V 19. století byly také zavedeny plynové sporáky . Při popisu zařízení horkovzdušného balónu popisuje Jules Verne v knize Five Weeks in a Balloon (1863) také kyslíkovo-vodíkový chalumeau hořák (kap. 10), „jehož teplota je vyšší než teplota kovářské kovárny “. Ve 20. století měl kerogas obsahující hořák omezené použití .

Svařovací hořáky

Svařovací hořák je určen k výrobě plynového svařovacího plamene pro ohřev a tavení kovu. Každý hořák má zařízení, které umožňuje upravit tepelný výkon, složení a tvar svařovacího plamene. Tepelným výkonem hořáku se přitom rozumí množství tepla vzniklého v důsledku spalování paliva za jednotku času. Složení a tvar svařovacího plamene je určen poměrem hořlavého plynu a okysličovadla (např. acetylenu a kyslíku).

Svařovací hořáky jsou klasifikovány takto:

Svařovací hořáky by měly být jednoduché a snadno ovladatelné, zajišťovat bezpečnost při provozu a stabilní hoření svařovacího plamene.

Vstřikovací hořák  - hořák, u kterého je jedno z médií nezbytných pro spalování vstřikováno jiným médiem. Například přívod hořlavého plynu do směšovací komory se provádí jeho nasáváním proudem kyslíku proudícím vysokou rychlostí z otvoru trysky . Tento proces nasávání plynu při nižším tlaku proudem kyslíku dodávaným při vyšším tlaku se nazývá vstřikování a hořáky tohoto typu se nazývají vstřikovací hořáky. Pro normální provoz vstřikovacích hořáků je nutné, aby tlak kyslíku byl 1,5-5 kgf/cm2 a tlak acetylenu byl mnohem nižší - 0,01-1,2 kgf/cm2.

Neinjektorový hořák  je hořák, do kterého se přivádí hořlavý plyn a předehřívací kyslík při přibližně stejném tlaku 0,5–1,0 kgf/cm2. Nemají vstřikovač, který je nahrazen jednoduchou směšovací tryskou našroubovanou do trubky hlavy hořáku.

Zapalování hořáků

Zapalovací hořáky  jsou zařízení využívající světelné záření vznikající při spalování paliva pro účely osvětlení. Široce používané pro venkovní a vnitřní osvětlení před vynálezem elektřiny. V současné době mají omezené použití.

Obvykle se dává přednost těm zapalovacím hořákům, u kterých je spotřeba hořlavého materiálu za jednotku času na dosažení stejné svítivosti , např. 1 kandela , nejmenší. Intenzita světla plamene závisí na povaze hořlavé látky a na podmínkách hoření, především na množství vzduchu podílejícího se na hoření, teplotě a tlaku prostředí a poloze plamene (nahoře nebo dole, vodorovně popř. šikmý).

Zapalovací hořáky využívající jako palivo plyn se dělí na čtyři hlavní typy: otevřený plamen, arganové [1] , regenerační a žhavící.

Byly použity dva typy zapalovacích hořáků s otevřeným plamenem. Především se jedná o hořáky, které realizují princip dvojplamenu, tvořícího společný plamen v podobě rybího ocasu. Takové hořáky měly dvě výstupní trysky plynu namontované na samostatných podpěrách v určité vzdálenosti od sebe pod úhlem 90 stupňů.U nejnovějších modelů měly trysky hlavy s podélně uspořádanými otvory. Vzácněji, jako méně ekonomické, se používaly dělené hořáky, u kterých plamen procházel úzkou štěrbinou v kaolinové špičce a získal tvar netopýřího křídla. Rybí ocasní hořáky, jako levné, jednoduché a schopné téměř úplného spálení plynu, se používaly pro vnitřní osvětlení. Takový hořák spotřeboval 80-110 litrů plynu za hodinu a vytvořil intenzitu světla rovnající se záři devíti spermacetových svíček.

Tam, kde bylo potřeba mít více světla, s nižší spotřebou paliva oproti děleným hořákům, se používaly hořáky kruhové nebo argandové . Tento hořák vynalezl francouzský fyzik Argand (1755-1803) pro olejové lampy, poté byl aplikován na plyn. Tento hořák má prstencový tvar, vyrobený z kaolinu nebo porcelánu, s řadou malých otvorů, ze kterých proudí plyn. Ke spalování dochází u každého otvoru vlastním plamenem, ale zároveň jednotlivé plameny, dotýkající se vnějších okrajů, tvoří společný válcový plamen. Novinkou u tohoto hořáku bylo, že bylo navrženo směřovat jeden proud vzduchu dovnitř prstencového plamene a druhý mimo plamen kvůli tahu vytvářenému sklem lampy. Tato konstrukce zajišťovala silný proud vzduchu do hořáku. Hořák Arganda s průtokem plynu přibližně 140 litrů za hodinu vytvářel intenzitu světla rovnající se záři 15 vorvaňovitých svíček.

Regenerační zapalovací hořáky mají regenerátor, ve kterém se spalovací vzduch ohřívá produkty spalování. S poměrně jasným plamenem (více než 60 svíček) je však spotřeba plynu také velmi vysoká. Existuje mnoho konstrukcí takových hořáků [Butzke, bratři Siemensové, J.Shulke atd.], ale běžné je, že v těchto hořákech hoří plyn na vzduchu předehřátém na vysokou teplotu.

Posledním zásadním zlepšením v konstrukci zapalovacích plynových hořáků byl vývoj žhavícího hořáku, na který Carl Auer von Welsbach získal v roce 1885 patent. Podstatou vynálezu bylo, že do hořáku bylo umístěno cizí těleso, které při zahřátí vydávalo jasné světlo. Jako cizí těleso byla použita speciálně vyrobená žhavící mřížka , která byla umístěna do plamene hořáku. To umožnilo výrazně zvýšit jas žhavení hořáku díky dokonalejšímu spalování paliva a žhavení samotné mřížky. Pro výrobu této síťoviny byla bavlněná tkanina impregnována směsí 99% dusičnanu thoria a 1% dusičnanu ceru , poté spálena a zbývající jemná síťovitá struktura byla umístěna do směsi obsahující kolodium , sírový ether , kafr a ricinový olej . Po takovém ošetření mřížka získala schopnost při zahřátí jasně zářit. Intenzita světla takového hořáku odpovídá dnešní 50W žárovce . S používáním se intenzita světla v hořáku snižuje. Takové hořáky byly tak účinné, že se používaly ještě dlouho po vynálezu elektrického osvětlení. I na začátku 21. století jsou přenosné žhavící hořáky stále oblíbené u turistů.

Topné hořáky

Hlavním účelem topných hořáků je spalování paliva v atmosférickém vzduchu pro zajištění požadované úrovně přenosu tepla . Zemní plyn a zkapalněné uhlovodíkové plyny jsou široce používány jako plynná paliva pro ohřev hořáků . Jako kapalná paliva se používají především benzín , petrolej a etylalkohol .

Plynové hořáky pro vytápění jsou konstruovány tak, že se v nich plyn před spalováním předem smísí s takovým objemem vzduchu, který je nutný pro úplné shoření. Plamen je téměř bezbarvý a má nejvyšší teplotu. Nejjednodušším uspořádáním je obyčejný laboratorní Bunsenův hořák . Plyn vytéká z vstřikovací trysky umístěné na základně hořáku; je na ni nasazena širší a delší trubka s otvory po stranách pro proudění vzduchu.

Příkladem nejjednoduššího topného hořáku na kapalné palivo je lihová lampa .

Topné hořáky mají mnohostranné využití (laboratoř, kuchyně, vytápění místností atd.).

Plazmové hořáky

Plazmové hořáky  - generátory proudícího plazmatu , například v proudu argonu (viz Plazmový hořák ).

Automatické plynové hořáky s nuceným přívodem vzduchu

Plynové automatické hořáky s nuceným přívodem vzduchu zahrnují hořáky vybavené systémy a zařízeními, které zajišťují automatické spouštění, přechod do provozního stavu, kontrolu parametrů a vypínání hořáků, přičemž vzduch je k hořákům přiváděn pomocí ofukovacího zařízení (např. fanoušek). Používají se v kotelnách, např. v automatizovaných kotelnách .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Argandové lampy // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona  : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích