Поддержание работы горелки в правильно настроенном состоянии важно для безопасной и эффективной работы котла. Как настроена горелка можно оценить визуально по цвету пламени при ее работе . Цвет и поведение пламени может служить косвенным индикатором, правильно ли настроено соотношение топлива и окислителя.
Мерцающее пламя и неправильные цвета пламени (все, кроме синего) являются признаками того, что требуется настройка горелочного устройства котла специализированной организацией.
Какого цвета должно быть пламя горелки?
Пламя горелки при сжигании природного газа должно выглядеть синим или почти полностью синим. Пламя характеризуется ревущим синим пламенем с голубым треугольником в центре. Синее пламя указывает на безопасное и эффективное сгорание, означающее, что газ сжигается эффективно и не теряется. Голубое пламя горячее и указывает на более полное сгорание.
Синий цвет газового пламени обусловлен в первую очередь процессом, называемым молекулярной эмиссией. Когда горит природный газ или пропан, молекулы газа смешиваются с кислородом воздуха. Тепло пламени возбуждает молекулы газа, заставляя их переходить на более высокие энергетические уровни. Когда эти возбужденные молекулы возвращаются на свои нормальные энергетические уровни, они выделяют энергию в виде света.
Общий цвет газового пламени может варьироваться в зависимости от различных факторов, включая тип сжигаемого газа, соотношение воздуха и топлива и наличие примесей. В хорошо отрегулированном газовом устройстве пламя обычно представляет собой сочетание синего и желтого цветов. Синяя часть обычно находится у основания пламени, где имеется достаточный запас кислорода, тогда как желтая часть часто видна ближе к верху пламени, где горение менее эффективно.
Если пламя желтое или оранжевое или присутствуют желтые или оранжевые пятна, то это признак того, что существует отклонения настройки правильного сгорания.
Почему синий огонь указывает на более полное сгорание?
Различные цвета пламени возникают из-за разного количества кислорода, выполняющего роль окислителя.
Увеличивая подачу кислорода, получаем более высокие температуры при сгорании и как следствие более полное сгорание с меньшим образования сажи.
Когда процесс окисления топлива не получает достаточное количество кислорода, тогда заметны изменения цвета пламени на красный, оранжевый или желтый. При более грубых отклонениях можно заметить следы темной сажи у кончика пламени.
Из-за недостатка кислорода температура пламени уменьшается, при этом выделяется больше количество окиси углерода. Самое холодное пламя желтого / оранжевого цвета.
Рассмотрим в качестве примера горелку Бунзена, применяемую в лабораториях.
Вращая муфту-заслонку вокруг трубки, можно изменять свободную площадь отверстий и соответственно, количество засасываемого воздуха. В свою очередь, от объема засасываемого воздуха, зависит процент кислорода в горючей смеси, высота и температура пламени.
Если отверстия перекрыть совсем, то гореть будет только газ. Пламя будет красного цвета, с t до +500 °С. При такой температуре газ сгорает не полностью и пламя будет коптить.
Увеличивая содержание кислорода в смеси газ/воздух, увеличивается температура горения. Она может достигать 1550 °С. Газ сгорает полностью, копоть не образуется, пламя имеет голубой цвет.
В зависимости от используемого газа для полного сгорания требуется разное количество кислорода. Например, для пропана требуется соотношение воздуха к газу около 24: 1. Для природного газа это соотношение ближе к 10: 1.
Какие примеси могут способствовать появлению желтого цвета газового пламени?
Появление желтого цвета в газовом пламени может быть вызвано наличием примесей в газе, который используется для сжигания. Вот несколько примесей, которые могут способствовать появлению желтого цвета газового пламени:
1. Присутствие углерода: Если газ содержит высокую концентрацию углерода, то при сжигании он может вызывать желтый цвет пламени. Это часто наблюдается, когда газовая смесь содержит неочищенный природный газ или при использовании низкокачественного газа.
2. Наличие не сжигаемых примесей: Некоторые вещества, такие как пыль, масло или другие не сжигаемые материалы, могут попасть в газовую смесь и вызывать желтый цвет пламени при сжигании.
Помимо синего и желтого, газовое пламя может иметь и другие цвета в зависимости от различных факторов, таких как тип сжигаемого газа и наличие определенных примесей. Вот некоторые примеры:
-
- Красновато-оранжевый: если пламя содержит частицы несгоревшего углерода или других примесей, оно может иметь красновато-оранжевый цвет. Обычно это можно увидеть в «копченом» пламени.
-
- Фиолетовый: газовое пламя может иметь фиолетовый оттенок, если в топливе присутствуют определенные химические вещества или соли металлов. Например, горение соединений калия может привести к появлению фиолетового пламени.
-
- Зеленый: присутствие солей бария или других химикатов может придать газовому пламени зеленоватый цвет. Это часто наблюдается при фейерверках или пиротехнических представлениях.
Важно отметить, что цвета газового пламени могут различаться в зависимости от конкретных условий, примесей и наличия кислорода для полного сгорания.