Tipos de queimadores a gás para fornos de aquecimento: opções de construção e métodos de instalação no forno

A conversão de um fogão de tijolo ou metal para o uso de gás – é um processo complexo, que exige uma análise cuidadosa de todos os componentes. É necessário descobrir quais tipos de queimadores a gás para fornos são ideais e quais não devem ser instalados. Afinal, o resultado deve atender exatamente às suas necessidades.

Seria possível confiar a escolha do modelo aos técnicos de gás, e a eles também a modificação do bloco do queimador e a instalação do próprio queimador. Mas onde está a garantia de que o equipamento que lhe oferecerem terá os parâmetros de trabalho necessários e a funcionalidade desejada?

Neste artigo, explicaremos como entender por conta própria os tipos de queimadores a gás, as regras básicas de instalação e operação, para que você possa escolher conscientemente qual dispositivo instalar no forno de aquecimento.

Prós e contras do uso do queimador para aquecimento

O queimador a gás é um dispositivo que, ao misturar ar com gás natural ou liquefeito e fornecer a mistura ao orifício de saída, forma uma chama e distribui a chama. Ele garante a combustão eficiente do combustível e a regulação do processo de combustão.

Vantagens do uso de queimadores a gás para fornos de aquecimento:

• Facilidade de uso. Os queimadores a gás simplificam significativamente o processo de aquecimento dos fornos, eliminando a necessidade de preparar combustível sólido e manter a combustão constantemente.
• Controlabilidade do processo de aquecimento. Modelos simples, sem automação, precisam ser desligados manualmente assim que a temperatura atingir o nível necessário, deixando apenas o pavio aceso. Os queimadores com controle remoto simplificam muito a vida, ajustando o regime de temperatura com mais precisão.
• Garantia de segurança. Os bicos automáticos possuem funções de proteção contra superaquecimento, desligam o fornecimento de gás em caso de tiragem fraca ou ausência de chama.
• Contaminação mínima do canal da chaminé. A revisão programada da chaminé é feita uma vez por ano, mais por prevenção — a fuligem da queima de gás é pouca.

A transição de equipamentos de combustível sólido para aquecimento com dispositivos de queima a gás simplifica significativamente a vida, liberando muito tempo para atividades mais interessantes e úteis.

Os queimadores a gás são destinados ao aquecimento de casas particulares, saunas, instalações industriais — a finalidade deve ser considerada ao escolher o tipo de equipamento

A principal desvantagem da conversão do forno instalando um bloco a gás é a eficiência energética não muito alta. O alto consumo de combustível é especialmente perceptível se o sistema de aquecimento a gás em uma casa de campo for projetado por um amador.

Além disso, nem sempre é possível obter permissão para instalar o queimador a gás — se o forno está obsoleto, a chaminé tem construção incorreta ou os parâmetros do ambiente não atendem às normas de segurança contra incêndios.

Escolha do queimador a gás: tipos e características

Os principais elementos do queimador a gás são o misturador e o bocal do queimador com um dispositivo que estabiliza a chama. Dependendo da finalidade, os modelos diferem em projetos construtivos.

Para aproveitar ao máximo as capacidades dos bicos de gás, é necessário instalar equipamento com automação. Você também pode optar por um dispositivo que possa funcionar não apenas com gás, mas também com óleo diesel, óleo combustível

Ao escolher um queimador a gás para instalação no forno, observe as seguintes características:

• coeficiente de eficiência (COP);
• potência do dispositivo de aquecimento;
• eficiência energética;
• comprimento da chama;
• segurança;
• opcionalidade.

Os parâmetros de trabalho do queimador a gás devem levar em conta a composição química do combustível, a finalidade e as características do ambiente, as condições de uso — casa ou sauna, forno de produção industrial ou fogão a lenha caseiro, para aquecimento contínuo ou periódico, etc. O passaporte técnico do queimador indica a área de aplicação do dispositivo.

Tipos de queimadores a gás para fornos domésticos ou sauna

É necessário estudar mais detalhadamente o dispositivo e o princípio de funcionamento dos queimadores a gás para fornos de aquecimento doméstico, examinando separadamente os dois principais tipos de equipamento — as variantes atmosféricas e de sobrepressão. A diferença está no método e na velocidade de mistura do gás com o ar.

Queimadores a gás atmosféricos

A construção do queimador atmosférico é simples e consiste em um ou vários tubos ocos nos quais o gás é fornecido sob pressão. O gás, misturando-se com o ar que entra diretamente do ambiente, forma uma mistura de combustível e ar e é aceso por meio de ignição piezoelétrica ou acendedores elétricos.

Dispositivo do queimador atmosférico no exemplo do dispositivo queimador de gás AGG, projetado para funcionar com gás natural e instalação em fornos de sauna

Para o funcionamento normal do queimador de gás atmosférico, é necessário garantir boa tiragem e um sistema de ventilação eficiente. A principal desvantagem do dispositivo é que qualquer mudança no movimento do ar leva a alterações na proporção da mistura gás-ar e, consequentemente, a um processo de combustão irregular.

O ar entra no queimador atmosférico por ação da tiragem natural. A mistura final ocorre na câmara de combustão, onde o gás gradualmente queima.

Quando há falta de oxigênio, o queimador não queima completamente o gás, o que leva à liberação de grande parte do combustível não utilizado na atmosfera através do duto de chaminé que serve o aquecedor.

Exemplo de características técnicas dos queimadores de gás atmosféricos UGOP 12, 16, 30. Observe os principais parâmetros: potência térmica, pressão nominal do gás, tempo de desligamento em caso de apagamento do queimador piloto ou falta de tiragem, tamanho do conector para entrada de gás.

Queimadores de gás de pressurização

Os queimadores de gás de pressurização, também chamados de queimadores de sopro, com ventilador ou de sopro de ar, são dispositivos onde o gás é misturado com o ar por meio de um ventilador, e a mistura gás-ar entra em uma câmara fechada onde queima.

O funcionamento dos bicos do queimador de gás instalado em uma câmara de combustão fechada depende pouco das condições atmosféricas do ambiente. A intensidade da alimentação de ar é regulada alterando a velocidade de rotação do ventilador.

Os queimadores de gás de sopro podem ser ajustados para qualquer potência e também podem usar gás liquefeito como combustível.

A alimentação de ar de qualidade e a mistura com o gás garantem uma combustão mais completa do combustível. Os queimadores de pressurização são, em média, duas vezes mais eficientes do que os equipamentos do tipo atmosférico – sua eficiência é de 95-98%. O equipamento funciona de forma estável mesmo com baixa pressão de gás e não requer a instalação de uma chaminé volumosa.

Em vez do sistema de chaminé padrão, juntamente com o queimador de sopro, funciona uma chaminé coaxial, que pode ser levada para o exterior através da parede localizada ao lado do forno.

O ar para o funcionamento dos queimadores de pressurização é insuflado por meio de um ventilador, que também cria a pressão necessária e regula a altura da chama.

A principal desvantagem do dispositivo é a dependência de fonte de energia, alto nível de ruído e preço mais elevado do que os queimadores atmosféricos. Porém, modelos de chama curta de queimadores a gás com ventilador podem ser instalados em fogões a lenha. A condição principal de uso, nesse caso, é que a chama não deve encostar nas paredes da câmara de combustão.

Na verdade, existem muito mais formas de fornecer ar e gás aos queimadores. Não é necessário estudar todas para instalação em um fogão doméstico, pois na produção de pequenos dispositivos residenciais apenas algumas delas são utilizadas.

a — queimador de difusão; b — queimador de injeção com alimentação central de gás, de chama única; c — queimador de injeção de múltiplas chamas; d — queimador de injeção com alimentação central de gás, de múltiplos bocais; e — o mesmo, mas de chama plana; f — queimador de injeção com alimentação periférica de combustível; g — com alimentação de ar, alimentação central de gás e turbilhonador axial; h — o mesmo, com entrada de ar em caracol e alimentação periférica de combustível; i — o mesmo, com entrada de ar tangencial

Depois de definir o tipo de queimador a gás, pode-se continuar estudando as características de modelos individuais e suas funcionalidades.

Diferenças no modo de controle de potência

A capacidade de ajustar a potência térmica do queimador desempenha um papel importante na organização do processo de aquecimento do ambiente. Isso se aplica especialmente às casas onde se planeja residência permanente.

Do ponto de vista da controlabilidade, os queimadores a gás para fogões podem ser divididos em duas categorias:

• De estágio único. O fornecimento de gás ao bocal é feito sem possibilidade de influenciar a potência. Se o dispositivo for automatizado, ao atingir um determinado nível de temperatura, o queimador desliga e, em seguida, liga novamente quando o ambiente ficar mais frio.
• De dois estágios. Dois modos de combustão, normal e econômico, controlados automaticamente, permitem manter uma temperatura mais ou menos estável no ambiente. Um menor número de liga e desliga reduz o desgaste das peças, prolongando a vida útil do dispositivo.

Os dispositivos de dois estágios são divididos em modelos com regulação flutuante ou modulados. A potência pode variar de 10% a 100% ou mais, permitindo definir com precisão a temperatura confortável na casa. O dispositivo queimador a gás pode ser com tipo de regulação automática, mecânica ou pneumática.

A capacidade de regular a potência térmica permite não apenas definir o regime de temperatura ideal, mas também economizar energia. Por exemplo, a economia de combustível ao usar um queimador a gás modulado atinge 15-20%.

Possibilidades construtivas adicionais

Para não usar isqueiros ou pavios para acender o fogão, o projeto do queimador a gás prevê dois métodos de ignição:

• ignição elétrica — requer conexão à rede elétrica;
• ignição piezoelétrica — usada em modelos mais simples de queimadores e não requer alimentação elétrica.

A instalação de sensores especiais que monitoram o nível de oxigênio permite detectar a extinção da chama e desligar o fornecimento de combustível. Essa função protege contra vazamento de gás e situações de emergência.

Alguns modelos de equipamentos permitem operação não apenas com gás natural e liquefeito, mas também com diesel. Ao escolher esses modelos, verifique a facilidade e rapidez dessa transição.

Regras de segurança ao usar queimadores

O descumprimento das precauções na instalação e uso de queimadores a gás para aquecimento de ambientes pode levar a situações de emergência e acidentes: incêndio doméstico, intoxicação por monóxido de carbono.

Ao operar equipamentos a gás, siga as seguintes regras:

• Cumprir a vida útil. O tempo de uso do queimador, dependendo do modelo, pode ser de 8 a 15 anos. Depois disso, deve ser substituído.
• Usar modelos com função de desligamento automático do dispositivo na ausência de tiragem ou chama.
• O fogão equipado com blocos de queimadores a gás deve atender aos requisitos de segurança.

O projeto, instalação ou reparo do queimador a gás deve ser realizado por funcionários certificados do serviço de gás, com o qual foi firmado um contrato de fornecimento de combustível e manutenção dos equipamentos.

Sempre que possível, é necessário usar caldeiras a gás ou fogões especiais projetados para funcionar com gás natural ou liquefeito.

Para obter autorização para instalação e conexão à rede de gás principal, é necessário cumprir uma série de condições:

• cumprimento das regras de conexão do queimador a gás;
• construção adequada do duto de fumaça, seu isolamento de qualidade;
• instalação de um supressor de faíscas no topo da chaminé.

Este é o número mínimo de requisitos para instalação de queimadores a gás de sopro.

Para os atmosféricos, são exigidos requisitos adicionais:

• presença de tiragem ajustável;
• garantia de boa ventilação;
• volume do ambiente onde o dispositivo queimador a gás está instalado, a partir de 12 m³.

Caso o equipamento seja convertido para uso de gás liquefeito, é necessário garantir o armazenamento seguro do cilindro de gás. Pode ser uma sala separada ou um armário de metal. Se o armazenamento de reservas de gás for planejado em um gasômetro, o tanque deve ser instalado no subsolo a uma distância não inferior a 5 m da construção.

Instalação do queimador a gás no forno de aquecimento

Lembramos que é proibido realizar a instalação de equipamentos a gás por conta própria. No entanto, não custa conhecer os detalhes da instalação do queimador a gás no fogão.

Portanto, a instalação de um queimador a gás é permitida em fornos cujo comprimento, forma, natureza e temperatura da chama possam ser adaptados à natureza do material da câmara de combustão. A chama não deve tocar nas paredes, mas sim estar livremente disposta no espaço de combustão. Se for uma parede de tijolos, a câmara de combustão deve ser revestida com tijolos refratários.

Antes da instalação, verifique as paredes do forno quanto à presença de fissuras, vazios, juntas não vedadas, através dos quais os produtos da combustão podem penetrar no ambiente. O cômodo onde a porta da câmara de combustão está localizada deve ter uma janela que abra, um duto de ventilação e uma folga na porta para a entrada de ar pela parte inferior.

Para queimadores a gás de qualquer tipo, é característica a criação de altas temperaturas — mais de 1000 °C na câmara de combustão. Ao instalar um queimador a gás no forno, é necessário garantir que a chama não toque nas paredes.

O próprio processo de instalação não é complicado e é realizado na seguinte sequência:

1. Remova a porta da câmara de combustão.
2. Posicione o queimador no espaço da câmara de combustão.
3. Fixe o painel na moldura da porta.
4. Conecte a automação de acordo com as instruções do fabricante.

No final da montagem, conecte o queimador à mangueira, cuja outra extremidade está ligada à fonte de gás.

Instalação do queimador usando como exemplo o dispositivo de queimador a gás AGG: etapa de montagem do bloco do queimador a gás no forno com desmontagem do cinzeiro

A inicialização do sistema é realizada por um técnico do serviço de gás, que verifica o funcionamento dos bicos, do sistema de ajuste automático e segurança, ajusta e testa o acionamento dos sensores.

Montagem do queimador a gás em forno industrial usando como exemplo o dispositivo de queimador a gás AGG. Conexão da automação, posicionamento do painel de controle e do termobulbo

Mais uma etapa é a verificação da vedação de todas as conexões e da presença de tiragem. Após a inicialização bem-sucedida do sistema, o técnico de gás deve emitir um comprovante de controle preenchido para a instalação do queimador.

Ao iniciar o aquecimento, deve-se primeiro selecionar a potência térmica mínima, aquecendo o forno contínua e gradualmente ou, se não houver regulação de potência, de forma cíclica, ligando e desligando o queimador. Isto é especialmente importante para fornos de tijolos — o aquecimento contínuo intenso dos tijolos resfriados pode causar rachaduras.

Regras gerais para a construção da chaminé do forno

Outra condição para o funcionamento normal do forno a gás é a construção de uma chaminé. Para fornos a gás, os dutos de fumaça devem ser verticais, sem degraus. A estrutura da chaminé de um forno a lenha muitas vezes não é adequada para a exaustão dos produtos da combustão do gás.

A inclinação da chaminé é permitida, mas não superior a 30°, e desde que a seção dos tubos nas partes inclinadas não seja menor que a seção dos tubos instalados verticalmente.

Reequipar a chaminé antiga pode ser feito por meio de encamisamento. Opções de modernização:

• Instalação de tubo de aço inoxidável no canal da chaminé. O diâmetro e a altura do tubo devem ser selecionados de acordo com as características do canal da chaminé. O espaço entre as paredes da chaminé e o tubo é preenchido com material isolante térmico não combustível, como argila expandida, vidro celular.
• Aplicação da tecnologia FuranFlex. O método consiste em colocar um tubo polimérico flexível dentro do canal, que sob pressão assume sua forma e endurece. A camada protetora serve para isolamento, vedação e proteção interna da chaminé.

Se nenhuma opção de reforma da chaminé for adequada, será necessário instalar uma nova. Dependendo da localização do fogão, existem duas opções para o sistema de chaminé: externa anexada ou interna.

A influência das características da chaminé na segurança do aquecimento é tal que ela será obrigatoriamente inspecionada pelos órgãos de Fiscalização de Incêndio, com a posterior emissão de um ato escrito, sem o qual o equipamento não será conectado às redes de gás.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Instalação de queimador a gás com automação no fogão:

Informações gerais sobre o funcionamento de queimadores a gás:

Ao estudar a variedade de modelos e funções dos queimadores a gás para fogões, deve-se dar atenção especial à segurança.

Qualquer ação relacionada ao projeto e instalação deve ser coordenada com a empresa de fornecimento de gás, e a instalação deve ser confiada a um profissional experiente. Antes de comprar um queimador a gás, também é melhor consultar os técnicos de gás.

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