Для сжигания газа нужен кислород, который содержится в поступающем в горелку воздухе, причем правильное горение гарантируется некоторым избытком кислорода в горючей смеси. Отношение практически нужного количества воздуха к теоретически необходимому для полного сгорания топлива и представляет коэффициент избытка воздуха, обозначаемый буквой «а». Значение этого коэффициента обычно 1,05…1,2 и оно будет тем меньше, чем качественней смешение горючего газа и воздуха. Без перемешивания газа и воздуха часть последнего просто нагреется, а насколько зависит температура горения, скажем, саратовского природного газа от величины избытка воздуха говорят следующие цифры. Так, при а = 1,1 температура горения газа 1868 °С, а при а = 2 — 1167 °C.
В газовых плитах используются горелки инжекционного типа. Как уже говорилось, в зависимости от конструкционных особенностей их условно подразделяют на горизонтальные и вертикальные. В горизонтальных (см. рис. 6) четче проглядывается назначение частей горелок. Каждая такая горелка состоит из смесителя и горелочных деталей. В свою очередь, смеситель делится на инжектор, конфузор (горло) и диффузор. Инжектор надвигается на сопло. Потенциальная энергия сжатого газа при выходе из сопла превращается в кинетическую. При этом давление в струе газа понижается, происходит подсасывание в горелку воздуха. Чтобы дозировать количество поступающего воздуха, в торце инжектора монтируется регулятор воздуха. Это подвижный стальной штампованный диск с двумя щелями и отверстием для сопла. Подобные щели и отверстия имеет или литой алюминиевый корпус горелки в плитах ПД-4 тридцатилетней давности, или стальной неподвижный диск в горелке менее давнего происхождения. Поворачивая регулятор воздуха, изменяем взаимное расположение щелей, что увеличивает или уменьшает отверстия для прохода воздуха. Это первичный воздух. Он составляет всего 40…60 % от необходимого для полного сгорания.
А можно ли довести количество инжектируемого воздуха до 100 %? Кажется, чего легче! Убрать бы с торца инжектора все щели, и пусть подсасывается сколько угодно воздуха. Нельзя! В горелке все рассчитано. Если в свободный торец инжектора просто вставить сопло и зажечь горелку, то послышится шум и в пламени будут преобладать желтые цвета, говорящие о неполноте сгорания газа. Вот и одна из причин, приводящая к перерасходу газа на 30…50 % при одном и том же тепловом эффекте от горелки.
Задача и состоит в том, чтобы так установить регулятор воздуха, чтобы в пламени горелки лишь на некоторых режимах появлялись мелкие желтые язычки, чтобы пламя не отрывалось и не проскакивало, чтобы пламя имело четкую конфигурацию и его язычки простирались не больше чем на 10…13 мм. Конечно, на состояние пламени влияют и другие факторы, которые рассмотрим попозже. Правда, все вышесказанное относится к регулировке плит при централизованном газоснабжении природным газом, а вот на плитах, питаемых сжиженным газом из баллона, рекомендую полностью открывать на горелках регулятор первичного воздуха.
