Газовые отопительные приборы представляют собой печи малой теплоемкости, в которых газ сгорает в топочном устройстве, а продукты сгорания отводятся в газоход. Для предотвращения влияния изменения тя­ги на работу горелок и для защиты их от опрокидывания тяги на выходе дымовых газов из отопительного прибора устанавливают тягопрерыватель. Газовые горелки оборудуют приборами, обеспечивающими безо­пасное сжигание газа.

Теплопередача от газовых отопительных приборов в окружающую среду осуществляется как излучением, так и конвекцией. У отдельных типов газовых приборов преобладает тот или другой способ теплообмена, поэтому газовые отопительные приборы часто различают по доминирующему способу теплопередачи.

У газовых приборов конвективного типа тепло передается в помещение при нагревании воздуха, циркулирующего вдоль теплоотдающих поверхностей с высокой температурой, достигающей в нижней их части 450° С.

Для значительного снижения температуры поверхности применяют косвенный теплообмен. Прибор состоит из секций, изготовленных из штампованной листовой стали. Тепломощность секции около 520 Вт (450 ккал/ч), к. п. д. прибора 75—80%. Каждая секция состоит из внутренней и наружной камер. Газ выходит из горелок и сгорает в топочной камере. Проходя через внутреннюю камеру, он поступает в сборник отходящих газов. Отсюда продукты сгорания удаляются через дымоход.

Сборник продуктов сгорания имеет тягопрерыватель. В наружной камере находится воздушная прослойка, которая снижает температуру на поверхности прибора. Внизу прибора температура достигает 170° С, а вверху — около 120° С. Для безопасности работы прибор оборудуют блок-краном основной и зональной горелок.

У газовых приборов с комбинированным теплообменником нижняя часть является теплоизлучающей поверхностью, а верхняя — конвективной. Излучающая поверхность выполняется в виде металлического рефлектора, который отражает лучистый поток светящегося пламени, или в виде косвенных поверхностей нагрева, представляющих собой ряд огнеупорных пластин.

Газовый отопительный прибор «Луч» — прибор лучисто-конвективного типа с полной изоляцией топочного пространства (рис. Х.16).

Прибор оборудован горелкой инфракрасного излучения, работающей на природном газе низкого давления. Лучистый поток проходит в помещение через светофильтр из жаростойкого стекла, проницаемость которого составляет примерно 60%. Для лучшего отражения лучистого потока прибор имеет рефлектор, выполненный из полированного алюминиевого сплава. Горелка оснащена автоматическим устройством, обеспечивающим безопасность действия, которое состоит из электромагнитного клапана и термопары. Тепломощность прибора составляет 2550 Вт (2200 ккал/ч).

Для отопления общественных, сельскохозяйственных и производственных
зданий можно использовать горелки инфракрасного излучения. У этих горелок газовоздушная смесь с коэффициентом избытка воздуха 1,05—-1,1 приготовляется в инжекторах и сгорает непосредственно вблизи наружной поверхности насадок — керамических плиток. Керамические плитки изготовляют из огнеупорной легковесной массы. В каждой небольшой плитке размещается множество цилиндрических каналов диа­метром 1,5 мм, суммарное живое сечение которых составляет 40% площади плитки. Излучающая поверхность горелки состоит из определенного числа стандартных Ьасадок — плиток. Горелка на рис. Х.17 состоит из двух восьмиплиточных блоков.

Температура излучающей поверхности, зависящая от нагрузки горелки, во избежание проскока пламени не должна превышать 900° С. Для поддержания температуры поверхности плиток 2 около 800° С расход природного газа на одну плитку должен составлять 0,05 м3/ч. Горелки работают на газе низкого давления.

Каждый блок горелки состоит из трех смесителей, размещенных внутри распределительной коробки 3. Газ, выходя из сопел 5, эжектирует воздух из окружающей среды и смешивается с ним в инжекторах 4. Для повышения статического давления и лучшего смесеобразования инжектор имеет диффузор. Инжекторы 4 располагают в корпусе таким образом, что динамическое давление на выходе из диффузоров не используется, вследствие чего равномерно распределяется газовоздушная смесь по излучающей панели и повышается устойчивость горения газа в каналах внутри плиток.

Продукты сгорания газа должны полностью удаляться в атмосферу.

Газовый камин (рис. Х.18) имеет горелку инфракрасного излучения тепломощностью 3500—4500 Вт (3000—4000-ккал/ч). Он работает на природном или сжиженном газе с отводом продуктов сгорания в атмосферу через дымоход. Камин предназначен для отопления помещений в жилых и общественных зданиях.

Для отопления и приготовления пищи используют отопительно-варочный аппарат, состоящий из четырехконфорочнои плиты и отопительного прибора (рис. X 19). Отопительный прибор оборудован газовой горелкой тепломощностью 11600 Вт (10 000 ккал/ч). Прибор предназначен для обслуживания квартирных систем отопления и небольших систем водяного отопления в общественных зданиях. Он оснащен автоматическим устройством, контролирующим температуру теплоносителя и обеспечивающим безопасность действия. Продукты сгорания отводятся в атмосферу через дымоход.

На рис. Х.20 показан радиационный диафрагменный нагреватель. Воздух, нагнетаемый по трубе 1, подсасывает газ из трубы 2 через колено 3, внизу которого установлен вентиль 4. Полученная в необходимой пропорции газовоздушная смесь проходит через пористую огнеупорную диафрагму 5, где при высокой температуре беспламенно сгорает на ее внешней поверхности. Небольшая запальная горелка 6 служит для зажигания газа

На рис. Х.21 приведена схема установки для отопления помещений нагревателями данною типа. Необходимый для горения воздух нагнетается вентилятором / и по трубе 2 поступает к радиационным нагревателям. Газ проходит через регулятор давления 3 в трубу 4 и клапан 5, автоматически прекращающий подачу газа в случае остановки венти­лятора. Наконец, по трубе 6 газ подводится к нагревателям 7, которые выключаются краном 8.

При сгорании газа выделяется значительное количество водяного пара и углекислоты, поэтому газовые приборы следует снабжать специальными патрубками, присоединенными к каналам, для отвода продуктов сгорания в атмосферу и удаления конденсата. Удаление их через дымовые каналы не допускается из-за опасности взрыва.

При высокой температуре отходящих газов создается сильная тяга, которая не должна создавать разрежение у горелки, так как это вызовет излишний подсос воздуха, что значительно снизит к п. д. прибора.

Каналы следует устраивать во внутренних стенах здания.

Большинство печей различных типов независимо от системы дымоходов может быть переведено с твердого топлива на газ. Как показала длительная работа отопительных печей на газе в ряде городов СССР, при выполнении технических требований при переводе печи на газ и соблюдении правил эксплуатации обеспечивается безопасность действия печей.

При простейшем переоборудовании печи устанавливают газовую горелку в зольнике или топливнике. Для обеспечения безопасности действия газифицированной печи горелки должны иметь автоматические уст­ройства, отключающие газ при отрыве пламени или его погасании. При отсутствии таких автоматических устройств горелки оборудуют блок-краном, который не позволяет открыть кран на основной горелке до тех пор, пока не будет открыт кран на запальной горелке. Это предотвращает скопление газа в топке при неправильном разжигании и возможность взрывов газовоздушной смеси в печах.

Топки газифицированных печей, как правило, располагают со стороны коридора или другого нежилого помещения.

При переоборудовании печей используют так называемые атмосферные горелки. Количество первичного воздуха, эжектируемого горелкой, обычно составляет 40—50% теоретически необходимого. Вторичный воздух поступает в поддувальную дверку. При хорошей наладке коэффициент избытка воздуха равен 1,6—1,7; если же подача вторичного воздуха не регулируется, тогда этот коэффициент может достигать 6—7. Для вентиляции внутренних газоходов печи в шибере оставляют отверстие диаметром 12—15 мм.

Блок горелок с автоматикой безопасности, предназначенный для перевода отопительных печей на газ, состоит из двух атмосферных горелок с запальником. Тепловая нагрузка горелок 16000 Вт (13 800 ккал/ч). Диаметр сопла горелки зависит от давления газа* при давлении 1280 Па (130 кгс/м2) диаметр равен 3,3 мм, а при давлении 2300 Па (200кгс/м2) — 3 мм. Коэффициент полезного действия печей, оборудованных этими горелками, в значительной степени зависит от регулирования подачи вторичного воздуха; при правильном регулировании к. п. д. составляет 90%.

Автоматика безопасности состоит из электромагнитного клапана и термопары.

При разжигании печи нажимают на кнопку электромагнитного клапана в течение 30—40 с и зажигают газ в запальной горелке (в это время газ поступает только к запальной горелке). Когда электродвижущая сила, развиваемая термопарой, будет достаточной и электромагнит будет удерживать якорь, кнопку отпускают и клапан, несколько приподнимаясь, занимает такое положение, при котором газ будет проходить к запальной и основным горелкам. В результате от запальной горелки загорится газ в основных горелках. При отрыве пламени или при затухании вследствие опрокидывания тяги или прекращения подачи газа запальная горелка гаснет. После остывания термопары (через 60—80 с) электромагнитный клапан закрывается и прекращает подачу газа к горелкам.

Газифицированные отопительные печи имеют следующие недостатки: неравномерное нагревание печей (верхняя часть нагревается сильнее, чем нижняя, прилегающая к топливникам) и образование больших из­бытков воздуха при сгорании газа вследствие отсутствия регулирования подачи вторичного воздуха.

Для устранения этих недостатков требуется переделать топливники печей и применить более совершенные конструкции горелок.

При переводе на газ отопительных печей большой теплоемкости (время топки 2—2,5 ч) создаются большие пиковые нагрузки в городских газовых сетях, что снижает экономичность системы газоснабжения. Зна­чительно меньшие расходы газа наблюдаются в отопительных печах длительного горения, специально предназначенных для газового топлива. Такие печи, разработанные АКХ СССР, имеют более высокий к. п. д. и повышенные гигиенические качества.