Kaasupolttimet – löydä valmistajia ja toimittajia

Kaasupolttimet tuottavat lämpöä lämmitysjärjestelmiin, teollisuusprosesseihin, lämpökäsittelytoimintoihin ja kaupallisiin sovelluksiin kaasumaisten polttoaineiden hallitun palamisen avulla.

Rakenteesta riippuen voidaan käyttää maakaasua, nestekaasua, biokaasua, prosessikaasua tai muita sopivia kaasumaisia polttoaineita.
Kaasupoltin sekoittaa polttoainekaasun ja palamisilman määritellyssä suhteessa, sytyttää seoksen ja tuottaa kyseiseen sovellukseen sopivan liekin.
Kaasupolttimia käytetään muun muassa kattiloissa, uuneissa, kuivausjärjestelmissä, sulatuslaitoksissa, lämpökäsittelylaitteissa, ammattikeittiöissä ja työpajasovelluksissa.
Käyttökohteesta riippuen niitä on saatavana ilmakehän paineella toimivina polttimina, pakotetulla ilmanvaihdolla varustettuina polttimina, esisekoituspolttimina, pintapolttimina, teollisuuspolttimina tai kompakteina käsikäyttöisinä ja pöytäpolttimina.
Seuraavassa esitetään yleiskatsaus kaasupolttimien tyypillisistä malleista, käyttökohteista, eduista, rajoituksista ja tärkeistä valintaperusteista.

Kaasupolttimien tyypit

Ilmakehän paineella toimivat kaasupolttimet

Ilmakehän paineessa toimivat kaasupolttimet käyttävät poistuvan kaasun painetta ja virtausta imemään osan tarvittavasta palamisilmasta.
Lisäilma pääsee liekkiin ympäröivästä ilmasta. Tämän tyyppiseen polttimeen ei tarvita erillistä puhallinta.
Ilmakehän paineeseen perustuvia polttimia käytetään esimerkiksi lämmityslaitteissa, keittolaitteissa, laboratoriolaitteissa ja pienemmissä kaupallisissa asennuksissa.
Palamisen laatu riippuu muun muassa kaasun paineesta, ilmansyötöstä, polttimen rakenteesta ja ympäristöolosuhteista.

Pakotetun ilmanvaihdon kaasupolttimet

Pakotetun ilmanvirtauksen kaasupolttimet syöttävät palamisilmaa tuulettimen avulla.
Kaasun ja ilman määriä voidaan siten sovittaa tarkasti toisiinsa, mikä mahdollistaa vakaan toiminnan eri tehoalueilla.
Pakotetun ilmanvirtauksen kaasupolttimia käytetään yleisesti kattiloissa, lämmönlähteissä, kuivausjärjestelmissä ja teollisissa polttolaitteistoissa.
Rakenteesta riippuen ne toimivat yksivaiheisessa, kaksivaiheisessa, progressiivisessa kaksivaiheisessa tai moduloivassa tilassa.

Esisekoituspolttimet

Esisekoituspolttimissa kaasu ja palamisilma sekoitetaan suurelta osin ennen polttimesta poistumista.
Valmistettu seos palaa sitten polttimen pinnalla tai polttimen pään sisällä.
Tasainen seoksen muodostuminen mahdollistaa tiiviit liekit, tasaisen lämmön jakautumisen ja alhaiset päästöarvot.
Rakenteen on luotettavasti estettävä liekin takaisinpalo sekoitusosaan.

Pintapoltimet

Pintapoltin jakaa kaasu-ilma-seoksen laajemmalle polttimen pinnalle.
Palaminen tapahtuu esimerkiksi metallikuiduilla, keraamisilla pinnoilla, rei'itetyillä levyillä tai erikoismuotoisilla polttimielementeillä.
Pintapoltimet tuottavat tasaisen lämmöntuoton ja niitä voidaan käyttää suoraan lämmitykseen, kuivaukseen, pinnoitukseen tai lämpökäsittelyyn.
Polttimen pinnan on sovelluttava vaadittuun lämpötilaan, pinnan lämmöntuottoon ja prosessiympäristöön.

Infrapuna-kaasupolttimet

Infrapunakaasupolttimet lämmittävät keraamista tai metallista polttopintaa, joka säteilee suuren osan energiasta lämpösäteilynä.
Lämpö voidaan siten siirtää suoraan työkappaleisiin, materiaaleihin tai tuotteiden pintoihin.
Tyypillisiä käyttökohteita ovat kuivausprosessit, maali- ja pinnoitusjärjestelmät, elintarvikkeiden jalostus, kutistustoimenpiteet ja työpaikan lämmitys.
Etäisyys, suuntaus ja suojaus vaikuttavat lämmön jakautumiseen lämmitettävään materiaaliin.

Teolliset kaasupolttimet

Teolliset kaasupolttimet on suunniteltu määriteltyihin lämpöprosesseihin uuneissa, kuivauslaitteissa, reaktoreissa ja tuotantojärjestelmissä.
Niitä on saatavana eri tehoalueilla, liekkimuodoilla ja asennusasentoilla.
Prosessista riippuen saatetaan tarvita pitkiä tai lyhyitä liekkejä, suuria virtausnopeuksia, voimakasta savukaasujen kierrätystä tai erityisen tasaista lämpötilan jakautumista.
Suunnittelu mukautetaan usein kunkin asennuksen erityispiirteisiin ottaen huomioon palotilan, prosessiväliaineen, lämpötilan ja vaaditun säädettävyyden.

Yksivaiheiset ja monivaiheiset kaasupolttimet

Yksivaiheiset kaasupolttimet toimivat pääasiassa kiinteällä teholuokalla, ja ne kytketään päälle tai pois päältä lämmöntarpeen mukaan.
Kaksivaiheiset polttimet voivat vaihdella matalan ja korkean tehon välillä.
Monivaiheiset mallit sopeutuvat paremmin vaihteleviin kuormitusolosuhteisiin ja voivat vähentää toistuvia kytkentäsyklejä.
Prosesseissa, joissa lämmöntarve vaihtelee voimakkaasti, portaattomasti säädettävä teho voi olla edullinen ratkaisu.

Moduloivat kaasupolttimet

Moduloivat kaasupolttimet sopeuttavat tehoaan jatkuvasti määritellyn säätöalueen sisällä kulloiseenkin lämmöntarpeeseen.
Tätä varten kaasu- ja ilmamääriä säädetään yhdessä, ja niitä valvotaan sopivalla polttimen ohjausjärjestelmällä.
Modulointi voi mahdollistaa tasaisemmat prosessilämpötilat, pidemmät käyntiajat ja tehokkaamman laitoksen toiminnan.
Käytettävissä oleva modulaatioalue riippuu polttimen rakenteesta, palotilasta, kaasutyypistä ja ohjausjärjestelmästä.

Yksiliekkiset ja moniliekkiset kaasupolttimet

Yksiliekkiset kaasupolttimet tuottavat yhden tilallisesti keskitetyn liekin.
Niitä käytetään esimerkiksi paikalliseen lämmitykseen, työpajatoimintaan, laboratoriokäyttöön, ruoanlaittopisteisiin tai pienempiin lämpöprosesseihin.
Moniliekkipolttimet jakavat lämmön useiden polttimen aukkojen kautta ja pystyvät lämmittämään suurempia tai epäsäännöllisen muotoisia alueita.
Rengas-, viiva- ja soikeapolttimet sekä erikoismallit valitaan vaaditun lämmönjakautumisen mukaan.

Kaasupolttimien käyttökohteet

Lämmitys- ja lämmöntuotantojärjestelmät

Lämmitysjärjestelmissä kaasupolttimet tuottavat lämpöä kattiloille, kuumailmageneraattoreille, lämpööljyjärjestelmille ja muille lämmöntuottajille.
Polttimen tehon on vastattava lämmöntuottajan tehoaluetta ja palotilan vastusta.
Polttimen, kattilan ja lämmitysjärjestelmän yhteensovitettu ohjaus on välttämätöntä turvallisen ja taloudellisen toiminnan kannalta.

Teollisuusuunit ja lämpökäsittelyjärjestelmät

Kaasupolttimet lämmittävät teollisuusuuneja, joita käytetään karkaisussa, hehkutuksessa, taonnassa, sintrauksessa, polttamisessa ja muissa lämpökäsittelyprosesseissa.
Prosessista riippuen saatetaan tarvita korkeita lämpötiloja, määriteltyjä lämmitysnopeuksia tai tasaisen lämpötilan jakautumista.
Liekki saa vaikuttaa työkappaleisiin, uunin vuorauksiin ja prosessi-ilmakehään vain tarkoitetulla tavalla.

Kuivaus- ja pinnoitusjärjestelmät

Kuivausjärjestelmissä kaasupolttimet tuottavat prosessilämpöä maalien, pinnoitteiden, rakennusmateriaalien, paperin, tekstiilien, puun tai maataloustuotteiden kuivaamiseen.
Lämpö voidaan siirtää suoraan kuumien kaasujen välityksellä tai epäsuorasti lämmönvaihtimen kautta.
Suorassa lämmityksessä on selvitettävä, saavatko palamistuotteet joutua kosketuksiin kuivattavan materiaalin tai prosessiväliaineen kanssa.

Metallintyöstö

Kaasupolttimia käytetään esilämmitykseen, lämmitykseen, liekkisuoristukseen, juottamiseen, sulattamiseen ja muihin metallimateriaaleja koskeviin toimenpiteisiin.
Liekin teho, muoto ja saavutettava lämpötila on sovitettava materiaaliin ja käsittelymenetelmään.
Epätasainen lämmitys voi aiheuttaa vääntymistä, sisäisiä jännityksiä tai muutoksia materiaalin ominaisuuksissa.

Elintarvikkeiden jalostus ja ammattikeittiölaitteet

Elintarvikkeiden jalostuksessa ja ammattikeittiölaitteissa kaasupolttimia käytetään ruoanlaittoon, leivontaan, paistamiseen, grillaukseen, liekkikäsittelyyn ja lämmittämiseen.
Käyttötarkoituksesta riippuen käytetään avotulta, rengaspolttimia, linjapolttimia tai epäsuorasti lämmitettäviä järjestelmiä.
Puhdistettavuus, materiaalivalinta, sytytysturvallisuus ja tasainen lämmönjakautuminen ovat erityisen tärkeitä näillä aloilla.

Rakennustyömaat ja työpajakäyttö

Siirrettäviä kaasupolttimia käytetään kattotöissä, kuivauksessa, kutistuksessa, rikkakasvien torjunnassa, lämmityksessä ja muissa työpajatoiminnoissa.
Polttoaineena käytetään usein nestekaasupulloista tai siirrettävistä syöttöjärjestelmistä saatavaa nestekaasua.
Letkujen, paineensäätimien, liitäntöjen ja turvalaitteiden on sovelluttava käytettävään kaasutyyppiin, käyttöpaineeseen ja käyttöolosuhteisiin.

Laboratorio- ja testauskäyttö

Pienet kaasupolttimet tuottavat laboratorioissa säädettävän liekin näytteiden ja laitteiden lämmittämiseen, sterilointiin tai käsittelyyn.
Työympäristöstä riippuen saatetaan tarvita turvallisuuspolttimia, joissa on liekinvalvonta ja automaattinen kaasunkatkaisu.
Käyttö on sovitettava yhteen ilmanvaihdon, työpaikan suunnittelun ja käytettävien aineiden kanssa.

Kaasupolttimien edut

• Prosessi- ja lämmitysenergian nopea tuottaminen
• Suora tai epäsuora lämmitys mahdollista
• Laaja teho- ja mallivalikoima
• Lämpötehon hyvä säätö
• Saatavana jatkuvasti säädettäviä malleja
• Erilaisia liekkimuotoja voidaan tuottaa
• Korkeat prosessilämpötilat saavutettavissa
• Kompaktit polttimomallit mahdollisia
• Toimii erilaisilla kaasumaisilla polttoaineilla
• Integroitavissa automatisoituihin järjestelmiin ja ohjausjärjestelmiin
• Tasainen lämmönjakautuminen pinta- tai moniliekkipolttimilla
• Saatavilla siirrettäviä malleja työpaja- ja rakennustyömaakäyttöön

Kaasupolttimien rajoitukset

• Kaasun syöttö, kaasun paine ja poltin on sovitettava tarkasti toisiinsa.
• Epätäydellinen palaminen voi tuottaa hiilimonoksidia, nokea ja muita ei-toivottuja palamistuotteita.
• Toimintaan tarvitaan riittävä palamisilman syöttö.
• Savukaasut on johdettava turvallisesti pois polttimesta ja käyttötarkoituksesta riippuen.
• Vuotavat kaasuputket tai vialliset liitososat voivat aiheuttaa huomattavia turvallisuusriskejä.
• Sytytys, liekinvalvonta ja turvasulku on toimittava luotettavasti.
• Liekit voivat paikallisesti ylikuumentaa materiaaleja tai tuotteita.
• Avoimet polttimet eivät sovellu räjähdysherkkiin tai erittäin syttyviin ympäristöihin.
• Kaasun koostumus ja lämpöarvo voivat vaikuttaa polttimen toimintaan.
• Palamis- ja puhaltimen melu voivat edellyttää äänieristystoimenpiteitä.
• Likaantuneet polttimen aukot tai väärin säädetyt ilmamäärät heikentävät palamisen laatua.
• Monien järjestelmien huolto ja säätö saa suorittaa vain pätevä henkilöstö.

Kaasupolttimien valinnan tärkeät kriteerit

Kaasutyyppi

Ensimmäinen vaihe on päättää, mitä kaasumaista polttoainetta käytetään.
Maakaasu, nestekaasu, biokaasu ja prosessikaasut eroavat toisistaan lämpöarvon, koostumuksen, tiheyden ja vaaditun syöttöpaineen suhteen.
Polttimen, kaasuventtiilien, suuttimien, tiivisteiden ja ohjauskomponenttien on oltava nimenomaisesti sopivia käytettäväksi aiotulle kaasutyypille.

Polttimen teho

Tarvittava polttimen teho riippuu prosessin tai lämmönlähteen lämmöntarpeesta.
Enimmäistehon lisäksi on otettava huomioon myös pienin jatkuvasti käytettävissä oleva teho.
Ylimitoitettu poltin voi käydä usein syklissä tai sen säätö voi olla riittämätöntä. Alimitoitettu poltin ei välttämättä saavuta vaadittua lämpötilaa tai lämmitysaikaa.

Säätöalue

Säätöalue kuvaa polttimen suurimman ja pienimmän tehon välistä suhdetta.
Kun lämmöntarve vaihtelee, laaja säätöalue mahdollistaa paremman sopeutumisen prosessiin.
Pienin käyttökelpoinen teho voi kuitenkin olla rajoitettu palotilan, savukaasujärjestelmän ja vaaditun liekin vakauden vuoksi.

Polttimen rakenne

Ilmakehän paineessa toimivat polttimet, pakotetun vedon polttimet, esisekoituspolttimet ja pintapolttimet eroavat toisistaan huomattavasti ilmansyötön, liekin muodostumisen ja käyttömahdollisuuksien osalta.
Sopiva malli riippuu tehosta, palotilasta, prosessista, säätövaatimuksista ja käytettävissä olevista laitteista.
Korvaushankinnoissa on otettava huomioon myös asennusmitat sekä polttimen putken, laipan ja liitäntöjen sijainnit.

Liekin muoto

Liekin muoto vaikuttaa lämmönsiirtoon ja lämpötilan jakautumiseen palotilan sisällä.
Käyttötarkoituksesta riippuen saatetaan tarvita lyhyitä, pitkiä, leveitä, pyöriviä tai tarkasti suunnattuja liekkejä.
Liekki ei saa osua hallitsemattomasti uunin seiniin, lämmönvaihtimen pintoihin, työkappaleisiin tai herkkiin laitoskomponentteihin.

Polttoilman syöttö

Täydellisen palamisen varmistamiseksi on oltava käytettävissä riittävä määrä palamisilmaa.
Ilmakehän paineessa toimivien polttimien osalta on otettava huomioon huoneilman syöttö ja asennusolosuhteet. Pakotetulla ilmanvirtauksella toimivat polttimet vaativat sopivan puhaltimen ja määritellyt ilmakanavat.
Ilmanpaineen vaihtelut, likaantuneet ilmansuodattimet tai tukkeutuneet ilmanottoaukot voivat vaikuttaa palamistehoon.

Kaasunpaine ja kaasujohtojärjestelmä

Asennuspaikalla käytettävissä olevan kaasun paineen on oltava polttimen sallitun toiminta-alueen sisällä.
Kaasujärjestelmään voi kuulua suodattimia, paineensäätimiä, venttiilejä, painekytkimiä, venttiilien toimintatarkistusjärjestelmiä ja muita turvalaitteita.
Kaikki komponentit on suunniteltava käytettävän kaasutyypin, virtausnopeuden, nimellispaineen ja vaaditun turvallisuuskonseptin mukaisesti.

Sytytys ja liekinvalvonta

Kaasupolttimet vaativat luotettavan sytytysjärjestelmän ja sopivan liekinvalvonnan.
Sytytys voi olla sähköinen tai se voidaan toteuttaa esimerkiksi valvotulla pilottipolttimella.
Jos vakaata liekkiä ei havaita määritetyn turva-ajan kuluessa, kaasun syöttö on katkaistava turvallisesti.

Ohjausjärjestelmä ja rajapinnat

Polttimen ohjausjärjestelmä koordinoi esipuhdistusta, sytytystä, kaasun syöttöä, tehon säätöä ja turvasulkemista.
Automaattijärjestelmiin integroimiseksi saatetaan tarvita analogisia, digitaalisia tai väyläyhteensopivia rajapintoja.
Valintaa tehtäessä on määritettävä, mitkä signaalit, toimintatilat, vikailmoitukset ja mittausarvot on välitettävä ylemmän tason ohjausjärjestelmään.

Päästöt

Polttoprosessissa syntyy kaasutyypistä, polttimen rakenteesta ja säädöistä riippuen vaihtelevia päästötasoja.
Erityisesti typpioksidit, hiilimonoksidi ja palamattomat komponentit voivat olla merkityksellisiä laitoksen suunnittelun ja hyväksynnän kannalta.
Vaaditut päästörajat on määriteltävä hankinnan yhteydessä ja tarkistettava realistisissa käyttöolosuhteissa.

Prosessilämpötila ja lämmönsiirto

Pelkkä vaadittu prosessilämpötila ei riitä polttimen valintaan.
Myös lämmitysaika, lämmön jakautuminen, virtausolosuhteet, tuotteen etäisyys ja lämmönsiirtotapa on otettava huomioon.
Herkkien tuotteiden kohdalla epäsuora lämmitys tai suurempi polttimen pinta-ala voi olla suositeltavampaa kuin keskitetty liekki.

Palamiskammio ja vastapaine

Polttokammion mitat ja virtausvastus vaikuttavat pakkovetoisen kaasupolttimen valintaan.
Puhaltimen on tuotettava vaadittu ilmamäärä jopa uunin paineesta huolimatta.
Siksi valmistajan suorituskykykäyriä ja laitoksen suunnittelijan antamia tietoja tulisi arvioida yhdessä.

Materiaalit ja ympäristöolosuhteet

Polttimen pään, polttoputken, kotelon ja tiivisteiden on kestettävä vallitsevat lämpötilat ja ympäristöolosuhteet.
Kosteus, pöly, syövyttävät ympäristöt, tärinä ja voimakkaat lämpötilan vaihtelut saattavat edellyttää erityisiä materiaaleja tai suojausluokkia.
Elintarvike-, kemian- ja ulkokäyttösovelluksissa sovelletaan usein lisävaatimuksia puhdistettavuuden ja korroosionkestävyyden suhteen.

Standardit ja vaatimustenmukaisuus

Polttimen rakenteesta ja käyttötarkoituksesta riippuen sovelletaan erilaisia lakisääteisiä vaatimuksia, teknisiä sääntöjä ja standardeja.
Pakotetulla ilmanvaihdolla toimivien kaasupolttimien osalta EN 676 -standardin vaatimukset voivat olla merkityksellisiä. Soveltamisalaan kuuluvien kaasulaitteiden osalta on otettava huomioon myös Euroopan kaasulaitteita koskevan asetuksen säännökset.
Teollisiin prosessijärjestelmiin voi kohdistua lisävaatimuksia, jotka liittyvät laitokseen, työturvallisuuteen ja päästöihin. Siksi vaadittu dokumentaatio on tarkistettava kunkin sovelluksen osalta.

Huolto ja varaosien saatavuus

Kaasupolttimet on tarkastettava, puhdistettava ja tarvittaessa säädettävä uudelleen säännöllisin väliajoin.
Helppopääsyiset sytytyselektrodit, liekkitunnistimet, suuttimet, suodattimet ja kuluvat osat helpottavat huoltoa.
Jatkuvatoimisissa järjestelmissä varaosien saatavuus, tekninen dokumentaatio ja helposti tavoitettava asiakaspalvelu ovat tärkeitä hankintakriteereitä.

Yhteenveto

Kaasupolttimet polttavat maakaasua, nestekaasua, biokaasua, prosessikaasua tai muita sopivia kaasumaisia polttoaineita ja muuttavat ne käyttökelpoiseksi lämmöksi.
Käyttökohteesta riippuen käytetään ilmakehän painepolttimia, pakotetun ilmanvirtauksen polttimia, esisekoituspolttimia, pintapolttimia, infrapunapolttimia tai sovelluskohtaisia teollisuuspolttimia.
Tyypillisiä käyttökohteita ovat lämmitysjärjestelmät, teollisuusuunit, kuivausjärjestelmät, metallintyöstö, elintarviketeollisuus, rakennustyömaat ja laboratoriotyöpaikat.
Tärkeimpiä valintaperusteita ovat kaasutyyppi, polttimen teho, säätöalue, liekin muoto, kaasunpaine, palamisilman syöttö, palotila, sytytys, liekinvalvonta, päästöt ja liitännät.
Koska kaasupolttimet ovat turvallisuuden kannalta merkittäviä komponentteja, polttimen, kaasujärjestelmän, ohjausjärjestelmän ja laitoksen on oltava yhteensopivia ja niitä on käytettävä sovellettavien vaatimusten mukaisesti.

Kaasupolttimia on saatavilla useilta valmistajilta ja toimittajilta. Kattavat tiedot kaasupolttimien valmistajista ja toimittajista ympäri maailmaa löytyvät Exportpages-sivustolta.