4. 13 Горелка с периферийной подачей

Многосопловая факельная инжекцик­онная горелка с периферийной подачей (рис 6. 11а, б, в, г). Она состоит из газового кол­лектора, смесителя постоянного сечения и насадки. Сопла выполняются в виде отверстий в стенке втулки коллектора под некоторым углом α к оси сме­сителя. Обычно число сопел от четырех до восьми. Перемешивание газа с воздухом и выравнивание скорости и концентрации газовоздушной смеси происходят более интенсивно и на гораздо меньшей длине смесительной трубки. Это позволяет конструктивно усовершенствовать горелку, т. е. отказаться от конфузора и диффузора и сократить размеры смесителя и горелки в целом при тех же показателях тепловой мощ­ности горелки и объемного коэффициента инжекции.

В многосопловой горелке проскок пламени к соплу затруднен, так как имеет место турбулентное переме­шивание, а пределы регулировация тепловой мощности расширены. Горелка работает более устойчиво при по­ниженном давлении газа.

Длина смесителя при оптимальном количестве соп­ловых отверстий составляет три диаметра смесителя:

L_см =3D_см

Расположение отверстий сопла, под углом (φ₁ = 20...30° к радиусу, пересекающему ось сопла, позво­ляет осуществить закрутку газовоздушных потоков. При этом интенсифицируется перемешивание и вырав­нивание концентраций газовоздушной смеси, а раз­меры смесителя уменьшаются в 2 раза.

4.14 Теплогенерирующие устройства для превращения химической энергии горения топлива в тепловую. Классификация газовых горелок, основные характеристики и расчетные формулы.

Горение топлива – это химический процесс соединения горючих компонентов с кислородом воздуха, сопровождающийся выделением теплоты. Теплогенерирующие устройства, преобразующие химическую энергию сгорания топлива, имеют аналогичные конструкции, отличающиеся отдельными конструктивными элементами, которые изменяются в зависимости от вида топлива и способа его сжигания. Все виды теплогенерирующих устройств этого типа имеют топку, трубопроводы для подачи жидкого и газообразного топлива, газоходы для удаления продуктов сгорания. Вид топлива определяющим образом влияет на конструктивные особенности топок и их классификацию. Топки подразделяются на слоевые и камерные. Слоевые предназначены для сжигания твердого топлива на колосниковой решетке, камерные – для сжигания жидкого и газообразного топлива.

Газовыми горелками называются устройства, предназначенные для образования газовоздушной смеси, подачи ее или подачи только газа в камеру сгорания и сжигания. Газовые горелки классифицируются по следующим признакам: способу подачи воздуха, номинальному давлению газа и воздуха, теплоте сгорания газа, номинальной тепловой мощности, длине факела и методу стабилизации факела. По способу подачи воздуха различают горелки внешнего смешения – горелки с подачей воздуха из окружающей среды и смешение газа с воздухом в камере сгорания за счет разрежения в ней и конвекции. Такие горелки называют диффузионными. Подача воздуха в камеру сгорания может осуществляться принудительно (вентилятором). В горелках внутреннего смешения в камеру сгорания подается газовоздушная смесь, уже полностью или частично подготовленная. Горючий газ и воздух смешивается внутри самой горелки. Горелки, в которых воздух подсасывается за счет энергии струи газа, называются инжекционными. Различают инжекционные газовые горелки с частичным и полным предварительным смешением горючего газа с воздухом. По номинальному давлению газа различают горелки низкого (до 5 кПа) , среднего (от 5 до 100 кПа), высокого (выше 100 кПа) давления.

Номинальная тепловая мощность горелки, которая показывает количество тепла, выделенного при полном сгорании газа в секунду с минимальным коэффициентом избытка воздуха:

, Вт

В – номинальный расход газа горелкой, /с

- низшая теплота сгорания, Дж/