2. Расчет газовой горелки атмосферного типа.

Вариант	Максимальный расход газа Vг, м3/ч	Перепад давления на сопле ∆р, кПа	Теплота сгорания газа , МДж/м3	Удельный вес газа Ɣг, кг/м3
25	580	20	34,5	0,815

Исходными данными для расчета размеров горелок являются следующие величины: максимальный расход газа В или максимальная теплопроизводительность горелки ; давления газа перед соплом горелки р1; теплота сгорания газа ; удельный вес газа Ɣг.

1. Если давление газа перед соплом не привышает 10 кПа, скорость истечения газа из сопла определяют по формуле, м/с:

где φ - коэффициент истечения, φ= 0,75;

∆р- перепад давления, КПа

2) Площадь газового сопла, мм²

f₁= В∙10³/3600∙ω_г= 472,7 *10³/3600=25 мм²

3. Диаметр газового сопла, мм

мм

3. Диаметр камеры смещения, мм

мм

3. Диаметр входного сечения конфузора смесителя, мм

d₂=(1,5÷2,0)d₃= 1,75*32=56 мм

3. Диаметр выходного сечения диффузора, мм

d₄=(2,0÷2,2)d₃= 2,1*32=67 мм

3. Длина камеры смешения, мм

l₂=(1÷2)d₃=1,5*32= 48 мм

3. Длина конфузора, мм

l₁=(1,5÷2,0)d₃= 1,75*32=56 мм

3. Длина диффузора, мм

l₃=(d₄-d₃)/[2tg(β/2)]=(67-32)/2tg(7,5/2)=267 мм

Угол расширения диффузора β принимают в пределах 6-9̊ ; при больших значениях угла возможен отрыв струи газа и дополнительные потери энергии

10) Суммарная площадь огневых отверстий горелки, м²

∑f_огн= В_см/ (3600ω_огн)=В(1+άL₀)/(3600ω_огн)=472,7(1+0,4*9,5)/3600*2,5=0,252 м²

11) Число отверстий

n"=∑f_огн /(πd²_огн/4)= 0,252/(π*9^10^-6/4)=35,67

12) Шаг огневых отверстий, мм

S=(3-4)d_огн=3,5*3= 10,5мм

4. Ответы на контрольные вопросы

1. Основными преимуществами атмосферной газовой горелки являются низкий уровень шума при её работе, простота конструкции и низкая стоимость. Но есть ряд факторов, к которым атмосферные горелки особенно чувствительны. 

 Во-первых – возможно прогорание горелочных труб из-за высокого давления газа в магистрали.

Во-вторых – нестабильное и/или пониженное напряжение. При скачках напряжения повышается вероятность выхода из строя электронных компонентов автоматики горелок.  

Третьим фактором является строительная пыль, образующаяся в большом количестве при производстве строительных работ. При забивании ею горелочных труб затрудняется проход газа в зону горения и происходит прогорание горелочных труб.

Таким образом, преимуществами атмосферной горелки являются следующие: - простота конструкции; - бесшумность работы; - низкая стоимость

2. Работа инжекционных горелок основывается на процессе инжекции. Инжекция – это процесс непрерывного смешения двух потоков веществ и передачи энергии инжектирующего (рабочего) потока инжектируемому с целью его нагнетания в разл. аппараты, резервуары и трубопроводы. 

Газ, поступающий в газовую горелку через газовое сопло, инжектирует воздух в необходимом для сжигания количестве. В смесителе, состоящем из конфузора, горловины и диффузора, осуществляется полное перемешивание газа с воздухом. В конце диффузора в газовой горелке установлен пластинчатый стабилизатор, который обеспечивает устойчивую работу горелок без отрыва и проскока пламени в широком диапазоне нагрузок. Пластины стабилизатора стянуты между собой стальными стержнями, которые на пути движения газовоздушной смеси создают зону обратных токов горячих продуктов горения, за счет теплоты которых происходит непрерывное поджигание газовоздушной смеси. Фронт пламени

удерживается на определенном расстоянии от устья горелки. Регулирование подачи воздуха производится с помощью регулятора. На внутренней его поверхности укреплен шумопоглощающий материал. Вследствие хорошего перемешивания газа с воздухом инжекционные горелки обеспечивают создание малосветящегося факела с полным сгоранием газа при малых коэффициентах избытка воздуха а = 1,0

3. Из-за большой гибкости регулирования инжекционные газовые горелки с пластинчатым стабилизатором целесообразно использовать в топках парогенераторов малой мощности. Эти горелки предназначены для обогрева чугунных секционных и стальных котлов небольшой производительности. Протяженность топки вдоль факела должна быть не меньше 1,2 м. Топки должны работать под разрежением. Содержание оксидов азота у чугунных секционных котлов, оборудованных горелками ИГК, составляет примерно 0,16 г/м3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой работе я изучила различные виды конструкции атмосферных и инжекционных газовых горелок, а так же их схемы и назначение.

Провела расчеты атмосферного типа газовых горелок «ручным» счетом. Рассчитала диаметры газового сопла, камеры смещения, входного сечения диффузора. По вычисленным диаметрам определила число отверстий. Оно составило n"=35,67, а так же шаг огневых отверстий s=10,5.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ведрученко В.Р., Крайнов В.В. Топливо и основы горения. Форсунки и горелочные устройства котельных установок. ОмГУПС. Омск 2001.

2. Киселев Н. А. Котельные установки. М.: Высшая школа, 1979.

3. Иванов Ю.В. Основы расчета и проектирования газовых горелок. Москва 1963.

4. Винтовкин А.А., Ладыгичев М.Г. Горелочные устройства промышленных печей и топлок. 1999.

5. Карабин А. И. Сжигание жидкого топлива в промышленных установках. Москва 1966. 371 с.

11