Так как кратность инжекции определяется

то , м

Последняя формула показывает, что α1 для данного вида газа зависит только от соотношения диаметра горловины и не зависит от давления инжектируемого газа. Это значит, что инжекционные горелки обеспечивают постоянство соотношение газа и воздуха в ГВС не зависимо от изменения расхода газа. Так для горелок рассматриваемого вида а1 должно приниматься таким, чтобы не происходило проскока пламени внутрь смесителя при минимально необходимом расходе газа

Одновременно α1 должно быть больше такого, при котором возможно образование желтых языков пламени

где m-число углеродных атомов в молекуле;

n –число водородных атомов в молекуле.

Диаметр конфузора D2 и диффузора D4 принимается примерно одинаковым

Длина горловины смесителя и длина конфузора

П ереход конической поверхности конфузора в цилиндрическую поверхность горловины для литых смесителей по дуге окружностей R= (3÷5)хD3

Длина диффузора – смесителя

где β- угол расширения диффузора принимаемый для обеспечения безотрывности потока ГВС в пределах 6 – 8 º

Суммарная площадь огневых каналов в коллекторе (fD)

где Wсм- скорость вытекания их огневых каналов ГВС. Принимается такой, чтобы не происходило отрыва пламени. Для природного газа

Так как последнее уравнение содержит две неизвестных величины, то для определения скорости вытекания ГВС необходимо задаться диаметрами огневых каналов (3÷6 мм). Число огневых каналов на коллекторе определяется

Огневые отверстия на коллекторе горелки обычно размещают в 1 или 2 ряда в последнем случае в шахматном порядке. При двухрядном расположении минимальная длина коллектора

где S – шаг между осями огневых отверстий.

Для обеспечения быстрого распространения пламени по всем каналам и предотвращения их слияния шаг должен укладываться в пределы определенные экспериментом при а1=0,6, d=2 – 6 мм, S=(2,4 – 2,8)∙dо мм. Для этой же цели расстояние между осями рядов каналов должно быть в 2 – 2,5 раза больше расстояния между рядами.

При выборе глубины огневых каналов (lD) следует исходить из того, что ее увеличение способствует устойчивости горения в отношении проскока пламени. Вместе с тем чрезмерное увеличение глубины канала приводит к повышению сопротивления трения, что в свою очередь способствует понижению коэффициента инжекции первичного воздуха (α1). Кроме того, это приводит к созданию приподнятых каналов, осложняющих изготовление горелок. По экспериментальным данным

Газовые горелки должны размещаться в топке так чтобы конусный фронт пламени не омывал теплообменных поверхностей, так как это приводит к появлению продуктов неполного сгорания

где k – отношение расчетной удельной тепловой нагрузки Полная длина горелки рассчитывается путем сложения длин конфузора горла смесителя диффузора и коллектора горелочного устройства

ГАЗ-12. Устройство и работа инжекционных горелок с а<1 и α<1

Инжекционные горелки – это горелки, в которых необходимый для горения воздух поступает полностью а>1 или частично a<1 в качестве первичного из окружающей среды. Подача его осуществляется засчет кинетич.энергии струи газа, истекающий из сопла.

1-сопло, 2- регулировочная шайба, 3- конфузор, 4 – горловина смесителя, 5 – диффузор, 6 – коллектор с огневыми отверстиями.

В инжекционных газовых горелках с а<1 газ вытекая из сопла с большей скоростью за счет кинет.энергии струи засасывает в инжектор из окр.пространства в-ха в количестве необходимом для сжигания 70-80% топлива.

Инжекционные горелки с а<1 обычно работают на низком давлении(Рном=1274кПа).

Инжектор состоит из след.основных элементов: сопла, из которого выходит газ; камеры смешения, состоящей из всасывающей и стабилизирующей частей, в которых осуществляется смешение газа с воздухом и стабилизация скоростного поля потока, и диффузора, где повышается давление газовоздушной смеси.

С увеличением значения а1 происходит переход в область кинет.горения, кот.характеризуется низкой устойчивостью пламени, а при малых а1 происходит разложение углеводородов с образованием сажи, что происходит к свечению пламени и химич.неполноте сгорания. Такая работа горелок с а1<1нежелательна.

К недостаткам инжекционных горелок относится повышенный к-т избытка в-ха, но такие горелки обладают большой устойчивостью к отрыву пламени и не требуют стабилизаторов.

Эти горелки используют при сжигании природных и сжиженных углевод.газов.

Инжекционные горелки с а1<1 применяется в бытовых газовых приборах, проточных и емкостных водонагревателях и т.д.

ГАЗ-8.Выбор схем газораспределения в поселениях и городских округах.

Соврем-ые город-ие распред сист состоят из след. Основных элем: 1) городские распред-ые ГП всех давл. И назнач.;2) газораспред-ые станции (ГРС);3) газорегул-ые пункты (ГРП), газорег-ые устр-ва (ГРУ);4) Устр-во связи, диспетчеризации служащая для норм-ой экспл-ии ГП.

Основные требов-ия предъявляемые ко всем системам газоснаб-ия: 1) надежность и бесперебойность газоснаб-ия;2)безопасность и удобство к эксплуат.;3)возможн-ть строит-ва и ввода в эксплуат-ию системы газоснаб-ия по частям;4) мин. Матер-ые, капиталь-ые вложения, эксплуат-ые расходы.

Факторы влияющие на выбор систем газораспред-ие:

1)харак-ка источника газа, св-ва газа, степень его очистки, наличие в нем влаги;2)размеры города, особенности его планировки и застройки, плотность населения;3)число и хар-р пром-ых потребит-ей;4)наличие больших искусствен-ых естествен-ых препядствий для строит-ва ГП;5) перспективный план развития города.

ГАЗ№1Гидравлический расчет внутридомовых ГП

Расчет внутридомовых газопроводов производят после выбора и размещения оборудования, и составления схемы газопроводов.

Гидравлический расчет внутридомового газопровода производится для самого верхнего и самого дальнего прибора.На расчетной схеме проставляем номера узловых точек от самого дальнего верхнего прибора до ввода в здание. Определяем расходы газа по участкам домовой сети по номинальным расходам газа приборами.

Порядок расчета внутридомового газопровода:

1. Определяем расчетный расход газа для установленных в квартире газоиспользующих приборов по формуле:

Q_р=∑k₀∙Q_ном·N_i, (3.2)

где k₀ – коэффициент одновременности определяется по табл. 5 СП 42-101-2003.

Q_ном – номинальный расход газа газовым прибором, м³/ч;

N_i – число типов приборов в квартире.

Аналогично определяем расчетные расходы газа по всем участкам. Результаты расчета заносим в соответствующую колонку таблицы 25.

№ уч.

Q уч, м3/ч

Ду

L уч., м

Σζ

L экв., при ζ=1

L экв., м

L р, м

ΔР/L, Па/м

ΔР, Па

Разность геом отм, м

Р гидрос, Па

ΔР, Па

v, м/с

2. Определяем длины участков газопровода. Длины участков замеряются по поэтажному плану с нанесенным на нем газопроводом и аксонометрической схеме газопровода.

3. Определяем суммы коэффициентов местных сопротивлений. Для каждого участка значения коэффициентов местных сопротивлений определяют по справочным данным.

4.Определяем расчетные длины газопроводов по формуле:

L_р=L+L_экв, (3.3)

где L_экв - эквивалентная длина, учитывающая местные потери давления газа на участке, м. Эквивалентную длину участка газопровода определяем по номограмме.

5. Определим потери давления на участках газопровода. Удельные потери давления ΔР/∑L, Па/м, находим с помощью номограммы. по расчетному расходу Q_р на участке и диаметру участка.

6. Тогда потери давления на участке ΔР=(ΔР/∑L)∙ L_р.

7. Для газопроводов низкого давления при расчете домовых систем многоэтажных зданий необходимо учитывать гидростатический напор, возникающий вследствие разности плотностей воздуха и газа и определяемый по формуле, Па:

Р_гид.=±g∙H∙(1.293-_г),

где Н – разность геометрических отметок конца и начала участка, считая по ходу газа, м;

1,293- плотность воздуха при нормальных физических условиях;

g – ускорение свободного падения, м/с².

Для участков, где природный газ движется снизу вверх, гидростатический напор положительный и поэтому вычитается из потерь напора, а для участков, где газ движется сверху вниз, потери напора нужно добавить к общей сумме потерь.

Для горизонтальных участков Р_гид.= 0.

8. Определяем суммарные потери давления в газопроводах с учетом потерь в трубах и арматуре прибора (до газовых горелок).

Примерные значения потерь давления в трубах и арматуре газовых приборов составляют: в плитах – 40-60 Па, в водонагревателях – 80-100 Па, в счетчике – 40 Па.

Кроме того, в соответствии с требованиями п. 3.38 СП 42-101-2003 при выполнении гидравлического расчета внутреннего и надземного газопровода с учетом степени шума, создаваемого движением газа, следует принимать скорости движения газа не более 7 м/с для газопроводов низкого давления, не более 15 м/с для газопроводов среднего давления, 25 м/с для газопроводов высокого давления.

Скорость газа найдем по формуле, м/с:

υ=4∙Q_уч/π·d²∙3600,

где Q_уч - расчетный расход газа на участке м³/ч;

d – диаметр участка газопровода, м.

ГАЗ№2 Состав и основные физико-химические свойства природного газа

У природных газов отсутствует цвет, запах, вкус.

К основные показателям природных газов относятся: состав, теплота сгорания, плотность, температура горения и воспламенения, границы взрываемости и давление при взрыве.

Природные газы чисто газовых месторождений в основном состоят из метана (82-98 %) и других углеводородов.

В составе горючего газа имеются горючие и негорючие вещества. К горючим газам относятся: углеводороды, водород, сероводород. К негорючим относятся: углекислый газ, кислород, азот и водяной пар. После добычи из газа извлекают токсичный газ сероводород, содержание которого на том момент не должно превышать 0,02 г/м3.

Теплота сгорания - это количество тепла, выделяемое при полном сгорании 1 м3 газа. Измеряется теплота сгорания в ккал/м3, кДж/м3 газа. Теплота сгорания при которой учитывается затраченное тепло на конденсацию водяных паров, находящихся в дымовых газах - называется высшей, и напротив, низшей – при которой это тепло в расчет не берется. В расчетах в основном пользуются низшей теплотой сгорания топлива, по причине высокой температуры уходящих газов в топливопитающих устройствах по равнению с температурой, при которой осуществляется конденсация водяных паров.

Величина рассчитываемая отношением массы вещества к его же объему называется плотностью вещества. Измеряется плотность в кг/м3. Плотность природного газа полностью зависит от его состава и находится в пределах с = 0,73-0,85 кг/м3.