4

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Новгородский Государственный университет имени Ярослава Мудрого

_______________________________________________________________

Кафедра "Промышленная энергетика"

ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ

Методические указания по практическим занятиям по курсу «Теория горения»

для студентов специальности

140104.65 (100700) – Промышленная теплоэнергетика

Разработал

Профессор кафедры ПРЭН

________В.В.Мацнев

" "__________2006г.

Принято на заседании кафедры

" "________________2006г.

Зав. кафедрой ПРЭН

______________А.Г.Муравьев

УДК 662.767:697.3 (0.31) Печатается по решению

РИС НовГУ

Р е ц е н з е н т

канд. технических наук, доцент А.Г.Муравьев

Поверочный расчет горелочных устройств:

Метод. указания к практическим занятиям / Авт. – сост. В.В.Мацнев; НовГУ им. Ярослава Мудрого Великий Новгород, 2006.

Изложены основные аспекты поверочного расчета горелочных устройств, приведены характеристики и конструкции горелок. Предложен на конкретном примере метод расчета горелки.

Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения специальности 140104.65 (100700) "Промышленная теплоэнергетика".

© Новгородский государственный

университет, 2006

© Мацнев В.В. 2006

Задание на практическую работу

Провести поверочный расчет горелок для сжигания газа. Заданы: тип горелки, ее тепловая мощность, температура подогретого воздуха, вид газа (состав приведен в Табл. 8), давление газа перед горелкой.

Рассчитать параметры газораспределения: глубину проникновения газовых струй в поток воздуха при заданном давлении газа, скорости истечения газа и воздуха, диаметр расширившейся струи.

Целью расчета является определение полноты смешения при переводе горелки на сжигание газа изменившегося состава.

Конструкторская часть: представить эскиз горелки (формат А2) и схему газораспределения (формат А4).

1. Поверочный расчет горелочных устройств

Поверочный расчет горелки сводится к определению полноты смешения газа и воздуха, скоростей истечения газа и воздуха, глубины проникновения газовых струй в поток воздуха и диаметра расширившейся струи. При расчете используют конструктивные данные конкретного типа газогорелочного устройства.

Расчет проводится в следующем порядке:

1. Определяют расходы топлива и воздуха, м³/с:

,

.

Здесь: N – номинальная тепловая мощность горелки, МВт; - низшая теплота сгорания газа, МДж/м³;  - коэффициент избытка воздуха; V⁰ – теоретически необходимое количество воздуха, м³/м³. Величину коэффициента избытка воздуха следует принять в диапазоне рекомендуемых значений 1,03-1,1.

2. Рассчитывают по конструктивным данным площадь сечения для прохода воздуха и газа, м²:

либо ,

Здесь: D₁ - диаметр корпуса горелки в месте прохода воздуха, м; D₂ - диаметр центрального газового коллектора либо трубы для установки форсунки, м; b - ширина туннеля, м; Н₁ - высота туннеля, м; п - число газовыпускных отверстий, шт.

3. Определяют скорость истечения газа и воздуха с учетом температурной поправки, м/с:

,

.

Здесь: t_в, t_г - температура воздуха и газа соответственно, С.

4. Рассчитывают необходимые давления воздуха и газа перед горелкой, Па

, ,

где - коэффициент сопротивления по газовому и воздушному тракту; _в=1,0; _г=1,5; _в, _г – плотности воздуха и газа соответственно, кг/м³.

5. Затем определяют глубину проникновения газовых струй в поток воздуха, м:

.

Здесь: k_=sin - коэффициент, учитывающий угол между направлением потока и газовых струй; k – коэффициент, зависящий от относительного шага s/d между отверстиями. При s/d=4; 8; 16; ; k=1,6; 1,7; 1,9; 2,2 соответственно.

6. Рассчитывают диаметр расширившейся струи, м:

.