3.1.3. Розрахунок газових пальників

Інжекційний газовий пальник низького тиску. Для розрахунку інжекційних газових пальників низького тиску повинні бути відомі такі вихідні дані: теплова потужність пальника G_т /Вт/, нижня теплота згоряння /мДж/м³/, густина газу ρ_r /кг/м³/, тиск газу перед соплом пальника Р_ном../Па/. Розрахунок виконують у наступній послідовності.

1. Визначають розрахунковий мінімальний тиск, Па

.

2. Визначають теоретично необхідну кількість повітря, м³/м³

3. Задаються коефіцієнтом первинного повітря α´, %.

Для природного газу α´=40…60%; для зріджених вуглеводів α´=50…70%; для коксового та сланцевого газу α^´=30…50%.

4. Визначають об’ємний коефіцієнт інжекції, м³/м³

.

5. Розраховують мінімальний видаток газу пальником, м³/год

6. Визначають швидкість виходу газу із сопла V_г, м/сек

де φ – коефіцієнт витрат, який враховує зміни швидкості стру­меня газу в зв’язку з опором тертя та стисненням струменя. Коефіцієнт залежить від форми сопла. У конічних соплах з кутом конуса 25 та 80 коефіцієнт φ приймають 0,8 та 0,87 відповідно.

Для сопел канального типу φ залежить від відношення довжин циліндричної частини сопла до його діаметру D₁. Значення коефі­цієнта φ приймають з табл. 7 залежно від відношення /D₁.

Таблиця 7

Значення коефіцієнта φ залежно від відношення

/D1	φ	/D1	φ
0,18 0,35 0,45 0,55	0,75 0,84 0,85 0,87	1,0 2,25 4,5 –	0,85 0,84 0,83 –

7. Визначають діаметр сопла газового пальника, мм

8. Довжину циліндричної частини сопла знаходять до вибраного відношення /D₁, мм

9. Діаметр горловини змішувальної трубки D₃ визначають за формулою, мм

де ρ_пов – густина повітря кг/м³.

10. Визначають швидкість газоповітряної суміші в горловині змішувача, м/с

11. Визначають діаметр розширеної частини конфузора D₂ та діаметр вхідного отвору дифузора D₄, мм

.

12. Довжину горловини змішувача l₃ та довжину конфузора l₂ визначають з відношень, мм

.

13. Радіус дуги кола, за якою здійснюється перехід конічної частини конфузора в циліндричну поверхню горловини змішувальної трубки, дорівнює, мм

.

14. Визначають довжину дифузора за формулою, мм

,

де α – кут розширення дифузора (приймають α=6…8).

15. Граничну швидкість газоповітряної суміші V_сум визначають за графіком, задаючись діаметром отворів для виходу газоповітряної суміші D_o та коефіцієнтом первинного повітря α’. Для апаратів під­приємств харчування приймають D_o=2…4 мм; приймають по п. 3 залежно від виду паливного газу.

16. Визначають сумарну площу отворів для виходу газоповіт­ряної суміші, мм

.

17. Визначають кількість отворів, шт

.

18. Розміщують отвори для виходу газоповітряної суміші в один або два ряди і в шаховому порядку з відстанню між центрами та між рядами, що визначаються з табл. 8.

Рис. 3. Графічні швидкості виходу газоповітряної суміші з отворів насадки:

а – для природного газу; б – для зрідженого газу; в – для паль­ників з факельними однострумовими насадками для згорання природного газу

Таблиця 8