Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Иссерлин А.С. Газовые горелки

.pdf
Скачиваний:
53
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.13 Mб
Скачать

Необходимо пересчитать эту горелку для работы на попутном газе с QH =

= 12 650 ккал/м3 и рг -= 1,2 кг/м3 .

В горелке для выхода газа имеется 42 сопловых отверстия диаметром 2,1 мм каждое, т. е.

/=•=42-0,785-0,00212= 145-10-е м*.

По формуле (5) новая площадь газовыпускных отверстий

8500

Ft = 145- 10-е T g g o Ö ^ 9 7 ' 5 ' 1 0 " 6 м 2 -

Если оставить число газовыпускных отверстий без изменения, то нужно уменьшить их диаметр до 1,7 мм. Однако можно и не изменяя диаметра газо­ выпускных отверстий уменьшить их число до 28.

В случае кратковременной работы на газе иного состава нет смысла пере­ делывать горелку, а лучше пересчитать номинальное давление газа и воздуха перед ней. В нашем примере для сохранения расчетной тепловой нагрузки го­ релки давление газа и воздуха должно быть соответственно изменено

1,2 / 8500 \2

Pi= 1 30-ÖJ5^T265ÖJ = 9 4 м м в о д - с т - ;

/8500-14 \2

// г = 60 Y2g50.9 51 =59,5 мм вод. ст.

Из разобранного примера

видно, что необходимое

давление воздуха

почти

не изменилось. Это объясняется

тем, что при сжигании

газа с различной

тепло­

той сгорания часовое количество воздуха, идущего

на

горение,

практически

остается постоянным, если сохраняется тепловая нагрузка

горелки.

 

 

ГЛАВА III

КО Н С Т Р У К Т И В Н Ы Е И Э К С П Л У А Т А Ц И О Н Н Ы Е

ХА Р А К Т Е Р И С Т И К И ГАЗОВЫХ Г О Р Е Л О К

ГОРЕЛКИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В КОММУНАЛЬНЫХ И БЫТОВЫХ УСТАНОВКАХ

Наибольшее распространение в городском хозяйстве получили инжекционные горелки низкого давления частичного предвари­

тельного

смешения.

Это объясняется

тем, что установка горелок

с

принудительной

подачей

воздуха

у

не­

 

 

 

больших и сильно разрозненных потребите­

 

 

 

лей не

целесообразна

и

экономически

не

 

 

 

выгодна.

Кроме

того,

в

установках

малой

 

 

 

производительности

можно добиться

хоро­

 

 

 

шего

сжигания

газа и

с

помощью

инжек-

 

 

 

ционных

горелок низкого

давления.

 

 

 

 

 

 

Широкое

распространение

в

последнее

 

 

 

время

в

различных

областях

получили

го­

 

 

 

релки инфракрасного излучения. Они при­

 

 

 

меняются для тепловой обработки различ­

 

 

 

ных

материалов,

сушки

оштукатуренных

 

 

 

стен

зданий

и

лакокрасочных

покрытий,

 

 

 

обогрева рабочих площадок, лучистого ото­

 

 

 

пления в цехах с большими

теплопотерями

 

 

 

и

помещениях,

где люди

бывают

периоди­

 

 

 

чески (выставочные залы, открытые трибу­

 

 

 

ны, плавательные бассейны),

и т. д.

 

 

 

 

 

 

На

рис. 9 представлена конфорочная го­

Рис. 9.

Вертикальная

кон­

 

форочная

горелка унифици­

релка

унифицированной

газовой

плиты,

рованной плиты.

 

имеющая номинальную

тепловую

нагрузку

/ — крышка; 2 — головка; 3 —

1500—1700 ккал/ч. По ее вертикальной

оси

смеситель

(диффузор);

4 —

шибер; 5 — сопло; 6 — кор­

размещены газовое сопло, диффузор и

пус сопла.

 

крышка.

Шибер

регулировки первичного

 

 

 

воздуха находится на корпусе сопла. Горелка рассчитана на сжи­ гание газов с различной теплотой сгорания при соответствующей замене газового сопла.

Инжекционная горелка низкого давления, применяемая в водо­ нагревателях завода Ленгазаппарат (рис. 10), состоит из двух ин-

31

жекторов, присоединенных к общей смесительной камере. Газ в каждый из инжекторов поступает через сопло, которое имеет три отверстия. Диаметры отверстий зависят от теплоты сгорания газа. Газовоздушная смесь из смесительной камеры поступает в распре­ делитель, состоящий из 13 трубок со щелевыми отверстиями, разме­ щенными вдоль оси трубки в 2 ряда. Горелка имеет номинальную

тепловую нагрузку от 18 000 до 21000 ккал/ч.

Для агрегатов,

имеющих круглую топку с высотою не менее 400

мм, Мосгазпроек-

Рис. 10.

Инжекционная

горелка низкого давления

проточного

 

водонагревателя

(Ленгазаппарат).

 

/ — тройник; 2 — штампованные

пластины;

3 — диффузор; 4 — сме­

 

сительная камера;

5 — распределитель; 6 — сопло.

том разработана инжекционная горелка

низкого давления (рис. И ) .

Горелка ранее

выпускалась

с соплом,

имеющим

регулировочную

иглу, позволявшую настраивать горелку на сжигание газов с раз­

ной

теплотой

сгорания.

Однако в эксплуатации это устройство

себя

не оправдало, и в

настоящее

время

горелки выпускаются

с различными

соплами

(для природного

и сжиженного газов),

имеющими определенные

диаметры

выходных отверстий.

Смеситель горелки представляет собой согнутую под углом 90° профилированную трубу. На диффузор смесителя надевается чу­ гунный насадок. Огневые отверстия в насадке просверлены в спе­

циальных

приливах, расположенных

в

один

ряд,

что улучшает

условия подвода вторичного воздуха к факелам. Так как

горелка

работает

с коэффициентом избытка

воздуха

а г < 1 , 0 ,

это

условие

является

необходимым. Расположение

отверстий

по

окружности

32

позволяет равномерно распределить тепло по топке, а большое ко­ личество отверстий делает возможным получение факелов неболь­ шой высоты. Горелка работает устойчиво при изменении давления природного газа от 10 до 180 мм вод. ст. и сжиженного газа — от 20 до 400 мм вод. ст. Аналогичную конструкцию имеют и горелки повышенной теплопроизводительности. Горелки этой конструкции

Рис. 11. Инжекционная горелка для агрегатов, имеющих круглую топку.

/ — подвод газа; 2 — сопло;

3 — смеситель;

4 — распределитель с огневыми

отверстиями;

5 — регулятор первичного воздуха.

 

устанавливаются на водонагревателях

АГВ и кипятильниках КНД.

Основные характеристики горелок приведены в табл. 4.

 

Газогорелочное устройство ГК-17

(рис.

12,а) устанавливается

на отопительных и отопительно-варочных

печах. Оно

состоит из

следующих основных узлов: топочного щитка, насадка,

смесителя

и защитной автоматики. Топочный щиток изготовляется из

листо­

вой стали толщиной 1,5 мм и винтами крепится к рамке.

Рамка

с помощью проволоки укрепляется в кирпичной кладке.

 

3 А. С. Иссерлин

33

Таблица 4

Инжекционные горелки для агрегатов, имеющих круглую топку (рис. 11)

 

 

 

 

Газовыпускные

 

 

Номинальная

Диаметр

отверстия

Габаритные раз­

Масса,

тепловая

нагрузка,

сопла dc,

 

 

 

меры

HXLxD,

 

 

 

кг

ккал/ч

 

мм

Количе­

Диаметр

мм

 

 

 

 

 

 

ство

п

d, мм

 

 

6000

 

2,3

84

 

3,5

152X355X186

6,0

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

000

 

3,2

126

 

2,7

137X384X244

4,5

 

2,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

400

 

4,2

124

 

4,0

175 X 565X 370

9,6

 

2,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и я .

1.

Номинальное

давление

природного газа 130, сжижен­

ного газа — 300 мм вод. ст. 2. В числителе

даны

диаметры

сопел для

природного

газа, в знаменателе — для

сжиженного.

 

 

 

 

 

a

s

9

ю

 

 

 

 

 

 

Рис. 12. Газовая горелка ГК-17.

а—общий вид горелки; о"—установка трубки Максимова.

/ — воздух; / / — смесь продуктов сгорания и газа.

/ — электромагнитный

клапан;

2 — регулятор первичного

воздуха;

3 — термо­

пара;

4 — трубка

Максимова,

служащая

одновременно

запальником;

5 — ос­

новная

горелка;

6 — отверстие

для

подвода вторичного

воздуха;

7

— топочный

щиток;

8 — глазок для

розжига;

9 — смотровое

окно;

10 — трубка

для

по­

дачи газа к

запальнику;

И — рамка;

12 — пусковая

кнопка;

13

— отверстие

для входа в трубку газа от

электромагнитного

клапана;

14 — отверстие

для

входа

в трубку

воздуха

(при

нормальной тяге) и для выхода

смеси

про­

 

дуктов

сгорания

и

газа

(при отсутствии

тяги в

дымоходе

печи).

 

34

Насадок горелки выполняется литым из чугуна. По всей длине

насадка просверлены 3 ряда отверстий

диаметром 4,0 мм для вы­

хода газовоздушной смеси. Смеситель

горелки

такой же, как и

у большинства инжекционных горелок.

 

 

Защитная автоматика (рис. 12, б)

состоит из

электромагнит­

ного клапана, термопары и трубки конструкции Максимова, кото­ рая служит одновременно и запальником горелки. При нормальной тяге в дымоходе запальник нагревает термопару и электромагнит­ ный клапан пропускает газ на горелки. Если во время работы печи произойдет завал дымохода, опрокидывание тяги и т. д., то в топ­ ливнике печи образуется давление выше атмосферного и газ из трубки Максимова будет выходить в помещение. При этом запаль­ ник погаснет, термопара охладится и закроется электромагнитный клапан, прекратив доступ газа в горелку.

Теплотехнические испытания горелки показали, что полное сжи­ гание газа достигается при коэффициенте избытка воздуха в топ­

ливнике

печи а т = 1,6 ч-1,7.

Коэффициент избытка

первичного

воз­

духа а г

= 0,35-г0,4. Кроме

того, ГипроНИИГазом

разработана

го­

релка ГК-25 для печей повышенной теплоемкости, аналогичная по конструкции описанной выше.

На многих отопительных печах установлены газовые инжекционные горелки низкого давления ГДП-1,5. Фронтовой щиток го­ релки с помощью шпилек крепится к топочной рамке. Рамка укрепляется в кладке печи металлическими полосами перед уста­

новкой горелки.

Горелка

заканчивается двумя

щелевыми

насад­

ками. Первичный

воздух

подсасывается в горелку через регуляторы,

а вторичный воздух поступает через поддувальную дверцу.

 

Автоматика безопасности для этой горелки

состоит из термо­

пары, запальника и электромагнитного клапана. Перекрытие элек­

тромагнитного

клапана

происходит через

40—60

сек после того,

как погаснет

запальник.

Для включения

горелки

необходимо от­

крыть кран на подводящем газопроводе, нажать кнопку электро­ магнитного клапана и зажечь запальник. Зажигание запальника производится через смотровое окно, размещенное на фронтовом щитке.

Ввиду того что горелка ГДП-1,5 не имеет автоматики, прекра­ щающей подачу газа при отсутствии тяги в дымоходе, она должна устанавливаться на печах в комплекте с сигнализатором тягиЭБА. Сигнализатор ЭБА отключает горелку через 25—30 сек после нару­ шения тяги в дымоходе.

Ранее выпускались также газогорелочные устройства ГУК-1 и ГУК-2 для переоборудования комнатных печей, смонтированные соответственно на стандартной чугунной поддувальной дверце и на стандартной чугунной топочной дверце. Автоматика этих горелок аналогична автоматике горелки ГДП-1,5, т. е. срабатывает только при погасании пламени в топливнике. Горелки рассчитаны как на периодический, так и на непрерывный режим работы. Устройства ГУК-1 и ГУК-2 по конструкции одинаковы. Их крайние две го-

3*

35

релки — периодического действия, а средняя, непрерывного дей­ ствия, служит одновременно и запальником.

В настоящее время выпускается модернизированная горелка ГУК-1М (рис. 13), снабженная дополнительно автоматикой по тяге в дымоходе. Автоматика состоит из электромагнитного клапана и трубки конструкции Максимова с термопарой, описанных выше.

На рис. 14 показана газовая горелка ГК-ГПТ. Конструктивно она аналогична описанным горелкам, однако отличается автомати­ кой безопасности. Автоматика состоит из термодатчика, запаль­ ника, рычага-фиксатора с пружиной, регулирующего кронштейна и механического клапана.

Для того чтобы зажечь запальник, необходимо нажать кнопку механического клапана. Факел запальника нагреет термодатчик, который удлинится по направлению' к щитку горелки. Рычаг-фик­ сатор сдвинется в сторону от топочного щитка и перекроет кнопку механического клапана. В этом положении кнопки механический клапан пропустит газ к запальнику и коллектору основной горелки.

36

Затем открывают запорный кран коллектора горелки, и происхо­ дит воспламенение газовоздушной смеси, выходящей из двух труб­ чатых насадков. При наличии тяги газогорелочное устройство раз­ жигается за 20—25 сек.

При

отсутствии

тяги

в топливнике пламя инжекционного

запальника будет

неустойчивым, и поэтому термодатчик не про­

греется,

рычаг-фиксатор не

перекроет кнопку механического кла-

 

» '2

7J

230

 

 

 

Рис.

14. Газовая горелка

ГК-ГПТ.

 

 

 

7 — газовый коллектор; 2 — регулятор первичного воздуха; 3 — смеситель;

4 — рамка; 5 —

пусковая

кнопка

механического

клапана;

6 кронштейн, жестко связывающий механический

клапан с

топочным

щитком;

7

— рычаг-фиксатор;

S — запорный

кран;

9 — термодатчик;

10 — кронштейн

для

регулировки

рычага-фиксатора;

// — пружина;

12 — топочный

щиток;

13 — отражатель;

14 — инжекционный запальник; 15

— глазок для

розжига

и наблюдения;

 

16 — механический

клапан;

17 — фильтр;

18 — основные горелки.

 

пана и горелка

не зажжется.

В случае

завала

дымохода

в про­

цессе работы горелки в топливник поступает недостаточное коли­ чество вторичного воздуха для полного сгорания газа. Факел запальника станет нестабильным, и термодатчик остынет. В резуль­ тате фиксатор отойдет к щитку горелки и освободит кнопку меха­ нического клапана.

Рычаг-фиксатор настраивается регулирующим кронштейном. При вывинчивании или ввинчивании кронштейна меняется положе­ ние фиксирующего конца относительно кнопки клапана.

37

Время отсечки клапана при отсутствии разрежения (вызван­ ного розжигом горелки с закрытой задвижкой печи или завалом

дымохода)

составляет

10—15

сек. Длительная проверка

автома­

тики показала

ее надежность.

 

 

 

 

 

 

В табл.

5

приведены сравнительные

характеристики

горелок

для отопительных печей.

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

 

 

Газовые

горелки для отопительных печей

 

 

 

 

 

Показатели

 

 

 

Марка

горелки

 

 

 

 

 

 

 

ГУК-2.ГУК-1М

г к - г п т

 

 

 

ТДП-1,5ГК-17 ГК-25 ! ГУК-1

Номинальная

тепловая

13800

 

 

 

8000

8000

13500

13500

нагрузка,

ккал/ч . . .

12750

25500

Номинальное

давление

 

 

 

 

 

 

 

 

природного

газа перед

130

 

130

130

100

100

130

130

горелкой,

мм

вод. ст.

 

Габаритные

размеры, мм:

160

 

220

220

160

235

270

210

высота

 

 

 

ширина

 

. . . .

195

 

200

340

200

280

220

230

длина

 

 

 

295

 

430

620

405

375

680

520

Масса, кг

 

 

 

7,0

 

6,1

7,3

9,7

12,6

8,5

9,0

Рис. 15. Инжекционная горелка для котлов типа ВНИИСТО-Мч.

38

Все типоразмеры водогрейных котлов ВНИИСТО-Мч снаб­ жаются специально разработанными инжекционными горелками низкого давления. Насадок горелки (рис. 15) имеет прямоуголь­ ную форму в виде рамки, с перемычкой посередине. Подвод газо­ воздушной смеси из смесителя осуществляется к центру перемычки, а затем с двух сторон к выходным отверстиям, расположенным по периметру рамки. Двухрядное расположение по насадку огневых отверстий позволяет сократить его размеры, однако ухудшает условия подвода вторичного воздуха. Это несколько увеличивает длину факела по сравнению с горелками, имеющими однорядное расположение отверстий. Горелки работают устойчиво в диапазоне давлений природного газа от 5 до 180 мм вод. ст. и сжиженного газа — от 10 до 400 мм вод. ст. Основные характеристики горелок приведены в табл. 6.

Таблица 6

Инжекционные горелки для секционных котлов ВНИИСТО-Мч (рис. 15)

Показатели

 

 

 

Количество

секций в

котле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

5

6

8

10

12

Количество

 

горелок,

 

 

 

 

 

 

 

 

устанавливаемых

на

1

 

1

1

2

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

Тепловая

 

нагрузка

го­

 

 

 

22 400 16 000

21

550

26 400

релки,

ккал/ч . . . .

11 900

17 850

Расход газа, м3 /ч:

 

 

 

 

2,6

 

2,5

3,1

природного . . .

1,4

 

2,1

1.9

сжиженного . . .

0,54

 

0,80

1,00

0,73

0,98

1,20

Диаметр

сопла

горелки

 

 

 

 

 

 

 

 

dc, мм:

природного

 

 

 

 

 

 

 

 

для

 

3,2

 

4.0

4,5

3,8

4,3

4,8

для

 

сжиженного

 

 

 

 

 

3,0

 

2,8

3,2

газа

 

 

 

2,1

 

2,7

2,5

Количество

отверстий

 

98

 

142

142

78

ПО

178

Габаритные

размеры, мм:

455

487

565

666

825

990

L

 

 

 

 

H

 

 

 

 

155

 

155

155

191

191

191

В

 

 

 

 

192

192

192

130

130

130

 

 

 

 

 

6,9

 

8,9

14,3

7,7

9,4

14,8

П р и м е ч а н и я .

1.

Номинальное

давление природного

газа

130,

сжижен­

ного —• 300

мм

вод. ст. 2.

Диаметр

газовыпускных

отверстий

для

всех

горелок

4 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горелки устанавливаются на уровне колосниковой решетки (ко­ торая снимается при работе на газе), а вместо топочной дверки устанавливается фронтовая плита. К фронтовой плите крепятся подводящий газопровод, горелка и приборы автоматики. Горелка

39

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ