- •Газовые сети и установки
- •Содержание стр
- •Тема 1.1. Газораспределительные сети 9
- •Тема 1.3 Оборудование газораспределительных сетей 17
- •Тема 1.4. Запорные устройства газопроводов 27
- •Тема 1.5. Монтаж газораспределительных сетей 34
- •Раздел 2. Защита газопроводов от коррозии 43
- •1 1. Газопровод; 2. Контрольный проводник; 3. Кожух; 4. Стальные ребра; 5. Контактный стержень "Земля"; 6. Битум; 7. Высокоомный вольтметр. 47
- •Тема 2.2 Защита подземных газопроводов от коррозии 48
- •Раздел 3. Газорегуляторные пункты и установки 54
- •Тема 3.2 Оборудование грп и гру 61
- •Раздел 4. Системы газопотребления предприятий 78
- •Тема 4.1 Внутренние газопроводы предприятий и котельных 78
- •Раздел 5. Сжигание газов и газовые горелки 88
- •Тема 5.1. Основы теории сжигания горючих газов 88
- •Тема 5.2. Газовые горелки 101
- •Раздел 6. Расчет систем газораспределения и газопотребления 115
- •Введение
- •Раздел 1. Газораспределительные системы
- •Тема 1.1. Газораспределительные сети
- •Устройство газораспределительной системы
- •Требования к газораспределительным системам
- •Трехступенчатая газораспределительная система
- •Тема 1.2 Устройство подземных и надземных газопроводов
- •Подземная прокладка газопроводов
- •Надземная прокладка газопроводов
- •Тема 1.3 Оборудование газораспределительных сетей Конденсатосборники
- •Контрольные трубки
- •Настенные указатели
- •Предохранительные муфты
- •Герметизация вводов инженерных коммуникаций в здания
- •Компенсаторы
- •Линзовые компенсаторы
- •Резинотканевые компенсаторы
- •Гнутые п–образные компенсаторы
- •Футляры
- •Футляр для газопровода, проложенного сквозь стену здания
- •Футляр для газопровода, проложенного под дорогой
- •Футляры газопроводов, пересекающих каналы, коллекторы, туннели
- •Тема 1.4. Запорные устройства газопроводов
- •Гидравлические затворы
- •Задвижки
- •Вентили
- •Условные обозначения арматуры
- •Выбор запорной арматуры
- •Нормы герметичности затворов арматуры
- •Установка арматуры
- •Тема 1.5. Монтаж газораспределительных сетей Трубы для газопроводов
- •Параметры труб
- •Сварка труб
- •Возможные дефекты сварных швов
- •Контроль качества сварочных работ
- •Контроль квалификации сварщика
- •Контроль качества материалов
- •Контроль технологии сварки, операционный контроль, внешний осмотр, измерения
- •Физические методы контроля сварки
- •Механические испытания сварных стыков
- •Технология механических испытаний
- •Выводы по результатам контроля сварки
- •Раздел 2. Защита газопроводов от коррозии
- •Тема 2.1 Виды коррозии газопроводов
- •Внутренняя коррозия
- •Наружная коррозия
- •Химическая коррозия
- •Электрохимическая коррозия
- •Почвенная электрохимическая коррозия
- •Электрическая коррозия под действием блуждающих токов
- •Коррозионная активность грунта
- •Контроль коррозионного состояния подземных газопроводов
- •Тема 2.2 Защита подземных газопроводов от коррозии
- •Пассивная защита
- •Порядок наложения битумной изоляции
- •Контроль качества изоляционных работ
- •Активная защита газопроводов
- •Электродренажная защита
- •Катодная защита
- •Протекторная защита
- •Ряд активности металлов:
- •1.Газопровод; 2.Протектор; 3.Заполнитель; 4.Соединительные кабели; 5. Ковер
- •Раздел 3. Газорегуляторные пункты и установки
- •Тема 3.1 Устройство грп и гру Схемы газоснабжения предприятий
- •Межцеховые газопроводы
- •Назначение и классификация грп гру
- •Требования к грп
- •Требования к гру
- •Схемы промышленных грп, гру
- •Тема 3.2 Оборудование грп и гру Газовые фильтры
- •Предохранительные устройства грп и гру
- •Предохранительные запорные клапаны
- •Предохранительные сбросные клапаны (пск)
- •Жидкостные пск (гидрозатворы)
- •Мембранный пск
- •Регуляторы давления
- •Мембранные регуляторы давления прямого действия
- •Мембранные регуляторы давления с пилотом
- •Выбор регуляторов давления
- •Измерение расхода газа в грп и гру
- •Ротационные счетчики
- •Дроссельные расходомеры
- •Раздел 4. Системы газопотребления предприятий Термины и определения
- •Тема 4.1 Внутренние газопроводы предприятий и котельных
- •Требования к внутренним газопроводам
- •Схемы обвязочных газопроводов агрегатов
- •Оборудование обвязочных газопроводов
- •Тема 4.2 Автоматизация газифицированных агрегатов
- •Автоматика безопасности
- •Автоматика регулирования
- •Особенности устройства обвязочных газопроводов котлоагрегатов тэс
- •Требования к помещениям и агрегатам, использующим газ
- •Раздел 5. Сжигание газов и газовые горелки Тема 5.1. Основы теории сжигания горючих газов
- •Реакция полного и неполного горения горючих газов
- •Состав продуктов горения
- •Расход воздуха на горение
- •Продолжительность горения горючих газов
- •Методы сжигания горючих газов
- •Диффузионное сжигание газа
- •Кинетическое сжигание газа
- •Смешанное диффузионно – кинетическое сжигание газа
- •Основные характеристики процесса горения
- •Температура воспламенения
- •Температура горения
- •Анализ формул температуры горения
- •Скорость распространения пламени
- •Устойчивость горения
- •Стабилизация процесса горения
- •Стабилизаторы против отрыва пламени
- •Туннельный стабилизатор
- •Тело плохо обтекаемой формы
- •Горка из огнеупорного (шамотного) кирпича
- •Зажигательные пояса
- •Зажигательные горелки
- •Стабилизаторы против проскока пламени
- •Тема 5.2. Газовые горелки Основные характеристики газовых горелок
- •Классификация газовых горелок
- •Требования к газовым горелкам:
- •Конструкции газовых горелок Диффузионные горелки
- •Простые диффузионные горелки
- •Подовые щелевые горелки
- •Вертикальные щелевые горелки
- •Инжекционные горелки
- •Многофакельная инжекционная горелка низкого давления
- •Настройка инжекционных горелок по цвету пламени
- •Инжекционные горелки среднего давления
- •Инжекционные горелки инфракрасного излучения (радиационные)
- •Горелки с принудительной подачей воздуха
- •Достоинства смесительных горелок:
- •Недостатки смесительных горелок:
- •Смесительная горелка типа гс
- •Смесительная горелка низкого давления Ленгазпроекта
- •Двухпроводная горелка Мосгазпроекта
- •Регулирование мощности смесительных горелок
- •Комбинированные горелки
- •Раздел 6. Расчет систем газораспределения и газопотребления
- •Тема 6.1 Определение годовых и расчётных расходов газа Классификация потребителей газа
- •Нормы потребления газа
- •Определение расчётных расходов газа
- •Определение расходов газа на участках разветвлённого газопровода
- •Тема 6.2 Гидравлический расчёт газопроводов
- •Определение диаметра газопровода
- •Определение падения давления газа в газопроводе
- •Определение коэффициента гидравлического трения
- •Выводы по результатам гидравлического расчёта
- •Рекомендуемая литература Основная
- •Дополнительная
Настройка инжекционных горелок по цвету пламени
Настройка осуществляется при включении горелки в работу. Если горелка хорошо отрегулирована, то факел имеет несветящийся вид и совершенно прозрачен. Пламя имеет голубовато-фиолетовый цвет с внутренним зелено-голубым конусом. Факел устойчив и не стремится к отрыву или проскоку. При уменьшении подачи первичного воздуха (вращением шайба приближается к корпусу) размеры факела увеличиваются, изменяется его цвет на соломенно-желтый. При дальнейшем уменьшении подачи первичного воздуха пламя становится желтым с красными и темными пятнами, что указывает на неполноту горения. Для полного сгорания газа в этом случае необходимо значительно увеличить подачу вторичного воздуха, при этом увеличивается .
При увеличении подачи первичного воздуха выше расчетного (шайба удаляется от корпуса горелки) размеры факела уменьшаются, он становится абсолютно прозрачным, затем появляется шум, указывающий на начало отрыва пламени, однако полного отрыва в горелках низкого давления не происходит, т.к. количество первичного воздуха обычно не превышает 70%.
Инжекционные горелки среднего давления
Инжекционные горелки среднего давления работают с полным предварительным смешиванием газа и воздуха и кинетическим методом сжигания газа. Благодаря среднему давлению газа скорость выхода газа из сопла может достичь 200 м/с, при этом в камере смешения создается глубокое разрежение и происходит подсос всего объема воздуха, необходимого для полного сгорания газа. На выходе из диффузора смесь имеет очень высокую скорость до 20 м/с, что значительно превышает скорость распространения пламени. Для предотвращения отрыва пламени горелки среднего давления должны обязательно снабжаться стабилизаторами против отрыва пламени. Наиболее часто употребляется туннельный и пластинчатый стабилизаторы. Ими оборудуются горелки типа ИГК (инжекционные горелки Казанцева).
В туннельных горелках для устойчивой работы требуется определенная длина туннеля, которая зависит от вида газа и диаметра устья d. Для природных газов Lm 12d, для искусственных газов Lm 6d. При меньшей длине туннеля сжигание газа завершается в топке и при большой нагрузке возможен химический недожог и отрыв пламени от горелки.
Пуск и останов туннельной горелки осуществляется при закрытой воздушной шайбе. При пуске немного открывается газовый кран, газ воспламеняется и в течение определенного времени постепенно разогревается туннель. По мере разогрева туннеля также постепенно открывается воздушная шайба.
Рисунок 5.2.4. Схема ИГК с туннельным стабилизатором
Быстрый разогрев туннеля не желателен, т.к. огнеупоры при этом растрескиваются и выходят из строя. После разогрева туннеля производится настройка горелки по цвету пламени. Факел должен быть прозрачным на фоне раскаленных огнеупоров. После настройки положение воздушной шайбы не изменяется. При останове горелки прекращается подача газа и закрывается воздушная шайба, что обеспечивает медленное остывание туннеля. Если шайба будет открыта, то холодный воздух, проходящий через туннель, за счет разряжения в топке, быстро охлаждает туннель, что приводит к растрескиванию туннеля и выходу его из строя.
В горелках с пластинчатым стабилизатором достигается устойчивая работа без отрыва и проскока пламени. Стабилизатор устанавливается в выходном сечении диффузора.
Рисунок 5.2.5. Схема ИГК с пластинчатым стабилизатором
Он выполняется из листовой стали. Небольшой шаг пластин предотвращает проскок пламени внутрь горелки. Стальные пластины скрепляются стержнями, диаметр которых превышает размеры, необходимые для скрепления пластин; стержни увеличенного диаметра можно рассматривать, как тела плохо обтекаемой формы. За стержнями создаются зоны разрежения, куда возвращаются продукты сгорания, которые нагревают и поджигают смесь. При эксплуатации этих горелок необходимо следить за чистотой стабилизатора. Если зазоры между пластинами будут забиты грязью, пылью, то пластины не будут охлаждаться проходящей через них смесью и быстро сгорят под действием высокой температуры в топке.
Пуск и останов горелки осуществляется при открытой воздушной шайбе. При пуске можно сразу достаточно быстро увеличивать мощность горелки, т.к. стержни, скрепляющие пластины, предотвращают отрыв пламени. При выключении горелки шайба должна быть открыта и охлаждаться воздухом, проходящим в топку. Если шайба будет закрыта, то стабилизатор сгорит под действием излучения раскаленных стен топки.
Инжекционные горелки среднего давления применяются в котлах небольшой мощности, а также в промышленных печах, где требуется высокая температура (кузнечные, плавильные и др. печи). ИГК выпускаются серийно и имеют несколько типоразмеров. Они работают на газе с давлением в пределах Р = 500 – 10000 мм вод.ст., имеют коэффициент избытка воздуха =1,02 – 1,1 , расход газа В =100-500 м3/ч(при Qном). Горелки среднего давления имеют высокий уровень шума.
Достоинством всех инжекционных горелок является способность их саморегулирования, они не требуют вентиляторного дутья. В тоже время они обладают малой мощностью и большими линейными размерами. Хорошее перемешивание газа и воздуха достигается за счет большой длины инжектора. Для уменьшения места, занимаемого инжектором, часто он изготавливается изогнутым на угол 90о. В этом случае инжектор устанавливается вдоль фронта топки и не занимает много места.
Для увеличения мощности инжекционных горелок они изготавливаются многосопловыми, т.е. несколько горелок объединяются в 1 общий блок.