Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Расчет инжекционной горелки низкого давления





 

Инжекционные атмосферные горелки применяются в установках низкого давления малой и средней производительности для газов с теплотой сгорания QHР > 28000 кДж/м3, в бытовых приборах, различных промышленных печах, котлах малой производи­тельности (см. рис.6.1).

 
 

Рис.6.1. Схема инжекционной горелки низкого давления

Расчетные характеристики атмосферных горелок

 

Номинальное давление газа,Па.........................................500- 3000

Минимальное давление газа, обеспечивающее

устойчивое горение, Па......................................................200-300

Необходимое разряжение в топке,....................................20-60

Коэффициент избытка воздуха в топке............................1,2 - 1,6

То же, для бытовых приборов без регулирования

подачи воздуха....................................................................до 3,0

Коэффициент инжекции для природного газа.................0,4-0,6

То же, для жидких газов.....................................................0,5-0,7

Потери от химической неполноты сгорания, %...............до 0,3

Теплонапряжение топочного объема................................до 1400-10

кДж/м3ч.

 


Для расчета инжекционной горелки низкого давления необхо­димы следующие данные:

РГ - давление газа перед горелкой, Па; в проекте принимается

РГ =1000 + (Nзад ·20)= 1140 Па;

 

QHP = 47458 кДж/м3 - низшая теплота сгорания газа (табл.11.1.1);

Q - тепловая нагрузка горелки, кДж/ч, в проекте принимаем

 

Q = 20000 + (7·100) = 20700 кДж/ч;

λ= 1.043 кг/м3 - удельный вес газа;

α* =0.5 - коэффициент инжекции;

Z0 - теоретически необходимое количество воздуха, м воздуха/м3 газа которое можно принять по формуле

 

Z0=0.024·(H2+Σ(3·n +1)-CnH2n+2+Σ(3·n·CnH2n)-2·O2) (6.1)

 

Расчет ведем в следующей последовательности:

1) определяем расход газа горелкой

V = Q/ QHP, (6.2)

V = 20700/47458 = 0.44 м3

 

2) площадь поперечного сечения сопла инжектора определяем по формуле

fc=V/3600 ·φ·√2·g·P/λ (6.3)

 
 


fc = 0.44/3600· 0.7 ·√2 ·9.81 ·1140/1.043 = 0.011 мм

 

где φ - коэффициент истечения; φ= 0.7;

 

3) диаметр сопла определяем по его площади:

dc =√fc/0.788n, (6.4)

dc =√0.011/0.785 ·1 = 0.1184

 

где п - количество сопел горелки, п = 1;

 

4) определяем расстояние от устья сопла до горловины

 
 


X = dc/a· (0.23(l + a* ·Z0) ·√γBr -0,145, (6.5)

 

Z0 = 0,024((3 +1)76,8 +(3·2+1)8,8+(3·3+1)3,9+(3·4+1)2,8+

+(3·5+1)6,4 = 13,12

 
 


X = 0.1184/0.071(0.23(1+0.5·13.12)√1.2/1.043-0.145)=2.87мм

 

где dc - диаметр сопла, мм;

a - коэффициент турбулизации струи, для сопла с поджатием

при угле β/2 = 27°10 - принимаем а=0.071;

γB - удельный вес воздуха, кг/м3; γB = 1.2 кг/м3;

 

5) диаметр горловины определяем по формуле

 

dr = 6,8(a· X+ 0,145dc), (6.6)

 

dr = 6,8(0,07 ·2,87+0,145· 0,1184)=1,504 мм

 

6) длина горловины горелки принимается

lr=(1,5...2)dГ, (6.7)

lr=2·1,504 = 3,01 мм

 

7) диаметр входного сечения конфузора принимаем

 

dK=(1.5...2)dГ, (6.8)

dK =2·1.504 = 3.01 мм

 

8) длину конфузора, имеющего форму усеченного конуса, определяем по формуле

 
 


lK=dK - dГ/2tgβ/2, (6.9)

 

где β - угол раскрытия конуса, который принимаем для конфузора 20-25°;

 

9) диаметр выходного сечения диффузора принимаем

dД=dГ /0,55, (6.10)

 

dД =1,504/0,55 = 2,73мм

 

10) зная dД и dГ можно определить длину диффузора: угол его раскрытия β, обычно принимается 6-8°

 

lД=(da-dr)/2tgβ/2, (6.11)

 

1Д =(2.7 -1.504)/2tg8°/2=9

 

Она должна быть не менее 6dГ для полного смешения газа с воздухом;

 

11) диаметр многофакельной насадки обычно принимают равным

выходному диаметру диффузора:

 

dH=dД, (6.12)

 

далее задаемся диаметром кратера горелки dK = 20-100мм или горелочных отверстий (dОГН = 3...6 мм) и определяем максимально допустимую скорость выхода газо-воздушной смеси из горелки, при которой не будет происходить отрыв пламени от горелки по графику на рис.6.2;


 

 
 

Рис.6.2. Максимально допустимые скорости истечения газовоздушных смесей из горелок: Wmax=3м/с

 

12) по полученной скорости определяем кратера горелки или горелочных отверстий

 

fОГН = (V(I + αZ0)/3600Wmах )(273 + tCM )/273), (6.13)

 

где tCM - принимаем примерно равной температуре воздуха в по­мещении, tCM = 21;

 

fОГН = (44(l+0.5·13.12)/3600 ·3)((273+21) /273)=0.0332

 

13) количество горелочных отверстий

 

п1 = fОГН /0,785d2ОГН = 0,0332/0,785·0,025·10-3= 17 отв., (6.14)

 

где dОГН - задается раньше, м;

 

14) определяем длину насадки горелки при одном ряде отверстий

l = n1S+25 =17-12+25= 225 мм (6.15)

 

при двух рядах отверстий

lH = 0.5 n1S + 2S = 0.5·17·12+2·12 = 126 мм

 

где S - шаг между отверстиями, принимается в зависимости от α и dОГН по табл.6.1. ([3] табл.29).


Таблица 6 – Шаг огневых отверстий в зависимости

от α и dОГН при низком давлении газа

 

Диаметр огневого отверстия dОГН , мм Минимальный шаг Smin, мм при α Максимальный шаг Smax, мм при α
0,2 0,4 0,6 0,2 0,4 0,6
1,0 - -
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0

 

Примечание: При расположении отверстий в 2 ряда необходимо размещать их в шахматном порядке и принимать значения S близкие к Smax; расстояние между рядами равно 2,5; глубина отвер­стия до 3·dОГН, но не более 13 мм.








Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2023 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.