Файл: Иссерлин А.С. Газовые горелки.pdf

определялись концентрации продуктов сгорания по оси факела. Ко­ эффициент избытка воздуха в опытах поддерживался равным 1,15, а скорость выхода газовоздушной смеси из насадка горелки — 25 м/сек. На рис. 38 представлены результаты этих испытаний. Из графика видно, что максимальная температура на оси факела до­ стигнута на расстоянии -^- =6,0. На этом же расстоянии, если су­ дить о выгорании в факеле по концентрации С 0 2 , в продуктах сго­ рания содержится около 90% СОг от теоретически возможного

пример, для горелки № 8M-I (d = 93,0 мм) горение в факеле закан­ чивается при а г = 1 , 1 5 уже на расстоянии / = 0,093X8 = 0,75 м от на­ садка горелки.

На рис. 7 показана инжекционная горелка среднего давления со стабилизатором в виде зажигательного кольца конструкции Ленгипроинжпроекта. Горелки этого типа имеют те же характери­ стики, что и обычные инжекционные горелки, рассмотренные выше. Кольцо стабилизатора, надевающегося на насадок горелки, выпол­ няется из жаропрочного чугуна. Иногда компонуют несколько го­ релок одинаковой производительности. Так, например, для уста­

келе инжекционных горелок с кольцевыми стабилизаторами сни­ мались поля газового состава. Известно, что о завершенности процесса горения в факеле прямоточных горелок можно судить по

80

распределению концентраций продуктов сгорания на его оси. По­

исследований была построена кривая (рис. 39). По оси абсцисс графика откладывался коэффициент избытка воздуха, а по оси

по достижению максимального содержания СОг в факеле и отсут­ ствию химической неполноты сгорания.

Следует отметить, что при малых коэффициентах избытка воз­ духа а г = 1 , 0 5 процесс горения затягивается и заканчивается пол­ ностью только на расстоянии 10 диаметров насадка от устья го­ релки. Увеличение избытка воздуха до а г = 1 , 2 значительно сокра­ щает длину факела, в этом случае горение заканчивается уже на расстоянии 6,5 диаметров от устья горелки. Поэтому выбор коэф­ фициента избытка воздуха на выходе из горелки должен произво­ диться исходя из конструктивных особенностей установок, исполь­ зующих газовое топливо. Так, для агрегатов, длина топочной ка­

вой компоновке рекомендуется принимать избыток воздуха на выходе из горелки а г = 1,05-г-1,1. Для установок, имеющих малую длину топочной камеры по направлению развития факела, реко­ мендуется принимать коэффициент избытка воздуха на выходе из горелки а г = 1,2.

Для сжигания природного газа в топках котлов и низкотемпе­ ратурных печах служат горелки среднего давления с пластинча-

тыми стабилизаторами типа ИГК (см. рис. 8) конструкции Мосгазпроекта. Горелки работают в диапазоне давлений газа 300— 6000 мм вод. ст. У горелок этого типа отпадает необходимость в туннеле. При нормальной работе горелок стабилизатор охлаж­ дается проходящей газовоздушной смесью, благодаря чему срок службы его достаточно велик. При выключении горелки нельзя закрывать воздушно-регулировочную шайбу во избежание пере­ грева стабилизатора. Эксплуатация горелок показала, что они спокойно зажигаются с полностью открытыми устройствами для подвода воздуха. К положительным качествам этих горелок сле­ дует отнести то, что сразу же после включения они могут рабо­ тать с полной нагрузкой, так как не нужно прогревать туннель.

тельности, отличаются простотой изготовления. Снижение уровня шума при расходах газа свше 50 м3 /ч достигается путем исполь­ зования многосопловых аппаратов. Характеристики горелок ИГК

инжекционные горелки среднего давления работают без потерь

Для расчета инжекционной способности горелки применяют уравнение

где А— объемный коэффициент инжекции, м3 /м3 ; dT — диаметр входного сечения смесителя, м; dc — диаметр сопла, м; р в — плот­ ность воздуха, кг/м3 ; рг — плотность инжектирующего газа, кг/м3 .

82

Таблица 32

Инжекционные горелки среднего давления ИГК

* Горелки снабжены четырехсоиловыми аппаратами.

Однако это уравнение, как показали исследования, проведен­ ные с участием автора, справедливо только при давлении инжек­ тирующего газа /?г = 5000 мм вод. ст. и отсутствии разрежения в топке (ST = 0 мм вод. ст.). Для режимов, отличных от указанных, необходимо вводить поправки к коэффициенту избытка воздуха, приведенные в табл. 33.

Для удобства построена номограмма (рис. 41), позволяющая наряду с поправками производить инженерный расчет инжекционной способности односопловых горелок. Так, если известны

Рис. 41. Номограмма для расчета инжекционной способности односопловых горелок среднего давления при рг =5000 мм вод. ст. и S T =0 мм вод. ст.

конструктивные размеры горелки, характеристики газа и условия работы горелки, то, пользуясь номограммой и табл. 32, можно проверить, будет ли горелка инжектировать достаточное количе­ ство воздуха для полного сгорания газа.

84