Файл: Иссерлин А.С. Газовые горелки.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.06.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

лотой сгорания QH =6415 ккал/м3 и плотностью р г = 0 , 5 9 кг/м3 , чтобы тепловая нагрузка и коэффициент избытка воздуха остались без изменений. Величина Ѵо для смешанного газа составляет 7,2 м3 3 .

По формуле (3) диаметр газового сопла

(1+9,35-1,05) I( 1+9,35-1,05 1,25j \

/1,25 \ = 7,6 мм.

(1+7,2-1,05) [1+7,2 - 1,05ö^g - J

Новое номинальное

давление газа определяем по формуле

(4) :

 

 

 

 

 

 

0,59

/8350\2

/ 6 , 4 у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/»І = 5000 Ö",73" {64Î5 /

\Tß)

=

3 4

5 0 м м

в о д -

ст-

 

 

 

Проверим,

сохранилась

ли

постоянной

тепловая

нагрузка

горелки. По

нор­

мали Стальпроекта

определяем

расход газа

в первом

и втором

случаях.

 

При

сжигании

газа

с

теплотой

сгорания

Q „ = 8 3 5 0

ккал/м3

расход

газа

ß r = 3 2 , 6

м3 /ч и тепловая

нагрузка

горелки

С >г =Вг<2н=32,6 • 8350=272 000 ккал/ч.

При

сжигании

газа

с теплотой

сгорания

Q H = 6 4 1 5 ккал/м3

расход газа

Вѵ=

=42,5 м3 /ч, а тепловая

нагрузка

горелки

<?г =42,5 • 6415 = 272 000

ккал/ч,

т. е.

осталась

без

изменений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горелки

с принудительной

подачей

воздуха

( а г ^ 1 , 0 ) . Для

со­

хранения расчетной тепловой нагрузки горелки с принудительной подачей воздуха необходимо изменить площадь газовыпускных отверстий, однако отношение скорости газа и скорости воздуха должно оставаться постоянным.

Новая

площадь газовыпускных отверстий

(при wT—wT),

м2 ,

 

 

 

 

 

Л

=

^

,

 

 

 

 

(5)

 

где F — площадь газовыпускных

отверстий при сжигании

газа пер­

воначальной

теплоты

сгорания,

м2 ; F \ — площадь

газовыпускных

отверстий при сжигании

газа

иного состава, м2 .

 

 

 

 

При кратковременном

изменении

состава

газа и необходимости

сохранения конструктивных размеров горелок (для

неизменной

тепловой

нагрузки) давление газа, мм вод. ст.,

 

 

 

 

давление

воздуха, мм вод. ст.,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н,-Н^у.

 

 

 

 

 

(7)

 

где H — расчетное давление

воздуха,

мм вод. ст.;

# і — д а в л е н и е

воздуха при работе на газе

иного состава,

мм вод. ст.; п — крат­

ность подачи воздуха

при сжигании

газа расчетной

теплоты сгора­

ния; п.\ — кратность подачи воздуха

при сжигании

газа

иного со­

става (остальные обозначения аналогичны приведенным

выше).

П р и м е р .

Горелка с

принудительной

подачей воздуха рассчитана на

сжи­

гание газа

с

Q h = 8500

ккал/м3

и р Г = 0 , 7 5

кг/м3 .

Расчетное

давление

газа

130 мм вод. ст., а воздуха — 60 мм вод. ст.

29



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