Файл: Несенчук, А. П. Тепловые расчеты пламенных печей для нагрева и термообработки металла учеб. пособие.pdf

Используя графики (рис. 9.29), находим отношение входных скоростей воз­ духа и газа:

ш Г = 2 8 м/сек (при рв=100 кГ/м2 и ув = 1,29 кг/нм3)-,

ю”1 = 9 2 м/сек (при рг= 500 кГ/м2 и уг=0,77 кг/нм3).

Отношение

вх

Выполнив сопоставление найденных скоростей с допустимыми, окончательно примем горелку ДВС-130/18.

9.6. МАЗУТНЫЕ ГОРЕЛОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

Несмотря на большие удобства сжигания газа очень часто по тем или иным причинам в качестве топлива используется мазут различных марок. Для сжигания жидкого топлива, и в частности

устройствах, оснащенных мазутными форсунками.

Короткоили длиннофакельные горелки для жидкого топлива разрабатывались и разрабатываются в настоящее время многими организациями. Наиболее приемлемыми для установки на печах являются горелки, разработанные Стальпроектом.

Стальпроектом разработано семь типоразмеров мазутных горе­ лок с форсунками ФВД (форсунка высокого давления) (табл. 9.15) производительностью от 100 до 600 кг мазута в час. Крайние типо­ размеры — ФВД-100 и ФВД-600 соответственно с оптимальной про­ изводительностью 100 и 600 кг/ч. Также разработано шесть типо­ размеров форсунок ФНД (табл. 9.16). При использовании нормалей нужно помнить, что они составлены для условий, кигда давление составляет 2 ати и «=1,1. Форсунки ФВД хорошо работают и на топливе с другими значениями ри и коэффициентом избытка воз­ духа. При этом, естественно, в ту или другую сторону будет изме­ няться производительность горелочного устройства. Зависимость между В и ри иллюстрируется рис. 9.30.

ввоздушную коробку раздельно от распылителя. На рис. 9.31 по­ казан общий вид такой мазутной горелки. Установочные размеры горелок ФВД приведены в табл. 9.15.

Расчет горелочных устройств с форсунками ФВД заключается

вопределении параметров мазутного сопла (рис. 9.32), а также со­ пел первичного и вторичного распыливания. Расчету подлежат пара­

метры смесительной камеры.

181

182

Т а б л . 9. 15. Установочные размеры мазутных горелок с форсунками ФВД

Рис. 9.31. Общин вид мазутной горелки с форсункой ФВД:

/ — форсунка; 2 — воздушная коробка; 3 — штуцер для подвода мазута; 4 — штуцер для подвода первичного распылителя; 5 — штуцер для вторичного распылителя.

Рис. 9.32. Расчетная схема мазутной форсунки:

1 — смесительная камера; 2 — мазутное сопло; 3 — штуцер для вторичного распылителя; 4 — штуцер для первичного распылителя; 5 — мазутный штуцер.

ГУм

где р — скоростной коэффициент для мазутного сопла: р=0,18—0,3; Цм — давление мазута, ати\ Ум — удельный вес; ум = 950—960 кг/м3.

Используя скорость шм и зная расход мазута, находим диаметр

Сопло, в котором происходит первичное распиливание мазута, как правило, имеет профиль сопла Лаваля, критическое и выходное сечения которого подлежат расчету.

Скорость распылителя (воздух или пар) в критическом сечении

сопла (рис. 9.32) находится из выражения

&

гУкр

184

Yup — удельный вес распылителя в критическом сечении;

1

(9.25)

Площадь критического сечения (рис. 9.32)

где т' — весовая доля первичного распылителя в общем количестве воздуха или пара, идущего на распыливание.

Если считать, что количество первичного и вторичного распыли­ телей одинаково, то пг' — 0,65 кг/кг для воздуха и т'— 0,5 кг/кг для пара.

Действительная скорость первичного распылителя в выходном сечении сопла

ft-1

где рсм— давление в смесителе, рсм= 1 ата;

Т— температура распылителя перед форсункой, °К.

Всоответствии с йУтах площадь выходного сечения сопла

Лаваля

где увых — удельный вес распылителя в выходном сечении;

1

Температура первичного распылителя в выходном сечении

Рассчитаем смеситель. Скорость смеси в выходном сечении смесителя

185

В соответствии с найденным значением wBых площадь

ВЫХ* в ы х

где — удельный вес смеси в выходном сечении смесителя

Свых'Г'См-т'—

где (п — энтальпия удара и трения;

Ei — расход энергии на распыливание мазута, кгм/кг; Е2— расход энергии на удар, кгм/кг; тісм — к. п. д. смесителя; г|См —0,8—0,9.

186

Определив і„, по формуле (9.32) рассчитываем выходное сече­

ние смесителя fCM .

1 ВЫ Х

Выбор типоразмера мазутной форсунки и номера воздушной коробки заключается в следующем. Вначале по производительности В и давлению мазута рм по графикам (рис. 9.30) определяем типо­ размер мазутной форсунки, а затем, используя расход и давление

мазута перед горелкой 2,5 ати.

По уравнению (9.21) находим скорость истечения мазута из сопла

187