1598005523-7b05f5243326e8b73bf5de9957b05ab8 (811227), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Исхо1йными данными для расчета ЯвлЯютсЯ: РасхоД газа (7„,„л магга; 'гепловаи нагРУзка гоРелки (7 гскалуч; давление газа перед горелкой р в мм вод. сг,; удельный вес смеси газа То в кг1м'1 коэффициент избытка воздуха а=1,05 —:1,1; теоретический расход воздуха Ег в мзумз; коэффициент инжекции А'=аЕг; удельная тепловая нагрузка керами- металлической сеткой, а в табл. 7 даны результаты испытаний горелки с керамическим насадком состабилизатором и без него. Как видно из графика, максимум излучения с увеличением температуры насадка не смещается в сторону коротких волн, т.
е. здесь не соблюдается закон Вина. Это объясняется тем, что кроме излучении самого насадка действует излучение продуктов сгорания газа, состоящих в основном из углекислоты и водяных паров, т. е. из трех атомных газов, обладающих селективностью излучения. Поэтому горелки инфракрасного излучения с перфорирован. . ными и пористыми керамическими насадками должны рассматриваться как селективные излучатели, их максимум излучения находится в пределах 1,5 — 2 мк для керамических насадков со стабилизирующей металлической сеткой и 2 — 2,55 мк без сетки.
Из табл. 7 видно, что при наличии стабилизирующих металлических сеток значительно увеличивается энергия излучения при одной и той же удельной тепловой нагрузке горелок. Однако даже при наличии металлических сеток передача тепла излучением составляет всего лишь 45 — 55%, а не 60 — 62%, как это указано в некоторых литературных источниках. Таблица 7 Результаты исиытаннй горелкм с керамическим кабацком без сетки стабилизатора и ири установке ее Таблица 8 Значения К, рнр и а Гсз рнр Воздух Метан Этан Пропав Бутаа Пентан Природный 1,4 1,31 1,2 1,13 1,П 1,09 1,31 0,528 0 537 0,563 0,57 0,572 0,573 0,538 2,14 2,08 1,97 1,95 1,95 1,95 2,07 (( Х Р Ф лг г(рм Янам. г аз, 218— 2 49 з К 1 2 = К 2п — ( — ) ' — коэффициент, принимаемым по табл.
8; у, — удельный вес смеси газа перед форсункой, определяемый по формуле 273(760+ р) 1 з з (273+ 1) 760 где р — давление смеси газов перед форсункой в мм рт. ст.; 7 в температура смеси газов в 'С; уе†удельный вес смеси газов (при 0' С и 760 мм рт.
ст.) в кг/мз Остальные обозначения такие же, как указано выше. Выходное сечение форсунки определяется по формуле имрм)/ ' [(")"' ('))'" Длина расширяющегося насадка ояределяется по формуле где аф — угол между образующими расширяющегося насадка, составляет 6 — 12' 1 = (1Π— 16) (с( — с(з) мм. Диаметр подводящего патрубка следует принимать не менее 4 — 5 диаметров форсунки з(ф. 48 Для хорошо выполненной форсунки коэффициент расхода, практически равный коэффициенту скорости, должен быть не менее 0,95 — 0,98. При сжигании сжиженного газа следует иметь в виду, что при работе на среднем давлении газ получает большую скорость на выходе из форсунки.
Часть потенциальной 23 Г энергии газа переходит в кинетическую. Температура ее понижается и возникает опасность конденсации паров сжиженного газа. Минимальная температура газа перед форсункой, необходимая для работы без конденсации паров сжиженного газа, определяется по графику (рис. ). ис. 27). Рис. 27 Зависимость минимальной температуры сжиженного газа от давления красного излучения нн- газа перед форсуихой жекционного типа струя газа, выходящая из форсунки с большой скоростью, инжектирует воздух, необходимый для сгорания газа (см.
рис. 13). Длина пути смешивания газа с воздухом, которая зависит от расположения форсунки по отношению к смесительной камере„ определяется по формуле Асм аф см а где А,м — параметр смешения в струе; а — коэффициент структуры в струе, примерно рав- ный 0,07. Параметр смешения определяется по формуле (А'+ 1) 1' а,ь 3,217 где А' — кратность инжекции; а,— коэффициент сжатия струи, равный 0,7 — 0,87; С вЂ” коэффициент различия плотности воздуха и газа (С=0,8 —:0,9).
Практически длина пути смешения газа с воздухом получается несколько меньше и определяется по формуле 1, = (0,6 — 0,7) 1,м. Площадь сечения для поступления воздуха /, определяется из условия и ~1 м/сек. Размеры инжектора принимаются следующие: диаметр горловины с(„= (12 —: 14) с(о,. длина горловины /, = (2,5 —: 8) с(„; диаметр диффузора с(х = 1,45 с(„; длина диффузора в зависимости от угла раскрытия (угол раскрытия диффузора ад равен 4 — 7') «х — в(г. /а = ад 2!д— 2 ДИамЕтР конфУзоРа составлЯет: г(э=(1,8 —: 2)с(„, а длина конфузора определяется при угле конфузора 25' по формуле 1„= 2,255 (с(к — с(„). Диаметр выходных отверстий керамической плитки в зависимости от состава сжигаемого газа равен 0,8 — 1,б мм.
При этом скорость выхода газовоздушной смеси должна быть в пределах О,! — 0,16 м/сек. Суммарная площадь керамической насадки определяется по формуле = — см, !" вьюг !)в оу где Я„„„.„— номинальный часовой расход газа в м'/ч; (/р — низшая теплота сгорания газа в ккал/мв; з/ — удельная тепловая нагрузка керамической плитки, равна 11 — 14 ккал/см' ч. Суммарная площадь сечения отверстий в плитке составляет примерно 45 — 48% всей рабочей поверхности плитки. Количество керамических плиток равно: Л/=— /н /па где / — площадь одной плитки.
Пример. Определить конструктивные элементы беспламенной излучающей горелки с тепловой нагрузкой 3400 ккол/ч, предназначенной для сжигания газа следующего химического состава: СНв=97,24%; СзНз — — 0,6%; СзНв= =О,!77в', СзН~в=018%', СОв=1%: На=1,71в/в Тепловая нагрузка горелки Я=3400 ккал/ч; давление газа перед горелкой р= 130 мм эод. сгл удельный вес газа Уз=0,74 кз/м', коэффициент из- а /- =90!5 мз/мз ннз.
а= 1,05; теоретический расход воздуха бытка воздуха а= , ; т н г зка ке. ,э=8500 ккал/м'! удельная тепловая нагруз шая теплота. сгорания газа Р амической плитки дт — — 1 —:1 —: 1 ккол смз ° ч. Расход газа определяется по ф р у о и ле .г = = — — 0 4 .из/ч. 3400 85 н о с нкн определяется по формуле Плошадь поперечного сечения форсун 0,74 г" = 78,4 0,4 $/ — — 2,36 мм , 1ЗО откуда л — ' 1,7 Мм. 4 2 36 Ф 3,14 Коэффициент инжекции определяет яется по ормуле А' = 1 05 9 015 9 376 мз/мв воз ха и газа в первом прнблиоэ ц К ффи нент С различия плотностей воздух ,8. женин принимается равным О, . Параметр смешения находим из формулы (9,376+ 1)1 0,7 0;8 4 3 217 Длина пути смешения определяется по формуле = 58,5 мм.
2,414 1,7 0,07 П актическая длина смешения принимается: Р !првкт.сн = см— лощадь с ч з ха оп сделается, если скоПлощадь сечении для поступления воздуха рость о- м (! м/свк (принимается о=0,5 м/сек) по ормуле А'з)вон.г 9,376 0,4 10 2100 3600о 3600 0,5 Диаметр горловины определяем по формуле з( = (12 ' — 14) па = 14 1, 7 = 24 мм. г Длину горловины находим нз формулы !т = (2 5 — 3) г!г = 2 8' 24 = 67, 2 .нм; !з — 67 мм.
Диаметр диффузора находим по формуле з( = 1,45ог = 1,45 24 ж 35 мм. х Длина диффуэора равна. з(д — з(г 35 — 2 — 10 ах 6 2!8 — 2 !К 2 2 243 )т= — =8 шт. 32. 4 Глри 53 52 а диаметр конфузора составит; 1(к = (1 8 — 2) Нг — — 2, 24 =- 48 мм Если конфузор смонтирован под углом 25", его длина определяется по формуле /к = 2,255 (Н» — дт) = 2,255 (48 — 24) = 54 мм.
Далее находнм суммарную площадь керамнческой насадки по формуле 3400 /н = — — 243 смг. 14 Приняв площадь одной плитки /ш —— 6,9 4,7=32,4 сл', можно определить количество плиток: Количество тепла на одну плитку составит: 3400 . л =- — = — == 425 клал/ч. У 8 Расход газа на одну платку составит: 425 7 . = — =0,05 м'/ч. нсм.т 85 0 Скорость вылета газовоздушной смеси от отверстий плитки определяется по формуле Чнам г(!+А') 10» 0,05(1+9 376) 10' 3600.0 785,лей п 3600.0,785.1,5» 682 Полученная скорость укладывается в пределах допускаемых скоростей 0,1 — 0,16 м/сек.
Экспериментальная проверка горелок инфракрасного излучения с металлическими сетками показывает, что они могут работать на газе низкого и среднего давлений любой теплоты сгорания, если Лр,„, ~ ~ЛР„ Лр„,,— располагаемый напор газовоздушной смеси; ХЛр„— суммарные потери напора на преодоление сопротивления по всему тракту горелки. Суммарные потери напора в горелке складываются из потерь энергии во всасывающей камере (Л р, к ), в инжекторе (Лркн ) и в излучающей панели (Лрн„„), т. е, в металлических сетках: еЛРт = Лрн.к + Лрннм + Лрнзл Из трех составляющих потврь напора большая часть падает на преодоление гидравлического сопротивления сеток, расположенных в зоне высоких температур.
Так как объем раскаленных продуктов сгорания, протекающих через металлические сетки, более чем в 4 раза превышает объем холодной газовоздушной смеси, то гидравлическое сопротивление сеток может возрасти примерно в раз. 1б . Гидравлическое сопротивление сеток определяется по формуле Л =- — о- р, Р 2 см где $ — коэффициент гидравлического сопротивления сеток; — скорость выхода газовоздушной смеси в лг/сек; о— р — плотность газовоздушной смеси в кг. ек , р ° сек',м", оп еделяется по формуле Рг+ шрн 1+и где р — плотность смеси газа в кг ° сект/лгл; г г 4, о,— плотность воздуха в ке ° сек /м; и†отношение расхода воздуха к расходу газа, равное н'т а в коэффициент избытка воздуха для обеспечения беспламенного сжигания газа а=1,05; /.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
