ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретические основы процесса в смесителе горелок из "Инжекционные горелки для природного газа Изд.2" Р1нжекционные горелки с активной воздушной струей рассчитывают как при конструировании, так и перед эксплуатацией в новых условиях, т. е. различают конструктивный и поверочный методы расчета. [c.18] Цель конструктивного расчета — найти основные размеры горелок. Единичную мощность, параметры воздуха и газа, давление (или разрежение) в топочном пространстве определяют в этом случае заданием. [c.18] Газ из сети поступает в регулятор, где давление его снижается и автоматически устанавливается равным давлению воздуха перед горелкой. В отдельных случаях давление газа за регулятором может поддерживаться равным давлению в топке или атмосферному давлению. [c.19] В горловине смесителя потоки воздуха и газа перемешиваются, в результате чего в сечении С—С смесь более однородна и имеет среднюю скорость Шс. В зависимости от выбранной площади поперечного сечения горловины смесителя (следовательно, и скорости смеси) статическое давление по ее длине может изменяться или сохраняться постоянным. [c.20] Из-за снижения скорости смеси в диффузоре происходит повышение статического давления. В пределах диффузора вследствие интенсивной турбулизации потока происходит дополнительное перемешивание газа с воздухом. Прелюде чем выйти в горелочный тоннель (или топку), смесь проходит через конфузорную головку, назначение которой — выравнить профили скоростей по сечению, подавить пульсационные составляющие и увеличить скорость смеси у стенок. Суживающаяся головка снижает возможность проскока пламени в корпус горелки, особенно при понижении нагрузки. [c.20] При расчете инжекционных горелок для природного газа с активной воздушной струей рассчитывают, во-первых, процесс в смесителе, в том числе сопротивления по трактам газа и смеси, и, во-вторых, основные размеры горелки. Расчет процесса, производимый с использованием классических уравнений сохранения количества движения и энергии, позволяет установить минимально необходимое для работы горелки давление воздуха и скорости в характерных сечениях горелки. По найденным скоростям и расходам, а также на основе установившихся в практике соотношений определяют основные размеры горелки. [c.20] Исходными данными для расчета являются величины, определяемые технологическим заданием (тепловая мощность горелки, характеристика газа, коэффициент избытка воздуха, давление или разрежение в рабочем пространстве печи, температура воздуха и др.), а также величины, принимаемые в расчете на основании опытных или справочных данных (коэффициенты, учитывающие потери, турбулентная скорость распространения пламени, углы конусности сопла, диффузора, головки и др.). [c.20] Фг — коэффициенты потери скорости воздуха и газа при истечении их из воздушного и газового сопел, а также смеси в камере смешения и диффузоре f , /2, fa — площади проходных сечений проточной части горелки в соответствующих индексам сечениях в ж . [c.21] Теоретическая скорость воздуха в сечении 1—1 может быть найдена по формуле гидравлики, так как давление воздуха и перепад его давлений при истечении обычно не превышают 500— 1000 мм вод. ст., т. е. [c.21] Если воздух подводится к соплу по прямому участку и со значительной скоростью, то при определении тееретической скорости воздуха в сечении 1—1 следует учитывать начальную скорость воздуха Шо. [c.21] Для круглых сопел и отверстий коэффициент ф1 может иметь значения от 0,6 до 0,98. Рекомендуемый профиль сопла, достаточно простого для изготовления и обладающего высоким коэффициентом скорости, приведен на рис. 12. [c.22] На рис. 13 изображены графики зависимости коэффициента расхода сопел двух типов от угла их конусности. [c.22] При конструировании смесителей горелок с подводом газа через одно центральное сопло или через ряд сопел (см. рис. 3 и 4) коэффициент потери скорости ф1 относится к входной (конфузор-ной) части смесителя и его значение можно принимать, также пользуясь данными графика рис. 13. [c.22] В дальнейшем эту скорость и соответствующее ей сечение горловины смесителя будем называть изобарными. [c.23] В горелках рассматриваемого типа массовый коэффициент инжекции лежит в пределах 0,05—0,10 и только для горелок, работающих с а = 0,2- 0,5, он достигает 0,2- 0,5. [c.25] Уравнение (17) —основная расчетная зависимость, которая связывает величину необходимого для горелки давления воздуха с внутренним сопротивлением смесителя и внешними сопротивлениями по тракту газовоздушной смеси. [c.25] Действительно, согласно формуле (17) внутреннее сопротивление смесителя характеризуется величиной, стоящей в квадратных скобках. Эта величина представляет собой коэффициент внутреннего сопротивления смесителя, отнесенный к перепаду давления в воздушном сопле. При неизменном значении суммы внешних сопротивлений Zh и принятых коэффициентах фь фг, фз необходимое для смесителя давление воздуха будет минимальным при его осевом подводе (когда созр = 1) и некоторых значениях коэффициентов пит. [c.26] Значение фз сильно зависит от профиля и качества изготовления диффузора. В среднем для хорошо выполненного диффузора с прямолинейными образующими фз = 0,9, тогда Яопт = 0,84. Отклонение значения п на 10—15% от оптимального практически на показатели работы смесителя не влияет. [c.26] С увеличением коэффициента т внутреннее сопротивление смесителя снижается. Значение т следует принимать исходя из конструктивных соображений. При этом надо иметь в виду, что создание скорости газа связано с некоторым перепадом статического давления в газовых соплах Д/ir , который составляет часть общего падения давления A/Zr, названного нами стабилизирующим сопротивлением. [c.26] Для всех конструкций инжекционных горелок и смесителей АЛгс АЯв. В процессе наладки горелка должна настраиваться для сжигания газа с различной теплотой сгорания, что в свою очередь связано с изменением значения Имея в виду это обстоятельство, перепад давления, связанный с созданием скорости газа, следует принимать не более (0,6- 0,7) А/ г. [c.26] Вернуться к основной статье