книги / Нагревательные печи и устройства. Литейные печи и сушила
.pdf- ul
После определения расходов по таблицам 2-6 подбирается номер форсунки.
Существует другой расчетный способ выбора форсунок. В этом случае по заданной или установленной производительности форсун
ки |
Вф кг/час, избыточному давлению воздуха |
kg , проходяще |
||||
му через форсунку, |
и давлению мазута км определяются ее ос |
|||||
новные размеры - диаметр воздушного я мазутного сопла. |
||||||
|
Ддвметр во душного сопла находился по площади сечения |
|||||
кольцевой щели: |
|
У,6 |
9 |
|
||
|
|
|
/ = ----- ±2 — |
м \ |
|
|
|
|
|
ё |
3600 W g |
|
|
где |
oL |
- количество воздуха, проходящее через форсунку, |
||||
|
* |
« ’/час; |
|
|
|
|
|
Vу |
- скорссть истечения воздуха, |
|
|||
|
б |
|
|
--------- f |
|
|
|
|
wr £ r |
9f’ e |
м,се*' |
|
|
здесь t |
- коэффициент расхода, равный 0,6-0,7; |
|
||||
|
kg ~ избыточное давление воздуха, мм вод.ст,; |
|||||
|
|
- объемный |
вес |
воздуха. |
|
|
Скорость |
истечения |
воздуха не долдчна превышать |
40-60 м/сек. |
|||
Ло aiifiлогин диаметр мазутного сопла
i ~ в*р мг f"~3600WM
где Вф - расход мазута на форсунку, кг/час;
w- скорость истечення мазута;
м________ '
К =0-5У ^ у ^ ~ »!сек>
L |
r |
h |
здесь гьм- |
давление мазута, |
ш вод.ст.; |
удельный вес мазута, равный 950-960 кг/м3.
Скорость нотечения мазута практически равна 0,5-4,0 м/сек. Минимальный диаметр мазутного сопла во избежание засорения принимается равным 2,5-3,0 мм.
Горелки Дин сжигания газообразных топлив црименяются горелки,
которые классифицируются по месту смешения газа с воздухом и
давленлю газа. Беспламенными называются горелки, имеющие пред варительно# смешение газа с воздухом, а пламенными - горелки,
в которых происходит постепенное смешйше, |
начиная с горелки |
и кончая рабочим пространством печи. |
\ |
Беспламенные и пламенные горелки могут быть с высоким и низким давлением газа.
Квгштямвргаа гпрвлги сжигают готовую смесь газа с возду хом, которая предварительно приготовляется в специальных уст ройствах - смесителях. При скитании готовой смеси получается самый короткий факел, отсюда и название горелок - беспламен ные. Тошшвосжигавдая система, (рис. 14) состоит из трех эле
ментов: прибора цредварительного смешения газа с воздухом, трубопроводов для подачи готовой смеси и собственно горелки.
Как видно из рис. 14, приготовление смеси производится в смесителе инхекиионного типа, по конструкции напоминающем трубу Вентури. Газ подается под высоким давлением, а воздух засасывается из атмосферы инжекцией.
К категории беспламенных относятся также инжекционнае горелки, в которых смеситель совмещен с горелкой. Инжекционные горелки бывают одно-и двухступенчатые (рис. 15;. Односту пенчатые горелки применяются при количестве воздуха для горе ния, не превышающем 2,5 м3/м3 газа. При большем количестве воэдуха используютоя двухступенчатые инжекциоиные горелки, в которые в первую ступень подеется<40-60Х всего возДуха, не обходимого для полного горении,! во вторую ступень - осталь-
Ряс. 15. Одноступенчатая (а) и двухступенчат тая (б) ннжекционные горелки
вое количество. Беспламенные горелки с инхекционным смесите лем и индекционные горелки должны иметь высокое давление га за - от 500 до 15000 мм вод.ст.
Давление смеси для всех случаев составляет 20-150 мм вод. ст. При расчете горелки следует принимать давление смеси рав ным 100 мм вод. ст.
Беспламенные горелки с инхекцмонным смесителем применя ются в нагревательных печах для топлив с пониженной теплсиворностью г- максимум до 2200 ккал/нм8 \доменный, генераторный, смешанный газы),и в случаях, когда не требуется светящегося пламени значительной длины.
Беспламенные инжекционные горелки используются для сжи гания газов любой калорийности и'применяются в нагревательных печах, когда требуется высокая производительность.
Размеры беспламенных горелок в зависимости от'часового расхода газовоздушной смеси выбираются но таблицам справочной
литературы или определится расчетом.
Задаются следующие данные'для расчета:
1.Производительность одной горелку (по газу;^ нм3/час.
2.Теплотворная способность газа QH ккал/нм3.гор^
3.Расход воздуха при сжигании I нм3 газа,<2 мм /им3
4. |
Объемный вес газа |
г кг/нм3. |
' |
|
5. |
Температура |
газа перед горелкой |
£ °С . |
|
6. |
Температура |
воздуха |
перед горелкой t € °С |
|
Беспламенные горелки рассчитываются в следующем порядке: I. Определяется исходя из конструкции печи количество
горелок. Горелки в рабочем пространстве печи могут располагать ся в один или несколько рядов. Расстояние между горелками в ряду от 600 до 1200 мм.
Определяется общий расход газовоздушной смеси:
|
|
|
|
if* |
» |
|
где Вта£- расход газа с учетом неравномерности расхода, |
||||||
|
j |
нм3/час; |
|
|
|
|
|
Я * |
“ расход воздуха |
при сжигании единицы топлива, берет |
|||
|
|
ся из расчета горения топлива. |
||||
|
П р и м е ч а н и е . |
Если газ и |
воздух были предварит ельнс |
|||
подогреты, то определяется температура смеси |
||||||
|
|
1см~ |
'’ • |
Щ |
. |
|
|
|
О * * * |
К м |
|
||
где |
С, |
|
|
|||
теплоемкость смеси |
(ее следует брать равной* тепло |
|||||
|
см |
емкости воздуха), |
С, |
|
||
|
|
|
||||
тогда расход газовоздушной |
смеси |
|
||||
|
3. Определяется расход смеси на одну горелку: |
|||||
|
|
(J |
|
_ ^См_ |
|
|
|
|
см. гор |
|
п |
|
|
где |
/г - число горелок, шт. |
|
|
|||
|
4. Вычисляется площадь выходного |
отверстия горелки: |
||||
|
|
Тгор |
|
*СМ. гор |
м |
|
|
|
збор |
е wсм |
|||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
где £ - коэффициент истечения., который в зависимости от угла тоннеля (16-30°) равен О,850-С,675;
W r/f/- скорость гезоволдушной смесл.
%СМ |
У |
|
Хсм |
м/сек, |
||
|
|
|||||
здесь hctf давление |
смеси в горелке составляющее от 20 до |
|||||
150 мм вод.ст. |
(ь расчетах брать 100 мм вод.ст. |
|||||
„г/*- объемный вес смеси, |
|
|||||
„ » |
|
|
|
|
|
, 3 |
J - |
Т |
т |
т |
Г |
------------- KrfM » |
|
Л |
^ |
|
|
" |
||
(^ берется при t r |
; |
^ |
при |
). |
||
Скорость выхода смеси из носика инхекиионных горелок состав ляет 20-50 м/сек (при 0°С).
5.Определяется диаметр выходного отверстия горелки:
d. . . h J Z м . н.г V Ж
Для беспламенных горелок с отдельным смесителем в зави
симости от диаметра выходного отверстия находятся остальные размеры горелки л тоннеля (см. рис. 15,а).
Диаметр горелки 3)г ^ 2 d и г . Выходной-диаметр тоннеля D T =2t5 d H r >
•Длина тоннеля 3/, r - 6 d H r +30 мм
Длина горелки £ г колеблется в пределах 65-560 мм и за висит от толщины кладки печи.
Согласно расчетному диаметру выходного отверстия dHг и количеству горелок в табл. 7 выбирается отдельный инжекционный смеситель.
Для инхекционных горелок, кроме вышеприведенных параметров, находятся еще дополнительные.
6. Определяется скоростной напор в носике горелки:
^см
% . г Г |
мм tod. cm. |
|
29
7.Находится коэффициент сопротивления горелкя
€
Основные размеры беспламенных горелок конструкции 'Стальпроекта'дая низкокалорийных газов (теплотворность 900-2200 ккал/нм3)
Смеситель |
|
|
Выход, |
Диам. |
Вес, |
диам. |
подвода |
кг |
смесит .газа |
|
|
|
d r |
|
I |
3/4 |
*’ 5 |
|
|
|
II// |
3/4 “ |
I.B |
1 ^ 2 |
I |
2.7 |
2 П |
l" |
4.3 |
г Щ |
|
7,8 |
3 e |
1 ^ 2 " |
9,3 |
|
|
11,7 |
|
|
14,3 |
Чнрло горелок на один смеситель
|
I |
|
2 |
|
|
3 |
диам. |
диам. |
|
|
|
|
|
горел. носика |
3)Г |
d Hr |
J>r |
|
^ н г |
|
Эг |
горел. |
|
||||
ftkr — |
|
|
|
|
|
|
i ^ " |
Й .6 |
|
|
|
|
|
|
1 б |
|
|
|
|
|
|
16 |
|
II |
|
|
|
|
18 |
|
■13 |
|
|
|
|
20 |
|
14.5 |
|
|
|
|
20 |
|
14.5 |
|
|
|
|
22 |
|
В |
|
|
|
|
24 |
|
|
|
14,5 |
|
|
24 |
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
1/ |
' |
16 |
Т / # |
27 |
2 " |
21 |
17 |
||
21/2 |
30 |
IJ/2 |
|
17 |
||
80 |
30 |
|
21 |
|
|
19 |
33 |
|
,/23 |
|
|
|
|
|
37 |
2Щ |
. |
|
а |
|
|
II |
|
30 |
|
||
|
|
|
JT |
24 |
||
|
£ |
|
|
Т / |
26 |
|
100 |
80 |
33 |
2^2 |
26 |
||
|
50 |
|
37 |
|
|
30 |
|
|
|
80 |
|
|
|
125 |
61 |
100 |
39 |
|
37 |
|
150 |
|
43 |
100 |
|
||
67 |
|
50 |
|
41 |
||
где £ коэффициент сопротивления воздушного пути:
£hi
£=
вдесь к# - сопротивление воздушного пути, мм. вод.ст.;
£0 - коэффициент расхода смеси, берется из табл.8, где произведение тп характеризует расход газовоздушной смеси в объемных и весовых единицах:
т = 1 + аС, - объемное количество,
- весовое количество.
Т а б л и ц а
Величина коэффициента расхода смеси
т п
До |
5 |
0,9 |
5 - 9 |
0,93 |
|
^ |
9 |
0,97 |
8. Находится диаметр сопла горелки:
-— — 'У-Г— мм.
9.Определяется величина требуемого давления газа перед горелкой:
Р = 6 'к ^ |
_ мм €од. cm. |
|
г |
Г п* г |
|
Согласно расчетному диаметру сопла горелки cLr и диаметру |
||
выходного отверстия dHf по |
табл. 9,10 ,11 выбирается в зависимос |
|
ти от количества воздуха, |
требующегося для сжигания I м3 газа |
|
(с учетом его теплотворности), одно-или двухступенчатая инжекционная горелка.
Пламенные горелки имеют постепенное смешение газа с возду хом, начиная с горелки и кончая рабочим пространством печи.
Они изготовляются трех разновидностей: щелевые, турбулентные и диффузионные.
В щ е л е в ы х г о р е л к а х ( Г щ ) образование смеси
начинается не выходном конце горелки и заканчивается в специаль ной огнеупорной тоннельной вставке,, устанавливаемой в стенке печи. Эти горелки по способу подводки' газа и воздуха делятся на три типа: с односторонним подводом газа и воздуха Щ 0: двухсторонним подводом ГЩЦ (рис. 16) и комбинированные Щ К .
П р и м е ч а н и е . В щелевой горелке с односторонним
подводом,в отличие от горелки с двухсторонним подводом, газ
Т а 0 л и q а 9
Основные размеры иджекционных одноступенчатых горелок конструкции ^талыфоекта'для низкокалорийных газов
(900 - 2200 ккад/нм3)
Обозначение |
Диаметр носика |
горелки |
горелки |
|
cLH.r • “ * |
Н15/ dr |
15 |
H/I8 d r |
18. |
H/2I dr |
21 |
Н/24 dr |
24 |
Н/28 dr |
28 |
Н/32 d r |
32 |
Н/37 dr |
37 |
Н42/ d r |
42 |
Н48/ d r |
48 |
Е56/dr |
56 |
H65! d r |
65 |
ШЪ/d r |
75 |
Н86/ d r |
86 |
Ш&/4Г |
100 |
HII6!d r |
116 |
EL34/dr |
134 |
HI5K/dr |
154 |
ШЛй/d r |
178 |
B205/dr |
205 |
B23S/dr |
235 |
Диаметр под |
Вес горелки, |
вода газа |
кг |
d t ДОймы |
|
3/4 |
5,4 |
3/4 |
5,7 |
I |
6,3 |
I |
9,5 |
l V 4 |
10,6 |
l V 4 |
II,I |
II/4 |
14,1 |
2 |
16,9 |
2 |
23,6 |
2 |
27,4 |
2V 2 |
44,6 |
3 |
44,7 |
1/2 |
81,3 |
1/2 |
97,5 |
1/2 |
128,0 |
3/4 |
190,0 |
3/4 |
258,0 |
I |
343,0 |
I |
479,0 |
I |
531,0 |
П р и м е ч а н и е . Диаметр сопла горелки dr (мм) берется по расчету.
Основные размеры инжекционных одноступенчатых горелок коснтрукции,#Сталъпроекта#ддя высококалорийных газов
Обозначение |
Диаметр носика |
горелки |
горелки а н г . |
|
мм |
вis/d r |
15 |
Ый/d r |
18 |
В21/ dr |
21 |
ЫА/d r |
24 |
Ый/dr |
28 |
Ый/d r |
32 |
ЫП/d r |
37 |
Ый/d r |
42 |
Ый/d r |
48 |
Ый/d r |
56 |
Ый/d r |
65 |
Ъ1Ь/dr |
75 |
Ый/d r |
86 |
BI00/d r |
100 |
Ы 1 Ш Г |
116 |
B134/dr |
134 |
Ы М/dr |
154 |
ЫПЪ/d f |
178 |
В205/d r |
205 |
Диаметр под |
Вес го] |
вода газа |
кг |
CL .дюймы |
|
1/2 |
5,1 |
1/2 |
5.3 |
1/2 |
5,6 |
1/2 |
8.8 |
1/2 |
9,0 |
1/2 |
9,8 |
1/2 |
14,3 |
1/2 |
14,8 |
1/2 |
21,0 |
3/4 |
26,0 |
3/4 |
33,5 |
3/4 |
35,2 |
I |
58,7 |
I |
81,0 |
l V 4 |
107,0 |
1 ^ 4 |
151,0 |
I1 / 2 |
216,0 |
lV2 |
240,0 |
2 |
342,0 |
B235/dr |
235 |
2 |
401,0 |
П р и м е |
1 в I |
I 1 , Даамвтр сопла горела |
dr im, |
Основные размеры ннхекционных двухступенчатых горелок конструкции ^Теплопроекта*
Обоз |
Тепло- |
Диаметр |
Диаметр |
Диаметр |
Произвол., ggt*»- |
||
наче |
творн. |
носика |
сопла |
подвода |
нм3/час |
газа, |
|
ние |
газа, |
горелки |
горелки |
газа |
(максим.) |
||
горел |
QZ> |
|
dr ,** |
d .дюймы |
мм вод, |
||
ки |
|
|
|
|
ст. |
||
|
/скал/нм |
|
|
|
|
|
|
|
1300 |
15 |
19 |
I |
10 |
1000 |
|
ГВ-2 |
2000 |
16 |
22 |
3/4 |
8 |
2000 |
|
|
4000 |
18 |
24 |
1/2 |
4 |
3000 |
|
|
1300 |
27 |
38 |
1 ^ 2 |
35 |
1000 |
|
ГВ-4 |
2000 |
29 |
40 |
1 ^ 4 |
28 |
2000 |
|
|
4000 |
33 |
45 |
I |
14 |
3000 |
|
|
1300 |
37 |
51 |
2 |
65 |
1000 |
|
ГВ-5 |
2000 |
39 |
54 |
i V 2 |
52 |
2000 |
|
|
4000 |
44 |
60 |
1 ^ 4 |
27 |
3000 |
|
ГВ-6 |
1300 |
48 |
72 |
21^2 |
105 |
1000 |
|
2000 |
50 |
74 |
2 |
85 |
2000 |
||
|
4000 |
56 |
79 |
1У2 |
43 |
3000 |
|
ГВ-7 |
1300 |
56 |
81 |
21 / 2 |
140 |
1000 |
|
2000 |
57 |
83 |
2 |
115 |
2000 |
||
|
|||||||
|
4000 |
65 |
92 |
1 ^ 2 |
60 |
3000 |
|
|
|
||||||
ГВ-8 |
1300 |
68 |
98 |
3 |
210 |
1000 |
|
2000 |
|||||||
69 |
100 |
2Х/2 |
165 |
2000 |
|||
|
|||||||
|
4000 |
78 |
И З |
2 |
87 |
3000 |
|
|
|
||||||