4. Пример поверочного расчета вертикальной щелевой горелки
Дано: горелка вертикальная щелевая для котла ДКВР-4 тепловой мощностью 0,7 Гкал/ч; газ – Игрим-Серов. Давление газа перед горелкой 10 кПа. Температура газа 20 С, температура воздуха 300 С.
Рассчитываем теоретически необходимое количество воздуха:
9,68 м3/м3.
Определяем расход газа и воздуха на горелку:
м3/с;
м3/с.
По конструктивным данным рассчитываем площадь сечения для прохода воздуха и газа:
м2;
0,25710–3 м2.
Далее определяем скорость истечения газа и воздуха при температуре газа 20 С. Рекомендуемый диапазон скоростей истечения горючего газа и воздуха, который получен на основе длительной эксплуатации таких горелок: для газа – 50–100 м/с, для газовоздушной смеси – 25–30 м/с.
9,1 м/с;
91,87 м/с.
Определяем необходимое давление газа и воздуха перед горелкой, уточняя плотность используемого газа следующим образом:
кг/м3;
кг/м3;
кг/м3;
Па;
Па.
6. Определяем
глубину проникновения газовых струй в
поток воздуха. Угол между направлением
потока воздуха и газовых струй берут
из конструктивных данных: = 45,
шаг между отверстиями S = 14 мм;
относительный шаг
,k = 1,8.
29 мм.
Далее рассчитывают диаметр расширившейся струи:
22 мм.
Рис. 8. Схема газораспределения
Таблица 1
Характеристики вертикальных щелевых горелок для котлов ДКВР
|
Характеристика |
ДКВР-2,5 |
ДКВР-4 |
ДКВР-6 |
ДКВР-10 |
ДКВР-20 |
|
Число горелок на котле, шт. |
2 |
4 |
4 |
4 |
6 |
|
Номинальная тепловая мощность горелки, Гкал/ч |
0,88 |
0,770 |
1,15 |
1,74 |
2,27 |
|
Давление воздуха, Па |
450 |
300 |
550 |
600 |
900 |
|
Число газовыпускных отверстий на горелку, п |
82 |
82 |
96 |
140 |
132 |
|
Размеры, мм: |
|
|
|
|
|
|
Н1 |
670 |
670 |
770 |
1090 |
1090 |
|
d |
2,2 |
2,0 |
2,3 |
2,4 |
2,7 |
Примечание. Шаг между газовыпускными отверстиями14 мм, для котлов ДКВР-20 – 15 мм.
Таблица 2
Характеристики горелок Г-0,4 и Г-1,0
|
Характеристика |
Г-0,4 |
Г-1,0 |
|
Номинальная тепловая мощность горелки, Гкал/ч |
0,377 |
0,963 |
|
Номинальное давление газа, Па |
300 |
850 |
|
Давление воздуха, Па |
300 |
1150 |
|
Коэффициент избытка воздуха |
1,05 |
1,03 |
|
Диаметры, мм: |
|
|
|
D1 |
87 |
160 |
|
D2 |
48 |
76 |
Таблица 3
Характеристики горелок ГГВ
-
Характеристика
ГГВ-10
ГГВ-25
ГГВ-50
ГГВ-75
ГГВ-100
ГГВ-150
ГГВ-200
ГГВ-350
ГГВ-500
ГГВ-750
Номинальная тепловая мощность горелки, Гкал/ч
0,104
0,244
0,504
0,8/0,74
1,0
1,49/1,44
2,0/1,98
3,5/3,48
4,8/4,97
7,45
Номинальное давление воздуха, Па
1600
1600
1600
1600
1600
1600
1600
1600
1600
1600
Число отверстий-сопел для входа газа, п
12/12
24/28
16/36
12/36
12/36
12/36
12/36
12/36
12/36
24/36
Диаметры, мм: d
2,76/1,4
3,0/1,0
5,0/1,7
7,7/2,2
8,7/2,5
11,0/3,0
12,2/3,5
16,3/4,75
205/5,8
17,3/17,0
D1
68
126
152
168
192
210
270
330
386
460
D2
33
91
117
133
157
175
235
295
351
425
Примечания. 1. В числителе даны характеристики горелок при работе на газе с номинальным давлением 2 кПа, в знаменателе – с давлением 30 кПа.
2. Тепловая мощность ГГВ-150, согласно государственным испытаниям, достигает 1,79 Гкал при давление газа 2,8 кПа и воздуха 2,3 кПа.
Таблица 4
Характеристики горелок для котлов ПТВМ
-
Характеристика
ПТВМ-30М
ПТВМ-50
ПТВМ-100
Число горелок на котл, шт.
6
12
16
Номинальная тепловая мощность горелки, Гкал/ч
5,61
7,65
Номинальное давление газа, кПа
17,80
25,00
Давление воздуха, Па
500
Минимальный коэффициент избытка воздуха
1,09
Диаметры, мм: D1
346
346
D2
50
50
Примечание. Число отверстий различных диаметров приведены на чертеже.
Таблица 5
Характеристики горелок ГМГм
|
Характеристика |
ГМГ-1,5м |
ГМГ-2м |
ГМГ-4м |
ГМГ-5м | |
|
Номинальная тепловая мощность горелки, Гкал/ч |
1,35 |
1,5 |
2,0 |
4,0 |
5,0 |
|
Номинальное давление, кПа: |
|
|
|
|
|
|
газа |
3,80 |
5,00 |
3,60 |
3,80 | |
|
воздуха первичного |
1,25 |
1,20 |
1,20 | ||
|
воздуха вторичного |
0,75 |
0,90 |
0,90 |
0,80 |
0,75 |
|
Число газовыходных отверстий диаметром d1/d, п |
9/12 |
9/12 |
12/12 | ||
|
Диаметры, мм: |
|
|
|
|
|
|
D1 |
232 |
255 |
362 | ||
|
D2 |
142 |
165 |
272 | ||
|
d |
6,8 |
8,0 |
11,5 |
14,0 | |
|
d1 |
6,5 |
6,5 |
8,8 |
10,0 | |
Таблица 6
Характеристики горелок РГМГ
|
Характеристика |
РГМГ-10 |
РГМГ-20 |
РГМГ-30 |
|
Номинальная тепловая мощность горелки, Гкал/ч |
11,09 |
22,27 |
33,45 |
|
Номинальное давление топлива, кПа |
19,50 |
34,00 |
41,20 |
|
Давление воздуха, кПа: |
|
|
|
|
первичного |
7,00 |
7,30 |
9,00 |
|
вторичного |
1,00 |
1,50 |
2,56 |
|
Коэффициент избытка воздуха |
1,05 |
1,06 |
1,06 |
|
Число газовыходных отверстий, п |
16 |
20 |
21 |
|
Диаметры, мм: |
|
|
|
|
d |
14 |
16 |
18 |
|
D1 |
542 |
632 |
717 |
|
D2 |
192 |
282 |
367 |
Таблица 7
Характеристики горелок ГМ
|
Характеристика |
ГМ-2,5 |
ГМ-4,5 |
ГМ-7 |
ГМ-10 |
|
Номинальная тепловая мощность горелки, Гкал/ч |
2,5 |
4,5 |
6,38 |
10,8 |
|
Номинальное давление, кгс/м2: |
|
|
|
|
|
газа |
0,25 |
0,3 |
0,2 | |
|
воздуха |
80 |
90 |
102 | |
|
Коэффициент избытка воздуха |
1,1 |
1,04 |
1,05 | |
|
Число газовыходных отверстий, п |
19 |
16 | ||
Продолжение табл. 7
|
Характеристика |
ГМ-2,5 |
ГМ-4,5 |
ГМ-7 |
ГМ-10 |
|
Диаметры, мм: |
|
|
|
|
|
D1 |
330 |
375 |
434 |
450 |
|
D2 |
0 | |||
|
d1 |
606 |
7,5 |
9 |
12,8 |
Примечание. Характеристики горелок ГМ-7 и ГМ-10 приведены по результатам государственных испытаний при разрежении в топке 20–30 Па.
Таблица 8
Попутные и промышленные газообразные топлива
|
Газ |
Состав, % |
| ||||||||||
|
СН4 |
С2Н6 |
С3Н8 |
С4Н10 |
С5Н12 |
N2 |
CO2 |
H2S |
СО |
Н2 |
Н2О | ||
|
Башнефтьгаз |
50,0 |
22,0 |
9,8 |
1,2 |
0,4 |
16,6 |
– |
– |
– |
– |
– |
10280 |
|
Куйбышев-нефть |
58,0 |
17,2 |
7,4 |
2,0 |
0,5 |
13,6 |
0,8 |
0,5 |
– |
– |
– |
9970 |
|
Коксовый завод |
25,5 |
2,3 |
– |
– |
– |
3,0 |
2,9 |
– |
6,5 |
59,8 |
– |
4050 |
|
Игрим-Серов |
95,7 |
1,9 |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
1,3 |
– |
– |
– |
0,2 |
– |
8710 |
|
Первомайск-Сторожевка |
62,4 |
3,6 |
2,6 |
0,9 |
0,2 |
30,0 |
0,1 |
– |
– |
– |
– |
8760 |
|
Бухара-Урал |
94,9 |
3,2 |
0,4 |
0,1 |
0,1 |
0,9 |
0,4 |
– |
– |
– |
– |
8770 |
|
Доменный газ |
0,1 |
– |
– |
– |
– |
55,1 |
10,2 |
– |
30,1 |
2,2 |
2,3 |
1000 |
,
ккал/м3
Соотношения между единицами физических величин:
1 кгс/см2 = 9,807104 Па; 1 мм рт. ст. = 133,3 Па; 1 мм вод. ст. = 9,8 Па; 1 Гкал/ч = 1,16 МВт.