книги из ГПНТБ / Несенчук, А. П. Тепловые расчеты пламенных печей для нагрева и термообработки металла учеб. пособие

После этого по 0раСч и рг.Расч и графикам (рис. 9.13 и 9.14) устанавливаем типоразмер горелочного устройства. Давление воз­ духа рв перед горелкой находится в соответствии с ее типоразмером В по графикам (рис. 9.15), которые составлены для сопел обеих разновидностей. Выбор на этом тем не менее не заканчивается. Дело в том, что при а=?М,05 и Онр=?^8500 ккал/нм3 нанесенный на оси

Рис. 9.15. Характеристики горелок ГНП (типы А и Б):

1—9—соответственно ГНП-1, ГНП-2, ГНП-3, ГНП-4, ГНП-5, ГНП-6, ГНП-7, ГНП-8, ГНП-9.

О80 160 РЁ(оти),кг/м2

ординат расход воздуха не отвечает действительному. Поэтому, определив V= 1,050 Ѵо ѵ_ 0 73 и найдя из рис. 9.15 значение рв, вносим

поправку на а и уо.г- Действительное значение давления воздуха перед горелкой, которое впоследствии учитывается при определении суммарного сопротивления воздушного тракта печи, подсчитывается по формуле

<2ир и а;

1Ѵѵ=073— то же, но при Qhp= 8500 ккал/нм3, а=1,05.

Наиболее важные установочные размеры горелок ГНП приве­ дены в табл. 9.6.

9.4.1.Выбрать двухпроводную горелку для камерной печи. Согласно тепл

позволяющий подогревать воздух, идущий на горение, до 200° С. Давление при­ родного газа перед горелкой составляет 140 кГ/м2.

171

Для камерных печен с небольшой площадью активного пода применяются короткофакельные горелки. Так как расход топлива на печь небольшой, целе­ сообразнее принять к установке горелки ГНП с исполнением сопла по варианту А.

Из условии равномерного обогрева рабочего пространства печи, а также учитывая конструктивные соображения, па іпечн устанавливаем шесть горелок. Тогда

где

76

k = ------=0,76.

100

Расчетное давление газа определяется по формуле (9.17):

Используя графики (рис. 9.13), находим, что к установке па печь следует принять горелки ГНП-З (типоразмер определялся при Врпсч = 20 и рг.рас,, =260).

Давление воздуха перед горелочным устройством (рис. 9.15) р„ = І10 кГ/м". Действительное давление воздуха перед горелкой рассчитываем по выражению

(9.18)

8500 9,25

8350 10,15

где IVV=0.73 = 10,15 нм3/нм3.

Таким образом, печь должна быть укомплектована шестью горслочиымп устройствами ГНП-З, причем давление воздуха перед горелками составляет

104кГ/м3.

9.5.ДВУХПРОВОДНЫЕ ГОРЕЛКИ ДМ, ДС И ДБ

Государственным институтом Стальпроект для газообразного топлива разработаны горелки типов ДМ, ДС и ДБ, предназначен­ ные соответственно для малого (ДМ), среднего (ДС) и большого (ДБ) расхода топлива.

Двухпроводные горелки малой производительности (ДМ) при­ меняются для низкокалорийного (ДНМ) (рис. 9.16) и высококало­ рийного (ДВМ) (рис. 9.17) топлив. Имеется по пять типоразмеров горелок ДНМ и ДВМ, крайними из которых являются ДНМ-20 (ДВМ-20) и ДНМ-50 (ДВМ-50). Основные установочные размеры горелок ДНМ и ДВМ приводятся в табл. 9.7 и 9.8.

Наряду с горелками малой производительности для низко- и высококалорийного газообразного топлива принято по шести типо­ размеров горелок средней производительности. Крайними типораз­ мерами двухпроводных горелок средней производительности (ДС)

являются ДНС-60 (ДВС-60) и ДНС-150 (ДВС-150) (рис. 9.18, 9.19).

172

Установочные размеры горелок ДС, рассчитанных для работы на низкокалорийном топливе (ДНС), приведены в табл. 9.9. Соответ­ ственно установочные размеры горелок ДВС иллюстрируются табл. 9.10.

Если необходимо выбрать горелку с большим расходом газо­ образного топлива, следует обращаться к горелкам ДНБ и ДВБ, предназначенным для топлив с низкой и высокой теплотворной спо-

Рнс. 9.18. Общин вид двухпроводной горелки ДНС:

/ — газовое сопло; 2 — воздушная коробка.

собностыо. Разработано по 11 типоразмеров каждого из видов го^ релок ДБ (рис. 9.20 и 9.21). Основные установочные размеры таких горелок приведены в табл. 9.11—9.12.

Двухпроводные горелки ДМ, ДС и ДБ могут работать как на холодных (20°С), так и на подогретых до 400°С воздухе и топливе. Горелки рассчитаны для сжигания топлива низкого и среднего дав­ ления.

173

Т а б л . 9.8. Установочные размеры горелок ДВМ

174

Т а б л . 9. 10. Установочные размеры горелок ДВС

Типоразмер горелки

Установочный

Т а б л . 9.12. Установочные размеры горелок ДВБ

175

Рис. 9.19. Общий вид двухпроводной горелки ДВС:

/ — газовое сопло; 2 — воздушная коробка.

Рис. 9.20. Общий вид двухпроводной горелки ДНБ:

/ — газовое сопло; 2 — воздушная коробка.

Рис. 9.21. Общин вид двухпроводной горелки ДВБ:

/ — газовое сопло; 2 — воздушная коробка.

Выбор горелки заключается в определении ее типоразмера, диаметра газового сопла, а также проверке скоростей в подводящих воздухо- и газопроводах, входном сечении в смесительный участок (сечение, проходящее через срез сопла) и смеси в кратере горелки. Особо важное значение для смесеобразования имеют скорости в вы­ ходном сечении сопла. При выполнении такого рода проверки нужно

Рис. 9.22. Номограмма для выбора диаметра газового сопла горелок ДВМ, ДНМ, ДВС, ДНС, ДВБ, ДНБ в зависимости от расхода топлива.

иметь в виду, что скорость воздуха на входе в горелку должна быть

При выборе типоразмера горелки и диаметра газового сопла все расчеты, связанные с использованием графиков (рис. 9.22—9.28),

где ВГ— расход топлива на одну горелку, нм3/ч (нм3/сек). Расчетный расход воздуха

Т а б л . 9.13. Коэффициент kt для газообразных жидкостей (природный газ, воздух)

Коэффициенты kt и ky могут быть выбраны по табл. 9.13—9.14. Выбор горелки начинается с определения ее типоразмера. Типораз­ мер находят в соответствии со значениями рг и Ѵрасч по графикам (рис. 9.23—9.28). Такой выбор осуществляется с учетом теплотвор-

горелки и используя значения рГ и Врасч, по графикам (рис. 9.22) находят диаметр газового сопла dc. Затем по табл. 9.7—9.11 при­ нимают диаметр воздушного di и газового dz патрубков и диаметр кратера горелки dK. Используя секундный расход и диаметр, опре­ деляют скорость воздуха, топлива и смеси в характерных для горелки сечениях. И если окажется, что найденные скорости лежат в допустимых пределах, то на этом выбор горелки заканчивается. Заметим, что очень важно выдержать должное отношение скоростей воздуха и газа во входном сечении смесительного участка горелки

(соответствует сечению, проходящему через срез сопла). Отношение входных скоростей лежит в пределах 1:2, но не превышает 1:3—1:4. Эти скорости могут быть выбраны по графику (рис. 9.29) и по зна­ чениям у и р.

9.5.1. Выбрать горелку для сжигания природного газа с теплотворной спос ностью 8350 ккал/нм3. Производительность горелки составляет 75 нм3/ч. Топливо сжигается при коэффициенте избытка воздуха 1,08. Температура топлива и воз­ духа перед горелкой соответственно равны 20 и 300° С. Давления газа н воздуха перед горелкой составляют 500 и 100 кг/м2.

К установке, видимо, придется принять горелку типа ДВМ или ДВС. Производим выбор типоразмера горелки, для чего определяем расчетную

производительность горелки по воздуху. По табл. 3.1 находим значения

Скорость смеси в кратере

0,323-4

W c a = —- ;■■_____ =24,5 м/сек. 3,14 - 0,1.302

Скорость воздуха на входе в горелку

1090-4

= 9,65 м/сек.

3,14-0,22-3600

Скорость топлива на входе в горелку

180