Расчёт инжекционной горелки низкого давления (атмосферной)

 

Определить основные конструктивные размеры инжекционной горелки низкого давления:

-давление газа перед горелкой 2000 Па=204  кгс/м²;

-расход газа на горелку 1,5 м /ч.

Исходные данные принять по результатам решения задачи 2.

Решение

1. Средняя скорость истечения газа из сопла, м/с,

υ = φ·

υ = 0,85·  = 59,4  м/с.

2. Площадь, мм , и диаметр, мм, поперечного сечения сопла

f = 10 ·V /(3600·υ )

f = 10 ·1,5 /(3600·59,4) = 7,02 мм ;

D =

D =  = 2,99 мм.

3. Диаметр горла смесителя

D = D ,

где   ρ_в = 1,293 кг/м

n = (0,4 ÷ 0,6)·V

n = 0,5·10,43 = 5,2 м / м ;

D = 2,99· = 22,6  мм.

4. Диаметры конфузора и диффузора

D = (1,5 ÷ 2,0)·D

D = 1,75·22,6 = 39,6 мм;

D = (2,0 ÷ 2,2)·D

D = 2,1·22,6 = 47,5  мм.

5. Длина конфузора

l = (1,5 ÷ 2,0)·D

l = 1,75·22,6  = 39,6 мм.

6. Длина горла смесителя

l = (1,0 ÷ 2,0)·D

l = 1,5·22,6 = 34,0 мм.

7. Длина диффузора

l = (D - D )/[2tg·(β/2)]

l = (47,5-22,6)/[2tg·(6/2)] = 237,7  мм.

8. Суммарная площадь огневых отверстий горелочного насадка

Σf = V ·(1+n)/(3600·υ ),

где υ - скорость истечения газовоздушной смеси из огневых отверстий, м/с; определяем по рис. 18 [3], при α = 0,5 и d = 5,0 мм - υ = 2,8 м/с.

Σ f = 1,5·(1+5,2)/(3600·2,8) = 0,000925 м .

9. Число отверстий

N = 4·Σf /(π·d )

N= 4·0,000925·/(3,14·0,005 ) = 47 отверстий.

10. Выбор оптимальных расстояний s между осями горелочных отверстий для обеспечения беглости пламени, но без слияния отдельных факелов друг с другом, производим по табл. 23 [3].

s = 12 мм;

s = 17 мм;

принимаем

s = 15 мм.

    11. Длина коллектора горелочного насадка при наиболее распространённом двухрядном расположении огневых отверстий

l = (N - 1)·s/2 + 4·s = (47-1)·15/2+4·15 = 406 мм.

12. Оптимальное расстояние от обреза сопла до входного сечения горла смесителя

l = (0,5 ÷ 1,4) D

l = 0,95·22,6 = 21,5 мм.

Рисунок 3 – Инжекционная горелка низкого давления

 

Литература

 

 

1. Ионин А.А. Газоснабжение: Учеб. для вузов.-4-е изд., перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1989.- 439 с.: ил.- ISBN 5-274-00006-1

2. Скафтымов Н.А. Основы газоснабжения. - Л.: Недра, 1975.-343 с. 

3. Пешехонов Н.И. Проектирование газоснабжения (примеры расчёта).-К.: Будiвельник, 1970.-148 с.

4. «Газоснабжение». Типовая программа, методические указания и контрольные задания для студентов-заочников специальности 1208(29.07)/ Сост. Б.А.Жнякин, В.И.Захаров.-Макеевка, МИСИ.-1989.-40 с.