Пример поверочного расчета вертикальной щелевой горелки

Дано: горелка вертикальная щелевая для котла ДКВР-4, тепловой мощностью 0,7 Гкал/час; газ – Игрим-Серов. Давление газа перед горелкой – 10 кПа. Температура газа 20°С, температура воздуха – 300°С.

1. Рассчитываем теоретически необходимое количество воздуха

9,68 м³/м³.

2. Определяем расход газа и воздуха на горелку

м³/с.

3. По конструктивным данным рассчитывают площади сечения для прохода воздуха и газа:

м²;

0,257×10^{-3 м2}.

4. Далее определяют скорости 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 скорость истечения – 50-100 м/с, для газовоздушной смеси 25-30 м/с.

9,1 м/с;

91,87 м/с.

5. 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: b=45°;

шаг между отверстиями S=14 мм; относительный шаг , k =1,8:

29 мм.

7. Далее рассчитывают диаметр расширившейся струи

22 мм.

Рис. 8. Схема газораспределения

Таблица 1

Характеристика вертикальных щелевых горелок для котлов ДКВР

Характеристика	ДКВР-2,5	ДКВР-4	ДКВР-6	ДКВР-10	ДКВР-20
Число горелок на котле, шт.
Номинальная тепловая мощность горелки, Гкал/час	0,88	0,770	1,15	1,74	2,27
Давление воздуха, Па
Число газовыпускных отверстий на горелку п
Размеры, мм:
Н ₁
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/час	0,377	0,963
Номинальное давление газа, Па
Давление воздуха,Па
Коэффициент избытка воздуха	1,05	1,03
Диаметры, мм
D ₁
D ₂

Таблица 3

Характеристика 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/час	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
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
D ₁
D ₂

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.

Таблица4

Характеристики горелок для котлов ПТВМ

Характеристика	ПТВМ-30м	ПТВМ-50	ПТВМ-100
Число горелок на котле
Номинальная тепловая мощность горелки, Гкал/час	5,61	7,65
Номинальное давление газа, кПа	17,80	25,00
Давление воздуха, Па
Минимальный коэффициент избытка воздуха	1,09
Диаметры, мм, D ₁
D ₂

Примечание: Число отверстий различных диаметров приведены на чертеже

Таблица 5

Характеристика горелок ГМГм

Характеристика	ГМГ-1,5м	ГМГ-2м	ГМГ-4м	ГМГ-5м
Номинальная тепловая мощность горелки, Гкал/час	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 п диаметром d ₁/ d	9/12	9/12	12/12
Диаметры, мм
D ₁
D ₂
d	6,8	8,0	11,5	14,0
d ₁	6,5	6,5	8,8	10,0

Таблица 6

Характеристика горелок РГМГ

Характеристика	РГМГ-10	РГМГ-20	РГМГ-30
Номинальная тепловая мощность горелки, Гкал/час	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
Диаметры, мм
d
D ₁
D ₂

Таблица 7

Характеристики горелок ГМ

Характеристика	ГМ-2,5	ГМ-4,5	ГМ-7	ГМ-10
Номинальная тепловая мощность горелки, Гкал/час	2,5	4.5	6.38	10.8
Номинальное давление, кгс/м²
газа	0,25	0,3	0,2
воздуха
Коэффициент избытка воздуха	1,1	1,04	1,05
Число газовыходных отверстий п

Продолжение таблицы 7

Характеристика	ГМ-2,5	ГМ-4,5	ГМ-7	ГМ-10
Диаметры, мм
D ₁
D ₂
d ₁		7,5		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, %	, ккал/м³
СН ₄	С ₂ Н ₆	С ₃ Н ₈	С ₄ Н ₁₀	С ₅ Н ₁₂	N ₂	CO ₂	H ₂ S	СО	Н ₂	Н ₂ О
Башнефтьгаз			9,8	1,2	0,4	16,6	–	–	–	–	–
Куйбышев-нефть		17,2	7,4		0,5	13,6	0,8	0,5	–	–	–
Коксовый завод	25,5	2,3	–	–	–	3,0	2,9	–	6,5	59,8	–
Игрим-Серов	95,7	1,9	0,5	0,3	0,1	1,3	–	–	–	0,2	–
Первомайск-Сторожевка	62,4	3,6	2,6	0,9	0,2		0,1	–	–	–	–
Бухара-Урал	94,9	3,2	0,4	0,1	0,1	0,9	0,4	–	–	–	–
Доменный газ	0,1	–	–	–	–	55,1	10,2	–	30,1	2,2	2,3