Методика расчета газовыпускных устройств с периферийной и сметанной подачей газа приведена в справочном приложении 3.
При проектировании горелочных устройств для сжигания газа п мазута расчет конструктивных характеристик горелок должен производиться при сжигании мазута.
В результате расчета конструктивных характеристик воздушных каналов газомазутных горелок должны получиться равные значения потерь полного давления в воздушных каналах Др( = = Др2. При расхождении сопоставляемых значений Др,- более чем на 10% расчет следует повторить, изменив соотношение скоростей сС|/ш2-
Таблица 20
Подача газа |
Расположение газовипускних отверстии |
Относительный расход газа через отверстия, % |
||
1-го ряда |
2-го ряда |
3-го ряда |
||
Центральная |
Однорядное |
100 |
— |
— |
|
Двухрядное |
70—85 |
15—30 |
— |
|
Трехрядное |
55—60 |
25—30 |
10-15 |
Расчет газоподающего устройства считается законченным, если проверки на слияние струй и касание их стен показывают отсутствие этих явлений и выдерживается условие обеспечения заданного расхода газа.
Газовыпускные отверстия в соседних рядах должны размещаться в шахматном порядке.
Расчет конструктивных характеристик лопаточных завихрителей
Расчет тангенциального лопаточного завихрителя (см. черт. 9) выполняется в следующем порядке.
Принимается угол наклона лопатки к радиусу, проведенному через их выходную кромку, 0Л = — 554-60°.
Выбирается число лопаток = 184-32.
Большее число лопаток выбирается для горелок большей мощности. Число лопаток можно приближенно рассчитать по формуле
2л = б(1,5-(- Qr)-
Определяется центральный угол
360
Принимается коэффициент перекрыши
у =— = 1,00—1,05.
7
Определяется угол сектора, занимаемого одной лопаткой,
7 л — JJ •
Принимается по конструктивным соображениям толщина лопаток бл (рекомендуется принимать 3—4 мм).
Определяется диаметр окружности, проведенной по входным кромкам лопаток
гх dl Sin 4
Рг~ Sin (3.| —-'л) •
Определяется длина лопаток
1 _ Ф Sin *(л
•1 — 2 sin (Зл — 71) •
Определяется относительная ширина лопаток при значении параметра крутки гак=1,0 по номограмме (см. черт. 14) в зависимости от рл, z;i, D^d^.
Определяется ширина лопаток в зависимости от параметра круткиПри этом для двухпоточноп вихревой горелки параметр крутки потока периферийного капала, закрученного тангенциальным лопаточным завихрителем, определяется ио формуле '
пк= пг
I -Л(Р, + Л.) (J)
пг
где параметр крутки вихревой горелки пг определяется по п. 4.1.13, исходя из условий эжекцнонной способности струи при ’
Параметр крутки потока внутреннего воздушного канала пк,:
для потока, закрученного осевым завихрителем, определяется по конструктивным характеристикам, изложенным в п. 4.1.6, при 0.4 = 404-50°;
для потока, закрученного тангенциальным лопаточным завихрителем, принимается в пределах П| = (1,254-1,50) пг.
Расчет осевого лопаточного завихрителя (см. черт. 8) выполняется в следующем порядке.
Принимается угол установки лопаток в пределах рл = 404-50°.
Выбирается число лопаток гл по табл. 21 в зависимости от втулочного отношения Dp/dp.
Рассчитывается центральный угол у=-^—. Таблица 21
Принимается лопатки |
коэффициент |
перекриши, постоянный по высоте |
dp |
0,3 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
|
'D- = 1,004-1,25. |
<1 |
12 |
18 |
24 |
ЗО |
Принимается коэффициент, показывающий какую часть центрального угла занимает гнутый участок лопатки,
•/. — -^—=0,75—1,00.
При этом меньшее значение х принимается для меньшего значения коэффициента j. Для прямых лопаток х = 0.
Определяется угол сектора, занимаемого одной лопаткой, ул=/у.
Определяется угол сектора, занимаемого гнутой частью лопатки, уГн = ху.
Принимается по конструктивным соображениям толщина лопатки бл. Рекомендуется 3—4 мм.
Принимается угол гиба лопаток. Рекомендуется принимать его равным углу установки лопаток ₽ = ₽л.
По конструктивным характеристикам определяется параметр крутки завихрителя по п. 4.1.6,
Расчет размеров и построение профиля лопатки осевого лопаточного завихрителя (условные обозначения — на черт. 8, 15, 16).
Исходные данные:
Dp, dp — диаметры втулки и обода регистра, определяемые при расчете горелки, м;
2л — количество лопаток регистра (рекомендуется выбирать в пределах 18—30 шт.);
6л — толщина лопатки (рекомендуется принимать 3—4 мм), м;
а — прямой входной участок лопатки (рекомендуется принимать в пределах 20—30 мм), м;
0л — угол установки лопатки, определяем ып при расчете горелки,... °;
0 — угол гиба лопатки (рекомендуется принимать равным углу установки лопаток),...0; ул — угол сектора, занимаемого гнутой частью лопатки,... °.
Расчетные величины
S rsin 7л = гКг; SB = 7?sin у, =/?/<!; h --= г (1 — cos 7.,) = гК2 К = г— /?;
hB=R(} — cos 7 л) = RK2;
S2A = r cos 7л tg 7гн = гК.ь SBA = S — S2A = rKi,
Z.2A = rA sin рл = гАГ6; А2і. = гБ sin 8, = RKl2
;
Черт. Г5
^ва = SBA tg (90 - Зл) = г Кг, Ьяъ = SBB tg (90 - Зл) = А>/<13;
ЬК=^Г = гК*' L=r{K6+ K-) = rK}3,
52В = Я tg ЇПІ = rk9- Lr= R(K„ + кіз) = гкк-,
^ВБ = R (tg-м - tgirH) = RKW bb= RKti;
~ -^BA + ^-2A *Ь a- ^ВТ “ ^ВБ ^2E ~l~ C1'
Коэффициенты Д для z=l,0 и /= 1,25 приведены в табл. 22, для х = 0,75 и /=1,0—в табл. 23. Координаты развертки:
Х}=п}г; y}= mtr; X^—n'^R; y^ni'fl;
x, — n2r y., — m-,r-, x'2— n'2R; y2= m'2R
xf= nfr yf=tnfr; x'f— n'^R; y'f= m'fR.
Коэффициенты n и m для х=1,0 и / = 1,25 приведены в табл. 24.
^і = 8іп7л; К о = 1 — cos ;л; = cos тл tg-|ГН; Ki = sin — cos btg7rH — Ki — К s',
rr ___ C ® S 1112 і гн if 1 ts SitliSq . гл j G
/С5 — — 1 Г|= Д' — — ; % — - cos •' tg7rH = K?> Sin p,;
1 — CCSp.! * 1 — COS рл b 1 — COS [i іль»ігн о 1.15
K-, = (sin 7„ — cos ьtg-;rH) tg (90 — ₽л) = /Qtg (90 - ?„);
As sln?i— sln3i> Rs — tg ігн> KI0 — tgb tgir„, An —1_С055л,
Kn = ’■ ^13 = tg (9° - ?л) (tg-іл - tg7rH)- K,otg (90 - W;
=K^ = K. + K.; K^ = K}2+ K13.
Olli рд O I 11 p д
Амбразуры газомазутных горелок
При расчете конструктивных характеристик амбразуры следует принимать:
угол наклона образующей конфузорной части амбразуры к оси горелки
рк = 0-4-15°;
диаметр узкого сечения амбразуры
£>„= [(1-0,37tg₽K) ± 0,02[ rf,;
длину конфузорной части амбразуры рк>0° (см. черт. 1,а)
/к = 0,5 (cfj — Dn) ctg Ркі
длину цилиндрической части амбразуры рк = 0° (см. черт. 1,6)
1К= (0,184-0,20)6/,;
длину допускаемого цилиндрического участка за конфузором амбразуры (черт. 1,а)
/ц< 0,050;
угол наклона образующей диффузорной части амбразуры должен быть не более 15°;
длину диффузорной части амбразуры
/д= (0,4-т-0,5) (б/, - Dn) ctg рд.
При подводе газов рециркуляции отдельным каналом конструктивные характеристики амбразуры рассчитываются по вышеприведенным формулам, в которые вместо dt следует подставить б/5, кроме величины Dn, которая принимается в пределах 0,9d}-^ds (предпочтительно £)п = 0,9б/1).
Амбразуры горелок должны выполняться разводкой труб экранов, которые в пределах амбразуры должны быть ошипованы и покрыты карборундовой обмазкой. В случае невозможности выполнения проточной части амбразуры разводкой труб экранов, допускается ее выполнение из фасонного шамотного кирпича марки ША-1 ГОСТ 390—69 и муллито-карборундового кирпича марки ВГЛ-1,4 ГОСТ 8691— 73.
Амбразуры по всей длине должны иметь сечение в виде правильного круга. Допуск круглости должен быть не более ±2,1 (0,005 £)п + 0,002).
Методика выбора и поверочного расчета газомазутиых горелок
Выбор-типа, мощности и количества горелок, устанавливаемых в топке котла, рекомендуется производить согласно табл. 2 и приложению 1.
По тепловой мощности горелки Qr п по выбранному типу горелки определяется типоразмер горелки, наиболее близкий по мощности к значению Qr-гЛ |
Зл |
К, |
К2 |
Кз |
Кд |
Кь |
/<в |
К7 |
Кк; |
К, |
Кю |
Кп |
к,. |
К,,. |
К,, |
K1S |
К,.-, |
|
60 |
|
|
|
|
0,6598 |
0,5714 |
0,0535 |
0,1070 |
|
|
0,7280 |
0,6305 |
0,0591 |
0,1181 |
0,6249 |
0,6896 |
|
55 |
|
|
|
|
0,7737 |
0,6337 |
0,0649 |
0,1132 |
|
|
0,8537 |
0,6994 |
0,0716 |
0,1249 |
0,6986 |
0,7710 |
18 |
50 |
0,4226 |
0,0937 |
0,3299 |
0,0927 |
0,9236 |
0,7076 |
0,0778 |
0,1210 |
0,3640 |
0,1023 |
1,0190 |
0,7806 |
0,0858 |
0,1336 |
0,7854 |
0,8664 |
|
+5 |
|
|
|
|
1,1263 |
0,7964 |
0,0927 |
0,1811 |
|
|
1,2427 |
0,8787 |
0,1023 |
0,1447 |
0,8891 |
0,9810 |
|
40 |
|
|
|
|
1,4098 |
0,9032 |
0,1105 |
0,1442 |
|
|
1,5556 |
0,9999 |
0,1219 |
0,1591 |
1,0167 |
1,1218 |
|
35 |
|
|
|
|
1,8247 |
1,0464 |
0,1324 |
0,1616 |
|
|
2,0133 |
1,1548 |
0,1461 |
0,1783 |
1,1788 |
1,3009 |
|
60 |
|
|
|
|
0,5974 |
0,4394 |
0,0391 |
0,0782 |
|
|
0,5358 |
0,4640 |
0,0413 |
0,0827 |
0,4785 |
0,5053 |
|
55 |
|
|
|
|
0,5950 |
0,4874 |
0,0474 |
0,0823 |
|
|
0,6233 |
0,5147 |
0,0501 |
0,0874 |
0,5348 |
0,5648 |
21 |
50 |
0,3214 |
0,0531 |
0,2537 |
0,0377 |
0,7102 |
0,5440 |
0,0568 |
0,0484 |
0,2679 |
0,0716 |
0,7500 |
0,574 5 |
0,0301 |
0,0935 |
0,6008 |
0,6346 |
|
45 |
|
|
|
|
0,8662 |
0,6125 |
0,0377 |
0,0957 |
|
|
0,9146 |
0,6167 |
0,0716 |
0,1014 |
0,6802 |
0,7183 |
|
40 |
|
|
|
|
1,0842 |
0,6939 |
0,0807 |
0,1053 |
|
|
1,1449 |
0,7359 |
0,0853 |
0,1114 |
0,7776 |
0,8212 |
|
35 |
|
|
|
|
1,4032 |
0,8049 |
0,0957 |
0,1180 |
|
|
1,4817 |
0,8499 |
0,1023 |
0,1248 |
0,9016 |
0,9522 |
|
60 |
|
|
|
|
0,4103 |
0,3556 |
0,0309 |
0,0313 |
|
|
0,4252 |
0,3682 |
0,0310 |
0,0639 |
0,3865 |
0,4001 |
|
55 |
|
|
|
|
0,4815 |
0,3944 |
0,0375 |
0,0353 |
|
|
0,4936 |
0,4085 |
0,0387 |
0,0375 |
0,4319 |
0,4472 |
30 |
50 |
0,2588 |
0,0341 |
0,2053 |
0,0535 |
0,5748 |
0,4403 |
0,0449 |
0,0393 |
0,2126 |
0,0553 |
0,5952 |
0,4559 |
0,0464 |
0,0722 |
0,4852 |
0,5023 |
|
45 |
|
|
|
|
0,7009 |
0,4955 |
0,0535 |
0,0757 |
|
|
0,7258 |
0,5132 |
0,0554 |
0,0782 |
0,5491 |
0,5686 |
|
40 |
|
|
|
|
0,8774 |
0,5340 |
0,0338 |
0,0332 |
|
|
0,9085 і |
0,5840 |
0,0660 |
0,0860 |
0,6278 |
0,6500 |
|
35 |
|
|
|
|
1,1355 |
0,6513 |
0,0764 |
0,0933 |
|
|
1,1759 |
0,6745 |
0,0791 |
0,0964 |
0,7277 |
0,7536 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
Таблица 23 |
|
|
Ґ'.і |
К, |
К2 |
/<з |
К, |
К:, |
Ко |
К- |
К, |
Ко |
Кю |
Кп |
К,2 |
к,,. |
К,, |
Ki.-, |
к„. |
|
60 |
|
|
|
|
0,5034 |
0,4359 |
0,0521 |
0,1013 |
|
|
0,5358 |
0,4640 |
0,0555 |
0,1110 |
0,4880 |
0,5195 |
|
55 |
|
|
|
|
0,5903 |
0,4836 |
0,0632 |
0,1102 |
|
|
0,6283 |
0,5147 |
0,0673 |
0,1173 |
0,5468 |
0,5820 |
18 |
50 |
0,3420 |
0,0603 |
0,2517 |
0,0903 |
0,7046 |
0,5397 |
0,0758 |
0,1179 |
0,2679 |
0,0961 |
0,7500 |
0,5745 |
0,0806 |
0,1255 |
0,6155 |
0,6551 |
|
45 |
|
|
|
|
0,8593 |
0,6076 |
0,0903 |
0,1277 |
|
|
0,9146 |
0,6467 |
0,0961 |
0,1359 |
0,6979 |
0,7428 |
|
40 |
|
|
|
|
1,0756 |
0,6914 |
0,1076 |
0,1405 |
|
|
1,1449 |
0,7359 |
0,1145 |
0,1495 |
0,7990 |
0,8504 |
|
35 |
|
|
|
|
1,3921 |
0,7985 |
0,1290 |
0,1574 |
|
|
1,4817 |
0,8499 |
0,1372 |
0,1675 |
0,9275 |
0,9871 |
|
60 |
|
|
|
|
0,3842 |
0,3327 |
0,0385 |
0,0770 |
|
|
0,3978 |
0,3445 |
0,0398 |
0,0797 |
0,3712 |
0,3843 |
|
55 |
|
|
|
|
0,4505 |
0,3690 |
0,0467 |
0,0314 |
|
|
0,4655 |
0,3822 |
0,0488 |
0,0842 |
0,4157 |
0,4305 |
24 |
50 |
0,2588 |
0,0341 |
0,1921 |
0,0367 |
0,5378 |
0,4120 |
0,0560 |
0,0871 |
0,1989 |
0,0390 |
0,5568 |
0,4265 |
0,0579 |
0,0901 |
0,4680 |
0,4844 |
|
45 |
|
|
|
|
0,6559 |
0,4638 |
0,0.367 |
0,0943 |
|
|
0,6791 |
0,4802 |
0,0690 |
0,0976 |
0,5305 |
0,5492 |
|
40 |
|
|
|
|
0,8209 |
0,5277 |
0,0795 |
0,1038 |
|
|
0,8500 |
0,5464 |
0,0822 |
0,1073 |
0,6072 |
0,6286 |
|
35 |
|
|
|
|
1,0625 |
0,6095 |
0,0958 |
0,1163 |
|
|
1,1001 |
0,6310 |
0,09.85 |
0,1203 |
0,7048 |
0,7295 |
|
60 |
|
|
|
|
0,3098 |
0,2683 |
0,0306 |
0,0612 |
|
|
0,3168 |
0,2743 |
0,0313 |
0,0626 |
0,2989 |
0,3056 |
|
55 |
|
|
|
|
0,3633 |
0,2976 |
0,0371 |
0,0647 |
|
|
0,3715 |
0,3043 |
0,0380 |
0,0662 |
0,3347 |
0,3423 |
30 |
50 |
0,2079 |
0,0219 |
0,1549 |
0,0530 |
0,4337 |
0,3321 |
0,0445 |
0,0692 |
0,1584 |
0,0542 |
0,4434 |
0,3396 |
0,0455 |
0,0708 |
0,3767 |
0,3851 |
|
45 |
|
|
|
|
0,5288 |
0,3739 |
0,0530 |
0,0750 |
|
|
0,5408/ |
0,3824 |
0,0542 |
0,0767 |
0,4269 |
0,4366 |
|
40 |
|
|
|
|
0,6620 |
0,4255 |
0,0632 |
0,0825 |
|
|
0,6769 |
0,4351 |
0,0646 |
0,0843 |
0,4887 |
0,4997 |
|
35 |
|
|
|
|
0,8567 |
0,4914 |
0,0757 |
0,0924 |
|
|
0,8761 |
0,5025 |
0,0774 |
0,0945 |
0,5671 |
0,5799 |