Учебно-методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов

РАСЧЕТ СМЕСИТЕЛЬНЫХ ГОРЕЛОК

Расчет сводится к выбору необходимого типа горелки, проверке возможности ее работы при данных условиях, определению необхо- димого давления газа и воздуха перед горелкой. Тип горелки при- нимается в зависимости от технологических параметров рассматри- ваемого агрегата. В соответствии с величиной тепловой нагрузки агрегата или расхода газа выбирается номер (шифр) горелки и про- веряется устойчивость работы в данных условиях.

Исходными данными для расчета являются:

• 
  расчетный расход сжигаемого газа V_г, м³/ч;
  
• 
  химический состав, плотность ρ_о, кг/м³, и теплота сгорания га- за Q_н, кДж/м³;
  
• 
  теоретически необходимое для сжигания 1 м³ газа количество воздуха V_о, м³/м³;
  
• 
  коэффициент избытка воздуха α.
  

Из условия стабилизации процесса горения, чтобы избежать про- скока пламени, скорость выхода газовоздушной смеси из отверстия должна быть значительно больше действительной скорости распро- странения пламени.
Определяется максимальная нормальная скорость распростране- ния пламени W_н^max для газа заданного состава

59

_W max
_ ^yCH4 _{ W} ^max

 ^yC2H6  ...

нCH₄
^lCH
нC₂H₆
^lC H

W ^max  l ^{max 4 2 6} , м/с, (6.1)

^{н y}CH
4 ^{ yC}2^H6
 ...

где l ^max
– содержание сложного газа в смеси, обеспечивающее мак-

симальную скорость распространения пламени (т. е. горючая часть):

_l max _
y_CH4  y_C2H6  ... _,
^yCH4  ^yC2H6  ...

%, (6.2)

^lCH₄ ^lC₂H₆

где y – содержание отдельных компонентов в горючей смеси, счи- тая, что сумма горючих компонентов составляет 100 %:

y_CH4  CH
100


⁴ 100  Б

, %, (6.3)

y  C H
100

, и т. д., (6.4)

C₂H₆


^{2 6} 100  Б

где CH₄ , C₂H₆ , ... – содержание метана, этана и т. д. в смеси, %;

Б  CO₂  N₂ – балласт газовой смеси, %;
l – содержание отдельных газов в смеси с воздухом, дающее максимальную скорость распространения пламени, %;
Если в газе заданного состава балласт (CO₂ + N₂) составляет бо- лее 5 %, рекомендуется определять нормальную скорость распро- странения пламени без учета балласта, а затем вводить поправку по формуле