Учебно-методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов

Инжекционные горелки среднего давления (α ≥ 1). При изме- нении состава газа для сохранения неизменными тепловой мощно- сти и коэффициента расхода воздуха необходимо изменить диаметр газового сопла до величины

d₁  d 
(7.3)

74

где V_о, V₁ – теоретическое количество воздуха, необходимого для сжигания газа соответственно заданного и нового состава, м³/м³;
ρ_в – плотность инжектируемого воздуха, кг/м³;
α, α₁ – коэффициенты избытка воздуха на выходе из горелки. Необходимое давление газа перед соплом нового диаметра

^{ } Q ^{2 } d ^4

P₁  P ^o  _ ^н _  _{ } .
(7.4)

^o  ^Qн^   ^d1 


ПРИМЕР 7. Инжекционная горелка среднего давления работает на природном газе с теплотой сгорания Q_н = 35000 кДж/м³ и плот- ностью ρ_о = 0,75 кг/м³. Номинальное давление газа P = 52 кПа, ко- эффициент избытка воздуха α = 1,05, теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания газа V_o = 9,45 м³/м³. Диа- метр установленного сопла d = 6,2 мм.
Необходимо определить, какого диаметра сопла следует устано- вить в горелку при работе ее на смешанном газе (смесь природного и коксового) с теплотой сгорания Q'_н = 26820 кДж/м³ и плотностью ρ'_о = 0,57 кг/м³, чтобы тепловая мощность и коэффициент избытка воздуха остались без изменений. Значение V_o для смешанного газа составляет 7,1 м³/м³.
Решение. По формуле (7.3) новый диаметр газового сопла составит


d₁  6, 2   7,1 мм.
Новое номинальное давление газа, которое необходимо поддер- живать при таком изменении диаметра сопла, определяем по фор- муле (7.4):

^0,57  ³⁵⁰⁰⁰ ²
 6, 2 ⁴

^{P1  52 } 0, 73 ^{ } 26820 ^{  } 7,1 ^
 40, 21 кПа.

^{ }  

75

Проверим, сохранилась ли постоянной тепловая мощность горелки. При сжигании газа с теплотой сгорания Q_н = 35000 кДж/м³ рас- ход газа V_г = 32,80 м³/ч. Тепловая мощность горелки по форму-
ле (5.2) составит


Q  ^{32,8  35000}  318,9 кВт = 0,319 МВт.
^г 3600
При сжигании газа с теплотой сгорания Q'_н = 26820 кДж/м³ рас- ход его V'_г = 42,90 м³/ч. Тепловая мощность горелки по формуле (5.2) составит

_{Q } 42,9  26820 _{ 319, 6}
кВт = 0,320 МВт,

^г 3600

т. е. практически остается без изменения.