1. Горючие газы. Горючие газы, используемые для газоснабжения и требования, предъявляемые к ним Газы это одно из агрегатных состояний вещества, в котором его




Название1. Горючие газы. Горючие газы, используемые для газоснабжения и требования, предъявляемые к ним Газы это одно из агрегатных состояний вещества, в котором его
страница5/6
Дата публикации27.06.2013
Размер0.72 Mb.
ТипДокументы
zadocs.ru > География > Документы
1   2   3   4   5   6

^ Классификация газовых горелок
Газогорелочные устройства предназначены для подачи к месту горения определенного количества газа и воздуха, а также для создания условий их перемешивания и воспламенения, кроме этого горелка должна обеспечивать стабилизацию факела. Независимо от типа большинство газовых горелок имеет общие конструктивные элементы: устройство для подвода газа и воздуха, камеру смешения, горелочный насадок и стабилизирующее устройство. В некоторых конструкциях горелок какие-то элементы могут отсутствовать или компоноваться одной деталью.

Основными характеристиками горелочных устройств являются: давление газа, тепловая мощность, коэффициент предельного регулирования, коэффициент избытка воздуха.

Газовые горелки могут работать при различном избыточном давлении газа в зависимости от давления газа в газовых сетях и конструктивного исполнения. Давление газа перед горелкой подразделяют на номинальное, максимальное и минимальное. Под максимальным и минимальным давлением понимаются давления газа, в диапазоне которых горелка работает устойчиво без проскока и отрыва пламени. Номинальное давление соответствует номинальной тепловой мощности горелки.

Горелки низкого давления работают на давлении до 5кПа, среднего – от 5кПа до 0,3МПа и высокого – свыше 0,3МПа.

Тепловая мощность горелки – это количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании часового расхода газа определенной теплоты сгорания, кДж/ч (кВт)

,

где - низшая теплота сгорания газа, кДж/м3;

В – расход газа, м3.

Различают максимальную, номинальную и минимальную тепловую мощность горелок. Максимальная тепловая мощность достигается при длительной работе горелки без нарушения устойчивости работы при максимальных расходах газа и составляет 90% мощности, соответствующей верхнему пределу работы горелок. Минимальная тепловая мощность – это мощность, обеспечивающая устойчивую работу при наименьших расходах газа (составляет 1,1 от мощности, соответствующей нижнему пределу работы горелки). Номинальная тепловая мощность достигается при длительной работе горелки с минимальным коэффициентом избытка воздуха, обеспечивающим полноту сгорания газа или неполноту сгорания, не превышающую установленных норм.

Коэффициент предельного регулирования горелки по тепловой мощности является важной эксплуатационной характеристикой и представляет отношение максимальной тепловой мощности к минимальной

.

В соответствии с ГОСТ 21204-97 по способу подачи воздуха и коэффициенту избытка первичного воздуха горелки подразделяют на: диффузионные с , инжекционные с 1 и 1 и горелки с принудительной подачей воздуха (дутьевые).

Диффузионные горелки. Наиболее простые по конструкции горелки представляют собой трубу с просверленными отверстиями для выхода газа. Горение в таких горелках происходит за счет вторичного воздуха, который поступает из окружающей среды. Процессы смешения газа и воздуха и процесс горения происходят параллельно на выходе газа из горелки. Достоинства таких горелок – простота конструкции, удобство и безопасность эксплуатации, высокая устойчивость пламени к отрыву и проскоку (проскок в таких горелках вообще невозможен), широкие пределы регулирования тепловой мощности горелки. Используют горелки данного типа при сжигании природных и сжиженных газов в том случае, когда требуется получение длинного светящегося пламени, например, в печах для производства удобрений, мартеновских, стекловарочных печах. К промышленным горелкам диффузионного типа относятся подовые щелевые горелки, представляющие собой трубу диаметром до 50мм, с просверленными в ней отверстиями, расположенными в два ряда. Коллектор горелки расположен над колосниковой решеткой в кирпичном канале, который представляет собой щель в поде котла. Процесс смешения газа с воздухом осуществляется в специальной щели, сделанной из огнеупорного кирпича. Воздух под колосниковую решетку подается вентилятором или в результате разряжения в топке. К недостаткам диффузионных горелок относят в первую очередь возможность загрязнения атмосферы продуктами неполного сгорания газа и необходимость некоторого повышения коэффициента избытка воздуха по сравнению с горелками, работающими по принципу кинетического горения.

Инжекционные горелки. Горелки данного типа подразделяются на горелки частичного предварительного смешения и полного предварительного смешения газа с воздухом. В горелках первого типа в топочную камеру или в атмосферу подается частично подготовленная смесь газа с некоторым количеством первичного воздуха (1). Обычно эти горелки работают на газе низкого давления. В горелках, установленных на бытовых газовых приборах, вторичный воздух поступает к факелу из атмосферы, поэтому иногда горелки называют атмосферными. Горелки обладают хорошей устойчивостью к отрыву и проскоку пламени. В горелках полного предварительного смешения в топочную камеру подается заранее подготовленная однородная смесь с полным количеством воздуха, необходимым для горения. При горении образуется короткое пламя, то есть процесс горения протекает по кинетическому принципу. В горелке автоматически обеспечивается соотношение газа и воздуха независимо от изменения давления. Данные горелки имеют низкую устойчивость к образованию отрывов и проскоков, поэтому требуют установки стабилизирующих устройств. Работают на газе среднего давления.

Основными элементами инжекционных горелок являются регулятор первичного воздуха, форсунка, смеситель и коллектор. Регулятор первичного воздуха представляет собой вращающуюся шайбу или диск, регулирует количество первичного воздуха, поступающего в горелку. Форсунка служит для придания газовой струе скорости, которая обеспечила бы подсос необходимого количества воздуха. Инжектор, конфузор и диффузор представляют смеситель горелки. Инжектор создает разряжение и подсос воздуха, конфузор (самая узкая часть смесителя) выравнивает струю газовоздушной смеси, а диффузор обеспечивает окончательное перемешивание газовоздушной смеси и увеличение ее давления за счет снижения скорости. Коллектор предназначен для распределения газовоздушной смеси по отверстиям. Его форма и расположение отверстий зависят от типа и назначения горелок.

Одной из важных характеристик инжекционных горелок является коэффициент инжекции, представляющий собой отношение объема инжектируемого воздуха к объему воздуха, необходимого для полного сгорания газа. Например, если для полного сгорания газа необходимо 10м3, а количество первичного воздуха составляет 3м3, то коэффициент инжекции равен 0,3.

Одним из достоинств инжекционных горелок является поддержание постоянной пропорции между количеством подаваемого в горелку газа и количеством инжектируемого воздуха при постоянном давлении газа.

Горелки полного предварительного смешения газа с воздухом работают в диапазоне давления от 5кПа до 0,5МПа. Применяются в основном в отопительных котлах и для обогрева промышленных печей. Данные горелки подразделяют на два типа: с металлическими стабилизаторами и огнеупорными насадками. Пластинчатый стабилизатор обеспечивает устойчивую работу горелки без проскока и отрыва пламени. Состоит стабилизатор из стальных пластин толщиной 0,5мм при расстоянии между ними 1,5мм. Между собой пластины стягиваются стальными стержнями, которые на пути движения газовоздушной смеси создают зону обратных токов горячих продуктов сгорания и непрерывно поджигают газовоздушную смесь. В горелках с огнеупорными насадками газ сгорает с образованием малосветящегося пламени, которое компенсируется излучением раскаленных огнеупорных материалов. Газовоздушная смесь у этих горелок приготавливается с небольшим избытком воздуха и поступает в раскаленные огнеупорные каналы, где нагревается и сгорает. Преимуществами беспламенного сжигания газа являются полное сгорание, возможность сжигания газа с небольшими избытками воздуха, возможность достижения высоких температур горения, передача значительного количества теплоты инфракрасными лучами. Насадки горелок бывают керамические, металлокерамические и металлические. Наиболее распространены горелки с насадками правильной геометрической формы из керамических плиток. В металлокерамических насадках металлическая сетка располагается на расстоянии 8…12мм над керамической плиткой. Применение сетки позволяет повысить теплоотдачу излучением, улучшить равномерность нагрева насадка и полноту сгорания газа. Металлический насадок состоит из сеток или перфорированных плит. Для защиты от ветра горелка оборудуется специальным кожухом. Беспламенные горелки получили название горелок инфракрасного излучения.

^ Горелки с принудительной подачей воздуха. Необходимый для горения воздух подается вентилятором. В схеме обвязки горелок предусмотрен клапан блокировки, который отключает подачу газа при прекращении подачи воздуха. В зависимости от конструкции горелки данного типа работают на газе низкого и среднего давлений. Применяются для установки в промышленных теплоагрегатах с небольшим объемом топки и в сушильных печах.

К основным достоинствам данных горелок относятся возможность сжигания большого количества газа, возможность подогрева газа и воздуха.

Наряду с приведенной классификацией горелки можно разделить по ряду других признаков: по номинальному давлению газа и воздуха, теплоте сгорания газа, номинальной относительной длине пламени, номинальной тепловой мощности.

Выделяют также горелки, сжигающие одновременно несколько видов топлива или позволяющие переходит с одного топлива на другое – комбинированные горелки. К ним относят газо-мазутные, пыле-газовые, пыле-газо-мазутные горелки.
^ Пересчет горелок при изменении характеристик газа
Иногда при эксплуатации возникает необходимость переделки горелок в связи с изменением теплоты сгорания и плотности газового топлива, так как работа горелок на газе с теплотой сгорания и плотностью, отличающимся от расчётных, приводит к изменению тепловой мощности и ухудшению условий сгорания.

^ Инжекционные горелки низкого давления (<1,0). Для сохранения неизменной тепловой мощности инжекционной горелки низкого давления при переходе на газовое топливо иного состава необходимо изменить диаметр газового сопла. Диаметр нового сопла определяется по формуле

,

где d – диаметр газового сопла при работе на газе первоначальной теплоты сгорания, мм;

, - расчётная и действительная теплота сгорания газа, МДж/;

и - расчётная и действительная плотность газа, кг/;

pрасчётное давление газа, Па;

- давление при работе на газе иного состава, Па.

Если давления газа в сети достаточно для сохранения тепловой мощности горелки, можно (не меняя конструктивных размеров) изменить давление газа перед горелкой. Новое давление, Па, определится по формуле

.

Далее необходимо поверочным расчётом убедиться, что диапазон устойчивой работы горелки не будет меньше установленного значения.

^ Инжекционные горелки низкого и среднего давления (). Для того, чтобы сохранить неизменную тепловую мощность горелок низкого и среднего давления при переходе на газ иного состава, надо изменить диаметр газового сопла для обеспечения подсасывания необходимого количества воздуха. Новый диаметр можно определить по формуле

,

где и - теоретическое количество воздуха, необходимое для горения при заданном и измененном составе газа, м3/м3 ;

- плотность инжектируемого воздуха, кг/м3;

- коэффициент избытка воздуха на выходе из горелки.

Давление газа, которое необходимо поддерживать при изменении диаметра сопла, Па,

.

^ Горелки с принудительной подачей воздуха (). Для сохранения расчётной тепловой мощности горелки с принудительной подачей воздуха нужно изменить площадь газовыходных отверстий, однако при этом отношение скорости газа и скорости воздуха должно оставаться постоянным. Новую площадь газовыходных отверстий (при ) можно определить по формуле

,

где F – площадь газовыходных отверстий при сжигании газа первоначальной теплоты сгорания, ;

- площадь газовыходных отверстий при сжигании газа иного состава, ;

При кратковременном изменении состава газа и необходимости сохранения конструктивных размеров горелок (для неизменной тепловой мощности) давление газа определяется по выражению

;

а давление воздуха ,

где ^ Н – расчётное давление воздуха, Па;

Н1 - давление воздуха при работе на газе иного состава, Па;

К, К1 - кратность подачи воздуха при сжигании газа расчётной теплоты сгорания и при сжигании газа иного состава;

^ 9. Принципиальные схемы обвязки

тепловых агрегатов газопроводами


  1. Особенности использования газового топлива в котельных


Отопительные котельные обеспечивают нагрев воды для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Температура нагрева воды в отопительных котельных малой мощности составляет 95…70*С, а в котельных большой мощности – 150…70*С.

В отопительных котельных малой мощности одна группа котлов работает на отопление по отопительному графику, а другая группа обеспечивает горячее водоснабжение: горячая вода от группы котлов поступает в водяные подогреватели. Циркуляцию воды в обоих контурах осуществляют сетевые насосы.

В котле 1 с помощью газовой горелки 2 сжигают газообразное топливо. Образовавшиеся продукты сгорания по газоходу 6 через дымовую трубу 7 выбрасываются в атмосферу. При этом вода из системы отопления направляется в нижний коллектор 5 котла, проходит параллельными потоками по секциям котла, нагревается до 95*С, выходит в верхний коллектор 4 и направляется в систему отопления. Воздух, необходимый для горения газа, поступает в топку либо за счет разряжения, создаваемого дымовой трубой, либо подсасывается за счет энергии струи газа. В крупных котельных на смесительные горелки воздух подается дутьевыми вентиляторами.

При использовании газообразного топлива котельные оснащаются устройствами автоматического регулирования и безопасности, которые также облегчают труд обслуживающего персонала.


Рис. 1. Схема отопительной котельной малой мощности:

1 – котел, 2 – горелка, 3 – газопровод, 4 – верхний коллектор, 5 – нижний коллектор,

6 – газоход, 7 – дымовая труба
При работе котла на газовом топливе суммарные потери складываются из потерь тепла с уходящими газами, потерь теплоты в окружающую среду от нагретых стенок обмуровки котла и потерь от химической неполноты сгорания. Основную долю потерь тепла составляют потери с уходящими газами и потери в окружающую среду. При правильном выборе газогорелочного устройства, хорошей организации смешения газа и воздуха потери тепла от химической неполноты сгорания газа могут быть сведены к нулю. Потери тепла с уходящими газами при одинаковых коэффициентах избытка воздуха тем меньше, чем ниже их температура. Полнота сгорания газа определяется по составу продуктов сгорания, в которых должны полностью отсутствовать горючие составляющие – оксид углерода, водород и метан.

Отопительные котельные присоединяются к газопроводам низкого и среднего давления. Небольшие котельные с расходом газа не более 250 м3/ч получают газ от сетей низкого давления.

В помещениях отопительных котельных разрешается прокладывать газопроводы низкого и среднего давлений. В котельных, расположенных в отдельно стоящих зданиях, разрешается прокладывать газопроводы высокого давления, но не более 0,6 МПа. Газопровод вводится непосредственно в помещение, где располагаются котлы, либо в смежное помещение при условии соединения их открытым проемом.

На вводе газопровода внутри котельной, в доступном для обслуживания месте, устанавливается устройство для отключения всей котельной в случае ремонта или аварии, а также при остановке ее на длительное время. При проведении ремонтных работ в котельной, а также в периоды между отопительными сезонами на вводе в котельную за отключающим устройством ставят заглушку. Если в котельной размещено большое число котлов, отключающие устройства устанавливают на ответвлениях газового коллектора к группам котлов, что позволяет проводить ремонтные работы без остановки всей котельной.


2

10



4


1

5

9


3

7

11



8


Рис.2. Схема газоснабжения котельной с однорядным расположением котлов:

1 – отключающее устройство на вводе, 2 – показывающий манометр, 3 - кран перед манометром,

4 – газорегуляторная установка, 5 – узел измерения расхода газа, 6 – газовый коллектор,

7 – отключающее устройство котла (главное), 8 – кран продувочного трубопровода котла,

9 - кран продувочного трубопровода котельной, 10 – продувочный трубопровод,

11- штуцер с краном и пробкой для отбора пробы.
В качестве запорного устройства на вводе используют задвижку или кран перед регулятором или счетчиком. Кран перед манометром, который предусматривается на вводе газопровода, в работающей котельной должен быть открыт постоянно.

На ответвлении от газового коллектора котельной к каждому котлу устанавливают главное отключающее устройство, а перед каждой горелкой – рабочее отключающее устройство. За отключающим устройством котла располагают исполнительный механизм автоматического устройства (отсечной клапан), который обеспечивает прекращение подачи газа ко всем горелкам котла при недопустимом отклонении его давления от заданного, угасании пламени каждой из основных горелок, нарушении тяги и прекращении поступления воздуха.

К наиболее удаленному от ввода участку газового коллектора присоединяют продувочный трубопровод диаметром не менее 19 мм, который используется для освобождения газопровода от воздуха перед пуском котельной и для вытеснении газа воздухом при ее консервации и длительной остановке.

Продувочные трубопроводы устанавливают от газопроводов каждого котла перед последним по ходу газа отключающим устройством. Продувочные трубопроводы должны иметь минимальное число поворотов. Прокладывают их вне здания котельной не менее чем на 1 м выше карниза крыши в месте, где существуют безопасные условия для рассеивания газа. Концы продувочных газопроводов загибают либо устраивают над ними защитные зонты во избежание попадания атмосферных осадков.

В котельной предусматривается установка контрольно-измерительных приборов (КИП) для измерения давления газа и воздуха перед горелками и разряжения в топке. Приборы располагают в удобных для наблюдения местах. На отводах к ним устанавливают отключающие устройства. Продувочные газопроводы котлов и газового коллектора котельной могут быть объединены.
1   2   3   4   5   6

Похожие:

1. Горючие газы. Горючие газы, используемые для газоснабжения и требования, предъявляемые к ним Газы это одно из агрегатных состояний вещества, в котором его icon1 Горючие газы (классификация, состав). Горючие газы, используемые...
Газообразное топливо представляет собой смесь горючих и негорючих газов и некоторое количество примесей

1. Горючие газы. Горючие газы, используемые для газоснабжения и требования, предъявляемые к ним Газы это одно из агрегатных состояний вещества, в котором его iconРеальные газы Экспериментальные изотермы. Критическая точка
При высоких давлениях и достаточно низких температурах реальные газы конденсируются, т е переходят в жидкое состояние, чего принципиально...

1. Горючие газы. Горючие газы, используемые для газоснабжения и требования, предъявляемые к ним Газы это одно из агрегатных состояний вещества, в котором его iconЖидкость, циркулирующая в кровеносной системе и переносящая газы...
Кровь жидкость, циркулирующая в кровеносной системе и переносящая газы и другие растворенные вещества, необходимые для метаболизма...

1. Горючие газы. Горючие газы, используемые для газоснабжения и требования, предъявляемые к ним Газы это одно из агрегатных состояний вещества, в котором его iconБензин
В автомобилях применяются различные виды топлива, смазочных материалов и технических жидкостей (гсм). Некоторые из них содержат исключительно...

1. Горючие газы. Горючие газы, используемые для газоснабжения и требования, предъявляемые к ним Газы это одно из агрегатных состояний вещества, в котором его iconСистема очистки желудочно-кишечного тракта
В результате система толстого кишечника, всасывающая газы, канцерогены, шлаки, продукты гниения, отравляет нашу кровь. Из такой крови...

1. Горючие газы. Горючие газы, используемые для газоснабжения и требования, предъявляемые к ним Газы это одно из агрегатных состояний вещества, в котором его icon1. Экологическая деятельность Котласского района На территории Архангельской...
Значительный процент этих загрязнителей составляют выхлопные газы автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями. В состав газов...

1. Горючие газы. Горючие газы, используемые для газоснабжения и требования, предъявляемые к ним Газы это одно из агрегатных состояний вещества, в котором его iconЗадача для экзамена по хирургическим болезням у студентов V курса лечебного факультета
У больного 38 лет за 6 часов до поступления в клинику внезапно появились интенсивные схваткообразные боли в животе, перестали отходить...

1. Горючие газы. Горючие газы, используемые для газоснабжения и требования, предъявляемые к ним Газы это одно из агрегатных состояний вещества, в котором его iconВрата в будущее крылья
Окрылились люди! Бороздят синеву самолеты. Несут ли добрые вести? Или панацеи? Или знания? Или помощь? А вдруг — бомбы? А вдруг губительные...

1. Горючие газы. Горючие газы, используемые для газоснабжения и требования, предъявляемые к ним Газы это одно из агрегатных состояний вещества, в котором его iconДоменный и коксовый газы – искусственное топливо (вторичный энергоресурс)
Вэр. Это в первую очередь металлургические и коксохимические заводы. Выход колошникового газа при доменном производстве чугуна составляет...

1. Горючие газы. Горючие газы, используемые для газоснабжения и требования, предъявляемые к ним Газы это одно из агрегатных состояний вещества, в котором его iconСодержание Крылья Лихочастье о мире всего мира Великое наследие «Страшный зверь» Радуйся
Окрылились люди! Бороздят синеву самолеты. Несут ли добрые вести? Или панацеи? Или знания? Или помощь? А вдруг — бомбы? А вдруг губительные...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов