Тепловые расчеты нагревательных печей

- для шахматных пучков

, (2.33)

где - поправочный коэффициент, учитывающий величину шагов труб в пучке (тесноту расположения труб),

при

S₁/S₂ < 2

= (S₁/S₂)^1/6,

При

S₁/S₂ ? 2

= 1,12;

- для коридорных пучков

, (2.34)

Где

= (S₂/d₂)^-0.15.

В этих формулах определяющим размером является внешний диаметр труб пучка d₂. Скорость потока подсчитывается по самому узкому поперечному сечению пучка. Все физические параметры и число Рr_ж выбираются по средней температуре теплоносителей. Исключение составляет число Pr_с, выбираемое по температуре стенки.

2.4 Расчет конечных температур теплоносителей

При поверочном расчете по заданным температурам теплоносителей на входе в теплообменник t_г^' и t_х^' и известным поверхности теплообмена F и коэффициенту теплопередачи К нужно определить конечные температуры теплоносителей и тепловую производительность рекуператора. В основе расчета лежат уравнения теплового баланса (2.3) и теплопередачи (2.4). Конечные формулы имеют вид:

для прямоточной схемы движения теплоносителей

; (2.35)

; (2.36)

для противоточной схемы движения теплоносителей

; (2.37)

. (2.38)

2.5 Расчет температур поверхности теплообмена

При тепловом расчете рекуператоров (особенно металлических) особый интерес представляет температура стен, которая зачастую находится на границе допустимых пределов. В общем случае температуру на поверхности цилиндрической стенки следует рассчитывать по формулам:

; (2.39)

, (2.40)

где t_сг и t_сх - температура поверхности стенки соответственно со стороны горячего и холодного теплоносителя, ^оС;

б_г и б_х - коэффициенты теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке и от стенки к холодному теплоносителю, Вт/м² К;

F_г и F_х - соответственно поверхности трубы со стороны горячего и холодного теплоносителя, м²;

d_г, d_х - диаметры трубы со стороны горячего и холодного теплоносителя, м.

Для плоской стенки уравнения (2.39) и (2.40) принимают вид:

; (2.41)

, (2.42)

где д - толщина стенки, м.

В случае тонких металлических стенок тепловым сопротивлением стенки д/л можно пренебречь (д>0 или л> ), формулы (2.41) и (2.42) имеют вид

. (2.43)

Библиографический список к п.2

1. Мастрюков Б.С. Теплотехнические расчеты промышленных печей. М.: Металлургия, 1972.

2. Мастрюков Б.С. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. Т.2 / Под ред. В.А. Кривандина. М.: Металлургия, 1978, 272 с.

3. Кривандин В.А., Марков Б.Л. Металлургические печи. М.: Металлургия, 1977. 464 с.

4. Металлургическая теплотехника. Т.1 / Под ред. В.А. Кривандина. М.: Металлургия, 1986.

3. ТОПЛИВОСЖИГАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Сжигание топлива в пламенных печах производят с помощью топливосжигающих устройств. Все топливосжигающие устройства делятся на горелки и форсунки.

Горелкой называется устройство, предназначенное для сжигания газообразного топлива и служащее для подготовки газовоздушной смеси и организации ее сжигания в топке или рабочем пространстве печи.

Жидкое топливо, применяемое для отопления печей, сжигается в распыленном состоянии. Устройство для распыления жидкого топлива и организации его подачи в топку или рабочее пространство печи называется форсункой.

3.1 Газовые горелки

Основные требования, предъявляемые к горелкам:

1) обеспечение полного сжигания топлива в пределах рабочего пространства;

2) обеспечение наивысшего уровня теплоотдачи к нагреваемым изделиям;

3) обеспечение необходимого диапазона регулирования расхода газа и воздуха, т.е. устойчивость горения в широком диапазоне производительности (нет отрыва и проскока пламени);

4) надежность и удобство эксплуатации;

5) минимальное гидравлическое сопротивление на пути газа и воздуха.

Горелки по способу приготовления газовоздушной смеси можно разделить на четыре основных типа:

а) без предварительного смешения топлива с воздухом (приготовление смеси происходит в период горения); их называют диффузионными или пламенными;

б) с частичным предварительным смешением;

в) с полным предварительным смешением (кинетические или беспламенные);

г) с неполным предварительным смешением газа и воздуха (атмосферные).

3.1.1 Горелки без предварительного смешения газа и воздуха (пламенные)

К этому типу относятся пламенные двухпроводные горелки и горелки типа "труба в трубе". Принципиальное устройство их представлено на рис.3.1-3.3. Это горелки низкого давления: давление газа в коллекторе 2,5 - 3,5 кПа. Они характеризуются раздельным подводом газа и воздуха. Смешение струй газа и воздуха начинается на расстоянии 30 - 60 мм от выходного сопла. Коэффициент расхода воздуха для горелок этого типа составляет 1,1 - 1,15.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.1 Горелки типа "труба в трубе" малой мощности для газов с низкой (а) и высокой (б) теплотой сгорания



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.2 Горелки типа "труба в трубе" средней мощности для газов с низкой (а) и высокой (б) теплотой сгорания

Рис. 3.3 Горелки типа "труба в трубе" большой мощности для газов с низкой (а) и высокой (б) теплотой сгорания

Процесс горения лимитируется скоростью смешения газа с воздухом. Они имеют длинный факел и их следует применять при отоплении крупных печей (мартеновских, стекловаренных и методических) при установке их с торца печи, чтобы избежать физического недожога топлива. Используют горелки без предварительного смешения также в радиационных трубах с целью получения растянутого факела

Недостаток данных горелок - принудительная подача воздуха и регулировка соотношения газа и воздуха, что усложняет установку горелок "труба в трубе" при значительном их числе.

Преимущества данных горелок следующие:

а) широкие пределы регулирования;

б) отсутствует опасность проскока пламени внутрь горелки;

в) возможность работы на подогретом газе и воздухе (температура подогрева ограничивается только стойкостью трубопроводов и их элементов и необходимостью предотвратить термическое разложение газа);

г) компактность и малые габариты;

д) область высоких температур удалена от кладки, что обусловлено растянутостью факела;

е) обеспечивается возможность концентрированного подвода теплоты при небольшом числе горелок высокой производительности.

3.1.2 Горелки с частичным предварительным смешением газа и воздуха

Способы улучшения смешения газа с воздухом заключаются в следующем:

а) увеличивают путь и время перемешивания газа с воздухом внутри горелки;

б) разделяют потоки газа и воздуха на мелкие струи, в результате увеличивается поверхность их соприкосновения;

в) направляют газ и воздух под углом друг к другу;

г) создают закручивание потоков газа и воздуха.

К такому типу пламенных горелок относятся турбулентные горелки (с закручиванием струи воздуха), показанные на рис.3.4, и видоизмененные горелки "труба в трубе", снабженные устройствами для улучшения предварительного перемешивания газа и воздуха. В горелках "труба в трубе" удлинен корпус, выходное сечение газового сопла удалено от носика и предусмотрен промежуточный диффузор - смеситель. Это приводит к уменьшению длины факела. Коэффициент расхода воздуха для таких горелок составляет 1,05 - 1,1.



Рис.3.4 Турбулентные горелки конструкции Стальпроекта

Горелки с улучшенным смешением могут работать на низком давлении газа и воздуха. Недостаток - необходимость принудительной подачи и регулирования воздуха. Применять следует в печах средних размеров (печи с выдвижным подом, термические печи) или крупных (методические, проходные) при установке по боковым сторонам печи или со свода.

3.1.3 Горелки с полным предварительным смешением газа и воздуха (беспламенные)

К горелкам с полным предварительным смешением относятся радиационные и инжекционные.

Отличительной особенностью радиационных горелок является наличие горелочного туннеля. Они бывают трех видов:

- с излучающей чашей; горелочный туннель имеет вид чаши, на поверхности которой происходит горение предварительно подготовленной смеси компонентов горения;

- панельные, это многотуннельные горелки: горение предварительно подготовленной смеси газа с воздухом происходит на плоской поверхности;

- плоскопламенные: горелочный туннель имеет криволинейный профиль для лучшего растекания и прилипания пламени к поверхности кладки (рис.3.5).

Рис.3.5 Плоскопламенная горелка ГПП

Принцип работы инжекционных горелок (рис.3.6) заключается в том, что газ подается под повышенным давлением (50 кПа) и при выходе струи из газового сопла в горелку инжектируется (засасывается) воздух. Приготовление смеси происходит в смесителе, при выходе из горелки смесь быстро сгорает, давая короткий высокотемпературный факел.

Преимущества инжекционных горелок:

1. Коэффициент расхода воздуха 1,0 - 1,05. При этом достигается наиболее экономичное сжигание газа, обеспечивающее высокую температуру горения, что важно при сжигании газов с низкой теплотой сгорания.

2. Короткий факел горения, что позволяет создать вблизи горелок зону достаточно высоких температур. Это особенно важно для печей с малым рабочим пространством (колпаковые, секционные, термические, нагревательные колодцы).

3. Количество поступающего воздуха строго пропорционально расходу газа, следовательно, не требуется принудительной подачи воздуха и регулировки соотношения газ - воздух. Конструкция печи упрощается, поскольку не требуются воздухопроводы. Для обеспечения равномерного нагрева возможна установка большого числа мелких инжекционных горелок.

Рис.3.6. Инжекционные горелки конструкции Стальпроекта:

а - тип Н; б - тип П; в - тип В

Инжекционным горелкам присущи следующие недостатки:

1. При работе на инжекционных горелках необходимы газоповысительные станции. Для доменного газа необходимо давление не менее 10 кПа, а для природного газа - не менее 50 кПа.

2. Ограниченные температуры подогрева воздуха или газа вследствие опасности самовоспламенения смеси внутри корпуса горелки.

3. Имеется опасность проскока пламени внутрь горелки.

4. Сложность конструкции и большие размеры горелок, что иногда препятствует их расположению в заданных габаритах печи. Так, инжекционная горелка такой же производительности, как и горелка типа "труба в трубе", в два раза больше по длине и по диаметру.

3.1.4 Горелки с неполным предварительным смешением газа и воздуха

Это так называемые атмосферные горелки. Отличительная особенность их состоит в том, что в первую ступень смешения воздух подается с коэффициентом расхода 0,6 - 0,8; остальной воздух до коэффициента расхода 1,1 поступает во вторую ступень смешения из атмосферы. Такой метод смешения воздуха с газом обеспечивает устойчивую работу горелок, т.е. без отрыва и проскока пламени в смеситель. Область применения - термические печи и для бытовых газовых плит.

3.2 Расчет газовых горелок

Выбор топливосжигающего устройства производится на основе расчета его основных размеров по пропускной способности и по заданному давлению топлива и воздуха.

Основным параметром горелки является скорость газо-воздушной смеси при ее выходе. Диаметр выходного сопла d_н.г (диаметр носика горелки) является "калибром" горелки. По его размеру классифицируют горелки различных типов и конструкций.

Минимальная скорость газовоздушной струи в выходном сечении должна быть такой, чтобы не допускать проскока пламени внутрь горелки. Максимальная скорость зависит от конструкции горелки, от давлений газа и воздуха, от дальнобойности горелки, в свою очередь, связанной с требуемой длиной факела.

3.2.1 Выбор горелок типа "труба в трубе"

Горелки "труба в трубе" нормализованы Стальпроектом. При расчете этих горелок следует исходить из следующих положений:

1. Горелки могут работать при давлении газа, поступающего из сети, т.е. нет необходимости в специальных газоповысительных устройствах. Давление газа перед ответвлением около горелок можно принимать таким, кПа (мм вод. ст.):

для природного 4 - 6 (400 - 600);

для коксового 1,5 - 2 (150 - 200);

для доменного 1,5 (150).

2. Давление воздуха перед горелками принимается 2 - 3 кПа (200 - 300 мм вод. ст.).

3. Скорость газа внутри горелки на участке до выходного сопла примерно в два раза больше скорости в подводящем газопроводе, т.е. 20 - 25 м/с.

4. Общее сопротивление по газовому или воздушному тракту горелки составляет 1,5 - 1,7 скоростных давлений в выходном сечении соответственно газового сопла или воздушной коробки.

5. Скорость истечения газа из сопла (м/с) определяют по формуле

, (3.1)

где Р - давление газа в газопроводе перед горелкой, Па;

б - коэффициент, равный 1,5 - 1,7;

с_г - плотность газа, кг/м³.

Скорость истечения газа из сопла не должна превышать 80 - 100 м/с.

6. Отношение выходных скоростей воздуха и газа должно быть

w_в / w_г = 1/2,

но не менее 1/3 - 1/4.

7. Скорость газовоздушной смеси в носике горелки при максимальном расходе газа и воздуха может составлять w_{н. г} = 25 - 30 м/с; при определении низшей границы пропускной способности горелки минимальной следует считать скорость 4 - 5 м/с.

Горелки с улучшенным смешением нормализованы Стальпроектом и Теплостроем. При расчете этих горелок исходят из тех же положений, что и при расчете горелок "труба в трубе".

Для предупреждения проскока пламени минимальную выходную скорость газовоздушной смеси в носике горелки рекомендуется принимать не менее w_н.г = 5 - 8 м/с. Во избежание отрыва пламени скорость вылета смеси из носика горелки не должна превышать w_н.г = 20 м/с.

Нормализованные горелки типа "труба в трубе" разработаны двух видов: для газа с высокой теплотой сгорания от 10 до 35,5 МДж/м³ и для газа с низкой теплотой сгорания от 3,75 до 10 МДж/м³ и по мощности подразделяются на горелки малой, средней и большой тепловой мощности. Установочные размеры горелок типа "труба в трубе" приведены в табл.3.1.

Обычно известны тепловая мощность печи (или отдельной зоны) и число горелок, выбираемое по конструктивным соображениям.

Определив тепловую мощность одной горелки и зная теплоту сгорания газа, легко найти расход газа через горелку (пропускную способность горелки по газу). Количество воздуха, которое должно быть подано для сжигания газа, определяют из расчета горения топлива при заданном коэффициенте расхода воздуха и найденной пропускной способности горелки по газу.

Горелки обычно выбирают по графикам в зависимости от давления воздуха перед горелкой и требуемой пропускной способности по воздуху (рис.3.7). Графики построены для холодного воздуха (t_в = 20^оС). При подогреве воздуха горелку выбирают по расчетному расходу воздуха, определяемому по формуле:

, (3.2)

где Т_В - температура подогрева воздуха, К.

Таблица 3.1

Тип горелки	dн.г, мм	d1, мм	d2, мм	L1, мм	L2, мм	L3, мм
Горелки малой мощности
ДНМ-20	20	1Ѕ"	1Ѕ"	95	177	-
ДНМ-25	25	1Ѕ"	1Ѕ"	95	177	-
ДНМ-30	30	1Ѕ"	1Ѕ"	95	177	-
ДНМ-40	40	2Ѕ"	2Ѕ"	115	223	-
ДНМ-50	50	2Ѕ"	2Ѕ"	115	223	-
ДВМ-20	20	1Ѕ"	1"	95	177	-
ДВМ-25	25	1Ѕ"	1"	95	177	-
ДВМ-30	30	1Ѕ"	1"	95	177	-
ДВМ-40	40	2Ѕ"	2"	115	223	-
ДВМ-50	50	2Ѕ"	2"	115	223	-
Горелки средней мощности
ДНС-60	60	80	1Ѕ"	200	370	-
ДНС-70	70	100	1Ѕ"	200	473	-
ДНС-90	90	125	1Ѕ"	200	473	-
ДНС-110	110	150	100	260	853	415
ДНС-130	130	200	100	260	853	415
ДНС-150	150	200	100	260	853	415
ДВС-60	60	80	1Ѕ"	200	370	-
ДВС-70	70	100	1Ѕ"	200	370	-
ДВС-90	90	125	1Ѕ"	200	370	-
ДВС-110	110	150	2Ѕ"	260	473	-
ДВС-130	130	200	2Ѕ"	260	473	-
ДВС-150	150	200	2Ѕ"	260	473	-
Горелки большой мощности
ДНБ-200	200	300	150	500	1075	555
ДНБ-225	225	300	150	500	1075	555
ДНБ-250	250	350	150	500	1075	555
ДНБ-275	275	350	150	500	1075	555
ДНБ-300 |	300	400	150	500	1075	555
ДНБ-300 ||	300	450	250	600	1295	670
ДНБ-325	325	450	250	600	1295	670
ДНБ-350	350	500	250	600	1295	670
ДНБ-375	375	500	250	600	1295	670
ДНБ-400	400	500	250	600	1295	670
ДНБ-425	425	500	250	600	1295	670
ДВБ-200	200	300	150	500	1075	555
ДВБ-225	225	300	150	500	1075	555
ДВБ-250	250	350	150	500	1075	555
ДВБ-275	275	350	150	500	1075	555
ДВБ-300	300	400	150	500	1075	555
ДВБ-300	300	450	250	600	1295	670
ДВБ-325	325	450	250	600	1295	670
ДВБ-350	350	500	250	600	1295	670
ДВБ-375	375	500	250	600	1295	670
ДВБ-400	400	500	250	600	1295	670
ДВБ-425	425	500	250	600	1295	670

Основные размеры горелок типа "труба в трубе"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Давление воздуха горелкой, кПа

Давление воздуха перед горелкой, кПа

Давление воздуха перед горелкой, кПа

Рис.3.7 Пропускная способность по воздуху горелок типа "труба в трубе" для газов с высокой (а) и низкой (б) теплотой сгорания

Диаметр газового сопла определяют по графику на рис.3.8 в зависимости от давления и необходимой пропускной способности по газу. Эти графики также построены для холодного газа (t_г = 20^оС) с плотностью с_г= 1,0 кг/м³. Если параметры газа отличаются от принятых, то расчетную пропускную способность по газу определяют по формуле

, (3.3)

где Т_г - температура подогрева газа, К;

с_г - плотность газа, кг/м³;

V_г - расход газа при Т_г = 293 К.

Давление газа перед горелкой, кПа

Рис.3.8 Пропускная способность по газу горелок типа "труба в трубе"

После выбора горелки проверяют скорости газа и воздуха на подходе к горелке и на выходе из нее. При определении скоростей удобно пользоваться графиком, приведенным на рис.3.9.

Рекомендуемые значения давлений и скоростей приведены в табл.3.2.



Давление перед горелкой, кПа

Рис.3.9 Скорость истечения газа и воздуха из горелки

Таблица 3.2 Рекомендуемые давления и скорости для горелок типа "труба в трубе" и турбулентных горелок

Параметр	Газ	Воздух	Смесь
Давление в трубопроводе перед горелкой, кПа	4 - 6 (для природного); ? 6 - 7 (для коксодоменного)	2 - 3	-
Скорость, м/с: - во входном сечении горелки - то же при избытке давления перед горелкой - то же при недостатке давления перед горелкой - в выходном сечении горелки при максимальной подаче - то же при минимальной подаче	10 - 15 - - ? 80 - 100 10 - 15	8 - 10 ? 18 - 20 ? 5 - 7 ? 80 -100 5 - 8	- - - 25 - 30 4 - 5
Коэффициент сопротивления горелки, отнесенный к скоростному давлению в выходном сечении	-	1,5 - 1,7	-

3.2.2 Выбор турбулентных горелок

Турбулентные горелки - с закручиванием струи воздуха. Они подразделяются на два типа в соответствии с теплотой сгорания газа: тип для газов с низкой теплотой сгорания 3,75 - 5,85 МДж/м³ и тип для газов со средней теплотой сгорания 5,85 - 9,2 МДж/м³. Обозначение горелок состоит из индекса типа горелки, цифры, обозначающей диаметр носика горелки в миллиметрах, и римской цифры, обозначающей тип горелки (например, горелка ГТН-75-). При давлении газа 2,5 кПа производительность горелок нормализована в диапазоне от 130 до 1800 - 2200 м³/ч в зависимости от теплоты сгорания газа. Размеры турбулентных горелок Стальпроекта приведены в табл.3.3.

Выбор турбулентной горелки (ГТН) производится точно так же, как и горелки типа "труба в трубе". Зависимость пропускной способности турбулентных горелок по воздуху и газу от давления перед горелкой представлена на рис.3.10.

Давление воздуха перед Давление газа перед горелкой, Па горелкой, Па

Рис. 3.10 Характеристики турбулентных горелок конструкции Стальпроекта: а - пропускная способность по воздуху; б - пропускная способность по газу с плотностью с = 1,17 кг/м³ и Q^Р_Н = 5,85 МДж/м³ (пунктирные линии - тип , сплошные - тип )

Эта зависимость дана для холодного воздуха (t_в = 20^оС) и холодного газа при теплоте сгорания 5,85 МДж/м³, плотности с_г=1,17 кг/м³ и коэффициенте расхода воздуха 1,05. Если воздух и газ подогреты или применяют газ другой плотности, то на графике откладывают расчетные расходы, определяемые по формулам (3.1) и (3.2). В случае применения газа с теплотой сгорания, не равной 5,85 МДж/м³, или при других значениях коэффициентов расхода воздуха полученные из графиков величины надо умножить на поправочный коэффициент, определяемый по левой шкале графика на рис.3.11 в зависимости от отношения количества воздуха к количеству газа V_в/V_г.

Рис. 3.11 Поправочные коэффициенты при определении пропускной способности турбулентных горелок и скоростей истечения

После этого так же, как и для горелок типа "труба в трубе", проверяют скорости на входе и выходе горелки. Полученные значения скоростей следует делить на поправочный коэффициент, учитывающий иные сопротивления турбулентных горелок по воздушному и газовому пути. Значения поправочных коэффициентов находят по правой шкале графика на рис.3.11. Рекомендуемые значения скоростей даны в табл.3.2.

3.2.3 Выбор плоскопламенных горелок

Институтом "Теплопроект" разработано семь типоразмеров плоскопламенных горелок (см. рис.3.5), пропускная способность которых по природному газу 5-160 м³/ч. Размеры горелок приведены в табл.3.4. Горелки геометрически подобны друг другу, и соотношение расходов воздуха и газа в них неизменно. Обозначение горелок состоит из буквенного индекса и порядкового номера типоразмера (например, ГПП-3).

Рабочие характеристики горелки ГПП-3 производительностью по газу 20 м³/ч приведены на рис.3.12 для коэффициента расхода воздуха 1,03 - 1,08. При переходе к горелкам других типоразмеров избыточные давления газа и воздуха перед входом в горелку остаются неизменными. При этом основные размеры (диаметр сопла d, диаметр газовой трубы d_п, диаметр отверстий газосоплового насадка d_г, диаметр тангенциального ввода воздуха в горелку D_о) увеличиваются пропорционально корню квадратному из прироста расхода газа через горелку.

Например, если диаметр сопла для горелки ГПП-3 равен 50 мм, то для горелки ГПП-5 с производительностью по газу 80 м³/ч диаметр сопла

Расход газа V_Г, м³/ч

Рис. 3.12 Рабочие характеристики горелки ГПП-3 при коэффициенте расхода воздуха 1,03 - 1,08

3.2.4 Выбор инжекционных горелок

Инжекционные горелки нормализованы Стальпроектом. Горелки конструкции Стальпроекта подразделяются на три основных типа.

Горелки типа Н (см. рис.3.6,а) предназначены для сжигания газа с низкой теплотой сгорания 3,75 - 9,2 МДж/м³ (доменного и смеси коксового и доменного) в холодном воздухе. Для газов с теплотой сгорания менее 5,85 МДж/м³ предусмотрена возможность подогрева воздуха до 300^оС.

Горелки типа П (см. рис.3.6,б) предназначены также для сжигания газов с низкой теплотой сгорания 3,75 - 9,2 МДж/м³, причем они могут работать на подогретом воздухе и подогретом или холодном газе. Горелки типа В (см. рис.3.6,в) и ВП предназначены для сжигания холодных газов с высокой теплотой сгорания (природного, коксового, природно-коксового) в холодном воздухе.

При выборе горелок определяют основной калибр горелки d_{н. г} в зависимости от давления газа. Горелки выполнены двадцати типоразмеров от d_{н. г} = 15 мм до d_{н. г} = 270 мм. Размеры выбраны с таким расчетом, чтобы производительность предыдущей горелки была меньше производительности последующей приблизительно на 25%.

Давление газа перед горелкой, кПа

Давление газа перед горелкой, кПа

Рис.3.13 Зависимость пропускной способности горелок от давления газа

Таблица 3.3 Характеристики инжекционных горелок конструкции Стальпроекта

Кривая	QРН, МДж/м3	tг, 0С	tв, 0С	Кривая	QРН, МДж/м3	tг, 0С	tв, 0С
1	3,75	20	20	14	6,27	200	500
2	3,75	300	20	15	6,70	20	20
3	3,75	300	600	16	6,70	20	500
4	4,19	20	20	17	7,54	20	20
5	4,19	300	20	18	7,54	20	500
6	4,19	300	600	19	8,38	20	20
7	5,02	20	20	20	8,38	20	500
8	5,02	300	20	21	9,20	20	20
9	5,45	200	500	22	17,2	20	20
10	5,85	20	20	23	26,8	20	20
11	5,85	300	20	24	31,0	20	20
12	5,85	200	500	25	35,1	20	20
13	5,85	20	500

Выбор инжекционных горелок всех типов производится по графикам на рис.3.13, где дана зависимость пропускной способности по газу для горелок с диаметром носика d_н.г = 100 мм. При другом значении d_{н. г} расход газа находится путем умножения величины, полученной из графиков, на поправочный коэффициент k, значения которого приведены в табл.3.4.

Таблица 3.4 Поправочные коэффициенты k для определения производительности горелок в зависимости от d_{н. г}

dн.г, мм	k	dн.г, мм	k	dн.г, мм	k
15	0,0225	42	0,176	116	1,35
18	0,0324	48	0,230	134	1,80
21	0,0441	56	0,314	154	2,37
24	0,0576	65	0,422	178	3,17
28	0,0785	75	0,562	205	4,20
32	0,1020	86	0,740	235	5,52
37	0,1370	100	1,00	270	7,29

Диаметр газового сопла можно найти по формуле

, (3.4)

где V_ог - пропускная способность горелки по газу, м³/с;

w_ог - скорость истечения газа из сопла, м/с, определяемая по формуле:

, (3.5)

где T_г - температура газа, К;

с_ог - плотность газа при нормальных условиях, кг/м³;

Р_о - давление газа, Па;

?Р_г - избыточное давление газа перед горелкой, Па.

Диаметр смесителя для горелок типа Н и П равен диаметру носика горелки, т.е.

d_см = d_н.г.,

а для горелок типа В

. (3.6)

Основные размеры инжекционных горелок конструкции Стальпроекта приведены в табл.3.5.

Обозначение инжекционных горелок Н, П, В и ВП состоит из буквы, обозначающей тип горелки, цифры, обозначающей диаметр носика горелки в миллиметрах, и через дробь цифры, обозначающей диаметр газового сопла (например, инжекционная горелка Н 100/40).

Таблица 3.5 Размеры турбулентных горелок, мм

Обозначение горелки	Тип	D	Dг	Dв	В	Г	Е	И	К	Л	d1	d2	d3	d4	б	m	n
ГТН-50	|	50	65	65	115	120,5	375	135	60	190	50	40	34	75	13	33	15
	||	50	50	65	110.5	120,5	365	135	60	190	48	40	35	75	13	33	15
ГТН-60	|	60	75	75	125	132,5	405	150	70	190	60	48	40	90	15	40	18
	||	60	65	75	120	132,5	395	150	70	190	57	48	42	90	15	40	18
ГТН-75	|	75	100	100	155	155	490	190	95	190	75	60	50	112	19	50	23
	||	75	75	100	140,5	155	450	190	95	190	71	60	53	112	19	50	23
ГТН-100	|	100	125	125	185	183,5	570	230	120	250	100	80	68	150	25	66	30
	||	100	100	125	170,5	183,5	540	230	120	250	95	80	70	150	25	66	30
ГТН-125	|	125	150	150	210	213	645	270	140	290	125	100	85	188	31	83	38
	||	125	125	150	200,5	213	615	270	140	290	119	100	88	188	31	83	38
ГТН-150	|	150	200	200	260	255	770	350	190	400	150	120	100	225	38	100	45
	||	150	150	200	235	255	715	350	190	400	142	120	105	225	38	100	35
ГТН-200	|	200	250	250	310	312	910	420	240	520	200	160	135	300	50	132	60
	||	200	200	250	285	3122	885	420	240	520	190	160	140	300	50	132	60

Таблица 3.6 Основные размеры плоскопламенных горелок ГПП, мм

Обозначение	Номинальная производительность по газу, м3/ч	Основные размеры горелок
		d	dп	dо	dо'	Dо	D	D1	D2	Rг	dг	n
ГПП-1	5	25	15	26	11	34	85	62.5	145	60	1,5	6
ГПП-2	10	35	21	30	15	48	116	85	195	80	2,0	6
ГПП-3	20	50	30	40	21	68	170	126	260	105	2,7	6
ГПП-4	40	75	45	60	32	92	220	162	315	120	3,8	6
ГПП-5	80	105	60	74	45	112	280	206	405	150	4,4	6
ГПП-6	125	140	95	115	55	146	350	258	470	165	4,8	12
ГПП-7	160	165	115	135	68	166	400	295	535	185	5,4	12
Обозначение	Основные размеры горелок	Размеры горелочного камня	Габариты горелки
	L1	L2	L3	L4	L5	H	B	S	F	G	M
ГПП-1	82	82	95	31	116	200	228	232	100	123	61
ГПП-2	96	111	110	43	145	268	228	290	125	146	68
ГПП-3	139,5	165	125	61	180	336	344	348	175	210	101,5
ГПП-4	153	200	205	80	230	336	344	348	220	345	210
ГПП-5	186	240	240	101	270	472	460	464	240	370	210
ГПП-6	242	289	255	126	290	576	540	464	300	510	315
ГПП-7	277	323	280	145	315	608	575	464	320	635	410

Таблица 3.7 Основные размеры инжекционных горелок

Тип В	Тип Н	Тип П
Типоразмер	dн.г, мм	d1	L, мм	Типоразмер	dн.г, мм	d1	L, мм	Типоразмер	dн.г, мм	d1 мм	d2 мм	L, мм
В15	15	Ѕ"	220	Н15	15	ѕ"	220	-	-	-	-	-
В18	18	Ѕ"	250	Н18	18	ѕ"	250	-	-	-	-	-
В21	21	Ѕ"	275	Н21	21	1"	275	-	-	-	-	-
В24	24	Ѕ"	300	Н24	24	1"	305	-	-	-	-	-
В28	28	Ѕ"	335	Н28	28	1ј"	340	-	-	-	-	-
В32	32	Ѕ"	375	Н32	32	1ј"	375	-	-	-	-	-
В37	37	Ѕ"	440	Н37	37	1ј"	420	-	-	-	-	-
В42	42	Ѕ"	490	Н42	42	2"	480	-	-	-	-	-
В48	48	Ѕ"	545	Н48	48	2"	530	-	-	-	-	-
В56	56	ѕ"	625	Н56	56	2"	600	-	-	-	-	-
В65	65	ѕ"	700	Н65	65	75 мм	760	П65	65	75	125	1035
В75	75	ѕ"	800	Н75	75	75 мм	845	П75	75	75	125	1145
В86	86	1"	960	Н86	86	100мм	990	П86	86	100	200	1360
В100	100	1"	1095	Н100	100	100мм	1110	П100	100	100	200	1530
В116	116	1ј"	1240	Н116	116	125мм	1250	П116	116	125	250	1740
В134	134	1ј"	1420	Н134	134	150мм	1435	П134	134	150	300	2000
В154	154	1Ѕ"	1615	Н154	154	150мм	1595	П154	154	150	300	2245
В178	178	1Ѕ"	1840	Н178	178	200мм	1840	П178	178	200	350	2585
В205	205	2"	2130	Н205	205	250мм	2120	П205	205	250	350	2915
В235	235	2"	2400	Н235	235	250мм	2365	П235	235	250	350	3290
								П270	270	300	450	3315

Библиографический список к п.3

1. Гусовский В.Л., Лифшиц А.Е., Тымчак В.М. Сжигательные устройства нагревательных и термических печей: Справочник. М.: Металлургия, 1981.

2. Гусовский В.Л., Ладыгичев М.Г., Усачев А.Б. Современные нагревательные и термические печи: Справочник. Под ред. А...