|
Азбука горенияПример подбора моноблочной горелки (Выбор вентиляторной горелки)>> Вернуться к содержанию 3.2.1. Выбор модели горелки Итак, у нас запрашивают горелку которая должна использовать два вида топлива (природный газ + дизельное топливо). Этим требованиям для данной мощности удовлетворяют комбинированные двухступенчатые горелки серии RLS. Выбор мы должны сделать в рамках рассчитанного нами виртуального рабочего диапазона, начав с реальной полной тепловой мощности. Как мы помним она зависит от высоты установки над уровнем моря. Из таблицы 22 следует что для высоты 1000 метров над уровнем моря и температуры 20°С корректирующий коэффициент F равен 0,898. Реальная мощность горелки будет равна:
Из каталога или графиков подбора выбираем те модели горелок, у которых параметр Qгорелки равен 501,1 кВт Из таблицы 25 следует, что этим требованиям удовлетворяют две горелки: RLS 50 и RLS 70. Выбор между этими двумя моделями должен быть сделан с учетом аэродинамического сопротивления котла. Это необходимо проверить с помощью графика рабочего диапазона горелки.
Таблица 23. Пример уменьшения аэродинамического сопротивления в горелке
Рисунок 93. Комбинированная горелка (диз. топливо - газ) серии RLS
 Таблица 25. Технические характеристики моноблочных горелок серии RLS
На графике для выбранных моделей вертикальную линию необходимо провести из точки, соответствующей максимальной требуемой мощности 501,1 кВт. Отсюда мы получим максимально возможное аэродинамическое сопротивление котла, которое может преодолеть вентилятор горелки. Из графика диапазона применения горелок мы получаем следующие максимальные значения напора:
Теперь максимальный напор необходимо скорректировать на коэффициент F, который зависит от высоты расположения установки над уровнем моря, после чего мы получим следующие значения: Для горелки RLS 50:
Для горелки RLS 70:
Аэродинамическое сопротивление котла равно 4,5 мбар (450 Па), это больше, чем может развить горелка модели RLS 50 и меньше, чем напор, который может развить горелка RLS 70. Возможны два варианта:
Используя итерационный метод (см. табл. 26) мы можем рассчитать, насколько в первом случае уменьшится тепловая мощность.
Таблица 26. Итерационная таблица
Максимальная мощность, которую может развить горелка, указана в той строчке, где напор горелки перекроет аэродинамическое сопротивление в камере сгорания котла: Числа в столбцах имеют следующие значения: (1) исходная полная мощность Qполная; (2) процент уменьшения полной мощности R; (3) уменьшенная полная мощность
(4) напор котла при уменьшенной мощности;
(5) мощность, которую должна развивать горелка
(6) максимальный развиваемый напор, соответствующий Qгорелки. обозначаемый Pmax; (7) реальный напор горелки
Отсюда следует: чтобы напор вентилятора стал больше, чем аэродинамическое сопротивление теплогенератора, мощность надо уменьшить на 6%. Если система выдержит такое уменьшение максимальной мощности, то можно применить горелку RLS 50. На графике диапазона работы горелки (см. рис. 14) рабочая точка указана для стандартных условий (высота установки -100 метров над уровнем моря, температура - 20°С) не требующих корректировки. Из примера видно, что максимальную требуемую мощность можно достичь и с помощью горелки меньшего типоразмера RLS 50, не теряя в производительности. Это показывает, насколько важно оценить геодезические параметры места установки, и насколько это влияет на величину мощности и давления. Для дальнейших расчётов воспользуемся всё-таки горелкой RLS 70.
3.2.2. Выбор длины головки горелки Длина головки модели RLS 70 равна 250 мм. В запрашиваемой схеме указан котел с инверсионной камерой сгорания. Схема устройства такого котла показана на рис. 95. Рисунок 94. Головка горелки
 Рисунок 95. Конструктивная схема водогрейного котла с инверсионной камерой сгорания
 У данного котла минимальное расстояние С между фронтовой плитой котла и началом второго витка дымовых газов, составляет приблизительно 200 мм. Лучше чтобы головка горелки заходила вглубь камеры сгорания, по крайней мере, ещё на 20 -25%, т.е. приблизительно на 50 мм. Напомним, что у горелки модели RLS 70 головка имеет длину 250 мм, которая и является оптимальной для нашего случая. Если бы длина головки горелки оказалась намного длиннее требуемой, то потребовалась бы установка ограничительной вставки между соединительным фланцем горелки и фронтовой плитой котла. Если бы головка оказалась слишком короткой, то потребовался бы специальный комплект для удлинения головки. В каталоге "Горелки RIELLO" в разделах "Принадлежности к горелкам" ограничительные вставки и комплекты для удлинения головок представлены в виде стандартных принадлежностей. В некоторых случаях производители котлов указывают рекомендуемую длину головки горелки.
3.2.3. Проверка длины пламени Прежде чем перейти к системе подачи топлива, давайте проверим размеры камеры сгорания, не сильно ли они отличаются от размеров камеры сгорания тестового котла, на котором испытывали горелку Для этого воспользуемся изображённым на рис. 96 графиком. По одной оси отложена тепловая мощность, а по другой - длина и диаметр камеры сгорания. По этим значениям мы сможем определить рекомендуемые диаметр и длину камеры сгорания. Горелка и котёл подобраны правильно, когда их собственные реальные параметры попадают в полученные нами границы. Рисунок 96. Длина и диаметр пламени в зависимости от мощности горелки
 В нашем случае камера сгорания имеет диаметр 700 мм, а длину 1600 мм, поэтому горелка RLS 70 к ней подходит. Если бы размеры очень сильно отличались от размеров тестового котла, то геометрия пламени (длина и ширина) могла бы получиться такой, что горелка не подошла бы для данного котла. Если бы камера сгорания оказалась слишком короткой, то пламя контактировало бы с задней стенкой и вызвало бы её тепловое напряжение (а возможно и повреждение).
3.2.4. Выбор газовой рампы При подборе газовой рампы необходимо учитывать, что сумма потерь давления газа не должна превышать имеющееся давление газа. Потери давления происходят на следующих элементах:
Обозначим минимально допустимое давление в точке отбора газа Н. Должно соблюдаться следующее условие:
Для облегчения расчётов потери давления в газовой рампе измерены заранее и представлены в виде графиков и таблиц. В них уже учтены и потери давления на головке горелки (Н2 + Н3). Но для полноты картины, на этих графиках потери давления на головке горелки (Н2) указываются отдельно. Потери давления на газовой рампе это разница двух значений. Выбранная газовая рампа должна удовлетворять следующему условию:
Примем, что: Η = 2800 Па (28 мбар); Η1 = 450 Па (4,5 мбар); Н4 = 1000 Па (10 мбар). Потери давления на газовой рампе и на головке горелки не должны превышать следующего значения:
Потери давления газа пропорциональны его расходу. Расход природного газа можно рассчитать по следующей формуле:
где: Qполное - полная тепловая мощность котла (кВт); I.C.V. - низшая теплотворная способность природного газа (кВт-ч/м³ ). Расход газа равен:
С горелками RLS 70 применяются двухступенчатые газовые рампы. На графике от точки, соответствующей полной тепловой мощности котла, откладывают вертикальную линию. Пересечение этой линии с характеристической кривой газовой рампы и даст нам потери давления (с учётом потерь давления на головке горелки). Для разных газовых рамп могут быть следующее потери давления: Голова горелки + рампа MBD 415/2: 1650 Па (16,5 мбар); Голова горелки + рампа MBD 420/2: 1250 Па (12,5 мбар); Потери давления на головке горелки: 600 Па (6 мбар); Видно, что газовая рампа модели MBD 420/2 удовлетворяет ограничениям на максимальные потери давления и подходит для нашей системы. В данном случае для соединения газовой рампы с горелкой не нужно никаких переходников. Для других сочетаний газовых горелок и рамп существуют стандартные переходники - адаптеры. Необходимость использования того или иного адаптера указывается в комментариях к графикам подбора газовых рамп в каталоге "Горелки RIELLO". Рисунок 97. График выбора газовой рампы
 3.2.5. Выбор компонентов для системы подачи дизельного топлива Давайте рассмотрим систему подачи дизельного топлива, при которой оно поступает непосредственно из бака, установленного на 3 метра ниже горелки. Для определения диаметров топливопроводов пользуются таблицами, предоставляемыми производителями. Длина топливопровода вычисляется как сумма длины всех топливопроводов и эквивалентных длин, соответствующих установленным в контур устройствам. Контур топливоподачи имеет длину 25 метров и состоит из компонентов, обладающих собственными эквивалентными длинами. Для расчётов в нашем случае используем приведённую ниже схему. Предположим, что внутренний диаметр топливопроводов может равняться 14 мм. - 4 поворота 90° эквивалентная длина поворота Lэкв = 0,1 м - 1 фильтр
- 2 запорных вентиля
Общая эквивалентная длина равна:
Итак, топливопровод длиной 25 метров при высоте Η = -3 метра должен иметь диаметр 14 мм. Наша гипотеза оказалась верной. Если бы разница по высоте между горелкой и ёмкостью с топливом была - 4 метра, то понадобился бы топливопровод с внутренним диаметром 16 мм. (не забудьте при этом пересчитать эквивалентные длины поворотов, вентилей и фильтра). Рисунок 98. Схема контура подачи дизельного топлива
 Таблица 27. Таблица выбора диаметра топливопровода для подачи дизельного топлива
>> Вернуться к содержанию | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
