Расчет сожигательного устройства
ДАНО:
Расход топлива: В=396м3/ч = 0,11 м3/с
Теплота сгорания топлива: Qрн= 
кДж/м3
Действительное количество воздуха необходимое для сжигания 1м3 газа: Vдв=6,593 м3/м3
Плотность воздуха при н.у.: ρ0в=1,293 кг/м3
Избыточное давление газа перед горелкой: P’г=5300 Па
Избыточное давление воздуха перед горелкой: P’в=500 Па
Температура газа на входе в горелку Тг=293 К
Температура воздуха на входе в горелку Тв=532,21 К
Коэффициент расхода воздуха n=1,15
Коэффициент гидравлического сопротивления газового канала горелки (для горелок типа «труба в трубе») ξг=1,5
Коэффициент гидравлического сопротивления воздушного канала горелки (для горелок типа «труба в трубе») ξв=1
Плотность газа при н.у. находим по формуле (стр.11 [1]):
РЕШЕНИЕ:
Т.к. ширина печи составляет 6,499 м, а целесообразно устанавливать одну горелку на 3 м, принимаю решение установить 2 диффузионные горелки средней тепловой мощности типа «труба в трубе».
Находим расход топлива на одну горелку 
м3/с
Определяем расход воздуха при нормальных условиях: 
м3/м3
Определяем приведенные к нормальным условиям скорости истечения газа и воздуха в выходном сечении:
м/с
м/с
Рассчитываем площади выходных сечений газового и воздушного каналов:
Определяем диаметр выходного сечения газового канала:
Принимая по табл. 2.2[1] скорость газа 
определяем внутренний диаметр газового канала:
Определяем наружный диаметр газового канала внутри горелки(при толщине стенки 
):
Определяем диаметр воздушного канала:
Принимая по табл. 2.2[1] приведенную к нормальным условиям скорость газовоздушной смеси в носике горелки 
, определяем площадь сечения носика горелки:
Определяем диаметр носика горелки:
Определяем температуру смеси на выходе из носика горелки:
― объёмная доля воздуха в смеси при н.у.:
― удельная энтальпия природного газа при Тг=20 0С
iг≈ 35 кДж/м3
― удельная энтальпия воздуха при Тв= 259,21 0С по прил.8 [1]:
iв= 340,97 кДж/м3
― удельная энтальпия смеси:
iсм=α* iв + (1-α)* iг=0,874*340,97+0,126*35=302,42 кДж/м3
― удельная энтальпия смеси при 
=200 oC(по прил. 7 и 8)
кДж/м3
― удельная энтальпия смеси при 
=300 oC(по прил. 7 и 8)
кДж/м3
― температура смеси
Находим действительную скорость смеси на выходе из носика горелки:
Определяем максимальный диаметр факела:
С учетом рассчитанных диаметров носика горелки 
и газового сопла 
по приложению 9 [1] выбираем горелку ДВС–130/22.
Т.к факел короткий, то принимаю решение разместить горелку на торцевых стенах печи в шахматном порядке с отводом продуктов сгорания через центр свода.
Определяем длину факела (при К=1,5 для природного газа):
Таким образом, факел перекрывает: 
длины копильника
| Вертикальная стена над уровнем расплава | Вертикальная стена под уровнем расплава | Свод | Подина | |
| Рабочий | Динасовый огнеупор
(ГОСТ 4157-79)
| Форстеритовый огнеупор
(ГОСТ 14832-79)
| Динасовый огнеупор
(ГОСТ 4157-79)
| Форстеритовый огнеупор
(ГОСТ 14832-79)
|
| Второй | Шамотный легковес ШКЛ-1,0
(ГОСТ 5040-78)
| Шамотный легковес ШЛ-0,9
(ГОСТ 5040-78)
| Каолиновая вата
2…8 мкм
(ГОСТ 23619-79)
| Шамотный огнеупор ШВ
(ГОСТ 390-83)
|
| Третий | Шамотный ультралегковес
ШЛ-0,4
(ГОСТ 5040-78)
| Шамотный ультралегковес
ШЛ-0,4
(ГОСТ 5040-78)
| Диатомитовая обожжённая крошка в засыпке
| |
| Четвертый | Асбазурит мастичный
(ГОСТ 12871-93)
| Асбазурит мастичный
(ГОСТ 12871-93)
|
Заключение.
1. Сжигание топлива осуществляется с предварительным подогревом воздуха до температуры Тв = 259,21 °С с коэффициентом расхода воздуха n=1,15.
2. Сожигательное устройство – горелка ДВС-130/22
3. Конструкция ограждений печи.
Результат расчета теплового баланса и расхода топлива:
| Приход тепла | Расход тепла | |||||||
| № статьи | Статья | Q, кВт | % | № статьи | Статья | Q, кВт | % | |
| Тепло сгорания топлива | 2571.28 | 92,6 | Тепло в окружающую среду | 1149,57 | 41,4 | |||
| Тепло отходящих газов | 1422.52 | 51,23 | ||||||
| Тепло воздуха | 205,63 | 7,4 | ||||||
| Невязка баланса | 204,82 | 7,37 | ||||||
| Всего | 2776,91 | Всего | 2776,91 |
7. Список литературы:
1) Сборщиков Г. С., Крупенников С. А., Теплотехника: расчет и конструирование элементов промышленных печей. №1710,- М.: «Учеба», 2004 г.178 с.
2) Кривандин В. А., Белоусов В. В., Сборщиков Г.С. и др., Теплотехника металлургического производства т.2, -М.: «МИСИС», 2002 г.,607 с.
3) Миткалинный В. И., Кривандин В. А. и др., Металлургические печи: атлас,- М,: «Металлургия», 1987 г.,384с.