Длина горловины смесителя и длина конфузора
Переход конической поверхности конфузора в цилиндрическую поверхность горловины для литых смесителей по дуге окружностей R= (3÷5)хD3
Длина диффузора - смесителя
,где - угол расширения диффузора принимаемый для обеспечения безотрывности потока ГВС в пределах 6 – 8 º
Суммарная площадь огневых каналов в коллекторе (fD)
,
где Wсм- скорость вытекания их огневых каналов ГВС. Принимается такой, чтобы не происходило отрыва пламени
Так как последнее уравнение содержит две неизвестных величины, то для определения скорости вытекания ГВС необходимо задаться диаметрами огневых каналов (3÷6 мм). Число огневых каналов на коллекторе определяется
Огневые отверстия на коллекторе горелки обычно размещают в 1 или 2 ряда в последнем случае в шахматном порядке При двухрядном расположении
Минимальная длина коллектора
где S – шаг между осями огневых отверстий.
Для обеспечения быстрого распространения пламени по всем каналам и предотвращения их слияния шаг должен укладываться в пределы определенные экспериментом при 1=0,6, d=2 – 6 мм, S=(2,4 – 2,8)∙dо мм. Для этой же цели расстояние между осями рядов каналов должно быть в 2 – 2,5 раза больше расстояния между рядами.
При выборе глубины огневых каналов (lD) следует исходить из того, что ее увеличение способствует устойчивости горения в отношении проскока пламени. Вместе с тем чрезмерное увеличение глубины канала приводит к повышению сопротивления трения, что в свою очередь способствует понижению коэффициента инжекции первичного воздуха (1). Кроме того, это приводит к созданию приподнятых каналов, осложняющих изготовление горелок. По экспериментальным данным
Газовые горелки должны размещаться в топке так чтобы конусный фронт пламени не омывал теплообменных поверхностей, так как это приводит к появлению продуктов неполного сгорания
,
где k – отношение расчетной удельной тепловой нагрузки Полная длина горелки рассчитывается путем сложения длин конфузора горла смесителя диффузора и коллектора горелочного устройства
6-12. Устройство и работа инжекционных горелок с а<1 и х<1
Инжекционные горелки – это горелки, в которых необходимый для горения воздух поступает полностью а>1 или частично a<1 в качестве первичного из окружающей среды. Подача его осуществляется засчет кинетич.энергии струи газа, истекающий из сопла.
1-сопло,
2- регулировочная шайба, 3- конфузор, 4 –
горловина смесителя, 5 – диффузор, 6 –
коллектор с огневыми отверстиями.
В инжекционных газовых горелках с а<1 газ вытекая из сопла с большей скоростью за счет кинет.энергии струи засасывает в инжектор из окр.пространства в-ха в количестве необходимом для сжигания 70-80% топлива.
Инжекционные горелки с а<1 обычно работают на низком давлении(Рном=1274кПа).
Инжектор состоит из след.основных элементов: сопла, из которого выходит газ; камеры смешения, состоящей из всасывающей и стабилизирующей частей, в которых осуществляется смешение газа с воздухом и стабилизация скоростного поля потока, и диффузора, где повышается давление газовоздушной смеси.
С увеличением значения а1 происходит переход в область кинет.горения, кот.характеризуется низкой устойчивостью пламени, а при малых а1 происходит разложение углеводородов с образованием сажи, что происходит к свечению пламени и химич.неполноте сгорания. Такая работа горелок с а1<1нежелательна.
К недостаткам инжекционных горелок относится повышенный к-т избытка в-ха, но такие горелки обладают большой устойчивостью к отрыву пламени и не требуют стабилизаторов.
Эти горелки используют при сжигании природных и сжиженных углевод.газов.
Инжекционные горелки с а1<1 применяется в бытовых газовых приборах, проточных и емкостных водонагревателях и т.д.