Основы расчета газовых горелок

Расчет газовых горелок представляет сложную задачу, решаемую на основе теоретических и экспериментальных исследований. В качестве примера ниже рассмотрена упрощенная методика расчета инжекционных горелок низкого и среднего давлений [10, 20, 24, 43, 471].

Исходные данные для расчета:

  • номинальный расход газа Vг, м3/ч, или номинальная тепловая мощность Qном = VгQн, ккал/ч;

  • номинальное давление газа p, перед соплом горелки, кгс/м2;

  • коэффициент инжекции первичного воздуха αг;

  • химический состав и теплота сгорания газа Qн, ккал/м3;

  • плотность газа ρг.

С учетом расчетной схемы (рис. X.15) и принятых на ней обозначений расчет инжекционной горелки низкого давления (p ≤ 500 кгс/м2) ведут в следующем порядке.

Средняя скорость истечения газа из сопла, м/сек:

Здесь φ - коэффициент истечения; g - ускорение свободного падения, округленно равное 9,81 м/сек2; ∆p - перепад давления, кгс/м2; γг - удельный вес газа, кгс/м3.

Удельный вес газа (как и любого другого физического тела) не является его неизменной характеристикой, поэтому правильнее в расчетах применять плотность - один из основных параметров вещества. При этом непременно следует помнить, что удельный вес и плотность в одной и той же системе единиц численно никогда не совпадают. Так, в СИ и МКС плотность дистиллированной воды при 4˚ C и 760 мм рт. ст. равна 1000 кг/м3, а удельный вес - 9806 н/м3, в МКГСС плотность равна 102 кгс∙сек24, а удельный вес - 1000 кгс/м3, и т. д. Совпадение численных значений плотности и удельного веса, взятых из разных систем единиц, послужило одной из причин для фактической подмены одного свойства другим с использованием удельного веса в расчетных формулах.