Комина Г.П., Яковлев В.А. Энергосбережение и экономия энергоресурсов в системах ТГС

Подождите немного. Документ загружается.

9998

Рис. 10. Горелка ГПП конструкции Института газа Украины и института «Теплопроект»:

1 – корпус горелки; 2 – направляющий винт; 3 – труба для подвода газа; 4 – огнеупорная кладка печи; 5 – сопло;

6 – тороидальный горелочный туннель; 7 – фронтовая плита

8.6. Плоскопламенные горелки типа ГПП

Плоскопламенные горелки типа ГПП, разработанные Инсти-

тутом газа Украины (рис.10), предназначены для создания источ-

ников равномерного нагрева значительных по величине тепловос-

принимающих поверхностей. Для этих горелок характерен

так называемый разомкнутый факел, т. е. факел, растекающийся

тонким веерообразным слоем вдоль стены, в которую вмонтирова-

на горелка. При этом дальнобойность

(радиус) факела в плоско-

дит в 5 15 раз толщину слоя горения. Факел догорает у поверхности

кладки, которая раскаляется и служит источником интенсивного

равномерного нагрева излучением. Развитие факела у поверхнос-

ти кладки позволяет обеспечить выравнивание температурного поля

и высокую равномерность распределения тепловых потоков

в плоскостях, параллельных кладке, уже на расстоянии 200

250 мм

от неё. В горелках типа ГПП разомкнутый факел создается за счет

интенсивного закручивания воздушного потока с помощью винто-

вых завихрителей.

Разработана и изготовляется серия из 7 типоразмеров плоско-

пламенных горелок ГПП производительностью от 5 до 160 м

/ч

для природного газа. Номинальное давление воздуха для этих го-

релок составляет 3 кПа, номинальное давление газа перед горел-

кой – 3, 12 и 70 кПа. Плоскопламенные горелки обеспечивают вы-

сокую полноту сгорания при небольших (

= 1,05) избытках воз-

духа. Они надежны в работе и просты в обслуживании. Техничес-

кие характеристики и номограммы для подбора горелок типа ГПП

представлены в справочной литературе или в прил. VI.

101100

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ I

Перевод физических величин из одних единиц измерения в другие

Сила, вес, нагрузка 1 кгс = 9,81 Н

Поверхностная нагрузка 1 кгс/м

= 9,81 Н/м

Давление 1 кгс/см

= 9,8110

Па ≈ 0,1 МПа

1 мм вод. ст. = 9,81 Па

1 мм рт. ст. = 133,3 Па

1 бар = 0,1 МПа = 10

Па

1 даПа = 10 Па

1 кПа = 10

Па = 100 даПа

1 МПа = 10

Па = 10

кПа

Механическое напряжение 1 кгс/мм

= 9,8110

Па ≈ 10 МПа

Удельный вес 1 кгс/м

= 9,81 Н/м

Работа (энергия)1 кгс  м = 1 Нм = 9,81 Дж

Мощность 1 кгс  м/с = 9,81 Вт

1 л. с. = 735,5 Вт

1 ккал/ч ≈ 1,163 Вт

1 Вт = 3,6 кДж/ч

Динамическая вязкость 1 кгс  с/м

= 9,81 Па  с

Количество теплоты 1 кал = 4,187 Дж

1 ккал = 4,187  10

Дж = 4,187 кДж

Удельная теплоёмкость 1 ккал/кг  град = 4,187  10

Дж/кг  град

1 ккал/кг  град = 4,187 кДж/кг  град

1 ккал/м

 град = 4,187 кДж/м

 град

Плотность теплового потока 1 ккал/ч  м

= 1,163 Вт/м

Коэффициент теплопередачи 1 ккал/ч  м

 град = 1,163 Вт/м

 град

Коэффициент теплопроводности 1 ккал/ч  м град = 1,163 Вт/м  град

Тепловое напряжение 1 ккал/ч  м

= 1,163 Вт/м

ПРИЛОЖЕНИЕ II

Таблица 1

Средняя объёмная теплоёмкость воздуха и газов с, кДж/м

град

Сt, q

СО

с.в

вл

0 1,5981 1,2970 1,3087 1,4990 1,2852 1,3062 1,2991 1,3230

1,718

1,2991 1,320

1,510

1,2978 1,3062 1,304

1,328

1,8018 1,304

1,3398 1,5267 1,302

1,3146 1,314

1,336

1,877

1,311

1,3608 1,547

1,3062 1,323

1,321

1,346

1,9858 1,321

1,382

1,5704 1,3104 1,3356 1,333

1,3587

500 2,0030 1,3327 1,4024 1,5943 1,3104 1,3482 1,3469 1,3787

2,055

1,345

1,421

1,619

1,3146 1,365

1,361

1,387

2,103

1,358

1,354

1,6464 1,3188 1,3776 1,375

1,402

2,146

1,371

1,454

1,6737 1,323

1,3944 1,388

1,4158

900 2,1857 1,3857 1,4692 1,7010 1,3314 1,4070 1,4020 1,4293

100

2,221

1,396

1,482

1,728

1,3356 1,4196 1,4141 1,441

110

2,252

1,408

1,490

1,7556 1,3398 1,4322 1,426

1,454

120

2,281

1,419

1,506

1,782

1,3482 1,4448 1,437

1,4658

1300 2,3079 1,4305 1,5154 1,8085 1,3566 1,4532 1,4482 1,4771

140

2,332

1,440

1,525

1,8341 1,365

1,4658 1,458

1,487

150

2,354

1,450

1,534

1,858

1,3818 1,4742 1,467

1,497

160

2,3751 1,458

1,542

1,8824 – – 1,476

170

2,394

1,4671 1,5511 1,905

––1,484

1,514

1800 2,4125 1,4746 1,5590 1,9278 – – 1,4918 1,5225

190

2,428

1,482

1,566

1,9698 – – 1,499

1,530

200

2,449

1,488

1,573

1,9694 – 1,5078 1,537

1,537

210

2,4591 1,495

1,580

1,9891 – – – –

2200 2,4725 1,5011 1,5943 2,0252 – – – –

230

2,486

1,507

1,594

2,0252 – – – –

240

2,497

1,516

1,600

2,0389 – – – –

250

2,5091 1,517

1,604

2,059

–– – –

103102

Таблица 2

Физические характеристики воздуха и дымовых газов среднего состава

Воздух

Дымовые газы среднего

состава

Ct, q

10 ,

мс

Q

10 ,

кДж м ч град

O



10 ,

мс

Q

10 ,

кДж м ч град

O



0 13,2 8,76 0,70 11,9 8,21 0,74

100 23,2 11,48 0,69 20,8 11,27 0,70

200 34,8 14,04 0,69 31,6 14,46 0,67

300 48,2 16,13 0,69 43,9 17,43 0,65

400 62,9 18,18 0,70 57,8 20,53 0,64

500 79,3 20,24 0,70 73,0 23,63 0,62

600 96,7 22,17 0,71 89,4 26,73 0,61

700 115 24,01 0,71 107 29,79 0,60

800 135 25,73 0,72 126 32,98 0,59

900 155 27,40 0,72 146 36,08 0,58

1000 177 28,99 0,72 167 39,26 0,58

1100 200 30,50 0,72 188 41,94 0,57

1200 223 31,97 0,73 211 45,25 0,56

1300 247 33,39 0,73 234 48,60 0,55

1400 273 34,78 0,73 258 51,96 0,54

1500 300 36,12 0,73 282 55,31 0,53

1600 327 37,42 0,74 307 58,66 0,52

1700 355 38,72 0,74 333 62,43 0,51

1800 384 40,01 0,74 361 65,36 0,50

1900 415 41,27 0,74 389 68,30 0,49

2000 448 42,74 0,74 419 71,65 0,49

2100 478 43,58 0,75 450 74,58 0,48

2200 511 44,83 0,75 482 77,93 0,47

Таблица 3

Средняя теплоёмкость горючих газов с

, кДж/м

град,

при t от 0 до 1000

Ct, q

СО H

0 1,298 1,277 1,549 1,507 2,211 3,048 4,128 5,129

100 1,302 1,290 1,641 1,532 2,495 3,509 4,706 5,837

200 1,306 1,298 1,759 1,562 2,776 3,965 5,255 6,515

300 1,315 1,298 1,884 1,595 3,044 4,371 5,774 7,135

400 1,327 1,302 2,014 1,632 3,308 4,761 6,268 7,742

500 1,344 1,306 2,140 1,671 3,555 5,096 6,691 8,257

600 1,357 1,306 2,261 1,708 3,777 5,431 7,114 8,784

700 1,373 1,311 2,378 1,746 3,987 5,724 7,486 9,232

800 1,386 1,315 2,495 1,784 4,183 5,987 7,809 9,626

900 1,398 1,323 2,604 1,817 4,363 6,230 8,114 9,990

1000 1,411 1,327 2,701 1,851 4,530 6,461 8,403 10,346

Таблица 4

Значение зависимости

= f (l / d, Re) при турбулентном режиме

1 2 5 10 15 20 30 40 50

1·10

1,65 1,50 1,34 1,23 1,17 1,13 1,07 1,03 1

2·10

1,51 1,40 1,27 1,18 1,13 1,10 1,05 1,02 1

5·10

1,34 1,27 1,18 1,13 1,10 1,08 1,04 1,02 1

1·10

1,28 1,22 1,15 1,10 1,08 1,06 1,03 1,02 1

1·10

1,14 1,11 1,08 1,05 1,04 1,03 1,02 1,01 1

105104

Таблица 5

Объёмная удельная теплота сгорания

сухих газовов

ï ðè í î ðì àëüí û õ ôèçè÷åñêèõ óñëî âèÿõ: t = 0 C и P = 0,1 МПа

Наименование

газа

Химическая

формула

Высшая

вi

Q ,

кДж/м

Низшая

нi

Q ,

кДж/м

Водород

12750 10790

Оксид

углерода

СО

12640 12640

Метан

СН

39820 35880

Этан

СН

70310 64360

Пропан

СН

101210 93180

n-бутан

410

СН

133800 123570

Изобутан

410

СН

132960 122780

n-пентан

512

СН

169270 156630

Этилен

СН

63039 59532

Пропилен

СН

91945 88493

Бутилен

СН

121434 113830

Таблица 6

, и объём

ï ðî äóêòî â ñãî ðàí èÿ ãàçà ï ðè ñæèãàí èè 1 ì

газа при = 1,0, t = 0 C

и P = 0,1 МПа

Теоретическая

потребность

Продукты сгорания

Газ

Воздух

СО

НО

Всего

0,5 2,38 – 1,0 1,88 2,88

СО

0,5 2,38 1,0 – 1,88 2,88

СН

2,0 9,52 1,0 2,0 7,52 10,52

СН

3,5 16,66 2,0 3,0 13,16 18,16

СН

5,0 23,8 3,0 4,0 18,80 25,8

410

СН

6,5 30,94 4,0 5,0 24,44 33,44

512

СН

8,0 38,08 5,0 6,0 30,08 41,08

СН

3,0 14,28 2,0 2,0 11,28 15,28

СН

4,5 21,42 3,0 3,0 16,92 22,92

СН

6,0 28,56 4,0 4,0 22,56 30,56

510

СН

7,5 35,7 5,0 5,0 28,20 28,20

СН

2,5 11,9 2,0 1,0 9,40 12,40

107106

Таблица 7

Степень диссоциации водяного пара H

O и диоксида углерода СО

в зависимости от парциального давления

Парциальное давление, кПа

t, qC

4 6 8 101214 16 1820253040

Водяной пар H

1600 0,85 0,75 0,65 0,60 0,58 0,56 0,54 0,52 0,50 0,48 0,46 0,42

1700 1,45 1,27 1,16 1,08 1,02 0,95 0,90 0,85 0,80 0,76 0,73 0,67

1800 2,40 2,10 1,90 1,80 1,70 1,60 1,53 1,46 1,40 1,30 1,25 1,15

1900 4,05 3,60 3,25 3,00 2,85 2,70 2,65 2,50 2,40 2,20 2,10 1,90

2000 5,75 5,05 4,60 4,30 4,00 3,80 3,55 3,50 3,40 3,15 2,95 2,65

2100 8,55 7,50 6,80 6,35 6,00 5,70 5,45 5,25 5,10 4,80 4,55 4,10

2200 12,3 10,8 9,90 9,30 8,80 8,35 7,95 7,65 7,40 6,90 6,50 5,90

2300 16,0 15,0 13,7 12,9 12,2 11,6 11,1 10,7 10,4 9,60 9,1 8,40

2400 22,5 20,0 18,4 17,2 16,3 15,6 15,0 14,4 13,9 13,0 12,2 11,2

2500 28,5 25,6 23,5 22,1 20,9 20,0 19,3 18,6 18,0 16,8 15,9 14,6

3000 70,6 66,7 63,8 61,6 59,6 58,0 56,5 55,4 54,3 51,9 50,0 47,0

Диоксид углерода СО

1500 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 –

1600 2,00 1,80 1,60 1,50 1,45 1,40 1,35 1,30 1,25 1,2 1,10 –

1700 3,80 3,30 3,00 2,80 2,60 2,50 2,40 2,30 2,20 2,0 1,90 –

1800 6,30 5,50 5,00 4,60 4,40 4,20 4,00 3,80 3,70 3,5 3,30 –

1900 10,1 8,90 8,10 7,60 7,20 6,80 6,50 6,30 6,10 5,6 5,30 –

2000 16,5 14,6 13,4 12,5 11,8 11,2 10,8 10,4 10,0 9,4 8,80 –

2100 23,9 21,3 19,6 18,3 17,3 16,5 15,9 15,3 14,9 13,9 13,1 –

2200 35,1 31,5 29,2 27,5 26,1 25,0 24,1 23,3 22,6 21,2 20,1 –

2300 44,7 40,7 37,9 35,9 34,3 32,9 31,8 30,9 30,0 28,2 26,9 –

2400 56,0 51,8 48,8 46,5 44,6 43,1 41,8 40,6 39,6 37,5 35,8 –

2500 66,3 62,2 59,3 56,9 55,0 53,4 52,0 50,7 49,7 47,3 45,4 –

3000 94,9 93,9 93,1 92,3 91,7 90,6 90,1 89,6 88,5 87,6 86,8 –

Таблица 8

Температура жаропроизводительности простых и сложных газов

при горении в сухом воздухе

Вид газа

Жаропроизводительность, qС

Водород

2235

Оксид углерода

СО

2370

Метан

СН

2043

Этан

СН

2097

Пропан

СН

2110

Бутан

410

СН

2118

Пентан

512

СН

2119

Этилен

СН

2284

Пропилен

СН

2224

Бутилен

СН

2203

Пентилен

510

СН

2189

Ацетилен (этин)

СН

2620

Природный газ газовых месторождений 2040

Природный газ нефтяных месторождений 2080

Коксовый газ 2120

Газ высокотемпературной перегонки

сланцев

1980

Газ парокислородного дутья

под давлением

2050

Генераторный газ из жирных углей 1750

Генераторный газ паровоздушного дутья

из тощих топлив

1670

Сжиженный газ (50 % С

+ 50 % С

)2115

Водяной газ 2210

109108

Таблица 9

Усреднённые значения эмпирического пирометрического коэффициента

Наименование печей

пир

Кузнечная щелевая печь

0,66y0,70

Шахтная печь для обжига цемента

0,75y0,80

Камерная печь с плотно закрывающейся заслонкой

и теплоизолированной кладкой

0,75y0,80

Качественные конструкции садочных печей

0,80y0,85

Стекловаренная печь непрерывного действия

0,70y0,75

Туннельная печь закрытой конструкции

0,75y0,82

Воздухоподогреватель

0,77y0,90

Методическая печь

0,70y0,75

Кузнечная щелевая печь

0,66y0,70

Мартеновская печь

0,70y0,75

Теплоизолированные топки неэкранированных котлов

0,70y0,75

Топки экранированных котлов

0,65y0,70

Таблица 10

Массовые удельные теплоёмкости некоторых металлов

при постоянном давлении с

, кДж/кг град

Наименование материала

Температура, qС

Удельная

теплоёмкость с

кДж/кг qС

Алюминий 00,92

Бронза 20 0,381

Латунь 0 0,378

Медь 0 0,381

Никель 20 0,462

Олово 0 0,921

Ртуть 0 0,138

Свинец 0 0,129

Серебро 0 0,234

Сталь 20 0,462

Цинк 20 0,394

Чугун 20 0,504

Таблица 11

Физические характеристики воды при атмосферном давлении

Ct,q

кг/м,U

кДж/кг С

q

Вт/мС

q

10 ,

мс



10 ,

Па с

P



10 ,

м /с

Q

0 999,9 4,212 0,560 13,2 1788 1,789 13,5

10 999,7 4,191 0,580 13,8 1306 1,306 9,45

20 998,2 4,183 0,597 14,3 1004 1,006 7,03

30 995,7 4,174 0,612 14,7 801,5 0,805 5,45

40 992,2 4,174 0,627 15,1 653,3 0,659 4,36

50 988,1 4,174 0,640 15,5 549,4 0,556 3,59

60 983,1 4,179 0,650 15,8 469,9 0,478 3,03

70 977,8 4,183 0,662 16,1 406,1 0,415 2,58

80 971,8 4,195 0,669 16,3 355,1 0,365 2,23

90 965,3 4,208 0,676 16,5 314,9 0,326 1,97

100 958,4 4,220 0,684 16,8 282,5 0,295 1,75

111110

Таблица 12

Плотности некоторых газов, входящих в состав природных газовых

смесей, при нормальных физических условиях

Название Химическая формула

кг м

Азот

1,251

Воздух – 1,293

Водяной пар

0,8041

Диоксид углерода

1,977

Кислород

1,429

Водород

0,0899

Оксид углерода

1,25

Метан

0,7168

Этан

1,356

Этилен

1,260

Пропан

2,0037

Пропилен

1,9149

n-бутан

410

2,7023

Изобутан

410

2,685

n-пентан

512

3,457

ПРИЛОЖЕНИЕ III

Номограммы для определения поправки

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0,10 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

= 4,0

3,0

1,0

0,8

0,6

0,2

омограмма 1

113112

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

= 4,

1,0

0,8

0,6

00,10

70,80

91,0

омограмма

0,9

0,8

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,

= 4,

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

омограмма 3

115114

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

1,0

= 4,0

3,0

2,0

1,5

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

омограмма 4

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

R = 4,0

3,0

2,0

1,5

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

омограмма 5

117116

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

R = 4,0

3,0

2,0

1,5

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

омограмма 6

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

8 0,9 1,0

= 4,0

3,0

2,0

1,5

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

омог

амма 7