3.2.1. Alegerea modelului de arzător
Deci, cerem un arzător care ar trebui să utilizeze două tipuri de combustibil (gaz natural + motorină). Aceste cerințe pentru o anumită capacitate
Trebuie să facem o alegere în cadrul gamei virtuale de lucru pe care am calculat-o, începând cu o ieșire totală reală a căldurii. După cum ne amintim, depinde de altitudinea instalației deasupra nivelului mării.
Tabelul 22 arată că pentru o altitudine de 1000 de metri deasupra nivelului mării și o temperatură de 20 ° C, factorul de corecție F este egal cu 0,889. Puterea reală a arzătorului va fi:
Din catalog sau din diagramele de selecție, selectăm acele modele de arzătoare pentru care parametrul Q al arzătorului este egal cu 501,1 kW
Din tabelul 25 rezultă că aceste cerințe sunt îndeplinite de două arzătoare: RLS 50 și RLS 70.
Alegerea între aceste două modele ar trebui făcută ținând cont de rezistența aerodinamică a cazanului. Aceasta trebuie să fie verificată utilizând graficul de acțiune al arzătorului.
Tabelul 23. Exemplu de reducere a tracțiunii aerodinamice în arzător
Figura 93. Arzător combinat (motorină - gaz) din seria RLS
Tabelul 25. Caracteristicile tehnice ale arzătorului cu o singură bucată RLS
(*) Condiții de bază: Temperatura ambiantă 20X Presiunea atmosferică 1000 mbar - Altitudinea deasupra nivelului mării este de 1000 de metri.
(**) Presiunea sonoră măsurată în laboratorul producătorului, arzătorul a fost instalat pe cazanul de încercare la putere maximă.
În graficul pentru modelele selectate, linia verticală trebuie extrasă din punctul corespunzător puterii maxime de 501,1 kW. De aici se obține rezistența maximă aerodinamică a cazanului, care poate fi depășită de ventilatorul arzătorului.
Din graficul domeniului de aplicare al arzătoarelor, obținem următoarele valori maxime ale capului:
- RLS 50. Pmax = 4 mbar
- RLS 70. Pmax = 9 mbar
Acum, capul maxim trebuie corectat cu un factor F, care depinde de altitudinea instalației deasupra nivelului mării, după care obținem următoarele valori:
Pentru arzătorul RLS 50:
Pentru arzătorul RLS 70:
Rezistența aerodinamică a cazanului este de 4,5 mbar (450 Pa), ceea ce este mai mare decât arzătorul RLS 50 care se poate dezvolta și mai puțin decât presiunea exercitată de arzătorul RLS 70.
Există două opțiuni:
- Este posibil să utilizați arzătorul RLS 50, dar este necesar să reduceți puterea maximă pe care o poate genera prin reducerea capului maxim;
- Puteți utiliza arzătorul RLS 70.
Folosind metoda iterativă (vezi Tabelul 26), putem calcula cât scade puterea termică în primul caz.
Tabelul 26. Tabelul iterativ
Puterea maximă pe care arzătorul se poate dezvolta este indicată pe linia în care capul arzătorului va bloca rezistența aerodinamică din camera de combustie a cazanului:
Numerele din coloane au următoarele semnificații:
(1) puterea totală inițială Q este completă;
(2) reducerea procentuală a puterii totale R;
(3) reducerea puterii totale
(4) capul cazanului cu putere redusă;
(5) puterea pe care arzătorul trebuie să o dezvolte
(6) capul maxim dezvoltat corespunzător arzătorului Q. marcat cu Pmax; (7) capul real al arzătorului
De aici rezultă: că presiunea suflantei devine mai mare decât rezistența aerodinamică a generatorului de căldură, puterea trebuie redusă cu 6%.
Dacă sistemul susține o astfel de reducere a puterii maxime, atunci arzătorul RLS 50 poate fi utilizat.
În graficul domeniului funcționării arzătorului (vezi figura 14), punctul de funcționare este indicat pentru condiții standard (înălțime de instalare -100 de metri deasupra nivelului mării, temperatură -20 ° C) care nu necesită corecție.
Se poate observa din exemplul respectiv că puterea maximă necesară poate fi realizată cu un arzător mai mic RLS 50 fără a pierde performanța. Aceasta arată cât de important este evaluarea parametrilor geodezi ai locației de instalare și cât de mult aceasta afectează puterea și presiunea.
Pentru calcule ulterioare, vom folosi în continuare arzătorul RLS 70.
3.2.2. Selectarea lungimii capului arzătorului
Lungimea capului RLS 70 este de 250 mm.
În schema solicitată, este indicat un cazan cu camera de combustie inversă. Diagrama dispozitivului unui astfel de cazan este prezentată în Fig. 95.
Figura 94. Capul arzătorului
Figura 95. Diagrama de proiectare a cazanului cu apă caldă cu camera de combustie inversată
În acest cazan, distanța minimă C dintre placa frontală a cazanului și începutul celei de-a doua bobine de gaze arse este de aproximativ 200 mm.
Este mai bine ca capul arzătorului să intre în interiorul camerei de ardere, cel puțin alți 20-25%, adică aproximativ 50 mm.
Amintiți-vă că modelul de arzător RLS 70 are o lungime de 250 mm, ceea ce este optim pentru cazul nostru.
Dacă lungimea capului arzătorului era mult mai lungă decât lungimea necesară, ar fi necesar să se instaleze o inserție restrictivă între flanșa de legătură a arzătorului și placa frontală a cazanului.
Dacă capul era prea scurt, ar fi nevoie de un kit special pentru a extinde capul.
În catalogul "RIELLO Burners" din "Accesorii pentru arzătoare", inserțiile limită și kiturile de extensie a capului sunt prezentate ca accesorii standard.
3.2.3. Verificarea lungimii flacarii
Înainte de a trece la sistemul de alimentare cu combustibil, să verificăm dimensiunile camerei de ardere, nu sunt foarte diferite de dimensiunile camerei de ardere a cazanului pe care a fost testat arzătorul
Figura 96. Lungimea și diametrul flacării, în funcție de capacitatea arzătorului
În cazul nostru, camera de combustie are un diametru de 700 mm și o lungime de 1600 mm, astfel încât arzătorul RLS 70 se potrivește.
Dacă dimensiunile erau foarte diferite de dimensiunile cazanului de încercare, geometria flacării (lungime și lățime) ar putea fi astfel încât arzătorul să nu fie potrivit pentru acest cazan. În cazul în care camera de ardere a fost prea scurtă, flacăra ar contacta peretele din spate și ar cauza stresul său termic (și eventual deteriorarea).
3.2.4. Alegerea rampei de gaz
Când se selectează o rampă de gaz, este necesar să se ia în considerare faptul că suma pierderilor de presiune a gazului nu trebuie să depășească presiunea gazului disponibilă.
Pierderile de presiune apar pe următoarele elemente:
- H1 - rezistența aerodinamică a cazanului;
- H2 - capul arzătorului;
- H3 - rampa de gaz;
- H4 - sistem de livrare a combustibilului până la punctul de selecție.
Indicați presiunea minimă admisă la punctul de selectare a gazului H. Trebuie îndeplinită următoarea condiție:
Pentru a facilita calculele, scăderea presiunii în trenul de gaz a fost măsurată în avans și prezentată sub formă de grafice și tabele. Pierderile de presiune la capul arzătorului (H2 + H3) au fost deja luate în considerare. Dar, din motive de exhaustivitate, în aceste diagrame, pierderea de presiune pe capul arzătorului (H2) este indicată separat. Pierderea presiunii asupra trenului de gaz este diferența dintre cele două valori.
Trenul de gaze selectat trebuie să îndeplinească următoarea condiție:
Presupunem că: η = 2800 Pa (28 mbar); η1 = 450 Pa (4,5 mbar); H4 = 1000 Pa (10 mbar).
Pierderile de presiune pe trenul de gaz și pe capul arzătorului nu trebuie să depășească următoarea valoare:
Pierderea presiunii gazului este proporțională cu debitul său. Consumul de gaze naturale poate fi calculat folosind următoarea formulă:
Q total - puterea totală de căldură a cazanului (kW);
I.c.v. - Valoarea calorică netă a gazelor naturale (kWh / m³). Debitul de gaz este:
Cu arzătoare RLS 70 se utilizează rampe de gaz în două trepte. În graficul de la punctul corespunzător puterii termice totale a cazanului, se pune o linie verticală. Intersecția acestei linii cu curba caracteristică a rampei de gaz și ne va da pierderi de presiune (luând în considerare pierderea de presiune la capul arzătorului).
Pentru rampele de gaz diferite, este posibil să existe o pierdere de presiune următoare:
Cap de arzător + rampă MBD 415/2: 1650 Pa (16,5 mbar);
Capul arzător + rampă MBD 420/2: 1250 Pa (12,5 mbar);
Pierderea de presiune pe capul arzătorului: 600 Pa (6 mbar);
Se poate observa că rampa de gaz MBD 420/2 îndeplinește limitele maxime de pierdere a presiunii și este potrivită pentru sistemul nostru.
Figura 97. Graficul selecției rampei de gaz
3.2.5. Selectarea componentelor pentru sistemul de alimentare cu combustibil diesel
Să ne uităm la sistemul de alimentare cu combustibil diesel, în care vine direct dintr-un rezervor instalat la 3 metri sub arzător.
Pentru a determina diametrul conductelor de combustibil, utilizați tabelele furnizate de producători. Lungimea liniei de combustibil este calculată ca suma lungimii tuturor liniilor de combustibil și a lungimilor echivalente corespunzătoare dispozitivelor instalate în circuit.
Circuitul de alimentare cu combustibil are o lungime de 25 de metri și constă din componente care au propriile lungimi echivalente. Pentru calculele noastre, folosiți diagrama de mai jos.
Să presupunem că diametrul interior al liniilor de combustibil poate fi de 14 mm.
- 4 rotații de 90 °
echivalentă lungime de cotitură L eq = 0,1 m
- 2 supape de închidere
Lungimea totală echivalentă este:
Astfel, o linie de combustibil de 25 de metri în lungime, cu o altitudine η = -3 metri, trebuie să aibă un diametru de 14 mm. Ipoteza noastră sa dovedit a fi corectă. Dacă diferența de înălțime dintre arzător și rezervorul de combustibil a fost de 4 metri, atunci ar fi nevoie de o conductă de combustibil cu un diametru interior de 16 mm. (nu uitați să numărați lungimile echivalente, porțile și un filtru).
Figura 98. Diagrama circuitului de alimentare cu motorină
Tabelul 27. Tabelul de selecție a diametrului conductei de combustibil pentru alimentarea cu motorină