培训课件--A液体燃料的燃烧技术.ppt

* §4-5-2 气动式喷嘴 在已知单个喷嘴容量、油温、油压及雾化介质、温度、压力的情况下，确定喷嘴的油喷口直径、雾化介质流通截面积、导油管及雾化介质导管直径 气动式喷嘴有高压和低压之分，在这两种喷嘴的计算方法中，除雾化介质喷口截面计算不同以外，其余个部分基本相同 1 油喷口直径dy 式中 B为喷油量，kg/s；?为流量系数，由实验确定，一般取0.2~0.4； ? py为喷嘴前后油压差，若燃烧室压力为零，则 ? py 即为进油压力，Pa； ?y为油密度，kg/m3，由式（44）求得 为防止油喷口堵塞，低压喷嘴的油喷口直径一般不得小于2.5~3.0mm （48） * 2 低压雾化介质流通截面积 fw 由式（36）得： 式中 G为雾化空气量。 如果燃烧所需空气量全部用作雾化介质，则G = BV0? ?w kg/s； V 0、? 分别为理论空气量和过量空气系数； ?w为空气喷出前的实际密度，kg/m3； ?为流量系数，由实验确定，一般取0.6~0.8； ?pw为喷口前后雾化介质压差，Pa 按式（49）计算的是雾化介质有效流通截面积，即环缝截面积 雾化介质的外通道直径和喷出口直径要根据结构确定 （49） * 2 高压喷嘴雾化介质流通截面积 fw 当渐缩型喷口出口速度低于当地音速时，由式38求得： 当出口音速为当地音速时，由式（40）得： 式中 G为雾化介质量，kg/s ?为流量系数，由实验确定，一般取0.6~0.9； pw和p0分别为雾化介质喷口前后压力，Pa ?w为雾化介质实际密度，kg/m3； K为绝热指数 ?为系数 （50） （51） * 2 * 4 导油管直径 式中 wy为油流速，一般取0.1~0.8m/s 但导油管直径应在10mm以上，按计算的数值选用标准管径 雾化介质导管亦同 5 雾化介质导管直径 式中 ww为雾化介质流速 一般按表3取值 （52） （53） * 表4-3 * 例1 某厂加热炉拟选用K型喷嘴，见图16(b)。用重油作燃料，单个喷嘴容量为100kg/h，油压为0.1MPa，油温为80?C，油在20?C时密度为0.96t/m3；雾化空气压力为500mmH2O ，燃烧用空气全部作为雾化介质，空气不预热，燃油的理论空气量为0.8Nm3/kg，燃烧室压力接近于0。试计算喷嘴的主要尺寸 解：1、油喷口直径 已知：B= 100kg/h = 0.278kg/s ；?py= 0.1MPa ； ?20=0.96t/m3 ? = 0.0025?0.002 ? ?20= 0.0025?0.002 ? 0.96=0.00058 取 ? = 0.3 由式（48）： 则喷口直径为： * 2、雾化介质流通面积 取：? = 1.2 雾化介质用量： G = BV 0??w= 0.0278 ? 10.8 ? 1.2 ? 1.293 = 0.466 kg/s 又因 ? pw=500mmH2O=5065 Pa 取 ? = 0.7 则由式（49） 故 雾化介质流通截面的外径根据喷头结构另定 * 3 导油管直径 取 wy=0.4m/s 由式（52）有： 取 Dy = 10mm 4 空气导管直径 取 ww=12m/s 由式（53）有： * 例2 某炉使用GW-1型外混式高压喷嘴，见图18（b）。喷嘴头部结构尺寸如图26所示。该喷嘴使用渣油，油压为0.3 ? 105 Pa，油温为100?C，在20 ?C时渣油密度为0.94t/m3。采用过热蒸汽，过热度为150 ?C，蒸汽压力为3 ? 105Pa，燃烧室压力接近于0。试校核：（1）喷嘴的燃烧能力kg/h；（2）所需雾化蒸汽量；（3）高压绝热膨胀后温度及过热度 解： 1 喷油量 由式(48)，有： 取 ? = 0.4，已知 ? py=0.3 ? 105Pa fy=(? /4) dy2=(? /4) ? 2.52=4.9mm ? =0.0024-0.002 ?20=0.0025-0.002 ? 0.94 =0.00062 则喷油量为： * 2 雾化蒸汽量 由式（51）： 取： ? = 0.6 ? =0.67 已知 ? pw= 3 ? 105Pa fw = (? /4) (62?52)=8.64 mm2 当蒸汽压力（绝对压力）为 ( 3+1 ) ? 105 Pa时，对应的饱和蒸汽温度为143.62 ?C ，过热温度为150 ?C ，蒸汽比容为0.6545m3/kg，故蒸汽密度为： ?w = 1.528 kg/m3 则： * 3 高压绝热膨胀后温度及过热度 根据绝热膨胀： 以及式（39）可知绝热膨胀后温度： 绝热指数，为过热蒸汽，取K = 1.3 雾化介质绝