б) у димоході
7) Визначаємо втрати на місцеві опори ΔΡм.с, (Па), за формулою
(3.25)де ΔΡім.с. – утрати на місцеві опори на і-той ділянці, Па, які визначаються за формулою
(3.26)де Sz - сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці.
а) у приєднувальній трубі:
Коефіцієнти місцевих опорів: при вході в тягопереривач x1 = 0,5; 2 поворота x2 = 0,9·2 = 1,8; на вході в цегельний димохід x3 = 1,2, Sx = 3,5.
б) у димоході:
Коефіцієнт опору при виході x = 1,5.
8) Визначаємо розрідження перед газовим приладом D Рроз, (Па)
D Рраз = D Рт - (D Ртр + D Рм.с.). (3.27)
D Рроз = 18,03– (0,66+3,22) = 14,15 Па.
Розрідження перевищує мінімально необхідне (2 Па), отже, димохід забезпечить нормальну роботу водонагрівача.
4. Розрахунок інжекційного пальника середнього тиску
Вихідні дані для розрахунку:
- продуктивність пальника V = 5,5-8 м3/год;
- тиск перед пальником Р=25,7 кПа;
Розрахунок складається з визначення наступних конструктивних елементів пальника: сопла, горловини змішувача, конфузора і розмірів вогневих отворів.
Визначається теоретично необхідна кількість повітря для горіння газу Vт, м3/м3:
Vт = 0,0476· [0,5·Н2 + 0,5·СО + Σ(m +n/4)·CmHn – О2]. (4.1)
Дійсна кількість повітря при α=1,02, Vд, м3/м3, визначається за формулою
Vд = α·Vт. (4.2)
Vд = 1,02·9,624=9,82 м3/м3.
Задаємося швидкістю витікання газоповітряної суміші з пальника Wкр=10 м/с, температура суміші на виході з кратера tкр= 130 ºС (кратер охолоджується повітрям) і знаходимо площу кратера fкр, м2 і діаметр кратера dкр, м, за формулами
(4.3) (4.4)Обчислюється перетин fд, м2, і діаметр вихідного кінця диффузора dд, м:
fд = (1,5÷2)·fкр; (4.5)
(4.6)fд = 1,5·0,0024=0,0037 м2;
Діаметр горловини dг, м:
dг = 0,55·dд. (4.7)
dг = 0,55·0,068=0,038 м.
Робиться перевірка балансу енергії, кДж/м3, для того, щоб розташовувана енергія струменя газу, що випливає із сопла пальника, була більше усіх втрат енергії в пальнику і на виході з неї:
(4.8)де Е – прихід енергії, кДж/м3;
Еп – витрати енергії на створення швидкості інжекційного повітря, кДж/м3;
Ег – витрати енергії на зміну швидкості струменя газу, кДж/м3;
Ед – витрати енергії в дифузорі, кДж/м3;
Ен – витрати енергії у насадці-кратері пальника, кДж/м3;
Екр – витрати енергії с вихідною швидкістю газоповітряної суміші з кратера пальника, кДж/м3.
Визначається швидкість газоповітряної суміші в горловині
, м/с за формулою (4.9)де tсум – температура газоповітряної суміші на виході з отворів, приймається рівній температурі повітря в приміщенні 20 ºС;
Швидкість виходу газу із сопла
, м/с визначається за формулою (4.10)Визначається енергія струменя газу, що випливає із сопла
, м/с за формулою (4.11)Визначаються витрати енергії на створення інжекційного повітря,
, кДж/м3: (4.12)Визначаються витрати енергії на зміну швидкості струменя газу в горловині пальника
, кДж/м3: (4.13)Швидкість руху газоповітряної суміші на виході з диффузора
, м/с, визначається за формулою (4.14)де t – температура газоповітряної суміші в горловині пальника приймається рівної 20 0С.
Витрати енергії в дифузорі
, кДж/м3 визначаються за формулоюде
- коефіцієнт корисної дії дифузора; При приймається 0,8.Визначається щільність газоповітряної суміші у вихідному перетині диффузора
, кг/м3: (4.16)Визначаються витрати енергії в насадці
, кДж/м3: (4.17)Визначаються витрати енергії в кратері пальника
, кДж/м3, але для цього визначається густина газоповітряної суміші на виході з кратера , кг/м3:Перевірка балансу енергії в пальнику:
Визначається необхідний тиск газу при мінімальному навантаженні
, Па: (4.20)де
- коефіцієнт витрати, приймається за табл. 1.1 [3].Межа регулювання навантаження пальника
, складе: (4.21)Визначається максимальна продуктивність пальника
, м3/год, за формулою (4.22) м3/год, що більше 8 м3/год.Визначаються діаметри сопла
, мм і конфузора , мм: