CC BY
37
НАУКОВ1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ
УДК 697.7
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛ1ДЖЕННЯ РОБОТИ ПОЧАТКОВО1 Д1ЛЯНКИ ТРУБЧАСТОГО ГАЗОВОГО НАГР1ВАЧА
К. В. Дудшн, здобувач, В. В. Ткачова, к. т. н., доц.
Ключовi слова: трубчаст1 газов1 нагр1вач1, експериментальне досл1дження, техшчне р1шення, продукти згоряння газу
Постановка проблеми. Для шфрачервоних трубчастих нагрiвачiв за термшолопею [1] як циркуляцшний пристрш застосовуються витяжш або припливш вентилятори, якi мають сво! переваги i недолiки. Застосування газових пальникiв iз припливними вентиляторами -простше, але спричинюе роботу трубчастого на^вача пiд тиском i необхiднiсть забезпечення його герметизацн. Застосування витяжних вентиляторiв викликае до розрщження у серединi нагрiвача i шдвищення безпеки його застосування, але при цьому часто виникае необхщшсть застосовувати витяжш термостшю вентилятори, що зумовлюе зниження !х безвiдмовностi i тдвищуе капiтальнi витрати. Виникае потреба поеднати переваги застосування припливних i витяжних вентиляторiв в одному технiчному ршенш.
Аналiз iстнуючих р1шень. Розроблено техшчне ршення [3], якому як циркуляцшний пристрш застосовуеться ежектор. Схема цього ршення наведена на рисунку 1.
2 А 9 _6_ 10
Пов1тря^ 7Г/~
Газ
'з \1 } 8
Рис. 1. Загальний вигляд трубчастого газового нагр1вача з ежектором: 1 - газовий пальник; 2, 3 - подача пов1тря та газу;4 - трубчастий л1мйний нагр1вач;
5 - вентилятор;6 - ежектор;7 - патрубок для активного середовища ежектора;
8 - вих1дний патрубок вентилятора;9 - патрубок для пасивного середовища ежектора;
10 - вих1дний патрубок ежектора;11 - патрубок забору св1жого пов1тря 7з зовшшнього
середовища
Необхщно перевiрити можливють застосування такого ршення з точки зору вщповщносп ддачим вимогам щодо якост спалювання газу. Для цього i виконано дане експериментальне дослщження.
Методика. Для дослщження вибрано пальник газовий ДВМ-25м, розроблений i виготовлений КНВП «Енергокомплекс» (м. Дншропетровськ) за техшчними умовами ТУ У 29.2-13440098-001-2002. На рисунку 2 наведено розташування пальника ДВМ-25м iз захисним кожухом i елементами автоматики.
На рисунку 3 - фото експериментального стенду для дослщження, обладнаного контрольно-вимiрювальною апаратурою, що дозволяе визначати характеристики пальника у схемi з ежектором.
Основш результати випробувань наведено у таблищ, з яко! можна зробити висновок, що вони повшстю вiдповiдають ддачим вимогам щодо якостi спалювання газу [4].
Стенд оснащений контрольно-вимiрювальною апаратурою, що дозволяе визначити характеристики пальника.
При проведенш випробувань замiряють витрати газу, температуру газу, тиск газу перед комбшованим газовим клапаном i безпосередньо перед пальником, розрщження в уст пальника), температуру i склад продуктiв згоряння на вщсташ 4,0 м вiд пальника. Склад
№ 6 червень 2013
продукпв згоряння: О2,С02, СО,Ы0Х визначався газоаналiзатором ББЬТЛ фiрми МЯИ (Н1ммечина).
Рис. 2. Розташування пальника ДВМ-25м з елементами автоматики: 1 - газовий пальник; 2 - захисний кожух; 3 - сталева труба;4 - комб1нований газовий клапан; 5 - електроди ¡скров1 та контролю полум 'я; 6 - газопров1д подач1 газу; 7 - м1сце подач1 пов1тря; 8 - монтажна рамка
Рис. 3. Експериментальне до^дження початковог дшянки трубчастого газового нагргвача
з газовим ежектором
Випробування проводилися на природному газ^ який мае таю характеристики:
паливо - природний газ; густина газу - 0,725 кг]'м3 ; об'емна нижча теплота згоряння -34 156 кДж/нм3 ; число Воббе - 44 087 кДж/нм3 ; стехюметричний об'ем повиря -9,72 м3/м3 ; концентращя компонент газоподiбного палива, % об: СН4- 93,007; С2Н6-3,322; С3Н8- 0,823; С4Н10- 0,212; С5 Н12- 0,055; С6Н14- 0,062; Ы2- 1,390; С02- 1,113; 020,016.
Випробування проводились за наступних ^матичних умов: барометричний тиск -99,0 кПа; температура атмосферного повиря - 285 К.
При обробщ результапв випробування за нормальш умови були прийнятi такi: тиск -101,325 кПа; температура - 293,15 К.
Т а б л и ц я
Техшчна характеристика трубчастого газового нагр1вача
№ Найме нування Одиниця Величина параметру
пп параметра вимiру заявлена (нормована*) фактична
1 Теплова потужшсть - максимальна (max) кВт 70,0 71,9
- мшмальна (min) - 20,0
Тиск газу перед
2 пальником:
- на max потужност - на min потужност Па - 186,3 19,61
3 Розрщження у гирлi Па
пальника - 29,4 ^ 39,2
Витрати природного газу м / год
4 - на max потужност - на min потужносп - 7,58 2,10
5 Нижча теплота згоряння МДж / м3 34,156
Коефщент робочого -
6 регулювання по тепловш потужностi 4,0* 3,60
Коефiцieнт надлишку - -
7 пов^ря:
- на max потужностi - на min потужносп 3,44 12,4
Вмiст шюдливих домiшок
в сухих нерозбавлених
продуктах згоряння (при
8 а = 1) на max тепловш
потужностк оксищв вуглецю CO оксцщв азоту NOx % мг / м 0,05* 240* 0,036 155
Висновки. 1. Експериментально доведено можливють використання пов^ряно-газового ежектора у поеднанш з припливним вентилятором для циркуляци теплоносiя у трубчастому газовому нагрiвачi з газовим пальником, що працюе з розрщженням у устi пальника.
2. Незважаючи на коротку дiлянку вiд пальника до ежектора процес змшування газу з пов^рям i спалювання газу на цш дiлянцi повнiстю вщповщають дiючим вiтчизняним вимогам щодо якост спалювання газу.
ВИКОРИСТАН1 ДЖЕРЕЛА
1. Газопостачання. ДБН. В 2.5 - 20 - 2001.- К. : Держбуд Украши, 2001. - 286 с.
2. Редько А. Ф. Пути повышения эффективности применения «темных» инфракрасных излучателей / Редько А. Ф., Болотских Н. Н. — Наук. вюн. буд-ва. Харюв. держ. тех. ун-т бущвництва та архтектури, ХОТВ Акад. бущвниц. Украши. - Харюв, 2008. - № 49. -С.172 - 179.
3. Патент 63793 Украша, МПК F24D 10/00. Пристрш для газового опалення / К. В. Дудкш, В. Ф. 1родов, Г. Я. Чорноморець (Украша); заявник ДВНЗ «Придшпровська державна академiя бущвництва та архггектури». — Заявл. 25.02.2011; Опубл. 25.10.2011, Бюл. № 20.
4. Горелки газовые промышленные. Общие технические требования. ГОСТ 21204-97.
