Сжигание газа на огневом стенде инжекционной горелкой с кольцевым инжектором
Приведены результаты исследований инжекционной горелки с кольцевым инжектором на огневом стенде (печи). Сравнивалась работа горелок с кольцевым и известным инжекторами. Предложенная конструкция горелки позволяет снизить выбросы оксидов азота, значительно снизить температуру рассекателя, на несколько...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
|---|---|
| Datum: | 2011 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут газу НАН України
2011
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126955 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Сжигание газа на огневом стенде инжекционной горелкой с кольцевым инжектором / В.С. Пикашов, В.А. Великодный, В.А. Осиевский // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 1. — С. 74-78. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-126955 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Пикашов, В.С. Великодный, В.А. Осиевский, В.А. 2017-12-06T20:59:31Z 2017-12-06T20:59:31Z 2011 Сжигание газа на огневом стенде инжекционной горелкой с кольцевым инжектором / В.С. Пикашов, В.А. Великодный, В.А. Осиевский // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 1. — С. 74-78. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0235-3482 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126955 662.955 Приведены результаты исследований инжекционной горелки с кольцевым инжектором на огневом стенде (печи). Сравнивалась работа горелок с кольцевым и известным инжекторами. Предложенная конструкция горелки позволяет снизить выбросы оксидов азота, значительно снизить температуру рассекателя, на несколько порядков уменьшить шум. Горелка предназначена в основном для реализации режима косвенного радиационно-конвективного теплообмена, но может также успешно работать в режиме равномерно распределенного теплообмена. Наведено результати досліджень інжекційного пальника з кільцевим інжектором навогняному стенді (печі). Порівнювалася робота пальника з кільцевим та відомим інжекторами. Запропонована конструкція пальника дозволяє знизити викиди оксидів азоту, значно знизити температуру розсікача, на декілька порядків зменшити шум. Пальник призначено в основному для реалізації режиму непрямого радіаційно-конвективного теплообміну, але може також успішно працювати в режимі рівномірно розподіленого теплообміну. The investigation results of annular injector burner on fire stand (furnace) are conducted. The operation of annular and common injector burners is compared. The proposed burner design decreases nitrogen oxides emission, splitter temperature and decreases noise by several degrees. The burner is substantially purposed for indirect radiation and convectional heat exchange mode. The burner can be also successfully applied for regular distributed heat exchange mode. ru Інститут газу НАН України Энерготехнологии и ресурсосбережение Приборы и оборудование Сжигание газа на огневом стенде инжекционной горелкой с кольцевым инжектором Gas Combustion by Injector Burner with Annular Injector on Fire Stand Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Сжигание газа на огневом стенде инжекционной горелкой с кольцевым инжектором |
| spellingShingle |
Сжигание газа на огневом стенде инжекционной горелкой с кольцевым инжектором Пикашов, В.С. Великодный, В.А. Осиевский, В.А. Приборы и оборудование |
| title_short |
Сжигание газа на огневом стенде инжекционной горелкой с кольцевым инжектором |
| title_full |
Сжигание газа на огневом стенде инжекционной горелкой с кольцевым инжектором |
| title_fullStr |
Сжигание газа на огневом стенде инжекционной горелкой с кольцевым инжектором |
| title_full_unstemmed |
Сжигание газа на огневом стенде инжекционной горелкой с кольцевым инжектором |
| title_sort |
сжигание газа на огневом стенде инжекционной горелкой с кольцевым инжектором |
| author |
Пикашов, В.С. Великодный, В.А. Осиевский, В.А. |
| author_facet |
Пикашов, В.С. Великодный, В.А. Осиевский, В.А. |
| topic |
Приборы и оборудование |
| topic_facet |
Приборы и оборудование |
| publishDate |
2011 |
| language |
Russian |
| container_title |
Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| publisher |
Інститут газу НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Gas Combustion by Injector Burner with Annular Injector on Fire Stand |
| description |
Приведены результаты исследований инжекционной горелки с кольцевым инжектором на огневом стенде (печи). Сравнивалась работа горелок с кольцевым и известным инжекторами. Предложенная конструкция горелки позволяет снизить выбросы оксидов азота, значительно снизить температуру рассекателя, на несколько порядков уменьшить шум. Горелка предназначена в основном для реализации режима косвенного радиационно-конвективного теплообмена, но может также успешно работать в режиме равномерно распределенного теплообмена.
Наведено результати досліджень інжекційного пальника з кільцевим інжектором навогняному стенді (печі). Порівнювалася робота пальника з кільцевим та відомим інжекторами. Запропонована конструкція пальника дозволяє знизити викиди оксидів азоту, значно знизити температуру розсікача, на декілька порядків зменшити шум. Пальник призначено в основному для реалізації режиму непрямого радіаційно-конвективного теплообміну, але може також успішно працювати в режимі рівномірно розподіленого теплообміну.
The investigation results of annular injector burner on fire stand (furnace) are conducted. The operation of annular and common injector burners is compared. The proposed burner design decreases nitrogen oxides emission, splitter temperature and decreases noise by several degrees. The burner is substantially purposed for indirect radiation and convectional heat exchange mode. The burner can be also successfully applied for regular distributed heat exchange mode.
|
| issn |
0235-3482 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126955 |
| citation_txt |
Сжигание газа на огневом стенде инжекционной горелкой с кольцевым инжектором / В.С. Пикашов, В.А. Великодный, В.А. Осиевский // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 1. — С. 74-78. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT pikašovvs sžiganiegazanaognevomstendeinžekcionnoigorelkoiskolʹcevyminžektorom AT velikodnyiva sžiganiegazanaognevomstendeinžekcionnoigorelkoiskolʹcevyminžektorom AT osievskiiva sžiganiegazanaognevomstendeinžekcionnoigorelkoiskolʹcevyminžektorom AT pikašovvs gascombustionbyinjectorburnerwithannularinjectoronfirestand AT velikodnyiva gascombustionbyinjectorburnerwithannularinjectoronfirestand AT osievskiiva gascombustionbyinjectorburnerwithannularinjectoronfirestand |
| first_indexed |
2025-11-24T11:44:27Z |
| last_indexed |
2025-11-24T11:44:27Z |
| _version_ |
1850845635914235904 |
| fulltext |
Ïëàìåííûå ïå÷è â ðàçëè÷íûõ îòðàñëÿõ
ïðîìûøëåííîñòè ðàáîòàþò â òðåõ ðåæèìàõ ðà-
äèàöèîííîãî òåïëîîáìåíà: ïðÿìîãî íàïðàâëåí-
íîãî, ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííîãî è êîñâåííîãî
íàïðàâëåííîãî [1]. Ãëèíêîâ Ì.À. ñ÷èòàë, ÷òî
îñíîâíàÿ ïåðåäà÷à òåïëîòû â âûñîêîòåìïåðà-
òóðíûõ ïå÷àõ ïðîèñõîäèò ïðåèìóùåñòâåííî çà
ñ÷åò ðàäèàöèè. Ïîçæå áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî
êîíâåêòèâíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ òàêæå èãðàåò ñóùå-
ñòâåííóþ ðîëü â ïåðåäà÷å òåïëîòû ïðÿìî èëè
êîñâåííî ê íàãðåâàåìûì ïîâåðõíîñòÿì, è ðåæè-
ìû òåïëîîáìåíà áîëåå ïðàâèëüíî íàçûâàòü ðà-
äèàöèîííî-êîíâåêòèâíûìè [2]. Äëÿ ðåàëèçàöèè
êàæäîãî èç ðåæèìîâ òðåáóþòñÿ îïðåäåëåííûå
ñïîñîáû ñæèãàíèÿ ãàçà è ñîîòâåòñòâåííî êîíñò-
ðóêöèè ãîðåëîê.
 äàííîé ðàáîòå ðàññìîòðåíû ðåçóëüòàòû
èññëåäîâàíèé íà îãíåâîì ñòåíäå íîâîãî ñïîñîáà
ñæèãàíèÿ ãàçà ãîðåëêîé ñ íîâûì òèïîì èíæåê-
òîðà — êîëüöåâûì èíæåêòîðîì. Íåîáõîäèìîñòü
ñîçäàíèÿ íîâîãî ñïîñîáà ñæèãàíèÿ ãàçà âîçíèê-
ëà â ñâÿçè ñ òåì, ÷òî èçâåñòíûé ñïîñîá è èí-
æåêöèîííûå ãîðåëêè, ðåàëèçóþùèå åãî, êàê ïî-
êàçàëà ïðàêòèêà èõ èñïîëüçîâàíèÿ, èìåþò òà-
êèå íåäîñòàòêè: ñëîæíóþ êîíñòðóêöèþ; áîëü-
øîé øóì; óçêèå ïðåäåëû ðåãóëèðîâàíèÿ èç-çà
ïðîñêîêà ïëàìåíè, îñîáåííî ïðè ñæèãàíèè âî-
äîðîäñîäåðæàùèõ ãàçîâ; ïîâûøåííûå âûáðîñû
îêñèäîâ àçîòà [3–5]. Õîëîäíûå èñïûòàíèÿ ìà-
êåòà ãîðåëêè ïðè ïðîäóâå êîìïðåññîðíûì âîç-
äóõîì è ãàçîì, èçëîæåííûå â [6], ïîêàçàëè ïó-
òè èñïîëüçîâàíèÿ êîëüöåâîãî èíæåêòîðà äëÿ
ñîçäàíèÿ íîâîãî òèïà ãîðåëêè.
Öåëü íàñòîÿùåé ðàáîòû — íà îãíåâîì ñòåí-
äå (ïå÷è) ïîêàçàòü, ÷òî ãîðåëêà ñ êîëüöåâûì
èíæåêòîðîì óñòðàíÿåò âûøåïåðå÷èñëåííûå íå-
äîñòàòêè èçâåñòíûõ ãîðåëîê è åå ìîæíî èñïîëü-
çîâàòü äëÿ ðåàëèçàöèè êîñâåííîãî íàïðàâëåííî-
ãî ðàäèàöèîííî-êîíâåêòèâíîãî òåïëîîáìåíà, à
òàêæå â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ è ðàâíîìåðíî ðàñ-
ïðåäåëåííîãî òåïëîîáìåíà.
Èäåÿ ðàáîòû ãîðåëêè ñ êîëüöåâûì èíæåêòî-
ðîì çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òîáû ñîçäàòü íåðàâíî-
ìåðíûå ïîëÿ ñêîðîñòåé è êîíöåíòðàöèé òîïëèâ-
íîãî ãàçà è âîçäóõà íà âûõîäå èç êîëüöåâîé ùå-
ëè ìåæäó ðàññåêàòåëåì è ðàñòðóáîì. Âñëåäñòâèå
ïðîäóâêè ãîðåëêè ïðèðîäíûì ãàçîì ïðè ðàñ-
ñòîÿíèè ñîïëà îò íîñèêà ðàññåêàòåëÿ S = 10 ìì
ïîëó÷åíà çíà÷èòåëüíàÿ íåðàâíîìåðíîñòü ýòèõ
ïîëåé ïî øèðèíå ùåëè Õ (ðèñ.1). Äëÿ öèëèíä-
ðè÷åñêîãî èíæåêòîðà, òî åñòü ïðè S = 500 ìì,
êàê è ñëåäîâàëî îæèäàòü, ïîëÿ êîíöåíòðàöèé è
ñêîðîñòåé òîïëèâíîãî ãàçà ïî øèðèíå ùåëè
èìåþò ïîñòîÿííûå çíà÷åíèÿ.
Îãíåâûå èñïûòàíèÿ ñïîñîáà è ãîðåëêè ïðî-
âîäèëè íà ñòåíäå â âèäå òóííåëüíîé ïå÷è,
èìåþùåé â ïîïåðå÷íîì ñå÷åíèè èçíóòðè äëèíó
2000 ìì, øèðèíó 1100 ìì è âûñîòó 1000 ìì
74 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 1
ÓÄÊ 662.955
Cæèãàíèå ãàçà íà îãíåâîì ñòåíäå
èíæåêöèîííîé ãîðåëêîé ñ êîëüöåâûì èíæåêòîðîì
Ïèêàøîâ Â.Ñ.1, Âåëèêîäíûé Â.À.1, Îñèåâñêèé Â.À.2
1 Èíñòèòóò ãàçà ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ
2 ÄÏ «Óêðìåòðòåñòñòàíäàðò», Êèåâ
Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé èíæåêöèîííîé ãîðåëêè ñ êîëüöåâûì èíæåêòîðîì
íà îãíåâîì ñòåíäå (ïå÷è). Ñðàâíèâàëàñü ðàáîòà ãîðåëîê ñ êîëüöåâûì è èçâåñòíûì èí-
æåêòîðàìè. Ïðåäëîæåííàÿ êîíñòðóêöèÿ ãîðåëêè ïîçâîëÿåò ñíèçèòü âûáðîñû îêñèäîâ
àçîòà, çíà÷èòåëüíî ñíèçèòü òåìïåðàòóðó ðàññåêàòåëÿ, íà íåñêîëüêî ïîðÿäêîâ óìåíüøèòü
øóì. Ãîðåëêà ïðåäíàçíà÷åíà â îñíîâíîì äëÿ ðåàëèçàöèè ðåæèìà êîñâåííîãî ðàäèàöèîí-
íî-êîíâåêòèâíîãî òåïëîîáìåíà, íî ìîæåò òàêæå óñïåøíî ðàáîòàòü â ðåæèìå ðàâíîìåðíî
ðàñïðåäåëåííîãî òåïëîîáìåíà.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ãàçîâàÿ ãîðåëêà, êîëüöåâîé èíæåêòîð.
Íàâåäåíî ðåçóëüòàòè äîñë³äæåíü ³íæåêö³éíîãî ïàëüíèêà ç ê³ëüöåâèì ³íæåêòîðîì íà
âîãíÿíîìó ñòåíä³ (ïå÷³). Ïîð³âíþâàëàñÿ ðîáîòà ïàëüíèêà ç ê³ëüöåâèì òà â³äîìèì
³íæåêòîðàìè. Çàïðîïîíîâàíà êîíñòðóêö³ÿ ïàëüíèêà äîçâîëÿº çíèçèòè âèêèäè îêñèä³â
àçîòó, çíà÷íî çíèçèòè òåìïåðàòóðó ðîçñ³êà÷à, íà äåê³ëüêà ïîðÿäê³â çìåíøèòè øóì.
Ïàëüíèê ïðèçíà÷åíî â îñíîâíîìó äëÿ ðåàë³çàö³¿ ðåæèìó íåïðÿìîãî ðàä³àö³éíî-êîíâåê-
òèâíîãî òåïëîîáì³íó, àëå ìîæå òàêîæ óñï³øíî ïðàöþâàòè â ðåæèì³ ð³âíîì³ðíî ðîç-
ïîä³ëåíîãî òåïëîîáì³íó.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: ãàçîâèé ïàëüíèê, ê³ëüöåâèé ³íæåêòîð.
� Ïèêàøîâ Â.Ñ., Âåëèêîäíûé Â.À., Îñèåâñêèé Â.À., 2011
(ðèñ.2). Âíóòðåííÿÿ êëàäêà ïå÷è âûïîëíåíà èç
øàìîòà 1, íàðóæíàÿ ñòåíêà — èç òåïëîèçîëÿöè-
îííîãî êèðïè÷à (ïåíîøàìîòà) 2. Íà ðàññòîÿíèè
îêîëî 2000 ìì îò òîðöåâîé ñòåíêè òóííåëÿ
óñòàíîâëåíà ïåðåãîðîäêà 3 èç øàìîòíûõ êèðïè-
÷åé, ñëîæåííûõ ñ ðàçáåæêîé è îáðàçóþùèõ ïðè
ýòîì îòâåðñòèÿ äëÿ âûõîäà äûìîâûõ ãàçîâ. Íà
ïîäó êàìåðû ïî âñåé åå ïëîùàäè ðàñïîëîæåí
âîäÿíîé êàëîðèìåòð 4, êîòîðûé èçãîòîâëåí èç
òðóá ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ, ïîäêëþ÷åííûõ
ìåæäó ñîáîé ïîñëåäîâàòåëüíî ïî õîäó âîäû.
Ñâåðõó êàëîðèìåòð ïîêðûò òåïëîèçîëÿöèåé
òîëùèíîé 65 ìì èç ïëîòíîãî øàìîòíîãî êèðïè-
÷à 5. Äëÿ èçìåðåíèÿ ðàçíîñòè òåìïåðàòð âîäû,
ïðîòåêàþùåé ÷åðåç êàëîðèìåòð, èñïîëüçîâàëè
òåðìîìåòðû ñîïðîòèâëåíèÿ òèïà ÒÑÌ-5071, êîòî-
ðûå ââåäåíû âíóòðü äî êîíòàêòà ñ âîäîé íà âõîä-
íîì è âûõîäíîì ïàòðóáêàõ 6 è 7. Òåðìîìåòðû
ïîäêëþ÷àëè ê àâòîìàòè÷åñêîìó ïèøóùåìó ìîñòó
ÊÑÌ-4. Ðàñõîä âîäû íà êàëîðèìåòð îïðåäåëÿëè
äèàôðàãìîé 8, ðàçíîñòü äàâëåíèé íà âûõîäå èç
êîòîðîé èçìåðÿëè äèôìàíîìåòðîì ÄÒ-50.
Èññëåäóåìàÿ ãîðåëêà 9 áûëà óñòàíîâëåíà ïî-
ñðåäèíå áîêîâîé ñòåíû êàìåðû.  ðàçëè÷íûõ îïû-
òàõ ãîðåëêà çàíèìàëà îäíî èç äâóõ ïîëîæåíèé.
Ïðè ïåðâîì, îñíîâíîì, ïðåäíàçíà÷åííîì äëÿ ðåà-
ëèçàöèè ðåæèìà êîñâåííîãî íàïðàâëåííîãî òåïëî-
îáìåíà, ðàñòðóá ãîðåëêè íàõîäèëñÿ çàïîäëèöî ñ
êëàäêîé. Ïðè âòîðîì ïîëîæåíèè ðàñòðóá ðàñïîëà-
ãàëè íà ðàññòîÿíèè 75–100 ìì îò ïîâåðõíîñòè
êëàäêè. Ãîðåëêà ïðè ýòîì ðàáîòàëà â ðåæèìå ðàâ-
íîìåðíî ðàñïðåäåëåííîãî òåïëîîáìåíà. Äàâëåíèå
ãàçà ïåðåä ãîðåëêîé Ðã èçìåðÿëè ìàíîìåòðîì 10
òèïà ÎÁÌ1-160, êë. 1,5 ñ ïðåäåëàìè èçìåðåíèé
0–0,3 ÌÏà. Ðàñõîä ãàçà Gã îïðåäåëÿëè äèàôðàã-
ìîé 11, ïîäêëþ÷åííîé ê äèôìàíîìåòðó ÄÒ-50.
Ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèé ðàñõîäà ãàçà � ��� %. Êî-
ëè÷åñòâî ãàçà, ïîñòóïàþùåãî íà ãîðåíèå, ðåãóëè-
ðîâàëè èãîëü÷àòûì âåíòèëåì 12.
Äëÿ âèçóàëüíîãî íàáëþäåíèÿ çà ïðîöåññîì
ãîðåíèÿ, à òàêæå äëÿ èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóðû
âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè êëàäêè îïòè÷åñêèì ïè-
ðîìåòðîì «Ïðîìèíü» íàïðîòèâ ãîðåëêè ðàñïî-
ëîæåíî ñìîòðîâîå îêíî 13, êîòîðîå çàêðûòî çà-
ñëîíêîé ñî ñòåêëîì 14. Òàêîå æå îêíî 15 ñ çà-
ñëîíêîé 16 áûëî â òîðöåâîé ñòåíêå. Ïîñëåäíÿÿ
âïðèòûê ïðèìûêàëà ê áîêîâîé ñòåíå, è åå îñü
ïî âûñîòå ðàñïîëàãàëàñü íà óðîâíå îñè ãîðåë-
êè. Ïî èçìåðåííûì òåìïåðàòóðàì â ðàçëè÷íûõ
äîñòóïíûõ òî÷êàõ êëàäêè âû÷èñëÿëè ñðåäíåå
çíà÷åíèå�têë. Òåìïåðàòóðó ïîâåðõíîñòè êëàäêè
têë�, têë��, têë��� íà ðàññòîÿíèè ñîîòâåòñòâåííî 100,
500 è 900 ìì îò îñè ãîðåëêè èçìåðÿëè òåðìîïà-
ðàìè 17 òèïà ÕÀ äèàìåòðîì ïðîâîäà 1,5 ìì ñ
ðàñïîëîæåííûìè çàïîäëèöî ñ êëàäêîé ñïàÿìè.
Ñïàè òåðìîïàð 18 òèïà ÕÀ äèàìåòðîì 0,5 ìì
çà÷åêàíåíû â ðàññåêàòåëü â öåíòðå åãî íàðóæ-
íîé ñòîðîíû è ñ êðàþ. Èçìåðÿåìûå èìè òåìïå-
ðàòóðû — tðñ� è tðñ��. Ñïàé òðåòüåé òàêîé æå
òåðìîïàðû áûë çà÷åêàíåí â ðàñòðóá, èçìåðÿå-
ìàÿ òåìïåðàòóðà tðñ. Ïîäêëþ÷åíû âñå òåðìîïà-
ðû ê ñàìîïèøóùåìó ïîòåíöèîìåòðó ÊÑÏ-4.
Äëÿ êîíòðîëÿ ðàçðåæåíèÿ â êàìåðå ÷åðåç
òîðöåâóþ ñòåíó âíóòðü êàìåðû ââåäåíû èì-
ïóëüñíûå òðóáêè 19: îäíà íà 25 ìì âûøå óðîâ-
íÿ òåïëîèçîëÿöèè êàëîðèìåòðà, äðóãàÿ (íà ðèñ.2
íå ïîêàçàíà) íà 100 ìì íèæå çàìêà ñâîäà. Ïîä-
ñîåäèíÿëè òðóáêè ê ìèêðîìàíîìåòðó ÌÌÍ.
Òåìïåðàòóðó îòõîäÿùèõ èç êàìåðû ãàçîâ tã èç-
ìåðÿëè îòñàñûâàþùåé òåðìîïàðîé òèïà ÏÐ30/6
ñ êåðàìè÷åñêèì ÷åõëîì ñïåöèàëüíîé êîíñòðóê-
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 1 75
Ðèñ.1. Ýïþðû êîíöåíòðàöèé ïðèðîäíîãî ãàçà â âîçäóõå è
ñêîðîñòåé ïîòîêà ïðè ðàçíîé øèðèíå ùåëè Õ.
Ðèñ.2. Ñõåìà îãíåâîãî ñòåíäà äëÿ èñïûòàíèé ñïîñîáà ñòà-
äèéíîãî ñæèãàíèÿ ïðèðîäíîãî ãàçà.
öèè, âìîíòèðîâàííûì â íåñóùóþ âîäîîõëàæ-
äàåìóþ ìåòàëëè÷åñêóþ òðóáêó 20. Ýòà æå òðóá-
êà ñëóæèëà äëÿ îòáîðà ãàçîâ íà õèìè÷åñêèé
àíàëèç. Òðóáêó ðàñïîëàãàëè òàêèì îáðàçîì,
÷òîáû åå âõîäíîå îòâåðñòèå íàõîäèëîñü íàïðî-
òèâ îäíîãî èç îêîí â öåíòðå ïåðåãîðîäêè 21.
 îãíåâûõ èññëåäîâàíèÿõ íà ñòåíäå ñæèãà-
ëè ïðèðîäíûé ãàç èç ãîðîäñêîé ñåòè ïîä äàâëå-
íèåì äî 0,3 ÌÏà. Àíàëèç ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ
íà Î2 è ÑÎ2 ïðîâîäèëè íà õèìè÷åñêîì ãàçîàíà-
ëèçàòîðå ÃÕË-1, íà ÑÎ, Í2, ÑÍ4 è äðóãîé íå-
äîæîã — õðîìàòîãðàôîì «Ãàçîõðîì 3101», íà
NO — àâòîìàòè÷åñêèì ñàìîïèøóùèì ïðèáîðîì
344-ÕË-04. Â êàæäîì îïûòå âûïîëíÿëè àíàëèç
ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ è ïî íèì ðàññ÷èòûâàëè è
ðåãóëèðîâàëè êîýôôèöèåíò èçáûòêà âîçäóõà,
êîòîðûé ïîääåðæèâàëè ðàâíûì 1,03–1,06 ñ ïî-
ìîùüþ çàñëîíêè íà òûëüíîé ñòîðîíå ãîðåëêè.
Øóìîâûå õàðàêòåðèñòèêè ãîðåëêè îïðåäå-
ëÿëè èçìåðèòåëåì øóìà è âèáðàöèè ÂØÂ-003.
Ïðèáîð óñòàíàâëèâàëè íà ðàññòîÿíèè 1 ì îò íà-
ðóæíîé ïîâåðõíîñòè ñòåíû, ãäå áûëà ðàñïîëî-
æåíà ãîðåëêà, è íà âûñîòå 1,5 ì.
Äàâëåíèå (ðàçðåæåíèå) â êàìåðå ðåãóëèðî-
âàëè øèáåðîì, ðàñïîëîæåííûì íà âûõîäå èç
òóííåëüíîé ïå÷è. Ïîääåðæèâàëè äàâëåíèå íà
76 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 1
Ðåæèìû êîñâåííîãî íàïðàâëåííîãî è ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííîãî òåïëîîáìåíà
S, ìì
Òåìïåðàòóðà, �Ñ
NO,
ìã/ì3
NO + NOx,
ìã/ì3
têë� têë�� têë��� tðñ� tðñ�� tðò
Ïðè d = 2 ìì; S = 8 ìì; Ðã = 0,15 ÌÏà; Vã = 6,2 íì3/÷*
10 241/805 920/872 906/852 343/353 289/343 150/350 16/17 20/20
20 246/806 918/872 906/850 345/356 306/356 152/348 16/18 –
30 245/805 905/870 908/854 342/355 333/356 150/348 18/20 –
40 253/808 912/869 905/855 344/355 318/355 155/352 23/23 –
50 261/812 907/863 906/858 352/356 347/360 165/411 26/26 30/30
75 295/809 910/864 907/857 418/407 408/412 220/457 55/58 –
100 312/815 906/850 905/849 433/488 401/490 227/495 68/69 –
150 402/814 903/840 905/846 650/620 652/615 243/632 70/75 –
350 812/808 908/838 906/838 508/550 492/540 341/530 82/93 –
500 809/811 905/836 905/834 511/532 490/528 342/525 82/94 100/100
Ïðè d = 2,5 ìì; S = 13 ìì; Ðã = 0,245 ÌÏà; Vã = 13,3 íì3/÷**
10 267/880 994/972 990/965 504/440 508/444 237/490 23/25 30/30
20 265/922 994/971 980/963 504/440 507/443 238/492 23/26 –
30 266/932 992/973 950/963 504/441 508/441 243/494 23/25 –
40 266/933 993/974 965/966 506/442 506/445 244/492 24/27 –
50 269/948 990/980 982/968 506/453 507/458 254/499 28/29 35/35
75 273/945 991/979 989/965 542/487 540/486 300/515 58/62 –
100 318/950 993/983 994/970 654/496 563/495 343/525 72/75 –
150 490/952 995/982 994/966 720/536 730/539 390/561 96/98 –
350 932/952 989/983 993/966 750/590 770/588 392/571 103/107 –
500 934/952 990/983 991/966 756/589 780/588 391/570 103/107 115/120
Ïðè d = 3,3 ìì; S = 22 ìì; Ðã = 0,15 ÌÏà; Vã = 16,9 íì3/÷***
10 320 1068 1060 591 593 353 28 35
20 322 1069 1060 593 596 358 28 –
30 325 1067 1059 593 596 367 28 –
40 327 1069 1062 598 604 372 32 –
50 352 1065 1062 601 607 383 39 45
75 432 1066 1063 610 612 396 64 –
100 542 1062 1061 690 692 428 85 –
150 637 1061 1061 777 779 461 99 –
350 1012 1062 1062 850 856 469 117 –
500 1011 1061 1061 850 857 472 118 130
Ïðèìå÷àíèå.  ÷èñëèòåëå — êîñâåííûé íàïðàâëåííûé òåïëîîáìåí, â çíàìåíàòåëå — ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííûé. * Äëÿ
âñåõ ñëó÷àåâ â ÷èñëèòåëå�têë = 850 �Ñ, tã = 1022 �Ñ, â çíàìåíàòåëå — 830 �Ñ è 1092 �Ñ; ** â ÷èñëèòåëå�têë = 970 �Ñ, tã =
1132 �Ñ, â çíàìåíàòåëå — 950 �Ñ è 1160 �Ñ; *** �têë = 1040 �Ñ, tã = 1245 �Ñ.
ïîäó â ïðåäåëàõ îò –30 äî –50 Ïà è ïîä ñâîäîì
îò –10 äî +10 Ïà.
Îñíîâíûå èçìåðåíèÿ íà÷èíàëè òîãäà, êîãäà
êëàäêà êàìåðû ðàçîãðåâàëàñü èç õîëîäíîãî ñî-
ñòîÿíèÿ äî ïðèìåðíî ñòàöèîíàðíîãî òåïëîâîãî
ðåæèìà, íàñòóïàþùåãî ÷åðåç 6–7 ÷. Ïîñëåäóþ-
ùèå èçìåðåíèÿ ïðè ïåðåõîäå ãîðåëêè íà äðóãèå
ïàðàìåòðû íà÷èíàëè ÷åðåç 0,5–3 ÷. Î ñòàöèî-
íàðíîñòè ðåæèìà ñóäèëè ïî ïîñòîÿíñòâó òåìïå-
ðàòóð êëàäêè, çàïèñàííûõ íà ëåíòå ñàìîïèñöà,
à òàêæå ïî òåïëîâîìó ïîòîêó, âîñïðèíèìàåìîìó
âîäÿíûì êàëîðèìåòðîì.
Ðåçóëüòàòû íàèáîëåå õàðàêòåðíûõ îïûòîâ
ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå. Â îïûòàõ â ïðîäóêòàõ
ñãîðàíèÿ êîëè÷åñòâî ÑÎ íàõîäèëîñü â ïðåäåëàõ
0,03–0,06 %, Í2 è ÑÍ4 îòñóòñòâîâàëè. Ïðè óâå-
ëè÷åíèè d > 4 ìì íàáëþäàëñÿ ðåçêèé, ñâûøå
0,1 % ðîñò ÑÎ, âûçâàííûé óõóäøåíèåì èíæåê-
öèîííûõ âîçìîæíîñòåé ãîðåëêè. Ïîñêîëüêó
ñîçäàòü áîëüøåå ðàçðåæåíèå â êàìåðå òåõíè÷å-
ñêè íå ïðåäñòàâëÿëîñü âîçìîæíûì, èññëåäîâà-
íèÿ ñ áîëüøèì d íå ïðîâîäèëèñü.
Êàê ñëåäóåò èç ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèé,
íàèìåíüøåå çíà÷åíèå îêñèäîâ àçîòà â ïðîäóê-
òàõ ñãîðàíèÿ ïîëó÷åíî ïðè S = 10–30 ìì â ïðå-
äåëàõ 16–30 ìã/ì3, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ðàáîòå
ãîðåëêè ñ êîëüöåâûì èíæåêòîðîì. Ñ óâåëè÷å-
íèåì S äî 350–500 ìì, òî åñòü äëÿ ãîðåëêè ñ
öèëèíäðè÷åñêèì èíæåêòîðîì, NÎx âîçðàñòàåò â
4–5 ðàç, äî 82–130 ìã/ì3. Ñ èçìåíåíèåì ðàñ-
õîäà ãàçà îò 6,2 äî 13,3 íì3/÷ è äèàìåòðà
ñîïëà îò 2 äî 3,3 ìì ñðåäíÿÿ òåìïåðàòóðà âîç-
ðàñòàåò îò 800 äî 1050 �Ñ. Òåìïåðàòóðà îòõîäÿ-
ùèõ ãàçîâ òàêæå ðàñòåò îò 1022 äî 1245 �Ñ, ñîîò-
âåòñòâåííî ñîäåðæàíèå NOx â ïðîäóêòàõ ñãîðà-
íèÿ â ñëó÷àå ðàáîòû ãîðåëêè ñ êîëüöåâûì èíæåê-
òîðîì óâåëè÷èâàåòñÿ îò 16–20 äî 28–35 ìã/ì3.
Äëÿ öèëèíäðè÷åñêîãî èíæåêòîðà êîëè÷åñêòâî
NOx â ýòîì ñëó÷àå ïîâûøàåòñÿ îò 82–100 äî
118–130 ìã/ì3. Çíà÷åíèÿ NOx äëÿ îáîèõ ðåæè-
ìîâ òåïëîîáìåíà îòëè÷àþòñÿ íåçíà÷èòåëüíî.
Óäàëåíèå ñîïëà îò ðàññåêàòåëÿ îò S = 10 äî
500 ìì ïðè ïîñòîÿííûõ îñòàëüíûõ ïàðàìåòðàõ
ïî÷òè íå âëèÿåò íà �têë, têë�, têë�� è tã, à têë�
ðåçêî âîçðàñòàåò. Ïðè íàáëþäåíèè ÷åðåç ïðîòè-
âîïîëîæíîå îò ãîðåëêè îêíî ïðè S = 10–30 ìì
âîêðóã ðàññåêàòåëÿ âèäåí òåìíûé êðóã äèàìåò-
ðîì 200–250 ìì íà ôîíå ÿðêî ñâåòÿùåéñÿ êëàä-
êè. Ñ ðîñòîì S äî 350–500 ìì òåìïåðàòóðû tðñ�,
tðñ�� è tðò ïîâûøàþòñÿ, è âèçóàëüíî êëàäêà âîç-
ëå ðàññåêàòåëÿ è ñàì ðàññåêàòåëü ñòàíîâÿòñÿ ÿð-
êî ñâåòÿùèìèñÿ. Ýòî ìîæíî îáúÿñíèòü òåì, ÷òî
ñ óâåëè÷åíèåì S óëó÷øàåòñÿ ñìåøåíèå ãàçà ñ
âîçäóõîì, çîíà ãîðåíèÿ ïðèáëèæàåòñÿ ê ðàññå-
êàòåëþ. Ïðè ðàáîòå ãîðåëêè ñ êîëüöåâûì èí-
æåêòîðîì â ðåæèìå ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåííî-
ãî òåïëîîáìåíà òåìïåðàòóðà ðàñòðóáà è êîðïóñà
(òðóáû) ãîðåëêè âáëèçè ðàñòðóáà âûøå, ÷åì íà
ïåðâîì ðåæèìå.
Èñïîëüçîâàíèå êîëüöåâîãî èíæåêòîðà ïî-
çâîëÿåò óìåíüøèòü øóì îò 80–85 äî 55 äÁ, ÷òî
ÿâëÿåòñÿ ôàêòè÷åñêè ôîíîâûì øóìîì â ýêñïå-
ðèìåíòàëüíîì çàëå (ïðè îòñóòñòâèè ðàáîòû
äðóãèõ óñòàíîâîê).
Ïðîñêîê ïëàìåíè âíóòðü ãîðåëêè ñ êîëüöå-
âûì èíæåêòîðîì íàáëþäàëñÿ ïðè ñíèæåíèè ðàñ-
õîäà ãàçà Gã îêîëî 0,15–0,20 ì3/÷, èëè 1–3 %
îò íîìèíàëüíûõ ðàñõîäîâ. Ïðè ýòîì ãîðåíèå
ïðîèñõîäèëî íà âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè ðàññå-
êàòåëÿ è ñ óâåëè÷åíèåì íàãðóçêè ïåðåìåùàëîñü
âíå ïðåäåëîâ ãîðåëêè. Åñëè S = 150–500 ìì,
ïðîñêîê ïëàìåíè ïðîèñõîäèë ïðè íàãðóçêàõ îêî-
ëî 0,7–0,8 ì3/÷, ãîðåíèå íàáëþäàëîñü âíóòðè
òðóáû. Äëÿ óñòðàíåíèÿ ïðîñêîêà ïðèõîäèëîñü
ïåðåêðûâàòü ãàç è ðàçæèãàòü ãîðåëêó âíîâü.
Âûâîäû
Èñïîëüçîâàíèå ñïîñîáà ñæèãàíèÿ ãàçà íà
ãîðåëêå ñ êîëüöåâûì èíæåêòîðîì ïî ñðàâíåíèþ
ñ èçâåñòíûìè àíàëîãàìè ïîçâîëÿåò óìåíüøèòü
îáðàçîâàíèå îêñèäîâ àçîòà â ïðîäóêòàõ ñãîðà-
íèÿ â 4–5 ðàç, çíà÷èòåëüíî óìåíüøèòü øóì,
óïðîñòèòü êîíñòðóêöèþ, ïîâûñèòü íàäåæíîñòü
è ñðîê ñëóæáû ãîðåëêè çà ñ÷åò óìåíüøåíèÿ
òåìïåðàòóðû ðàññåêàòåëÿ è ðàñòðóáà, à òàêæå
óâåëè÷èòü ïðåäåëû ðåãóëèðîâàíèÿ ìîùíîñòè çà
ñ÷åò ñíèæåíèÿ íàãðóçîê, ïðè êîòîðûõ âîçìîæåí
ïðîñêîê ïëàìåíè.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Ãëèíêîâ Ì.À. Îñíîâû îáùåé òåîðèè ïå÷åé. — Ì. :
Ìåòàëëóðãèçäàò, 1962. — 575 ñ.
2. Ïèêàøîâ Â.Ñ., Ïåòèøêèí Ñ.À., Åðèíîâ À.Å. Ýêñ-
ïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ òðåõ ðåæèìîâ ñëîæ-
íîãî òåïëîîáìåíà â ïëàìåííîé ïå÷è // Ïðîöåññû
íàïðàâëåííîãî òåïëîîáìåíà. — Êèåâ : Íàóê. äóì-
êà, 1979. — Ñ. 142–145.
3. Åðèíîâ À.Å., Ñîðîêà Á.Ñ. Ðàöèîíàëüíûå ìåòîäû
ñæèãàíèÿ ãàçîâîãî òîïëèâà â íàãðåâàòåëüíûõ ïå-
÷àõ. — Êèåâ : Òýõíèêà, 1970. — 252 ñ.
4. À.ñ. 238068 ÑÑÑÐ, ÌÊÈ F 23 f. Ãàçîâàÿ ïëîñêî-
ïëàìåííàÿ ãîðåëêà / Â.Ô.Êîïûòîâ, À.Å.Åðèíîâ,
Á.Ñ.Ñîðîêà // Îòêðûòèÿ, èçîáðåòåíèÿ. — 1969.
— ¹ 9. — Ñ. 64.
5. Ãîðèñëàâåö Ñ.Ï., Òèìîùåíêî Ï.Í., Ïèêàøîâ Â.Ñ.
×àøåîáðàçíàÿ ðàäèàöèîííàÿ ãîðåëêà // Ãàçîâàÿ
ïðîì-ñòü. — 1970. — ¹ 2. — Ñ. 33–35.
6. Ïèêàøîâ Â.Ñ., Âåëèêîäíûé Â.À., Îñèåâñêèé Â.À.
Ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå êîëüöåâîãî èí-
æåêòîðà ïðèìåíèòåëüíî ê ãîðåëêå ñ ïëîñêèì ïëà-
ìåíåì // Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæå-
íèå. — 2010. — ¹ 5. — Ñ. 76–80.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 04.08.09
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 1 77
 ÷èñëå ìíîãèõ ôàêòîðîâ, îïðåäåëÿþùèõ
èíòåãðàëüíûé ýôôåêò ýíåðãîñáåðåæåíèÿ ïðè
ýêñïëóàòàöèè òóðáîêîìïðåññîðîâ ðàçëè÷íîãî íà-
çíà÷åíèÿ è, â ÷àñòíîñòè, öåíòðîáåæíûõ íàãíåòà-
òåëåé (ÖÁÍ) ñèñòåì ìàãèñòðàëüíîãî òðàíñïîðòà
ïðèðîäíîãî ãàçà íàèáîëåå çíà÷èìûì ÿâëÿåòñÿ
ñíèæåíèå çàòðàò ýíåðãèè íà èõ ïðèâîä. Â ñëó-
÷àå ïðèâîäà ÖÁÍ îò ãàçîòóðáèííîé óñòàíîâêè
ýôôåêò ýíåðãîñáåðåæåíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ óâåëè-
÷åíèåì êîýôôèöèåíòà ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ íà-
ãíåòàòåëÿ, ÷òî ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ ðàñõîäà
òîïëèâíîãî ãàçà â êàìåðå ñãîðàíèÿ ïðèâîäà, à â
ñëó÷àå ýëåêòðîïðèâîäà — ê ñíèæåíèþ ïîòðåá-
ëåíèÿ ýëåêòðîýíåðãèè [1].
È â ïåðâîì, è âî âòîðîì ñëó÷àå àáñîëþòíàÿ
âåëè÷èíà ýêîíîìèè ýíåðãèè ñóùåñòâåííî çàâè-
ñèò îò ôîðìû è ïàðàìåòðîâ êîíêðåòíûõ ãàçîäè-
íàìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ÖÁÍ. Ïðè ýòîì ïîä
ãàçîäèíàìè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè ïîíèìà-
þòñÿ çàâèñèìîñòè íàïîðà è êîýôôèöèåíòà ïî-
ëåçíîãî äåéñòâèÿ ÖÁÍ îò ðàñõîäà ãàçà, ïðîõî-
äÿùåãî ÷åðåç ïðîòî÷íóþ ÷àñòü íàãíåòàòåëÿ.
Îïûò ýêñïëóàòàöèè öåíòðîáåæíûõ íàãíåòàòå-
ëåé è îñåâûõ êîìïðåññîðîâ ñâèäåòåëüñòâóåò î
78 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 1
Gas Combustion by Injector Burner
with Annular Injector on Fire Stand
Pikashov V.S.1, Velikodny V.A.1, Osievsky V.A.2
1 The Gas Institute of NAS of Ukraine, Kiev
2 SE «Ukrmetrteststandart», Kiev
The investigation results of annular injector burner on fire stand (furnace) are con-
ducted. The operation of annular and common injector burners is compared. The pro-
posed burner design decreases nitrogen oxides emission, splitter temperature and de-
creases noise by several degrees. The burner is substantially purposed for indirect radia-
tion and convectional heat exchange mode. The burner can be also successfully applied
for regular distributed heat exchange mode.
Key words: gas burner, annular injector.
Received August 4, 2009
ÓÄÊ 621.515
Ïðèíöèïû äåôîðìàöèè ãàçîäèíàìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê
òóðáîêîìïðåññîðîâ â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè
Áûêîâ Ã.À.1, Áûêîâà Î.Ã.2
1 Íàöèîíàëüíûé àâèàöèîííûé óíèâåðñèòåò, Êèåâ
2 Íàöèîíàëüíîå àãåíòñòâî Óêðàèíû ïî âîïðîñàì ýôôåêòèâíîãî
èñïîëüçîâàíèÿ ýíåðãåòè÷åñêèõ ðåñóðñîâ, Êèåâ
Ïðèâåäåíû îñíîâíûå çàêîíîìåðíîñòè èçìåíåíèÿ ôîðìû ãàçîäèíàìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê
öåíòðîáåæíûõ è îñåâûõ êîìïðåññîðîâ, êîòîðûå âîçíèêàþò âñëåäñòâèå íåáëàãîïðèÿòíîãî
ñî÷åòàíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ îòêëîíåíèé ïðè èçãîòîâëåíèè èëè ýðîçèîííîãî èçíîñà ïðî-
òî÷íîé ÷àñòè ïðè ýêñïëóàòàöèè. Ýòè çàêîíîìåðíîñòè ïîëó÷åíû â ðåçóëüòàòå ñèñòåìíîãî
àíàëèçà è îáîáùåíèÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ãàçîäèíàìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê è ñôîðìóëè-
ðîâàíû â âèäå ïðèíöèïîâ, óäîáíûõ äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â èíæåíåðíîé ïðàêòèêå.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: òóðáîêîìïðåññîðû, ãàçîäèíàìè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè.
Íàâåäåíî îñíîâí³ çàêîíîì³ðíîñò³ çì³íåííÿ ôîðìè ãàçîäèíàì³÷íèõ õàðàêòåðèñòèê
â³äöåíòðîâèõ òà îñüîâèõ êîìïðåñîð³â, ùî âèíèêàþòü âíàñë³äîê íåñïðèÿòëèâîãî
ïîºäíàííÿ òåõíîëîã³÷íèõ â³äõèëåíü ïðè âèãîòîâëåíí³ àáî åðîç³éíîãî çíîøåííÿ ïðîòî-
÷íî¿ ÷àñòèíè ïðè åêñïëóàòàö³¿. Ö³ çàêîíîì³ðíîñò³ îòðèìàíî ó ðåçóëüòàò³ ñèñòåìíîãî
àíàë³çó òà óçàãàëüíåííÿ åêñïåðèìåíòàëüíèõ ãàçîäèíàì³÷íèõ õàðàêòåðèñòèê òà ñôîð-
ìóëüîâàíî ó âèãëÿä³ ïðèíöèï³â, çðó÷íèõ äëÿ âèêîðèñòàííÿ â ³íæåíåðí³é ïðàêòèö³.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: òóðáîêîìïðåñîðè, ãàçîäèíàì³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè.
� Áûêîâ Ã.À., Áûêîâà Î.Ã., 2011
|