Fanidan o‘quv uslubiy majmua

12.3. Gaz va mazutni yondirish uchun yondirgich moslamalari
12.4. Gaz yondirgichlarini hisoblash uslubi


Tayanch iboralar: suyuq yoqilg‘ining purkalishi, chо‘yan gardishli forsunka, mexanik forsunka, rotatsion forsunka, bug‘li forsunka, past bosimli havoli (ventilyatorli) forsunka, gaz-mazut yondirgichi, havoni girdoblantirgich, tangensial va aksial yondirgich, periferiyali va markaziy gaz taqsimotili yondirgich, bir yoki ikki oqimli havo taqsimoti qо‘llanilgan yondirgich.


12.1. UMUMIY TUSHUNCHALAR.
Neft qazib olish rivojlangan hududlarda joylashgan issiqlik elektr stansiyalarda asosiy yoqilg‘i sifatida mazut yoqilg‘isi qо‘llaniladi. Bu holatlarda bug‘ generatorlari neft bilan birga qazib olinadigan yо‘ldosh gazlarni yondirish uchun ham mо‘ljallangan bо‘lishi kerak. Mazutdan tabiiy gazda ishlaydigan elektr stansiyalarida zahira yoqilg‘isi sifatida foydalaniladi. Qattiq yoqilg‘ini kukun holatida yoqishga moslashtirilgan stansiyalarda esa о‘t oldiruvchi yoqilg‘i sifatida mazut ishlatiladi.
IESlari odatda tabiiy gazning asosiy iste’molchilari sanaladi. Shuning bilan bog‘liq ravishda, bu elektr stansiyalarining о‘txonalari gaz-kukunli yoki gaz-mazutda ishlashga mо‘ljallanadi va kombinatsiyalashgan gaz-kukunli yoki gaz-mazutli yondirgichlar bilan jihozlanadi. Odatda bug‘ generatorlarining gaz-mazutli о‘txonalari va yondirgichlari mazutda va tabiiy gazda ishlaganda, bu yoqilg‘ilarni alohida, hamda birgalikda aralash kо‘rinishda yoqish imkoniyatlarni inobatga olgan holda hisoblar asosida tayyorlanadi.


2. MAZUT FORSUNKALARI
Suyuq yoqilg‘ilarning yonishi ularning bug‘ va gaz fazalariga bug‘lanishidan keyin amalga oshadi, shuning uchun mazut yoqilishini intensifikatsiyalash yoqilg‘ini bug‘lanishi, gazlanishi va aralashma hosil qilishini intensifikatsiyalash bilan bog‘liq. Suyuq yoqilg‘ini mayda tomchilarga ajratib sachratish orqali, bug‘lanish yuzasini katta hajmda oshirish yо‘li bilan bug‘latish intensifikatsiyalanadi. Mayda dispers yoqilg‘i zarrachalarini turbulizatsiyalangan havo oqimida teng taqsimlab havo bilan yaxshi aralashishi ta’minlanadi. Shuning uchun suyuq yoqilg‘ining purkalishi, kameraga yondirgichning havo yо‘naltirish moslamasi orqali kirib kelayotgan uyurmaviy havo oqimi yordamida amalga oshiriladi.
Sochish – murakkab fizik-kimyoviy jarayonlar majmuasidir. Suyuq yoqilg‘ini sochish uchun forsunkalar qо‘llaniladi. Purkash usuliga kо‘ra forsunkalar mexanik, aylanuvchan (rotatsion), bug‘-havoli (pnevmatik) yuqori bosimli va havoli (ventilyatorli) past bosimli turlarga bо‘linadi.
Yuqori (24.1 – rasm) va о‘rtacha (24.2 – rasm) ish unumdorligiga ega mexanik forsunkalarga nasos bilan uzatilayotgan mazut shtuser 1 orqali stvolga 2 kiradi va forsunkaning sochuvchi kallagiga yо‘naltiriladi.

12.1 – rasm. Yuqori ish unumdorligiga ega mexanik forsunka. 1 – shtuser; 2 – stvol; 3 – korpus; 4 – gayka; 5 – taqsimlash diski; 6 – uyurma diski; 8 – mis qistirma.

Forsunka ikkita (12.1 – rasm) yoki uchta (12.2 – rasm) maxsus diskka gayka 4 bilan qotirilgan korpusdan 3 tarkib topgan. Mazut taqsimlash diskini 5 teshigiga kirib, u yerdan uyuruvchi diskning 6 tangensial kanali bо‘ylab uyurma kamerasiga tushadi va katta tezlik va aylanish bilan disk (12.1 – rasm) yoki nasadkaning (12.2 – rasm) teshigi orqali purkaladi. О‘qiy va markazdan qochma kuchlar ta’sirida mazut oqimi nasadka teshiklaridan qandaydir burchak ostida chiqadi va о‘zining harakati davomida doirasimon kesimli giperboloid kо‘rinishini hosil qilib mazut purkalishini osonlashtiradi.

CHо‘yan gardishli forsunka, yondirgich tuynugiga havoni uyurmaviy harakati uchun о‘rnatilgan registr qopqog‘iga mahkamlanadi. Forsunkalarning detallari, sochuvchi elementidan tashqari, asosan bir xilda bо‘ladi. Sochuvchi elementlar о‘tish kesimining kattaliklari va uyurma hosil qilish kanallarining soni bо‘yicha farqlanadi. Yuqori ish unumdorligiga ega forsunkalarning о‘lchamlari va tavsifnomalari moslama oldidagi mazut bosimiga bog‘liq ravishda 12.1 – jadvalda keltirilgan.
Mexanik forsunkalarning ish unumdorligi soplosining о‘lchamlariga, sochiluvchi muhitning bosimi va qovushqoqligiga bevosita bog‘liqdir. Jadvallarda keltirilganidan mazut bosimi farq qiladigan hollarda quyidagi formuladan foydalaniladi:
(24.1)
p_n, B_n – bosim va ish unumdorligi (jadvaldagi kattaliklar); p – mazutning ishchi bosimi.

12.2 – rasm. О‘rtacha ish unumdorligiga ega mexanik forsunkaning sochish kallagi. 3 – poynak; 4 – gayka; 5 – taqsimlash diski; 6 – uyurma diski; 7 – nasadka.
12.1 – jadval
Yuqori ish unumdorligiga ega mexanik sochuvchi forsunkalarning tavsifnomalari

Markasi, belgisi	Yoqilg‘i bosimiga kо‘ra, kg/sm^2, ish unumdorligi kg/s		Uyurma diskining о‘lchami, mm							Gaykaning о‘lchami, mm					Taqsimlash diskining о‘lchami
	20	35	d	d1nom	d2	d3	d4	d5	bnom	d	d1	d2	D	S		d2	d2	d2	d2	n, ta
FM852500	1900	2500	6,9	13,2	22X4	33	9,0	29	2,2	33	40	22	M39x2	46		24	29	5	33	8
FM853000	2200	3000	7,5	13,2			10,0	29	2,2
FM853500	2600	3500	8,3	14,2	28X4	38	11,0	35	2,5	39	49	28	M48x2	55		30	35	5	38	10
FM854000	3000	4000	8,7	15,0			12,0	35	2,5
FM855000	3800	5000	9,1	17,0			13,0	35	3,0
FM856000	4500	6000	9,5	18,0			14,0	35	3,0
FM857000	5300	7000	10,0	17,7	28X4	41	13,8	37	3,5	41	49	28	M48x2	55		32	37	5	41	10
FM858000	6000	8000	12,0	18,5			15,8	37	3,5
FM859000	7000	9000	12,5	19,5			16,0	37	3,5
FM8510000	7500	10000	12,8	21,0			17,0	37	4,0

Quvur yо‘llari bо‘ylab yaxshi oquvchanlikni ta’minlash va sochilish sifatini oshirish uchun forsunka oldidagi mazutning shartli qovushqoqligi 3 – 4° SHQ ga teng bо‘lishi kerak, buning uchun mazut ochiq baklarda 80 – 100 °S gacha qizdiriladi. Qovushqoqligi yuqori bо‘lgan mazutlar yopiq baklarda 110 – 130 °S gacha qizdiriladi. Mazutning qizdirilish harorati uning qaynash haroratidan ortib ketmasligi shart. Mazutni qaynashiga ruxsat etilmaydi. Chunki, qaynash va gaz fazasini hosil bо‘lishi mazut uzatish quvurida, forsunkalarda va mash’alaning о‘zida ham pulsatsiyalanishni keltirib chiqaradi. Yong‘in xavfsizligi shartlariga kо‘ra ham qaynashga ruxsat berilmaydi.
24.2 – jadval
О‘rtacha ish unumdorligiga ega mexanik sochuvchi forsunkalarning tavsifnomalari (24.2 – rasm)

Forsunkalarning belgilanishi	dc, mm	Dz.k, mm	a, mm	b, mm	Mazut qovushqoqligi 3 – 4,5°Shq va bosimi 1,96 MPa (20 kgk/sm^2)
ON 547 – 01 ON 547 – 02 ON 547 – 03 ON 547 – 04 ON 547 – 05 ON 547 – 06	2,5 3,5 4,5 5,0 6,0 7,0	9 11 12 13 13 13	2 2 2 2 2 2	3,0 3,0 3,0 3,0 3,2 3,4	0,122 0,167 0,236 0,317 0,423 0,514

Mexanik forsunkalarning afzalliklariga yonishning yuqori samaradorligi, yaxshi sochilish fazasini hosil qilishi va forsunka oldida mazut bosimini hosil qilishga energiya sarfi bug‘li va havoli sochish jarayonidagiga nisbatan sezilarli darajada past ekanligini kiritish mumkin. Mazutning bosimi 3,5 – 4 MPa bо‘lganda energiya sarfi bug‘ generatorining 0,1 % idan oshmaydi (1 tonna mazutga nisbatan 1 kVt·soat dan kо‘p emas). Mexanik forsunkalar yordamida mazutni sochish jarayonini shovqinsiz amalga oshirilishi ekspluatatsion personal faoliyati uchun qulaylik yaratadi.
Biroq mexanik forsunkalar yoqilg‘i nasoslarini va mazut uzatish quvurlarining orttirilgan mustahkamlik shartlariga javob berishini talab qiladi. Sochish elementining ichida tiqin tо‘lib qolishi va ish unumdorligi bо‘yicha rostlash oralig‘ining kichikligi bu turdagi forsunkalarning kamchiligi sanaladi. Mexanik forsunkalarning sochuvchi elementi kanallariga tiqilib qolgan mexanik aralashmalarni chiqarib tashlash uchun tо‘xtalish mazut xо‘jaligida ketma-ket о‘rnatilgan dag‘al va tiniq tozalash filtrlari hamda yoqilg‘i nasoslarini ishlash sharoitini yomonlashishiga sabab bо‘ladi.
Yuklama rostlanishining kichik diapazonida mexanik forsunkalar normal ishlaydi. Mexanik forsunkalar ish unumdorligini rostlash mazutning boshlang‘ich bosimini о‘zgartirish (sifatli rostlash) yoki sochuvchi elementning о‘tish kesimini о‘zgartirish (miqdoriy rostlash) yо‘li bilan amalga oshirilishi mumkin. Birinchi uslub, bosimning hisobiy kо‘rsatkichiga nisbatan pasaytirilishi sochish sifatini yomonlashtirganligi uchun samarasiz sanaladi. Ikkinchi uslubda mazutning sochuvchi elementdan oqib chiqish tezligi optimal kо‘rsatkichga yaqin ekanligi bois ratsional uslub hisoblanadi. Biroq sochuvchi element о‘tish kesimining nisbatan kam о‘zgarishi forsunka konstruksiyasini murakkablashtiradi, shuning uchun ham kam qо‘llaniladi.
Qovushqoqligi 3 °SHQdan ortmagan yoqilg‘ilar uchun mexanik forsunkalar oldidagi mazutning minimal bosimini 1,0 MPadan pasaytirmaslik tavsiya etiladi [3]. An’anaviy qurilmalar xarakteristikalariga kо‘ra forsunkalar oldidagi mazutning maksimal bosimi 4,0 yoki 5,5 MPa ni tashkil qiladi.
Mexanik forsunkaning sifatli rostlanish diapazoni 50 % dan ortmaganda, uning ish unumdorligini (24.1) formulaga muvofiq pasayishiga bosimni kvadratik pasaytirish orqali erishiladi. Mazutning havo bilan aralashish sharoitining yomonlashuvi va uning tezlik kо‘rsatkichini sezilarli о‘zgarish hollarida bu diapazon 30 % gacha qisqaradi. Ikki yо‘lli havo uzatishli yondirgichlarda sifatli rostlash diapazoni 50 %ni tashkil qiladi.
Rostlash ishlab turgan forsunkalar oldidagi bosimni о‘zgartirmasdan ayrim forsunkalarni о‘chirish yо‘li bilan ham amalga oshirilishi mumkin. Biroq yuqori ish unumdorligi bilan jihozlangan katta quvvatli bug‘ generatorlarida forsunkalardan ayrimlarini о‘chirilishi о‘txona fazasida issiqlik о‘zgarishini keltirib chiqaradi. Bug‘ generatori yuklamasini yetarlicha silliq rostlanishini ta’minlash uchun sochuvchi element chiqish kesimi rostlanmaydigan bir nechta mexanik forsunka (2 tadan 20 donagacha) о‘rnatiladi (nominal bug‘ ishlab chiqarish unumdoriligidagi sarfiga nisbatan yig‘indi hisobiy ish unumdorligi 110 – 120 % va bosim о‘zgarishi sochish sharoitining minimal kо‘rsatkichlari bо‘yicha 1,2 – 2 MPa ga tenglashgan).
Mexanik forsunkalar mazut asosiy yoki doimiy qо‘shimcha yoqilg‘i sanaladigan о‘rta va yuqori bug‘ ishlab chiqarish unumdorligiga ega bug‘ generatorlarida ishlatiladi.

24.3 – rasm. Retsirkulyatsiyali mazut forsunkasi. 1 – markaziy stvol; 2 – taqsimlash shaybasi; 3 – sochuvchi shayba; 4 – uchlik; 5 – mazutni retsirkulyatsiyalash uchun doirasimon kanal



24.4 – rasm. Ikki yо‘lli mexanik forsunka kallagi. 1 – soplo shaybasi; 2 – mazutning asosiy oqimi; 3 – qо‘shimcha mazut oqimi; 4 – girdoblagich.

Ish unumdorligini rostlash uchun turlicha maxsus konstruksiyaga ega forsunkalar: mazutni retsirkulyatsiyalovchi mexanik, ikki yо‘lli, bug‘ mexanik va rotatsion forsunkalar qо‘llaniladi.

Mazutni retsirkulyatsiyalovchi mexanik forsunkalarda mazut markaziy stvol 1 orqali kirib, taqsimlash 2, sochuvchi 3 shaybalardan о‘tadi va uchlik 4 teshiklaridan о‘txona ichiga purkaladi. Girdoblanish kamerasidan chiqqan mazutning bir qismi doirasimon kanal 5 orqali yoqilg‘i nasosining qabul qilish quvuriga qaytariladi. Tо‘kilma liniyasidagi bosim о‘zgarishi bilan qaytadigan mazutning miqdori ham о‘zgara boshlaydi va shu yо‘l bilan forsunkaning ish unumdorligi rostlanadi. Bosimning pasayishidan mazutning retsirkulyatsiyalanish qismini kо‘payishi bilan forsunkaning ish unumdorligi pasayadi.
Ikki yо‘lli mexanik forsunka katta rostlash diapazoni bilan ishlaydi (24.4 – rasm). Girdoblantirgichga mazut ikki yо‘l bilan kirib keladi – ulardan biri rostlanmaydi va zaruriy darajada aylanishni ta’minlash uchun asosiy yо‘l sanaladi, mazut oqimini rostlash ikkinchi yо‘lda sarfni о‘zgartirish hisobiga amalga oshirilganligi uchun bu yо‘l qо‘shimcha deb ataladi. Asosiy konturdagi bosim pasayishi hisobiga rostlash diapazoni 100 – 30 % ni tashkil qiladi.
Ikki kanalli bug‘-mexanik forsunkaning bitta kanali mazut, ikkinchisi bug‘ uzatish uchun mо‘ljallangan (24.5 – rasm). Mazut kanali mexanik forsunkani eslatadi. Katta yuklamalarda forsunka faqat mexanik holatda ishlaydi: markaziy kanal bо‘ylab berilayotgan mazut ketma-ket mexanik girdoblantirgich va nasadkadan о‘tadi. Mexanik sochish talab qilingan darajada tashkil etilmaydigan kichik yuklamalarda bug‘dan ham foydalaniladi. Bug‘ kanal orqali forsunka korpusidagi teshikli tizimdan о‘tib bug‘li girdoblantirgichga kiradi, u yerda mazut oqimi bilan birlashadi va uni nasadkadan chiqish joyida changlatib sochadi. Bu forsunkalarning rostlanish diapazoni 100 – 20 % ni tashkil qiladi.



24.5 – rasm. Bug‘ mexanik forsunka