ГОСТ 21980-76

ГОСТ 21980—76

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ФОРСУНКИ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ
ГАЗОВЫЕ С ТАНГЕНЦИАЛЬНЫМ
ВХОДОМ

НОМЕНКЛАТУРА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
И МЕТОДЫ РАСЧЕТА

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва

УДК 662.951.2:006.354 Группа ГИ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ФОРСУНКИ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ГАЗОВЫЕ
С ТАНГЕНЦИАЛЬНЫМ ВХОДОМ

Номенклатура основных параметров и счета
тура основных параметров н методы pa гост
Gas centrifugal burners with tangential iniet basic indexes 21980—76
nomenklature and methods of computation
МКС 43.060
83.060

Постановлением Государственного комнтета стандартов Совета Министров CCCP от 29 июня 1976 г. № 1617
дата введения установлена 01.07.77

Ограничение срока лействия сиято по протоколу № 7—95 Межгосударственного Совета no стандартизации,
метрологии и сертификации (ИУС 11—95)

Настоящий стандарт распространяется на газовые центробежные форсунки с тангенциальным
входом и устанавливает номенклатуру основных параметров, характеристики и методы их расчета.

1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ

1.1. Основные параметры форсунки (черт. 1):
= секундный расход газа (массовый) 1;
- перепад давления (АР), вычисляемый по формуле

AP= P, —Р; a)

~ степень расширения газа (Ry), вычисляемая по формуле

(2)

где Р, — давление газа перед форсункой,
P, — давление газа за форсункой;
- скорость газа на выходе из сопла форсунки:
полная w,
осевая составляющая Ww, ,
тангенциальная составляющая Wy .
1.2. Конструктивные характеристики
1.2.1 Геометрическая характеристика (A), вычисляемая по формуле

(3)

где R,, — радиус входа (черт. 1),
г, 4. — радиус и диаметр сопла,
— число входных каналов,
— радиус и диаметр входного канала.

Издание официальное Перепечатка воспрещена.

Издание (март 2003 г.) с Изменением № |, утвержденным в апреле 1982 г. (НУС 7-82).

© Издательство стандартов, 1976
© ИПК Издательство стандартов, 2003

С. 2 ГОСТ 21980—76

1.2.2. Степень раскрытия сопла форсунки (С), вычисляемая по формуле

>. Rex
Cee @

1.2.3. Относительная длина входных каналов 1) ‚ вычисляемая по формуле

Ta, 6)
где Ly — длина входного канала.
1.2.4. Относительная длина камеры закручивания (Г. „), вычисляемая по формуле

1.
на, 6)

ha

где |, — длина камеры закручивания,
0, ‚ — диаметр камеры закручивания.

1.2.5. Относительная длина сопла {Г. ), вычисляемая по формуле

(7)
где / — длина сопла.

1.3. Характеристика работы

1.3.1. Коэффициент расхода | зависит от A, С, ль - Величину й опрелеляют по экспериментальным
зависимостям и = (А, С, лу) ира f(A, С), представленным в виде графиков на черт. 2, Зив
табл. 1—6.

Примечание. Зависимости экспериментально подтверждены до давления Р; = 20 МПа.

{Измененная редакция, Изм. № 1).

1.3.2. Угол факела (см. черт. 1). Факел газовой центробежной форсунки на начальном участке
(<0,25 d,) характеризуется наружным углом 24, средним углом 20.., и внутренним углом 2а, .

Наружный и внутренний углы факела определяются криволинейными границами обратных то-
ков. Средний угол факела определяется поверхностью максимальных скоростей. Наружный, внутрен-
ний и средний углы факела зависят от геометрической характеристики и степени раскрытия сопла
форсунки.

Наиболее часто применяемые величины 20, и 24, , определяют по экспериментальным зависи-
мостям 2a,,, 20, =/(A, С), полученным в широком диапазоне изменения х,, в среде без противодав-
ления и представленным на черт. 4 и 5.

1.3.3. Относительный диаметр вихря

1.3.3.1. Для наиболее широко применяемого класса полностью раскрытых форсунок (В, , = 4.)

относительные диаметры вихря в comme dy = № и у торцовой стенки камеры закручивания

= dy,
dot = —F* определяют по экспериментально полученным зависимостям, приведенным на черт. 6.
д

Этими зависимостями можно пользоваться в широком диапазоне изменения Ry
Примечание. Границей вихря является поверхность, на которой осевая скорость газа равна нулю.

1.3.4. Коэффициент неравномерности распределения газа в факеле форсунки вокруг ее оси (К) в
процентах вычисляют по формуле

($)

rae wi wi" и? — соответственно наибольшее. наименьшее и среднее значения осевой составляю-

щей скорости газа на поверхности максимальных скоростей факела вего попе-
речном сечении.

ГОСТ 21980—76 C. 3

Величина Кзависит от A, С, и,,. Величину К при расположении входных каналов в один
ряд определяют по экспериментальным зависимостям К = (А, Си Kon = S (ty, С) для
соответствующих значений и„, (черт. 7 и 8), где Х„„ — минимальное значение коэффициента.
неравномерности распределения газа в факеле форсунки вокруг се оси при постоянных значениях
Сил, (черт. 7).

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА

2.1. Расчет форсунки проводят для определения основных ее размеров: d., 4, Rix. My, OT
которых зависит получение заданных расхода газа и угла факела.

2.2. Степень расширения газа на форсунке ху, геометрическую характеристику A и степень рас-
крытия сопла форсунки С выбирают с учетом особенностей рабочего процесса.

2.3. По табл. 1—6 или черт. 2 опрелеляют коэффициент расхода |1. Для промежуточных значений C
в диапазоне C= 0,5—1, и вычисляют по формуле

ваний, (9)
где и. — исходный коэффициент расхода для C= 0,75, определяемый по черт. 2 или табл. |;
| — поправка на степень раскрытия сопла форсунки, определяемая по черт. 3.

При проведении расчета форсунки необходимо соблюдать условия, при которых были получены
экспериментальные данные, приведенные в табл. 1—6 и на черт. 2 и 3:

R,,, 23000; Г, =1-1,5; Г. =05-1 Г,, =01-03.

Число Рейнольдса для входных каналов А, вычисляют по формуле

РФ
д. кз, (10)

где и, — динамическая вязкость газа, Marc.
2.4. Диаметр сопла (4.) в миллиметрах вычисляют по формуле

VAT,
d, = 0.988 par, ay

где 7, — температура газа на входе в форсунку, К;
P, — давление газа за форсункой, МПа;
К — газовая постоянная, Дж/кг* К;
т — расход газа, проходящего через форсунку в секунду, кг/с;
Ф — величина, определяемая по табл. 7 или вычисляемая по формуле

(12)
где к — показатель политропы расширения газа.
Если задан диаметр сопла, то расход газа (71) вычисляют по формуле
2
mo 1 ВР, (3)

и

2.5. Скорость газа на выходе из сопла форсунки (w), м/с, вычисляют по формулам: