|
Принципы работы газогорелочных устройств
В случае применения кинетического принципа предварительно создается однородная (гомогенная) смесь топлива и воздуха, которая вводится в готовом виде в топочное устройство. Отличительной особенностью приготовленной таким способом горючей смеси является однородность и постоянство всех ее основных характеристик. Горение протекает в однородной среде при постоянном избытке воздуха и с постоянной теплопроизводительносью.
В стационарных процессах предварительное образование однородной горючей смеси получило широкое распространение при сжигании газа в печах и котлах небольшой производительности. Горелочные устройства , в которых происходит сжигание таких газовоздушных смесей, носят название горелки предварительного смешения или беспламенные.
При диффузионном сжигании создают такие условия для протекания процесса, при которых смесь сгорает медленно по мере ее образования , т.е. при соприкосновении топлива и окислителя в соответствующих количественных соотношениях. Поскольку при высоких температурах развиваемого очага горения скорость химической реакции значительно больше скорости смесеобразования, то фактическая скорость сгорания топлива равна скорости смесеобразования. Такой метод сжигания топлива получил широкое распространение при сжигании газа в котлах и печах.Интенсивность смесеобразования в горелке и факеле регулирует процесс сжигания газа в диффузионной области. Эта регулировка может быть подразделена на установочную и эксплуатационную.
Кроме рассмотренных выше двух принципов существует еще смешанный принцип сжигания. Горелки , работающие по смешанному принципу, где газ предварительно смешивается лишь с частью воздуха, широко распространенны в топочно-печной технике.
При некоторых условиях недостаточного смесеобразования в горелке и в факеле может создаться такое положение, когда процесс нагрева горючего будет идти параллельно с процессом его смешения с воздухом, а иногда и опережать процесс смешения. При этом оказывается, что огневой процесс развивается различно в зависимости от того, каково отношение горючего газа к нагреву без доступа воздуха. По этому признаку горючие газы можно подразделить на две группы- теплоустойчивые ( которые не претерпевают каких либо химических изменений при нагревании в широком диапазоне температур. К таким газам относятся , например , водород и окись углерода, которые сохраняют свою молекулярную структуру до температуры примерно 2500-3000° С и лишь при этих температурах начинают распадаться на атомарный водород, углерод и кислород.) и теплонеустойчивые (такие газы, которые легко разлагаются при сравнительно небольшом нагревании без доступа воздуха. К таким газам принадлежат все легкие углеводороды и в первую очередь их наиболее характерный представитель- метан, который начинает разлагаться при температуре около 300°С. При температуре порядка 900°С метан без доступа воздуха распадается на атомарный углерод и водород)
Перечисленные требования к газогорелочным устройствам позволили сформулировать общие исходные принципиальные позиции (принципы), которые желательно положить в основу разработки метода расчета газовых горелок.
В основном их можно свести к следующим:
Метод должен быть единым для расчета всех типов горелочных устройств с принудительной подачей воздуха, сжигающих любые горючие газы;
Метод расчета должен быть основан на едином процессе, характерном для всех типов горелочных устройств, сжигающих в распыленном состоянии жидкие, твердые и газообразные топлива;
Желательно, чтобы создаваемый метод был основан на расчете процесса , происходящего в горелке и определяющего все последующие процессы перемешивания горючих с окислителем, включая процесс собственно сжигания газа в факеле;
Метод расчета должен быть предельно простым для практического использования широкими кругами технических специалистов и в то же время научно обоснованным;
Метод расчета должен быть устойчивым во времени с тем, чтобы естественный ход развития науки и техники позволял его совершенствовать и уточнять, но не заменять или отменять.
Возникает вопрос можно ли найти или есть ли принцип, характерный для работы горелочных устройств, сжигающих различные газообразные топлива? Тем более неясно, есть ли вообще возможность создать метод расчета общий для всех типов горелочных устройств, сжигающих жидкие, твердые и газообразные топлива. Это возможно лишь при условии , что главный принцип , положенный в основу работы горелочных устройств, соответствует физической сущности процессов, определяющих смесеобразование в горелке, факеле и горение топлив любого типа.
Do'stlaringiz bilan baham: |
