درجة حرارة احتراق الكيروسين في الهواء

الاستقرار الكيميائي

بالنظر إلى الخصائص الكيميائية للبنزين ، من الضروري التركيز على المدة التي سيبقى فيها تكوين الهيدروكربونات دون تغيير ، لأنه مع التخزين الطويل ، تختفي المكونات الأخف ويقل الأداء بشكل كبير.
على وجه الخصوص ، تكون المشكلة حادة إذا تم الحصول على وقود عالي الجودة (AI 95) من البنزين بأقل رقم أوكتان عن طريق إضافة البروبان أو الميثان إلى تركيبته. إن صفاتهم المضادة للقرقعة أعلى من تلك الموجودة في الأيزوكتان ، لكنها أيضًا تتبدد على الفور.

وفقًا لـ GOST ، يجب ألا يتغير التركيب الكيميائي للوقود لأي علامة تجارية لمدة 5 سنوات ، وفقًا لقواعد التخزين. ولكن في الواقع ، غالبًا ما يحتوي الوقود الذي تم شراؤه حديثًا بالفعل على رقم أوكتان أقل من الرقم المحدد.

يقع اللوم على البائعين عديمي الضمير في ذلك ، الذين يضيفون الغاز المسال إلى الحاويات التي تحتوي على وقود ، وقد انتهى وقت التخزين ، ولا يفي المحتوى بمتطلبات GOST. عادة ، يتم إضافة كميات مختلفة من الغاز إلى نفس الوقود للحصول على رقم أوكتان 92 أو 95. تأكيد هذه الحيل هو الرائحة النفاذة للغاز في محطة التعبئة.

طرق تحديد نقطة الوميض

هناك طريقة للبوتقة المفتوحة والمغلقة (حاوية للمنتجات النفطية). تختلف درجات الحرارة التي تم الحصول عليها بسبب كمية الأبخرة المتراكمة.

تتضمن طريقة البوتقة المفتوحة:

1. تنظيف البنزين من الرطوبة باستخدام كلوريد الصوديوم.
2. ملء البوتقة إلى مستوى معين.
3. تسخين الحاوية إلى درجة حرارة أقل بـ 10 درجات من النتيجة المتوقعة.
4. اشتعال موقد غاز فوق السطح.
5. في لحظة الاشتعال ، يتم تسجيل نقطة الوميض.

تختلف طريقة البوتقة المغلقة في أن البنزين الموجود في الحاوية يتم خلطه باستمرار. عندما يتم فتح الغطاء ، يتم إشعال النار تلقائيًا.

يتكون جهاز نقطة الوميض من المكونات التالية:

• سخان كهربائي (طاقة من 600 واط) ؛
• سعة 70 مل.
• محرك نحاسي
• الشاعل الكهربائي أو الغازي
• ميزان الحرارة.

اعتمادًا على النتائج ، يتم تصنيف المواد القابلة للاشتعال:

• خطير بشكل خاص (عند نقطة الوميض أقل من -200 درجة مئوية) ؛
• خطير (من -200 درجة مئوية إلى + 230 درجة مئوية) ؛
• خطيرة في درجات حرارة مرتفعة (من 230 درجة مئوية إلى 610 درجة مئوية).

السرعة - الاحتراق - الوقود

ما هي التكلفة الحقيقية لتر واحد من البنزين
يزداد معدل احتراق الوقود بشكل كبير إذا كان الخليط القابل للاحتراق في حركة دوامة (مضطربة) شديدة. وفقًا لذلك ، يمكن أن تكون شدة انتقال الحرارة المضطرب أعلى بكثير من كثافة الانتشار الجزيئي.

يعتمد معدل احتراق الوقود على عدد من الأسباب التي تمت مناقشتها لاحقًا في هذا الفصل ، وعلى وجه الخصوص ، على جودة خلط الوقود بالهواء. يتم تحديد معدل احتراق الوقود بمقدار الوقود المحروق لكل وحدة زمنية.

يتم تحديد معدل احتراق الوقود وبالتالي معدل إطلاق الحرارة حسب حجم سطح الاحتراق. يحتوي غبار الفحم الذي يبلغ حجم جسيمه الأقصى 300 - 500 ميكرون على سطح احتراق يزيد عشرات الآلاف من المرات عن الوقود المشبك ذي السلسلة الخشنة.

يعتمد معدل احتراق الوقود على درجة الحرارة والضغط في غرفة الاحتراق ، ويزداد مع زيادتهما. لذلك ، بعد الاشتعال ، يزداد معدل الاحتراق ويصبح مرتفعًا جدًا في نهاية غرفة الاحتراق.

تتأثر سرعة احتراق الوقود أيضًا بسرعة المحرك. مع زيادة عدد الثورات ، يتم تقليل مدة المرحلة.

يزيد اضطراب تدفق الغاز بشكل حاد من معدل احتراق الوقود بسبب زيادة مساحة سطح الاحتراق وسرعة انتشار مقدمة اللهب مع زيادة معدل انتقال الحرارة.

عند التشغيل بمزيج قليل الدهن ، يتباطأ معدل الاحتراق. لذلك ، تزداد كمية الحرارة المنبعثة من الغازات إلى الأجزاء ويزداد سخونة المحرك. علامات الخليط الخالي من الدهون هي ومضات في المكربن ​​ومشعب السحب.

يزيد اضطراب تدفق الغاز بشكل حاد من معدل احتراق الوقود بسبب زيادة مساحة سطح الاحتراق وسرعة انتشار مقدمة اللهب بسبب زيادة معدل انتقال الحرارة.

الألكانات العادية لها الحد الأقصى لعدد السيتان ، والذي يميز معدل احتراق الوقود في المحرك

يؤثر تكوين خليط العمل بشكل كبير على معدل احتراق الوقود في المحرك. هذه الشروط تحدث في المعامل.

يتم تحديد تأثير جودة تطوير عملية الاحتراق من خلال معدل احتراق الوقود في المرحلة الرئيسية. عندما يتم حرق كمية كبيرة من الوقود في هذه المرحلة ، تزداد قيم pz و Tz ، وتنخفض نسبة الوقود اللاحق أثناء عملية التمدد ، ويصبح مؤشر polytropic nz أكبر. هذا التطور للعملية هو الأكثر ملاءمة ، حيث يتم تحقيق أفضل استخدام للحرارة.

في عملية تشغيل المحرك ، تعتبر قيمة معدل احتراق الوقود مهمة جدًا. يُفهم معدل الاحتراق على أنه مقدار (كتلة) الوقود المتفاعل (الاحتراق) لكل وحدة زمنية.

يشير عدد من الظواهر العامة إلى أن معدل احتراق الوقود في المحركات طبيعي تمامًا وليس عشوائيًا. يشار إلى ذلك من خلال إمكانية تكرار دورات أكثر أو أقل لا لبس فيها في أسطوانة المحرك ، والتي ، في الواقع ، تحدد التشغيل المستقر للمحركات. في نفس المحركات ، يتم دائمًا ملاحظة الطبيعة المطولة للاحتراق مع الخلائط الخالية من الدهون. يُلاحظ العمل الشاق للمحرك ، الذي يحدث عند معدل عالٍ من تفاعلات الاحتراق ، كقاعدة عامة ، في محركات الديزل غير الضاغطة ، والعمل الناعم - في المحركات التي تشتعل من شرارة كهربائية. يشير هذا إلى أن تكوين الخليط المختلف جوهريًا والاشتعال يسببان تغييرًا منتظمًا في معدل الاحتراق. مع زيادة عدد دورات المحرك ، تقل مدة الاحتراق بمرور الوقت ، وتزداد زاوية دوران العمود المرفقي. تشبه المنحنيات الحركية لمسار الاحتراق في المحركات في طبيعتها المنحنيات الحركية لعدد من التفاعلات الكيميائية التي لا ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالمحركات وتحدث في ظل ظروف مختلفة.

تشير التجارب إلى اعتماد شدة انتقال الحرارة المشعة على معدل احتراق الوقود. مع الاحتراق السريع عند جذر الشعلة ، تتطور درجات الحرارة المرتفعة ويتكثف نقل الحرارة. يؤدي عدم تجانس مجال درجة الحرارة ، إلى جانب التركيزات المختلفة للجسيمات المنبعثة ، إلى عدم تجانس درجة سواد اللهب. كل ما سبق يخلق صعوبات كبيرة في التحديد التحليلي لدرجة حرارة المبرد ودرجة انبعاث الفرن.

مع اللهب الرقائقي (انظر القسم 3 لمزيد من التفاصيل) ، يكون معدل احتراق الوقود ثابتًا و Q 0 ؛ عملية الاحتراق صامتة. ومع ذلك ، إذا كانت منطقة الاحتراق مضطربة ، وهذه هي الحالة قيد الدراسة ، فعندئذ حتى إذا كان استهلاك الوقود ثابتًا في المتوسط ​​، يتغير معدل الاحتراق المحلي بمرور الوقت وبالنسبة لعنصر صغير الحجم Q.Q. الاضطراب يزعج اللهب باستمرار ؛ في أي لحظة ، يكون الاحتراق محدودًا بسبب هذا اللهب أو سلسلة من اللهب التي تحتل موقعًا عشوائيًا في منطقة الاحتراق.

وقود غازي

الوقود الغازي عبارة عن مزيج من الغازات المختلفة: الميثان والإيثيلين والهيدروكربونات الأخرى ، وأول أكسيد الكربون ، وثاني أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكربون ، والنيتروجين ، والهيدروجين ، وكبريتيد الهيدروجين ، والأكسجين والغازات الأخرى ، وكذلك بخار الماء.

الميثان (CH4) هو المكون الرئيسي للعديد من الغازات الطبيعية. يصل محتواها من الغازات الطبيعية إلى 93 ... 98٪. ينتج عن احتراق 1 م 3 من الميثان حوالي 35800 كيلو جول من الحرارة.

يمكن أن يحتوي الوقود الغازي أيضًا على كميات صغيرة من الإيثيلين (C2H4). يعطي احتراق 1 م 3 من الإيثيلين حوالي 59000 كيلو جول من الحرارة.

بالإضافة إلى الميثان والإيثيلين ، يحتوي الوقود الغازي أيضًا على مركبات هيدروكربونية ، مثل البروبان (C3H8) ، والبيوتان (C4H10) ، وما إلى ذلك. ينتج عن احتراق هذه الهيدروكربونات حرارة أكثر من احتراق الإيثيلين ، ولكن مقدارها ضئيل في الغازات القابلة للاحتراق .

الهيدروجين أخف 14.5 مرة من الهواء. ينتج عن احتراق 1 م 3 من الهيدروجين ~ 10800 كيلو جول من الحرارة. تحتوي العديد من الغازات القابلة للاحتراق ، بخلاف غاز أفران الكوك ، على كميات صغيرة نسبيًا من الهيدروجين. في غاز فرن الكوك ، يمكن أن يصل محتواه إلى 50 ... 60٪.

أول أكسيد الكربون (CO) هو المكون الرئيسي القابل للاحتراق في غاز الفرن العالي. ينتج عن احتراق 1 م 3 من هذا الغاز حوالي 12770 كيلوجول من الحرارة. هذا الغاز عديم اللون والرائحة وسام للغاية.

كبريتيد الهيدروجين (H2S) هو غاز ثقيل ذو رائحة كريهة وهو شديد السمية. في حالة وجود كبريتيد الهيدروجين في الغاز ، يزداد تآكل الأجزاء المعدنية للفرن وخط أنابيب الغاز. يتم تعزيز التأثير الضار لكبريتيد الهيدروجين من خلال وجود الأكسجين والرطوبة في الغاز. يؤدي احتراق 1 م 3 من كبريتيد الهيدروجين إلى إطلاق حوالي 23400 كيلو جول من الحرارة.

الغازات المتبقية: ثاني أكسيد الكربون ، وأكسيد النيتروز ، والأكسجين ، وبخار الماء هي مكونات صابورة ، لأنه مع زيادة محتوى هذه الغازات في الوقود ، ينخفض ​​محتوى مكوناته القابلة للاحتراق. يؤدي وجودها إلى انخفاض درجة حرارة احتراق الوقود. يعتبر محتوى> 0.5٪ أكسجين حر في الوقود الغازي خطيرًا لأسباب تتعلق بالسلامة.

الغليان - البنزين

رقم أوكتان تكوين البنزين

يبدأ البنزين في الغليان عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا ويستمر بشكل مكثف للغاية.

لم يتم تحديد نهاية نقطة غليان البنزين.

بداية غليان البنزين أقل من 40 درجة مئوية ، والنهاية 180 درجة مئوية ، ودرجة حرارة بداية التبلور لا تزيد عن 60 درجة مئوية ، ولا تزيد حموضة البنزين عن 1 مجم / 100 مل.

نقطة الغليان النهائية للبنزين وفقًا لـ GOST هي 185 درجة مئوية ، والنقطة الفعلية هي 180 درجة مئوية.

نقطة الغليان النهائي للبنزين هي درجة الحرارة التي يتم عندها تقطير جزء قياسي (100 مل) من بنزين الاختبار (مغليًا بعيدًا) من الدورق الزجاجي الذي كان موجودًا فيه في مستقبل الثلاجة.

رسم تخطيطي لتثبيت الاستقرار.

يجب ألا تتجاوز نقطة الغليان النهائية للبنزين 200-225 درجة مئوية. بالنسبة لوقود الطائرات ، تكون نقطة الغليان النهائية أقل بكثير ، حيث تصل في بعض الحالات إلى 120 درجة مئوية.

MPa ، نقطة غليان البنزين هي 338 K ، متوسط ​​كتلته المولية 120 كجم / كمول ، وحرارة التبخر 252 كيلو جول / كجم.

تشير نقطة الغليان الأولية للبنزين ، على سبيل المثال 40 لبنزين الطائرات ، إلى وجود كسور خفيفة وقليلة الغليان ، ولكنها لا تشير إلى محتواها. تحدد نقطة الغليان للجزء الأول من 10٪ ، أو درجة حرارة البداية ، خصائص بدء البنزين ، وتقلبه ، وكذلك الميل إلى تكوين أقفال غازية في نظام إمداد البنزين. كلما انخفضت نقطة الغليان لنسبة 10٪ ، كان من الأسهل بدء تشغيل المحرك ، ولكن أيضًا زادت احتمالية تكوين أقفال الغاز ، مما قد يتسبب في حدوث انقطاعات في إمداد الوقود وحتى إيقاف المحرك. تجعل نقطة الغليان العالية جدًا لجزء البداية من الصعب بدء تشغيل المحرك في درجات حرارة محيطة منخفضة ، مما يؤدي إلى فقد البنزين.

تأثير نقطة نهاية نقطة غليان البنزين على استهلاكه أثناء تشغيل السيارة. تأثير درجة حرارة التقطير 90٪ بنزين على عدد أوكتان البنزين بمختلف الأصول.

يؤدي انخفاض نقطة غليان إعادة تشكيل البنزين إلى تدهور مقاومة التفجير. هناك حاجة للبحوث والحسابات الاقتصادية لحل هذه المشكلة.وتجدر الإشارة إلى أنه في الممارسة الأجنبية في عدد من البلدان ، يتم حاليًا إنتاج واستخدام البنزين الذي تبلغ درجة غليانه 215-220 درجة مئوية.

تأثير نقطة نهاية نقطة غليان البنزين على استهلاكه أثناء تشغيل السيارة. تأثير درجة حرارة التقطير 90٪ بنزين على عدد أوكتان البنزين من مصادر مختلفة.

يؤدي انخفاض نقطة غليان إعادة تشكيل البنزين إلى تدهور مقاومة التفجير. هناك حاجة للبحوث والحسابات الاقتصادية لحل هذه المشكلة. وتجدر الإشارة إلى أنه في الممارسة الأجنبية في عدد من البلدان ، يتم حاليًا إنتاج واستخدام البنزين الذي تبلغ درجة غليانه 215-220 درجة مئوية.

إذا كانت نقطة غليان البنزين مرتفعة ، فقد لا تتبخر الأجزاء الثقيلة الموجودة فيه ، وبالتالي لا تحترق في المحرك ، مما يؤدي إلى زيادة استهلاك الوقود.

يؤدي خفض نقطة الغليان النهائي للبنزين المستقيم إلى زيادة مقاومة التفجير. تحتوي البنزين منخفض الأوكتان على أرقام أوكتان 75 و 68 على التوالي ، وتستخدم كمكونات لمحركات البنزين.

الاحتراق - البنزين

تصميم ومبدأ التشغيل نظام حقن البنزين المباشر Bosch Motronic MED 7

يحدث احتراق البنزين والكيروسين والهيدروكربونات السائلة الأخرى في الطور الغازي. يمكن أن يحدث الاحتراق فقط عندما يكون تركيز بخار الوقود في الهواء ضمن حدود معينة ، فردية لكل مادة. إذا تم احتواء كمية صغيرة من أبخرة الوقود في هواء IB ، فلن يحدث الاحتراق ، وكذلك في حالة وجود الكثير من أبخرة الوقود وعدم وجود أكسجين كافٍ.

تغير درجة حرارة سطح الكيروسين أثناء الإطفاء بالرغوة توزيع درجة الحرارة في الكيروسين قبل بدء الإطفاء (أ وفي النهاية.

عندما يحترق البنزين ، كما هو معروف ، تتشكل طبقة حرارية متجانسة ، يزداد سمكها بمرور الوقت.

عندما يحترق البنزين يتكون الماء وثاني أكسيد الكربون. هل يمكن أن يكون هذا بمثابة تأكيد كافٍ على أن البنزين ليس عنصرًا؟

عندما يتم حرق البنزين والكيروسين والسوائل الأخرى في الخزانات ، فإن سحق تدفق الغاز إلى أحجام منفصلة واحتراق كل منها على حدة يكون واضحًا بشكل خاص.

عندما يتم حرق البنزين والزيت في خزانات ذات قطر كبير ، تختلف طبيعة التسخين بشكل كبير عن تلك الموصوفة أعلاه. عندما تحترق ، تظهر طبقة ساخنة ، يزداد سمكها بشكل طبيعي بمرور الوقت وتكون درجة الحرارة مماثلة لدرجة الحرارة على سطح السائل. تحته ، تنخفض درجة حرارة السائل بسرعة وتصبح تقريبًا مماثلة لدرجة الحرارة الأولية. توضح طبيعة المنحنيات أنه أثناء الاحتراق ، ينقسم البنزين إلى طبقتين - أعلى وأخرى سفلية.

على سبيل المثال ، يُطلق على حرق البنزين في الهواء عملية كيميائية. في هذه الحالة ، يتم إطلاق الطاقة ، أي ما يعادل 1300 كيلو كالوري تقريبًا لكل 1 مول من البنزين.

أصبح تحليل نواتج احتراق البنزين والزيوت مهمًا للغاية ، لأن معرفة التركيب الفردي لهذه المنتجات ضرورية لدراسة عمليات الاحتراق في المحرك ودراسة تلوث الهواء.

وبالتالي ، عندما يتم حرق البنزين في خزانات واسعة ، يتم استهلاك ما يصل إلى 40٪ من الحرارة الناتجة عن الاحتراق للإشعاع.

طاولة يُظهر 76 معدل احتراق البنزين بإضافات رباعي الميثان.

أثبتت التجارب أن سرعة احتراق البنزين من سطح الخزان تتأثر بشكل كبير بقطرها.

محاذاة القوى والوسائل عند إطفاء حريق على امتداد.

بمساعدة GPS-600 ، نجح رجال الإطفاء في التعامل مع القضاء على احتراق البنزين الذي انسكب على طول مسار السكة الحديد ، مما يضمن حركة مشغلي الجذع إلى المكان الذي تقترن فيه الخزانات.بعد فصلهم ، بقطعة من سلك التلامس ، قاموا بتوصيل خزانين بالبنزين بمحرك الإطفاء وسحبوهما من منطقة الحريق.

معدل تسخين الزيوت في خزانات بأقطار مختلفة.

لوحظت زيادة كبيرة بشكل خاص في سرعة الاحماء من الرياح عند حرق البنزين. عندما كان البنزين يحترق في خزان تبلغ مساحته 264 مترًا وبسرعة رياح تبلغ 1 3 م / ث ، كان معدل التسخين 9 63 مم / دقيقة ، وبسرعة رياح تبلغ 10 م / ث ، زاد معدل التسخين إلى 17 1 مم / دقيقة.

نقطة الوميض والمعلمات الأخرى

احتراق الفحم هو تفاعل كيميائي لأكسدة الكربون يحدث عند درجة حرارة أولية عالية مع إطلاق حرارة مكثف. أصبح الأمر الآن أبسط: وقود الفحم لا يمكن أن يشتعل مثل الورق ؛ التسخين المسبق إلى 370-700 درجة مئوية مطلوب للإشعال ، اعتمادًا على ماركة الوقود.

لحظة مهمة. لا تتميز كفاءة احتراق الفحم في الفرن أو غلاية الوقود الصلب المنزلية بأقصى درجة حرارة ، ولكن من خلال اكتمال الاحتراق. يتحد كل جزيء كربون مع جزيئين من الأكسجين في الهواء لتكوين ثاني أكسيد الكربون CO2. تنعكس العملية في الصيغة الكيميائية.

إذا قمت بتحديد كمية الأكسجين الوارد (قم بتغطية المنفاخ ، وقم بتبديل غلاية TT إلى وضع الاحتراق) ، بدلاً من ثاني أكسيد الكربون ، يتم تكوين أول أكسيد الكربون CO2 وانبعاثه في المدخنة ، فإن كفاءة الاحتراق ستنخفض بشكل كبير. لتحقيق كفاءة عالية ، من الضروري توفير ظروف مواتية:

1. يشتعل الفحم البني عند درجة حرارة +370 درجة مئوية ، الحجر - 470 درجة مئوية ، أنثراسايت - 700 درجة. مطلوب التسخين المسبق لوحدة التسخين بالخشب (قوالب نشارة الخشب).
2. يتم توفير الهواء الزائد في صندوق الاحتراق ، عامل الأمان هو 1.3-1.5.
3. يتم دعم الاحتراق من خلال ارتفاع درجة حرارة طبقة الفحم الساخنة الملقاة على الشبكة. من المهم ضمان مرور الأكسجين عبر سمك الوقود بالكامل ، حيث يتحرك الهواء عبر وعاء الرماد بسبب تيار المدخنة الطبيعي.

تعليق. الاستثناءات الوحيدة هي المواقد المصنوعة منزليًا من نوع Bubafonya والمراجل الأسطوانية للاحتراق العلوي ، حيث يتم تغذية الهواء في صندوق الاحتراق من الأعلى إلى الأسفل.

يتم عرض درجة حرارة الاحتراق النظرية وانتقال الحرارة النوعي لأنواع الوقود المختلفة في الجدول المقارن. من الملاحظ أنه في ظل الظروف المثالية ، سيطلق أي وقود أقصى درجات الحرارة عند التفاعل مع الحجم المطلوب من الهواء.

من الناحية العملية ، من غير الواقعي خلق مثل هذه الظروف ، لذلك يتم تزويد الهواء ببعض الفائض. درجة حرارة الاحتراق الحقيقية للفحم البني في غلاية TT التقليدية هي في حدود 700 ... 800 درجة مئوية ، الحجر والأنثراسايت - 800 ... 1100 درجة.

إذا كنت تفرط في كمية الأكسجين ، فستبدأ الطاقة في إنفاقها على تسخين الهواء وتطير ببساطة إلى الأنبوب ، وستنخفض كفاءة الفرن بشكل ملحوظ. علاوة على ذلك ، يمكن أن تصل درجة حرارة النار إلى 1500 درجة مئوية. تشبه العملية حريقًا عاديًا - فاللهب كبير ، وهناك القليل من الحرارة. يتم تقديم مثال على الاحتراق الفعال للفحم مع موقد معوج على غلاية أوتوماتيكية في الفيديو:

درجة الحرارة - الاحتراق - الوقود

اعتماد المعيار B على نسبة منطقة مصادر الحرارة إلى منطقة ورشة العمل.

تعتمد شدة إشعاع العامل على درجة حرارة احتراق الوقود في الفرن ، وحجم فتحة الشحن ، وسمك جدران الفرن عند فتحة الشحن ، وأخيراً على المسافة التي يكون فيها العامل من الشحن الفجوة.

نسب CO / CO و H2 / H O في منتجات الاحتراق غير الكامل للغاز الطبيعي ، اعتمادًا على معامل استهلاك الهواء أ.

درجة الحرارة التي يمكن تحقيقها عمليًا 1L هي درجة حرارة احتراق الوقود في الظروف الحقيقية. عند تحديد قيمتها وفقدان الحرارة في البيئة ومدة عملية الاحتراق وطريقة الاحتراق وعوامل أخرى تؤخذ في الاعتبار.

يؤثر الهواء الزائد بشكل كبير على درجة حرارة احتراق الوقود.لذلك ، على سبيل المثال ، درجة حرارة الاحتراق الفعلي للغاز الطبيعي مع زيادة 10٪ من الهواء هي 1868 درجة مئوية ، مع زيادة بنسبة 20٪ بمقدار 1749 درجة مئوية وبنسبة 100٪ من الهواء الزائد ، تنخفض إلى 1167 درجة مئوية. ، فإن التسخين المسبق للهواء ، والذهاب إلى احتراق الوقود ، يزيد من درجة حرارة احتراقه. لذلك ، عند حرق الغاز الطبيعي (1Max 2003 C) مع تسخين الهواء إلى 200 درجة مئوية ، ترتفع درجة حرارة الاحتراق إلى 2128 درجة مئوية ، وعندما يتم تسخين الهواء إلى 400 درجة مئوية - حتى 2257 درجة مئوية.

رسم تخطيطي عام للفرن.

عند تسخين الهواء والوقود الغازي ، ترتفع درجة حرارة احتراق الوقود ، وبالتالي ترتفع أيضًا درجة حرارة مساحة عمل الفرن. في كثير من الحالات ، من المستحيل تحقيق درجات الحرارة المطلوبة لعملية تكنولوجية معينة بدون تسخين عالي للهواء والوقود الغازي. على سبيل المثال ، صهر الفولاذ في أفران ذات مواقد مفتوحة ، حيث يجب أن تكون درجة حرارة الشعلة (تدفق الغازات المحترقة) في مساحة الصهر 1800-2000 درجة مئوية ، سيكون مستحيلاً بدون تسخين الهواء والغاز إلى 1000 - 1200 درجة مئوية. تسخين الأفران الصناعية بالوقود المحلي منخفض السعرات الحرارية (الحطب الرطب والجفت والفحم البني) ، وغالبًا ما يكون عملها دون تسخين الهواء مستحيلًا.

يتضح من هذه الصيغة أنه يمكن زيادة درجة حرارة احتراق الوقود عن طريق زيادة البسط وتقليل المقام. يوضح الشكل اعتماد درجة حرارة احتراق الغازات المختلفة على نسبة الهواء الزائد.

يؤثر الهواء الزائد أيضًا بشكل حاد على درجة حرارة احتراق الوقود. إذن ، ناتج الحرارة من الغاز الطبيعي مع وجود فائض من الهواء بنسبة 10٪ - 1868 درجة مئوية ، مع وجود فائض من الهواء بنسبة 20٪ - 1749 درجة مئوية وبنسبة 100٪ فائض يساوي 1167 درجة مئوية.

إذا كانت درجة حرارة الوصلة الساخنة محدودة فقط بدرجة حرارة احتراق الوقود ، فإن استخدام الاسترداد يجعل من الممكن زيادة درجة الحرارة Тт عن طريق زيادة درجة حرارة منتجات الاحتراق وبالتالي زيادة الكفاءة الإجمالية لـ TEG.

يؤدي إثراء الانفجار بالأكسجين إلى زيادة كبيرة في درجة حرارة احتراق الوقود. كبيانات الرسم البياني في الشكل. في الشكل 17 ، ترتبط درجة الحرارة النظرية لاحتراق الوقود بإثراء الانفجار بالأكسجين عن طريق الاعتماد ، والذي يكون خطيًا عمليًا حتى محتوى الأكسجين في الانفجار بنسبة 40 ٪. عند درجات الإثراء الأعلى ، يبدأ تفكك منتجات الاحتراق في إحداث تأثير كبير ، ونتيجة لذلك تنحرف منحنيات درجة الحرارة عن درجة إثراء الانفجار عن الخطوط المستقيمة وتقترب بشكل مقارب من درجات الحرارة التي تحد من درجة حرارة معينة. وقود. وبالتالي ، فإن الاعتماد المدروس لدرجة حرارة احتراق الوقود على درجة تخصيب الأكسجين للانفجار له منطقتان - منطقة التخصيب المنخفض نسبيًا ، حيث يوجد اعتماد خطي ، ومنطقة التخصيب العالي (أكثر من 40٪) ، حيث زيادة درجة الحرارة لها طابع متحلل.

من المؤشرات التقنية الحرارية المهمة لتشغيل الفرن درجة حرارة الفرن ، والتي تعتمد على درجة حرارة احتراق الوقود وطبيعة استهلاك الحرارة.

يمكن دمج رماد الوقود ، اعتمادًا على تكوين الشوائب المعدنية ، عند درجة حرارة احتراق الوقود في قطع من الخبث. يتم إعطاء خصائص رماد الوقود حسب درجة الحرارة في الجدول. لكن.

قيمة tmaK في الجدول. IV - - درجة الحرارة المسعرية (النظرية) لاحتراق الوقود.

يقلل فقد الحرارة عبر جدران الأفران إلى الخارج (في البيئة) من درجة حرارة احتراق الوقود.

احتراق الوقود

احتراق الوقود هو عملية أكسدة المكونات القابلة للاحتراق والتي تحدث في درجات حرارة عالية ويصاحبها إطلاق حرارة. يتم تحديد طبيعة الاحتراق من خلال العديد من العوامل ، بما في ذلك طريقة الاحتراق ، وتصميم الفرن ، وتركيز الأكسجين ، وما إلى ذلك. لكن ظروف الدورة ، والمدة والنتائج النهائية لعمليات الاحتراق تعتمد إلى حد كبير على التكوين الخصائص الفيزيائية والكيميائية للوقود.

تكوين الوقود

تشمل أنواع الوقود الصلب الفحم والفحم البني والجفت والصخر الزيتي والخشب. هذه الأنواع من الوقود عبارة عن مركبات عضوية معقدة تتكون أساسًا من خمسة عناصر - الكربون C ، الهيدروجين H ، الأكسجين O ، الكبريت S والنيتروجين N. يحتوي الوقود أيضًا على رطوبة ومعادن غير قابلة للاحتراق ، والتي تشكل الرماد بعد الاحتراق. الرطوبة والرماد هما الصابورة الخارجية للوقود ، بينما الأكسجين والنيتروجين داخليان.

العنصر الرئيسي للجزء القابل للاحتراق هو الكربون ، فهو يحدد إطلاق أكبر قدر من الحرارة. ومع ذلك ، كلما زادت نسبة الكربون في الوقود الصلب ، زادت صعوبة الاشتعال. أثناء الاحتراق ، يطلق الهيدروجين حرارة أكثر بمقدار 4.4 مرة من الكربون ، لكن حصته في تكوين الوقود الصلب صغيرة. الأكسجين ليس عنصرًا مولّدًا للحرارة ويؤدي إلى ارتباط الهيدروجين والكربون ، ويقلل من حرارة الاحتراق ، وبالتالي فهو عنصر غير مرغوب فيه. محتواه مرتفع بشكل خاص في الخث والخشب. كمية النيتروجين في الوقود الصلب صغيرة ، لكنها قادرة على تكوين أكاسيد ضارة بالبيئة والبشر. كما يعتبر الكبريت شوائب ضارة ، فهو ينبعث منه القليل من الحرارة ، ولكن الأكاسيد الناتجة تؤدي إلى تآكل معدن الغلايات وتلوث الغلاف الجوي.

مواصفات الوقود وتأثيرها على عملية الاحتراق

أهم الخصائص التقنية للوقود هي: حرارة الاحتراق ، وإنتاجية المواد المتطايرة ، وخصائص المخلفات غير المتطايرة (فحم الكوك) ، ومحتوى الرماد ، ومحتوى الرطوبة.

حرارة احتراق الوقود

القيمة الحرارية هي كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق الكامل لوحدة من الكتلة (kJ / kg) أو حجم الوقود (kJ / m3). ميّز بين حرارة الاحتراق الأعلى والأدنى. أعلى درجة تشمل الحرارة المنبعثة أثناء تكثيف الأبخرة الموجودة في نواتج الاحتراق. عندما يتم حرق الوقود في أفران الغلايات ، فإن غازات مداخن العادم لها درجة حرارة تكون فيها الرطوبة في حالة بخار. لذلك ، في هذه الحالة ، يتم استخدام حرارة احتراق أقل ، والتي لا تأخذ في الاعتبار حرارة تكثيف بخار الماء.

تم تحديد التركيب والقيمة الحرارية الصافية لجميع رواسب الفحم المعروفة وإعطائها في الخصائص المحسوبة.

إطلاق مادة متطايرة

عندما يتم تسخين الوقود الصلب دون الوصول إلى الهواء تحت تأثير درجة الحرارة المرتفعة ، يتم إطلاق بخار الماء أولاً ، ثم يحدث التحلل الحراري للجزيئات مع إطلاق مواد غازية تسمى المواد المتطايرة.

يمكن أن يحدث إطلاق المواد المتطايرة في نطاق درجة الحرارة من 160 إلى 1100 درجة مئوية ، ولكن في المتوسط ​​- في نطاق درجة حرارة 400-800 درجة مئوية. تعتمد درجة حرارة بداية إطلاق المواد المتطايرة وكمية وتكوين المنتجات الغازية على التركيب الكيميائي للوقود. كلما كان الوقود أقدم كيميائيًا ، انخفض إطلاق المواد المتطايرة وزادت درجة حرارة بداية إطلاقها.

توفر المواد المتطايرة اشتعالًا مبكرًا للمادة الجسيمية ولها تأثير كبير على احتراق الوقود. الوقود الصغير في السن - الخث ، الفحم البني - يشتعل بسهولة ويحترق بسرعة وبشكل كامل تقريبًا. وعلى العكس من ذلك ، فإن الوقود الذي يحتوي على مواد متطايرة منخفضة ، مثل أنثراسايت ، يكون أكثر صعوبة في الاشتعال ، ويحترق بشكل أبطأ بكثير ، ولا يحترق تمامًا (مع زيادة فقدان الحرارة).

خصائص البقايا غير المتطايرة (فحم الكوك)

يُطلق على الجزء الصلب من الوقود المتبقي بعد إطلاق المواد المتطايرة ، والذي يتكون أساسًا من الكربون وجزء معدني ، فحم الكوك. يمكن أن تكون بقايا فحم الكوك ، اعتمادًا على خصائص المركبات العضوية المدرجة في الكتلة القابلة للاحتراق: متكتلة ، متكتلة بشكل ضعيف (تدمر بالتعرض) ، مساحيق. أنثراسايت ، والجفت ، والفحم البني يعطي بقايا مسحوقية غير متطايرة. يتم تلبيد معظم أنواع الفحم القاري ، ولكن ليس دائمًا بقوة. البقايا غير المتطايرة اللزجة أو المساحيق تعطي فحمًا بيتومينيًا بإنتاجية عالية جدًا من المواد المتطايرة (42-45٪) وعائد منخفض جدًا (أقل من 17٪).

يعتبر هيكل بقايا فحم الكوك مهمًا عند حرق الفحم في الأفران الشبكية.عند الاشتعال في غلايات الطاقة ، فإن أداء فحم الكوك ليس مهمًا جدًا.

نسبة الرماد

يحتوي الوقود الصلب على أكبر كمية من الشوائب المعدنية غير القابلة للاحتراق. هذه هي في الأساس الطين ، والسيليكات ، وبيريت الحديد ، ولكن يمكن أيضًا تضمين أكسيد الحديد ، والكبريتات ، والكربونات وسيليكات الحديد ، وأكاسيد المعادن المختلفة ، والكلوريدات ، والقلويات ، وما إلى ذلك. يسقط معظمهم أثناء التعدين على شكل صخور ، توجد بينها طبقات الفحم ، ولكن هناك أيضًا مواد معدنية انتقلت إلى الوقود من صانعي الفحم أو في عملية تحويل كتلتها الأصلية.

عندما يتم حرق الوقود ، تخضع الشوائب المعدنية لسلسلة من التفاعلات ، ونتيجة لذلك تتشكل بقايا صلبة غير قابلة للاحتراق تسمى الرماد. لا يتطابق وزن وتكوين الرماد مع وزن وتكوين الشوائب المعدنية للوقود.

تلعب خصائص الرماد دورًا مهمًا في تنظيم تشغيل الغلاية والفرن. تقوم جزيئاته ، التي تحملها نواتج الاحتراق ، بكشط أسطح التسخين بسرعات عالية ، وعند السرعات المنخفضة تترسب عليها ، مما يؤدي إلى تدهور انتقال الحرارة. يمكن أن يؤدي الرماد المنقول بعيدًا إلى المدخنة إلى الإضرار بالبيئة ، ومن أجل تجنب ذلك ، يلزم تركيب مجمعات الرماد.

خاصية مهمة للرماد هي قابليته للانصهار ؛ فهي تميز بين درجة حرارة (فوق 1425 درجة مئوية) ، وذوبان متوسط ​​(1200-1425 درجة مئوية) ورماد منخفض الذوبان (أقل من 1200 درجة مئوية). يُطلق على الرماد الذي اجتاز مرحلة الذوبان وتحول إلى كتلة متكلسة أو منصهرة الخبث. تعتبر خاصية درجة حرارة انصهار الرماد ذات أهمية كبيرة لضمان التشغيل الموثوق به للفرن وأسطح الغلاية ؛ سيؤدي الاختيار الصحيح لدرجة حرارة الغازات بالقرب من هذه الأسطح إلى القضاء على الخبث.

محتوى الرطوبة

الرطوبة عنصر غير مرغوب فيه للوقود ، فهي ، إلى جانب الشوائب المعدنية ، هي الصابورة وتقلل من محتوى الجزء القابل للاحتراق. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يقلل من القيمة الحرارية ، حيث أن تبخره يتطلب طاقة إضافية.

يمكن أن تكون الرطوبة في الوقود داخلية أو خارجية. الرطوبة الخارجية موجودة في الشعيرات الدموية أو محاصرة على السطح. مع التقدم في العمر الكيميائي ، تقل كمية الرطوبة الشعرية. كلما كانت قطع الوقود أصغر ، زادت رطوبة السطح. تدخل الرطوبة الداخلية إلى المادة العضوية.

يقلل محتوى الرطوبة في الوقود من حرارة الاحتراق ويؤدي إلى زيادة استهلاك الوقود. في الوقت نفسه ، تزداد أحجام منتجات الاحتراق ، ويزداد فقد الحرارة مع غازات العادم وتقل كفاءة وحدة الغلاية. تؤدي الرطوبة العالية في الشتاء إلى تجميد الفحم وصعوبات في الطحن وانخفاض في التدفق.

تعتمد طرق احتراق الوقود على نوع الفرن

الأنواع الرئيسية لأجهزة الاحتراق:

• الطبقات
• غرفة.

أفران طبقة مخصصة لاحتراق الوقود الصلب المتكتل. يمكن أن تكون كثيفة وسائلة. عند الاحتراق في طبقة كثيفة ، يمر هواء الاحتراق عبر الطبقة دون التأثير على ثباتها ، أي أن جاذبية الجزيئات المحترقة تتجاوز الضغط الديناميكي للهواء. عندما تحترق في طبقة مميعة ، بسبب زيادة سرعة الهواء ، تدخل الجسيمات في حالة "الغليان". في هذه الحالة ، يحدث خلط نشط للمؤكسد والوقود ، مما يؤدي إلى تكثيف احتراق الوقود.

في أفران الغرفة حرق الوقود الصلب المسحوق وكذلك السائل والغازي. تنقسم أفران الغرفة إلى أفران إعصارية ومشتعلة. أثناء احتراق الشعلة ، يجب ألا تزيد جسيمات الفحم عن 100 ميكرون ، فهي تحترق في حجم غرفة الاحتراق. يسمح الاحتراق الإعصاري بحجم أكبر للجسيمات ؛ تحت تأثير قوى الطرد المركزي ، يتم إلقاؤها على جدران الفرن وتحترق تمامًا في تدفق دائري في منطقة درجة حرارة عالية.

احتراق الوقود. المراحل الرئيسية للعملية

في عملية حرق الوقود الصلب ، يمكن التمييز بين مراحل معينة: تسخين وتبخر الرطوبة ، وتسامي المواد المتطايرة وتكوين بقايا فحم الكوك ، واحتراق المواد المتطايرة وفحم الكوك ، وتشكيل الخبث. هذا التقسيم لعملية الاحتراق تعسفي نسبيًا ، لأنه على الرغم من أن هذه المراحل تستمر بالتتابع ، إلا أنها تتداخل جزئيًا مع بعضها البعض. لذلك ، يبدأ تسامي المواد المتطايرة قبل التبخر النهائي لجميع الرطوبة ، ويحدث تكوين المواد المتطايرة في وقت واحد مع عملية احتراقها ، تمامًا كما تسبق بداية أكسدة بقايا فحم الكوك نهاية احتراق المواد المتطايرة ، و يمكن أيضًا أن يستمر حرق فحم الكوك بعد تكوين الخبث.

يتم تحديد وقت التدفق لكل مرحلة من مراحل عملية الاحتراق إلى حد كبير من خلال خصائص الوقود. تدوم مرحلة احتراق فحم الكوك أطول فترة ، حتى بالنسبة للوقود ذي الإنتاجية العالية التقلب. عوامل التشغيل المختلفة وخصائص تصميم الفرن لها تأثير كبير على مدة مراحل عملية الاحتراق.

1. تحضير الوقود قبل الاشتعال

يتم تسخين الوقود الذي يدخل الفرن ، ونتيجة لذلك ، في وجود الرطوبة ، يتبخر ويجف الوقود. يعتمد الوقت اللازم للتدفئة والتجفيف على كمية الرطوبة ودرجة الحرارة التي يتم فيها توفير الوقود لجهاز الاحتراق. بالنسبة للوقود الذي يحتوي على نسبة عالية من الرطوبة (الخث ، الفحم البني الرطب) ، تكون مرحلة التسخين والتجفيف طويلة نسبيًا.

يتم توفير الوقود للأفران المكدسة عند درجة حرارة قريبة من درجة الحرارة المحيطة. فقط في فصل الشتاء ، عندما يتجمد الفحم ، تكون درجة حرارته أقل من غرفة المرجل. للاحتراق في أفران التوهج والدوامة ، يتعرض الوقود للتكسير والطحن ، مصحوبًا بالتجفيف بالهواء الساخن أو غازات المداخن. كلما ارتفعت درجة حرارة الوقود الوارد ، قل الوقت والحرارة اللازمتان لتسخينه إلى درجة حرارة الاشتعال.

يحدث تجفيف الوقود في الفرن بسبب مصدرين للحرارة: الحرارة الحرارية لمنتجات الاحتراق والحرارة المشعة للشعلة والبطانة والخبث.

في أفران الغرفة ، يتم التسخين بشكل أساسي بسبب المصدر الأول ، أي خلط منتجات الاحتراق بالوقود عند إدخاله. لذلك ، فإن أحد المتطلبات المهمة لتصميم الأجهزة لإدخال الوقود في الفرن هو ضمان شفط مكثف لمنتجات الاحتراق. تساهم درجة الحرارة المرتفعة في صندوق الاحتراق أيضًا في تقليل وقت التسخين والتجفيف. لهذا الغرض ، عند احتراق الوقود مع بداية إطلاق المواد المتطايرة عند درجات حرارة عالية (أكثر من 400 درجة مئوية) ، يتم تصنيع الأحزمة الحارقة في أفران الغرفة ، أي أنها تغلق أنابيب الدرع بمادة عازلة للحرارة في من أجل تقليل إدراكهم للحرارة.

عند حرق الوقود في السرير ، يتم تحديد دور كل نوع من أنواع مصادر الحرارة من خلال تصميم الفرن. في الأفران ذات الشبكات المتسلسلة ، يتم التسخين والتجفيف بشكل أساسي بواسطة الحرارة المشعة للشعلة. في الأفران ذات الشبكة الثابتة وإمدادات الوقود من الأعلى ، يحدث التسخين والتجفيف بسبب انتقال منتجات الاحتراق عبر الطبقة من الأسفل إلى الأعلى.

في عملية التسخين عند درجة حرارة أعلى من 110 درجة مئوية ، يبدأ التحلل الحراري للمواد العضوية التي يتكون منها الوقود. أقل المركبات قوة هي تلك التي تحتوي على كمية كبيرة من الأكسجين. تتحلل هذه المركبات عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا مع تكوين مواد متطايرة وبقايا صلبة تتكون أساسًا من الكربون.

الوقود الصغير في التركيب الكيميائي ، والذي يحتوي على الكثير من الأكسجين ، يكون له درجة حرارة منخفضة من بداية إطلاق المواد الغازية ويمنحها نسبة كبيرة. الوقود الذي يحتوي على نسبة منخفضة من مركبات الأكسجين له عائد تقلب منخفض ونقطة وميض أعلى.

يؤثر محتوى الجزيئات في الوقود الصلب الذي يتحلل بسهولة عند تسخينه أيضًا على تفاعل البقايا غير المتطايرة.أولاً ، يحدث تحلل الكتلة القابلة للاحتراق بشكل أساسي على السطح الخارجي للوقود. مع مزيد من التسخين ، تبدأ التفاعلات البيروجينية في الحدوث داخل جزيئات الوقود ، ويزداد الضغط فيها وينكسر الغلاف الخارجي. عندما يتم حرق الوقود الذي يحتوي على إنتاجية عالية من المواد المتطايرة ، تصبح بقايا الكوك مسامية ولها سطح أكبر مقارنة بالبقايا الصلبة الكثيفة.

2. عملية احتراق المركبات الغازية وفحم الكوك

يبدأ الاحتراق الفعلي للوقود باشتعال المواد المتطايرة. خلال فترة تحضير الوقود ، تحدث تفاعلات متسلسلة متفرعة لأكسدة المواد الغازية ، في البداية تستمر هذه التفاعلات بمعدلات منخفضة. يتم إدراك الحرارة المنبعثة من أسطح الفرن وتتراكم جزئيًا في شكل طاقة جزيئات متحركة. هذا الأخير يؤدي إلى زيادة معدل التفاعلات المتسلسلة. عند درجة حرارة معينة ، تستمر تفاعلات الأكسدة بمعدل بحيث تغطي الحرارة المنبعثة امتصاص الحرارة بالكامل. هذه درجة الحرارة هي نقطة الوميض.

درجة حرارة الاشتعال ليست ثابتة ، فهي تعتمد على خصائص الوقود والظروف في منطقة الاشتعال ، في المتوسط ​​400-600 درجة مئوية. بعد اشتعال الخليط الغازي ، يؤدي المزيد من التسريع الذاتي لتفاعلات الأكسدة إلى زيادة درجة الحرارة. للحفاظ على الاحتراق ، يلزم توفير إمدادات مستمرة من المواد المؤكسدة والقابلة للاحتراق.

يؤدي اشتعال المواد الغازية إلى تغليف جسيمات الكوك في غلاف النار. يبدأ احتراق فحم الكوك عندما ينتهي احتراق المواد المتطايرة. ترتفع درجة حرارة الجسيمات الصلبة إلى درجة حرارة عالية ، ومع انخفاض كمية المواد المتطايرة ، يقل سمك الطبقة المحترقة الحدودية ، ويصل الأكسجين إلى سطح الكربون الساخن.

يبدأ احتراق فحم الكوك عند درجة حرارة 1000 درجة مئوية وهي أطول عملية. والسبب هو ، أولاً ، أن تركيز الأكسجين يتناقص ، وثانيًا ، التفاعلات غير المتجانسة تستمر ببطء أكثر من التفاعلات المتجانسة. نتيجة لذلك ، يتم تحديد مدة احتراق جزيء الوقود الصلب بشكل أساسي من خلال وقت احتراق بقايا فحم الكوك (حوالي 2/3 من الوقت الإجمالي). بالنسبة للوقود الذي يحتوي على إنتاجية عالية من المواد المتطايرة ، تكون البقايا الصلبة أقل من partic من كتلة الجسيمات الأولية ، وبالتالي يحدث احتراقها بسرعة وتكون إمكانية الاحتراق السفلي منخفضة. يحتوي الوقود القديم كيميائيًا على جزيئات كثيفة ، يستغرق احتراقها تقريبًا كامل الوقت الذي يقضيه في الفرن.

تتكون بقايا فحم الكوك لمعظم أنواع الوقود الصلب بشكل أساسي ، وبالنسبة لبعض الأنواع ، بالكامل من الكربون. يحدث احتراق الكربون الصلب بتكوين أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.

الظروف المثلى لتبديد الحرارة

إن خلق الظروف المثلى لاحتراق الكربون هو الأساس للبناء الصحيح لطريقة تكنولوجية لحرق الوقود الصلب في وحدات الغلايات. يمكن أن تؤثر العوامل التالية على تحقيق أعلى معدل إطلاق للحرارة في الفرن: درجة الحرارة ، والهواء الزائد ، وتكوين الخليط الأولي والثانوي.

درجة الحرارة... يعتمد إطلاق الحرارة أثناء احتراق الوقود بشكل كبير على نظام درجة حرارة الفرن. في درجات الحرارة المنخفضة نسبيًا ، يحدث الاحتراق غير الكامل للمواد القابلة للاحتراق في قلب الشعلة ؛ ويبقى أول أكسيد الكربون والهيدروجين والهيدروكربونات في منتجات الاحتراق. في درجات حرارة من 1000 إلى 1800-2000 درجة مئوية ، يمكن تحقيق الاحتراق الكامل للوقود.

الهواء الزائد... يصل توليد الحرارة المحدد إلى أقصى قيمته مع الاحتراق الكامل ونسبة الهواء الزائدة للوحدة. مع انخفاض نسبة الهواء الزائد ، ينخفض ​​إطلاق الحرارة ، لأن نقص الأكسجين يؤدي إلى أكسدة وقود أقل. ينخفض ​​مستوى درجة الحرارة ، وتنخفض معدلات التفاعل ، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في إطلاق الحرارة.

زيادة نسبة الهواء الزائد أكبر من الوحدة تقلل من توليد الحرارة أكثر من نقص الهواء.في الظروف الحقيقية لاحتراق الوقود في أفران الغلايات ، لا يتم الوصول إلى القيم المحددة لإطلاق الحرارة ، نظرًا لوجود احتراق غير كامل. يعتمد إلى حد كبير على كيفية تنظيم عمليات تكوين الخليط.

عمليات الخلط... في أفران الحجرة ، يتم الخلط الأولي عن طريق تجفيف الوقود وخلطه بالهواء ، وتزويد جزء من الهواء (الأساسي) بمنطقة التحضير ، وإنشاء شعلة مفتوحة على مصراعيها بسطح عريض واضطراب شديد ، باستخدام الهواء الساخن.

في الأفران ذات الطبقات ، تتمثل مهمة الخلط الأساسية في توفير الكمية المطلوبة من الهواء لمناطق الاحتراق المختلفة على الشبكة.

من أجل ضمان الاحتراق اللاحق للمنتجات الغازية للاحتراق غير الكامل وفحم الكوك ، يتم تنظيم عمليات تكوين خليط ثانوي. يتم تسهيل هذه العمليات من خلال: توفير الهواء الثانوي بسرعة عالية ، وإنشاء مثل هذه الديناميكا الهوائية ، حيث يتم تحقيق ملء موحد للفرن بأكمله بشعلة ، وبالتالي ، وقت بقاء الغازات وجزيئات فحم الكوك في الفرن يزيد.

3. تشكيل الخبث

في عملية أكسدة الكتلة القابلة للاشتعال للوقود الصلب ، تحدث تغيرات كبيرة أيضًا في الشوائب المعدنية. المواد والسبائك منخفضة الانصهار مع نقطة انصهار منخفضة تذوب المركبات الحرارية.

الشرط الأساسي للتشغيل العادي للغلايات هو الإزالة المستمرة لمنتجات الاحتراق والخبث الناتج.

أثناء احتراق الطبقة ، يمكن أن يؤدي تكوين الخبث إلى احتراق ميكانيكي سفلي - حيث تغلف الشوائب المعدنية جزيئات الكوك غير المحترقة ، أو يمكن أن يؤدي الخبث اللزج إلى سد ممرات الهواء ، مما يمنع وصول الأكسجين إلى الكوك المحترق. لتقليل الاحتراق السفلي ، يتم استخدام تدابير مختلفة - في الأفران ذات الشبكات الشبكية ، يتم زيادة الوقت الذي يقضيه على شبكة الخبث ، ويتم تنفيذ الشورى بشكل متكرر.

في الأفران ذات الطبقات ، تتم إزالة الخبث في شكل جاف. في أفران الغرفة ، يمكن أن تكون إزالة الخبث جافة أو سائلة.

وبالتالي ، فإن احتراق الوقود عملية فيزيائية كيميائية معقدة ، تتأثر بعدد كبير من العوامل المختلفة ، ولكن يجب أخذها جميعًا في الاعتبار عند تصميم الغلايات والأفران.

الاحتراق - البنزين

يترافق احتراق البنزين مع التفجير مع ظهور ضربات معدنية حادة ، ودخان أسود على العادم ، وزيادة في استهلاك البنزين ، وانخفاض في قوة المحرك وظواهر سلبية أخرى.

يعتمد احتراق البنزين في المحرك أيضًا على نسبة الهواء الزائدة. عند القيم a 0 9 - j - 1 1 ، يكون معدل عمليات الأكسدة السابقة للهب في خليط العمل هو الأعلى. لذلك ، عند هذه القيم ، يتم تهيئة الظروف الأكثر ملاءمة لبدء التفجير.

بعد احتراق البنزين ، ازدادت الكتلة الإجمالية لهذه الملوثات بشكل كبير مع إعادة التوزيع العام لكمياتها. كانت النسبة المئوية للبنزين في مكثف غازات عادم السيارات أعلى بنحو 1 إلى 7 مرات من تلك الموجودة في البنزين ؛ كان محتوى التولوين أعلى بثلاث مرات ، ومحتوى الزيلين أعلى بثلاثين مرة. من المعروف أن مركبات الأكسجين تتشكل في هذه الحالة ، ويزداد عدد الأيونات ، المميزة للمركبات غير المشبعة الأثقل من سلسلة الأوليفين أو السيكلوبرافين وسلسلة الأسيتيلين أو الديين ، وخاصة الأخيرة ، بشكل حاد. بشكل عام ، تشبه التغييرات التي تم إجراؤها على غرفة Haagen-Smit التغييرات اللازمة لجعل تكوين عينات عادم السيارة النموذجية مماثلة لتلك الموجودة في عينة الضباب الدخاني في لوس أنجلوس.

تعتمد القيمة الحرارية للبنزين على تركيبته الكيميائية. لذلك ، الهيدروكربونات الغنية بالهيدروجين (على سبيل المثال ، الهيدروكربونات البرافينية) لها قيمة كبيرة من السعرات الحرارية.

تتوسع منتجات احتراق البنزين في محرك الاحتراق الداخلي على طول polytrope n1 27 من 30 إلى 3 في. درجة الحرارة الأولية للغازات هي 2100 درجة مئوية ؛ يكون التركيب الكتلي لمنتجات الاحتراق من 1 كجم من البنزين كما يلي: CO23 135 كجم ، H2 1305 كجم ، O20 34 كجم ، N2 12 61 كجم.حدد عمل تمدد هذه الغازات ، إذا تم في نفس الوقت إدخال 2 جم من البنزين في الأسطوانة.

تأثير TPP على تكوين الكربون في المحرك.

عندما يتم حرق البنزين من محطة للطاقة الحرارية ، تتشكل رواسب الكربون التي تحتوي على أكسيد الرصاص.

عندما يتم حرق البنزين في محركات الاحتراق الداخلي الترددية ، يتم نقل جميع المنتجات المتكونة تقريبًا مع غازات العادم. يتم ترسيب جزء صغير نسبيًا فقط من منتجات الاحتراق غير الكامل للوقود والنفط ، وكمية صغيرة من المركبات غير العضوية المكونة من عناصر يتم إدخالها بالوقود والهواء والنفط ، في شكل رواسب كربونية.

عندما يتم حرق البنزين باستخدام رباعي إيثيل الرصاص ، يتشكل أكسيد الرصاص على ما يبدو ، والذي يذوب فقط عند درجة حرارة 900 درجة مئوية ويمكن أن يتبخر عند درجة حرارة عالية جدًا ، متجاوزًا متوسط ​​درجة الحرارة في أسطوانة المحرك. لمنع ترسب أكسيد الرصاص في المحرك ، يتم إدخال مواد خاصة في سائل الإيثيل - كاسحات. يتم استخدام الهيدروكربونات المهلجنة كمنظفات. عادةً ما تكون هذه مركبات تحتوي على البروم والكلور ، والتي تحرق أيضًا الرصاص وتلتصق به في مركبات البروميد والكلوريد الجديدة.

تأثير TPP على تكوين الكربون في المحرك.

عندما يتم حرق البنزين من محطة للطاقة الحرارية ، تتشكل رواسب الكربون التي تحتوي على أكسيد الرصاص.

أثناء احتراق البنزين المحتوي على TPP النقي ، تترسب لوحة من مركبات الرصاص في المحرك. تركيبة سائل الإيثيل R-9 (بالوزن): رباعي إيثيل الرصاص 54 0٪ ، بروموإيثان 33 0٪ ، أحادي كلورونافثالين 6 8 0 5٪ ، حشو - طيران - بنزين - حتى 100٪ ؛ صبغ أحمر غامق 1 جم لكل 1 كجم من الخليط.

عندما يتم حرق البنزين المحتوي على TPP ، يتشكل في المحرك أكسيد ناسور منخفض التطاير ؛ نظرًا لأن نقطة انصهار أكسيد الرصاص عالية جدًا (888) ، يتم ترسيب جزء منه (حوالي 10 ٪ ، اعتمادًا على الرصاص الذي يتم إدخاله بالبنزين) كبقايا صلبة على جدران غرفة الاحتراق والشموع والصمامات ، مما يؤدي إلى فشل المحرك السريع.

عندما يتم حرق البنزين في محرك السيارة ، تتشكل أيضًا جزيئات أصغر ويتم توزيع الطاقة المنبعثة بكميات أكبر.

الغازات المتوهجة الناتجة عن احتراق البنزين تتدفق حول المبادل الحراري 8 (من الداخل من جانب غرفة الاحتراق وبعد ذلك ، من خلال النوافذ 5 بالخارج ، مروراً بغرفة غاز العادم 6) وتسخن الهواء في قناة المبادل الحراري. بعد ذلك ، يتم تغذية غازات العادم الساخنة من خلال أنبوب العادم 7 أسفل الحوض وتسخين المحرك من الخارج ، ويتم تغذية الهواء الساخن من المبادل الحراري عبر الفتحة في علبة المرافق وتسخين المحرك من الداخل. في 1 5 - 2 دقيقة بعد بدء التسخين ، يتم إيقاف تشغيل قابس التوهج ويستمر الاحتراق في السخان دون مشاركته. بعد 7 - 13 دقيقة من لحظة تلقي نبضة لبدء تشغيل المحرك ، ترتفع درجة حرارة الزيت الموجود في علبة المرافق إلى درجة حرارة تصل إلى 30 درجة مئوية (عند درجة حرارة محيطة تصل إلى -25 درجة مئوية) وتبدأ الوحدة بالنبضات ، وبعد ذلك السخان متوقف.

درجة حرارة الاحتراق

في الهندسة الحرارية ، يتم تمييز درجات حرارة الاحتراق التالية للغازات: الحرارة الناتجة ، المسعرية ، النظرية والفعلية (المحسوبة). سعة التسخين tx هي أقصى درجة حرارة لمنتجات الاحتراق الكامل للغاز في ظروف الحرارة الثابتة مع وجود فائض من الهواء a = 1.0 وعند درجة حرارة غاز وهواء تبلغ 0 درجة مئوية:

tx = Qh / (IVcv) (8.11)

حيث QH هي أقل قيمة حرارية للغاز ، kJ / m3 ؛ IVcp - مجموع منتجات أحجام ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والنيتروجين المتكون أثناء احتراق 1 م 3 من الغاز (م 3 / م 3) ، ومتوسط ​​سعتها الحرارية الحجمية عند ضغط ثابت ضمن نطاق درجة الحرارة من 0 درجة مئوية إلى tx (kJ / (m3 * ° С).

بسبب عدم ثبات السعة الحرارية للغازات ، يتم تحديد ناتج الحرارة بطريقة التقريبات المتتالية. كمعامل أولي ، يتم أخذ قيمته للغاز الطبيعي (= 2000 درجة مئوية) ، مع = 1.0 ، يتم تحديد أحجام مكونات منتجات الاحتراق ، وفقًا للجدول.8.3 ، تم العثور على متوسط ​​السعة الحرارية ، وبعد ذلك ، وفقًا للصيغة (8.11) ، يتم حساب السعة الحرارية للغاز. إذا تبين ، نتيجة للحساب ، أنها أقل أو أعلى من درجة الحرارة المقبولة ، يتم تعيين درجة حرارة أخرى ويتم تكرار الحساب. ناتج الحرارة للغازات الشائعة البسيطة والمعقدة عندما تحترق في الهواء الجاف مبين في الجدول. 8.5 عند حرق الغاز في الهواء الجوي يحتوي على حوالي 1 بالوزن. ٪ رطوبة ، ينخفض ​​إنتاج الحرارة بنسبة 25-30 درجة مئوية.

درجة حرارة الاحتراق المسعرية tK هي درجة الحرارة المحددة دون مراعاة تفكك بخار الماء وثاني أكسيد الكربون ، ولكن مع مراعاة درجة الحرارة الأولية الفعلية للغاز والهواء. وهو يختلف عن الناتج الحراري tx في أن درجات حرارة الغاز والهواء ، وكذلك معامل الهواء الزائد ، مأخوذة من قيمها الفعلية. يمكنك تحديد المعارف التقليدية بالصيغة:

tк = (Qн + qphys) / (ΣVcp) (8.12)

حيث qphys هو المحتوى الحراري (الحرارة الفيزيائية) للغاز والهواء ، ويقاس من 0 درجة مئوية ، كيلوجول / م 3.

لا يتم عادةً تسخين الغازات البترولية الطبيعية والمسالة قبل الاحتراق ، وحجمها صغير مقارنة بحجم هواء الاحتراق.

الجدول 8.3.

متوسط ​​السعة الحرارية الحجمية للغازات ، kJ / (m3 • ° C)

تيدرجة الحرارة ، درجة مئوية	ثاني أكسيد الكربون	N2	O2	كو	CH4	H2	H2O (بخار الماء)	هواء
								جاف	رطب لكل متر مكعب من الغاز الجاف لكن
0	1,5981	1,2970	1,3087	1,3062	1,5708	1,2852	1,4990	1,2991	1,3230
100	1,7186	1,2991	1,3209	1,3062	1,6590	1,2978	1,5103	1,3045	1,3285
200	1,8018	1,3045	1,3398	1,3146	1,7724	1,3020	1,5267	1,3142	1,3360
300	1,8770	1,3112	1,3608	1,3230	1,8984	1,3062	1,5473	1,3217	1,3465
400	1,9858	1,3213	1,3822	1,3356	2,0286	1,3104	1,5704	1,3335	1,3587
500	2,0030	1,3327	1,4024	1,3482	2,1504	1,3104	1,5943	1,3469	1,3787
600	2,0559	1,3453	1,4217	1,3650	2,2764	1,3146	1,6195	1,3612	1,3873
700	2,1034	1,3587	1,3549	1,3776	2,3898	1,3188	1,6464	1,3755	1,4020
800	2,1462	1,3717	1,4549	1,3944	2,5032	1,3230	1,6737	1,3889	1,4158
900	2,1857	1,3857	1,4692	1,4070	2,6040	1,3314	1,7010	1,4020	1,4293
1000	2,2210	1,3965	1,4822	1,4196	2,7048	1,3356	1,7283	1,4141	1,4419
1100	2,2525	1,4087	1,4902	1,4322	2,7930	1,3398	1,7556	1,4263	1,4545
1200	2,2819	1,4196	1,5063	1,4448	2,8812	1,3482	1,7825	1,4372	1,4658
1300	2,3079	1,4305	1,5154	1,4532	—	1,3566	1,8085	1,4482	1,4771
1400	2,3323	1,4406	1,5250	1,4658	—	1,3650	1,8341	1,4582	1,4876
1500	2,3545	1,4503	1,5343	1,4742	—	1,3818	1,8585	1,4675	1,4973
1600	2,3751	1,4587	1,5427	—	—	—	1,8824	1,4763	1,5065
1700	2,3944	1,4671	1,5511	—	—	—	1,9055	1,4843	1,5149
1800	2,4125	1,4746	1,5590	—	—	—	1,9278	1,4918	1,5225
1900	2,4289	1,4822	1,5666	—	—	—	1,9698	1,4994	1,5305
2000	2,4494	1,4889	1,5737	1,5078	—	—	1,9694	1,5376	1,5376
2100	2,4591	1,4952	1,5809	—	—	—	1,9891	—	—
2200	2,4725	1,5011	1,5943	—	—	—	2,0252	—	—
2300	2,4860	1,5070	1,5943	—	—	—	2,0252	—	—
2400	2,4977	1,5166	1,6002	—	—	—	2,0389	—	—
2500	2,5091	1,5175	1,6045	—	—	—	2,0593	—	—

لذلك ، عند تحديد درجة الحرارة المسعرية ، يمكن تجاهل المحتوى الحراري للغازات. عند حرق الغازات ذات القيمة الحرارية المنخفضة (المولد ، الفرن العالي ، إلخ) ، فإن محتواها الحراري (خاصة المسخنة قبل الاحتراق) له تأثير كبير على درجة الحرارة المسعرية.

يوضح الجدول اعتماد درجة الحرارة المسعرية للغاز الطبيعي لمتوسط ​​التركيب في الهواء بدرجة حرارة 0 درجة مئوية ورطوبة 1٪ على معامل الهواء الزائد أ. 8.5 ، لغاز البترول المسال عندما يتم حرقه في الهواء الجاف - في الجدول. 8.7 بيانات الجدول. 8.5-8.7 من الممكن الاسترشاد بدقة كافية عند تحديد درجة الحرارة المسعرية لاحتراق الغازات الطبيعية الأخرى المتشابهة نسبيًا في التركيب والغازات الهيدروكربونية من أي تركيبة تقريبًا. إذا كان من الضروري الحصول على درجة حرارة عالية عند حرق الغازات ذات معاملات الهواء الزائدة المنخفضة ، وكذلك لزيادة كفاءة الأفران ، في الممارسة العملية ، يتم تسخين الهواء ، مما يؤدي إلى زيادة درجة الحرارة المسعرية (انظر الجدول 8.6) .

الجدول 8.4.

قدرة تسخين الغازات في الهواء الجاف

غاز بسيط	قدرة التسخين ، درجة مئوية	غاز معقد متوسط ​​التكوين	ناتج الحرارة التقريبي ، درجة مئوية
هيدروجين	2235	حقول الغاز الطبيعي	2040
أول أكسيد الكربون	2370	حقول النفط الطبيعي	2080
الميثان	2043	فحم الكوك	2120
الإيثان	2097	التقطير الصخري بدرجة حرارة عالية	1980
البروبان	2110	انفجار بخار الأكسجين تحت الضغط	2050
البيوتان	2118	مولد الفحم الدهني	1750
بنتان	2119	انفجار المولد البخاري والهوائي من الوقود الخالي من الدهون	1670
الإيثيلين	2284	سائل (50٪ C3H4 + 50٪ C4H10)	2115
الأسيتيلين	2620	ماء	2210

الجدول 8.5.

درجات الحرارة المسعرية والنظرية لاحتراق الغاز الطبيعي في الهواء مع t = 0 درجة مئوية والرطوبة 1٪ * اعتمادًا على معامل الهواء الزائد أ

نسبة الهواء الزائد أ	قياس السعرات الحرارية درجة حرارة الاحتراق تك ، ° С	نظري درجة حرارة الاحتراق	نسبة الهواء الزائد أ	قياس السعرات الحرارية درجة حرارة الاحتراق تك ، ° С
1,0	2010	1920	1,33	1620
1,02	1990	1900	1,36	1600
1,03	1970	1880	1,40	1570
1,05	1940	1870	1,43	1540
1,06	1920	1860	1,46	1510
1,08	1900	1850	1,50	1470
1,10	1880	1840	1,53	1440
1,12	1850	1820	1,57	1410
1,14	1820	1790	1,61	1380
1,16	1800	1770	1,66	1350
1,18	1780	1760	1,71	1320
1,20	1760	1750	1,76	1290
1,22	1730	—	1,82	1260
1,25	1700	—	1,87	1230
1,28	1670	—	1,94	1200
1,30	1650	—	2,00	1170

>

درجة حرارة الاحتراق النظرية tT هي درجة الحرارة القصوى المحددة بشكل مشابه لدرجة الحرارة المسعرية tK ، ولكن مع تصحيح للتفاعلات الماصة للحرارة (التي تتطلب حرارة) لتفكك ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء ، مع زيادة الحجم:

СО2 ‹– Carolina СО + 0.5О2 - 283 مللي جول / مول (8.13)

Н2О ‹– Carolina Н2 + 0.5О2 - 242 مللي جول / مول (8.14)

في درجات الحرارة المرتفعة ، يمكن أن يؤدي التفكك إلى تكوين مجموعات الهيدروجين والأكسجين والهيدروكسيل الذري. بالإضافة إلى ذلك ، ينتج عن احتراق الغاز دائمًا كمية من أكسيد النيتروجين. كل هذه التفاعلات ماصة للحرارة وتؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الاحتراق.

الجدول 8.6.

درجة الحرارة المسعرية لاحتراق الغاز الطبيعي ، درجة مئوية ، اعتمادًا على نسبة الهواء الجاف الزائد ودرجة حرارته (قيم مدورة)

نسبة الهواء الزائد أ	درجة حرارة الهواء الجاف ، درجة مئوية
	20	100	200	300	400	500	600	700	800
0,5	1380	1430	1500	1545	1680	1680	1740	1810	1860
0,6	1610	1650	1715	1780	1840	1900	1960	2015	2150
0,7	1730	1780	1840	1915	1970	2040	2100	2200	2250
0,8	1880	1940	2010	2060	2130	2200	2260	2330	2390
0,9	1980	2030	2090	2150	2220	2290	2360	2420	2500
1,0	2050	2120	2200	2250	2320	2385	2450	2510	2560
1,2	1810	1860	1930	2000	2070	2140	2200	2280	2350
1,4	1610	1660	1740	1800	2870	1950	2030	2100	2160
1,6	1450	1510	1560	1640	1730	1800	1860	1950	2030
1,8	1320	1370	1460	1520	1590	1670	1740	1830	1920
2,0	1220	1270	1360	1420	1490	1570	1640	1720	1820

الجدول 8.7.

درجة حرارة الاحتراق المسعرية tK للبروبان التجاري في الهواء الجاف مع t = 0 درجة مئوية اعتمادًا على معامل الهواء الزائد أ

نسبة الهواء الزائد أ	درجة حرارة الاحتراق المسعر ، درجة مئوية	نسبة الهواء الزائد أ	درجة حرارة الاحتراق المسعرى tK، ° C
1,0	2110	1,45	1580
1,02	2080	1,48	1560
1,04	2050	1,50	1540
1,05	2030	1,55	1500
1,07	2010	1,60	1470
1,10	1970	1,65	1430
1,12	1950	1,70	1390
1,15	1910	1,75	1360
1,20	1840	1,80	1340
1,25	1780	1,85	1300
1,27	1750	1,90	1270
1,30	1730	1,95	1240
1,35	1670	2,00	1210
1,40	1630	2,10	1170

يمكن تحديد درجة حرارة الاحتراق النظرية باستخدام الصيغة التالية:

tT = (Qн + qphys - qdis) / (ΣVcp) (8.15)

حيث qduc هو إجمالي استهلاك الحرارة لتفكك СО2 و 2О في منتجات الاحتراق ، kJ / m3 ؛ IVcp - مجموع ناتج الحجم ومتوسط ​​السعة الحرارية لمنتجات الاحتراق ، مع مراعاة التفكك لكل 1 م 3 من الغاز.

كما ترون من الجدول. 8.8 ، عند درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية ، يمكن تجاهل درجة التفكك ، ويمكن اعتبار درجة حرارة الاحتراق النظرية مساوية لدرجة الحرارة المسعرية. في درجات الحرارة المرتفعة ، يمكن أن تقلل درجة التفكك بدرجة كبيرة درجة الحرارة في مساحة العمل. من الناحية العملية ، لا توجد حاجة خاصة لذلك ، يجب تحديد درجة حرارة الاحتراق النظرية فقط للأفران عالية الحرارة التي تعمل على الهواء المسخن (على سبيل المثال ، أفران الموقد المفتوح). ليست هناك حاجة لذلك بالنسبة لمصانع الغلايات.

درجة الحرارة الفعلية (المحسوبة) لنواتج الاحتراق هي درجة الحرارة التي يتم الوصول إليها في ظل الظروف الحقيقية في أشد نقطة حرارة للهب. إنه أقل من النظرية ويعتمد على فقد الحرارة في البيئة ، ودرجة انتقال الحرارة من منطقة الاحتراق عن طريق الإشعاع ، وطول عملية الاحتراق في الوقت المناسب ، وما إلى ذلك. متوسط ​​درجات الحرارة الفعلية في أفران الأفران والغلايات هي يتم تحديدها بواسطة توازن الحرارة أو تقريبًا بواسطة درجة حرارة الاحتراق النظرية أو المسعرية على درجة الحرارة في الأفران مع إدخال عوامل التصحيح المثبتة تجريبياً فيها:

الدفتيريا = t (8.16)

أين ن - ر. معامل بيرومتري داخل:

• للأفران الحرارية والتدفئة عالية الجودة ذات العزل الحراري - 0.75-0.85 ؛
• للأفران المغلقة بدون عزل حراري - 0.70-0.75 ؛
• لأفران الغلايات المحمية - 0.60-0.75.

من الناحية العملية ، من الضروري معرفة ليس فقط درجات حرارة الاحتراق الحراري الموضحة أعلاه ، ولكن أيضًا درجات الحرارة القصوى التي تحدث في اللهب. عادة ما يتم تحديد قيمها التقريبية بشكل تجريبي بواسطة طرق الطيف. ترد درجات الحرارة القصوى التي تنشأ في اللهب الحر على مسافة 5-10 مم من أعلى مقدمة الاحتراق المخروطي في الجدول. 8.9 يوضح تحليل البيانات المقدمة أن درجات الحرارة القصوى في اللهب أقل من ناتج الحرارة (بسبب استهلاك الحرارة لتفكك H2O و CO2 وإزالة الحرارة من منطقة اللهب).

• الصفحة الرئيسية
• الدليل
• خصائص احتراق الغازات
• درجة حرارة الاحتراق

الاحتراق - منتج نفطي

يتم التخلص من احتراق المنتجات النفطية في جسر مزرعة الخزانات عن طريق الإمداد الفوري بالرغوة.

يتم التخلص من احتراق المنتجات النفطية في جسر مزرعة الخزانات عن طريق الإمداد الفوري بالرغوة.

أثناء احتراق المنتجات البترولية ، تزداد نقطة غليانها (انظر الجدول 69) تدريجيًا بسبب التقطير التجزيئي المستمر ، فيما يتعلق بارتفاع درجة حرارة الطبقة العليا أيضًا.

K رسم تخطيطي لنظام إمداد المياه لمكافحة الحرائق لتبريد خزان محترق من خلال حلقة ري ..

عند حرق الزيت في الخزان ، يتعرض الجزء العلوي من الحزام العلوي للخزان للهب. عند حرق الزيت عند مستوى منخفض ، يمكن أن يكون ارتفاع الجانب الحر للخزان الملامس للهب كبيرًا. في هذا الوضع من الاحتراق ، قد ينهار الخزان. تبرد المياه من فوهات الحريق أو من حلقات الري الثابتة المتساقطة على الجزء الخارجي من الجدران العلوية للخزان (الشكل.15.1) ، وبالتالي منع وقوع حادث وانتشار النفط في السد ، وخلق ظروف أكثر ملاءمة لاستخدام الرغوة الهوائية الميكانيكية.

نتائج دراسة احتراق المنتجات البترولية وخلائطها مثيرة للاهتمام.

درجة حرارته أثناء احتراق المنتجات النفطية هي: بنزين 1200 درجة مئوية ، كيروسين جرار 1100 درجة مئوية ، وقود ديزل 1100 درجة مئوية ، زيت خام 1100 درجة مئوية ، زيت وقود 1000 درجة مئوية ، عند حرق الأخشاب في المداخن ، تصل درجة حرارة اللهب المضطرب إلى 1200 - 1300 ج.

تم إجراء دراسات كبيرة بشكل خاص في مجال فيزياء احتراق المنتجات البترولية وإطفاءها على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية في المعهد المركزي لبحوث الدفاع عن الحرائق (TsNIIPO) ومعهد الطاقة التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (ENIN) و عدد من المعاهد البحثية والتعليمية الأخرى.

مثال على التحفيز السلبي هو قمع احتراق المنتجات البترولية مع إضافة الهيدروكربونات المهلجنة.

يعزز الماء تكوين الرغوة وتكوين المستحلبات أثناء احتراق المنتجات البترولية بنقطة وميض تبلغ 120 درجة مئوية وما فوق. يقوم المستحلب الذي يغطي سطح السائل بعزله عن الأكسجين الموجود في الهواء ، كما يمنع تسرب الأبخرة منه.

معدل احتراق غازات الهيدروكربون المسال في خزانات متساوية الحرارة.

لا يختلف احتراق غازات الهيدروكربون المسال في خزانات متساوية الحرارة عن احتراق المنتجات البترولية. يمكن حساب معدل الاحتراق في هذه الحالة بالصيغة (13) أو تحديده تجريبياً. إن خصوصية احتراق الغازات المسيلة في ظروف متساوية الحرارة هي أن درجة حرارة كتلة السائل بأكملها في الخزان تساوي نقطة الغليان عند الضغط الجوي. بالنسبة للهيدروجين والميثان والإيثان والبروبان والبيوتان ، تكون درجات الحرارة هذه ، على التوالي ، - 252 ، - 161 ، - 88 ، - 42 و 0 5 درجة مئوية.

مخطط تركيب مولد GVPS-2000 على الخزان.

أظهرت الأبحاث والممارسات الخاصة بإطفاء الحرائق أنه من أجل إيقاف احتراق منتج زيتي ، يجب أن تغطي الرغوة سطحها بالكامل بطبقة ذات سماكة معينة. جميع الرغوات ذات معدل التمدد المنخفض غير فعالة في إطفاء حرائق المنتجات النفطية في الخزانات عند المستوى الأدنى من الغمر. يتم غمس الرغوة ، المتساقطة من ارتفاع كبير (6-8 م) على سطح الوقود ، وتغليفها في فيلم من الوقود ، أو تحترق أو تنهار بسرعة. يمكن إلقاء الرغوة ذات التعددية 70-150 فقط في خزان محترق بطائرات مفصلية.

فواصل النار.