Žibalo degimo temperatūra ore

Cheminis stabilumas

Atsižvelgiant į chemines benzino savybes, reikia sutelkti dėmesį į tai, kiek laiko angliavandenilių sudėtis išliks nepakitusi, nes ilgai laikant, lengvesni komponentai išnyksta ir jų veikimas labai sumažėja.
Visų pirma, problema yra opi, jei iš benzino, kurio oktaninis skaičius yra mažiausias, buvo gautas aukštesnės kokybės kuras (AI 95), į jo sudėtį įpilant propano ar metano. Jų anti-knock savybės yra aukštesnės nei izooktano, tačiau jos taip pat akimirksniu išsisklaido.

Pagal GOST, bet kokio prekės ženklo degalų cheminė sudėtis turi būti nepakitusi 5 metus, atsižvelgiant į laikymo taisykles. Bet iš tikrųjų dažnai net naujai įsigytuose degaluose oktaninis skaičius jau yra žemesnis už nurodytą.

Dėl to kalti nesąžiningi pardavėjai, kurie suskystintas dujas pripildo į konteinerius su degalais, kurių laikymo laikas yra pasibaigęs, o turinys neatitinka GOST reikalavimų. Paprastai į tą patį kurą įpilama skirtingo kiekio dujų, kad gautų oktaninį skaičių 92 arba 95. Tokių triukų patvirtinimas yra aštrus dujų kvapas degalinėje.

Pliūpsnio taško nustatymo metodai

Yra atviro ir uždaro tiglio metodas (konteineris naftos produktams). Gautos temperatūros skiriasi dėl susikaupusių garų kiekio.

Atviro tiglio metodas apima:

1. Benzino valymas nuo drėgmės naudojant natrio chloridą.
2. Tiglio užpildymas iki tam tikro lygio.
3. Šildykite indą iki 10 laipsnių žemesnės nei tikėtasi rezultatų temperatūros.
4. Dujų degiklio uždegimas virš paviršiaus.
5. Uždegimo metu užregistruojamas pliūpsnio taškas.

Uždaro tiglio metodas skiriasi tuo, kad benzinas konteineryje yra nuolat maišomas. Atidarius dangtį, ugnis užvedama automatiškai.

Pliūpsnio temperatūros aparatą sudaro šie komponentai:

• elektrinis šildytuvas (galia nuo 600 vatų);
• talpa 70 mililitrų;
• vario maišytuvas;
• elektrinis ar dujinis uždegiklis;
• termometras.

Atsižvelgiant į rezultatus, degios medžiagos klasifikuojamos:

• ypač pavojinga (pliūpsnio temperatūroje žemiau -200C);
• pavojingas (nuo -200C iki + 230C);
• pavojinga esant aukštai temperatūrai (nuo 230C iki 610C).

Greitis - degimas - kuras

Kokia tikroji 1 litro benzino kaina
Kuro degimo greitis labai padidėja, jei degusis mišinys yra intensyvus sūkurinis (turbulentinis) judėjimas. Atitinkamai turbulentinio šilumos perdavimo intensyvumas gali būti daug didesnis nei molekulinės difuzijos.

Kuro degimo greitis priklauso nuo daugelio priežasčių, aptartų vėliau šiame skyriuje, ir ypač nuo kuro maišymo su oru kokybės. Kuro degimo greitį lemia sudeginto kuro kiekis per laiko vienetą.

Kuro degimo greitį ir atitinkamai šilumos išsiskyrimo greitį lemia degimo paviršiaus dydis. Akmens anglies dulkių, kurių didžiausias dalelių dydis yra 300 - 500 mikronai, degimo paviršius yra keliasdešimt tūkstančių kartų didesnis nei šiurkščių rūšiuotų grandinių grotelių kuras.

Kuro degimo greitis priklauso nuo temperatūros ir slėgio degimo kameroje, didėjant jiems didėjant. Todėl po uždegimo degimo greitis padidėja ir tampa labai didelis degimo kameros gale.

Kuro degimo greitį taip pat veikia variklio greitis. Didėjant apsisukimų skaičiui, fazės trukmė mažėja.

Dujų srauto turbulencija staigiai padidina kuro degimo greitį dėl padidėjusio degimo paviršiaus ploto ir liepsnos fronto sklidimo greičio, padidėjus šilumos perdavimo greičiui.

Veikiant liesu mišiniu, kuro degimo greitis sulėtėja. Todėl padidėja šilumos, kurią duoda dalys, dalims, o variklis perkaista. Lieso mišinio požymiai yra karbiuratoriaus ir įsiurbimo kolektoriaus blyksniai.

Dujų srauto turbulencija staigiai padidina kuro degimo greitį dėl padidėjusio degimo paviršiaus ploto ir liepsnos fronto sklidimo greičio dėl padidėjusio šilumos perdavimo greičio.

Įprastų alkanų maksimalus cetano skaičius apibūdina degalų degimo greitį variklyje.

Darbinio mišinio sudėtis labai veikia variklio degimo greitį. Šios sąlygos vyksta koef.

Degimo proceso vystymosi kokybės įtaką lemia kuro degimo greitis pagrindinėje fazėje. Kai šioje fazėje deginamas didelis degalų kiekis, pz ir Tz vertės padidėja, išsiplėtimo proceso metu sumažėja po deginimo degalų dalis, o politropo indeksas nz tampa didesnis. Ši proceso plėtra yra palankiausia, nes pasiekiamas geriausias šilumos panaudojimas.

Variklio darbo procese labai svarbi kuro degimo greičio vertė. Degimo greitis suprantamas kaip reaguojančio (degančio) kuro kiekis (masė) per laiko vienetą.

Nemažai bendrų reiškinių rodo, kad degalų degimo greitis varikliuose yra gana natūralus, o ne atsitiktinis. Tai rodo daugiau ar mažiau nedviprasmiškų ciklų variklio cilindre atkartojamumas, kuris iš tikrųjų lemia stabilų variklių darbą. Tuose pačiuose varikliuose užsitęsęs degimo pobūdis visada pastebimas liesais mišiniais. Sunkus variklio darbas, kuris vyksta esant dideliam degimo reakcijos greičiui, paprastai pastebimas be kompresoriaus dyzeliniuose varikliuose, o minkštas darbas - varikliuose, kurie užsidega nuo elektros kibirkšties. Tai rodo, kad iš esmės skirtingas mišinio susidarymas ir uždegimas lemia reguliarų degimo greičio pokytį. Padidėjus variklio apsisukimų skaičiui, degimo trukmė laikui bėgant mažėja, o alkūninio veleno sukimosi kampe ji didėja. Kinetinės degimo varikliuose kreivės yra panašios į daugelio cheminių reakcijų, kurios nėra tiesiogiai susijusios su varikliais ir vyksta skirtingomis sąlygomis, kinetines kreives.

Eksperimentai rodo spinduliuojamos šilumos perdavimo intensyvumo priklausomybę nuo kuro degimo greičio. Greitai degant deglo šaknyje, išsivysto aukštesnė temperatūra ir intensyvėja šilumos perdavimas. Temperatūros lauko nehomogeniškumas kartu su skirtingomis skleidžiamų dalelių koncentracijomis lemia liepsnos juodumo laipsnio nevienalytiškumą. Visa tai, kas išdėstyta pirmiau, sukelia didelių sunkumų analitiškai nustatant radiatoriaus temperatūrą ir krosnies skleidžiamumo laipsnį.

Naudojant laminarinę liepsną (daugiau informacijos žr. 3 skirsnyje), kuro degimo greitis yra pastovus ir Q 0; degimo procesas yra tylus. Tačiau jei degimo zona yra turbulentinė ir taip yra nagrinėjamu atveju, net jei degalų sąnaudos vidutiniškai yra pastovios, vietinis degimo greitis keičiasi laike ir nedidelio tūrio elementui Q.Q. Turbulencija nuolat trikdo liepsną; bet kuriuo momentu degimą riboja ši liepsna arba liepsnų serija, užimanti atsitiktinę padėtį degimo zonoje.

Dujinis kuras

Dujinis kuras yra įvairių dujų mišinys: metano, etileno ir kitų angliavandenilių, anglies monoksido, anglies dioksido ar anglies dioksido, azoto, vandenilio, sieros vandenilio, deguonies ir kitų dujų, taip pat vandens garų.

Metanas (CH4) yra pagrindinė daugelio gamtinių dujų sudedamoji dalis. Jo kiekis gamtinėse dujose siekia 93 ... 98%. Deginant 1 m3 metano išsiskiria ~ 35 800 kJ šilumos.

Dujiniame kure taip pat gali būti nedideli etileno (C2H4) kiekiai. Deginant 1 m3 etileno gaunama ~ 59 000 kJ šilumos.

Be metano ir etileno, dujiniuose degaluose taip pat yra angliavandenilių junginių, tokių kaip propanas (C3H8), butanas (C4H10) ir kt. Šių angliavandenilių deginimas išskiria daugiau šilumos nei deginant etileną, tačiau jų kiekis degiosiose dujose yra nereikšmingas .

Vandenilis (H2) yra 14,5 karto lengvesnis už orą. Deginant 1 m3 vandenilio išsiskiria ~ 10 800 kJ šilumos. Daugelyje degiųjų dujų, išskyrus kokso krosnies dujas, yra palyginti nedidelis vandenilio kiekis. Kokso krosnies dujose jų kiekis gali siekti 50 ... 60%.

Anglies monoksidas (CO) yra pagrindinis aukštakrosnių dujų degus komponentas. Deginant 1 m3 šių dujų, gaunama ~ 12 770 kJ šilumos. Šios dujos yra bespalvės, bekvapės ir labai toksiškos.

Vandenilio sulfidas (H2S) yra sunkiosios dujos, turinčios nemalonų kvapą ir labai toksiškos. Vandenilio sulfido buvimas dujose padidina krosnies metalinių dalių ir dujotiekio koroziją. Kenksmingą vandenilio sulfido poveikį sustiprina deguonies ir drėgmės buvimas dujose. Deginant 1 m3 vandenilio sulfido išsiskiria ~ 23 400 kJ šilumos.

Likusios dujos: CO2, N2, O2 ir vandens garai yra balastiniai komponentai, nes padidėjus šių dujų kiekiui degaluose, degiųjų komponentų kiekis mažėja. Dėl jų sumažėja kuro degimo temperatūra. Dujiniame kure> 0,5% laisvo deguonies kiekis laikomas pavojingu dėl saugumo.

Verdamas - benzinas

Oktaninis skaičius Benzino sudėtis

Benzinas pradeda virti santykinai žemoje temperatūroje ir eina labai intensyviai.

Benzino virimo temperatūros pabaiga nenurodyta.

Benzino virimo pradžia žemesnė nei 40 C, pabaiga - 180 C, kristalizacijos pradžios temperatūra ne aukštesnė kaip 60 C. Benzino rūgštingumas neviršija 1 mg / 100 ml.

Galutinė benzino virimo temperatūra pagal GOST yra 185 C, o faktinė - 180 C.

Galutinė benzino virimo temperatūra yra temperatūra, kai standartinė (100 ml) bandomojo benzino dalis visiškai distiliuojama (išverda) iš stiklinės kolbos, kurioje ji buvo, į šaldytuvo imtuvą.

Galutinė benzino virimo temperatūra neturi viršyti 200–225 C. Aviacinių benzinų galutinė virimo temperatūra yra daug žemesnė, kai kuriais atvejais pasiekianti iki 120 C.

MPa, benzino virimo temperatūra yra 338 K, jo vidutinė molinė masė yra 120 kg / kmol, garavimo šiluma - 252 kJ / kg.

Pradinė benzino virimo temperatūra, pavyzdžiui, 40 - aviaciniam benzinui, rodo, kad yra lengvų, mažai verdančių frakcijų, tačiau nenurodo jų kiekio. Pirmosios 10% frakcijos virimo temperatūra arba pradinė temperatūra apibūdina pradines benzino savybes, jo lakumą, taip pat tendenciją formuoti dujų spynas benzino tiekimo sistemoje. Kuo žemesnė 10% frakcijos virimo temperatūra, tuo lengviau užvesti variklį, tačiau taip pat didesnė dujų spynų susidarymo galimybė, dėl kurios gali nutrūkti kuro tiekimas ir netgi sustabdyti variklį. Per aukšta pradinės frakcijos virimo temperatūra apsunkina variklio užvedimą esant žemai aplinkos temperatūrai, dėl ko prarandama benzino.

Sumažėjus reformuojančių benzinų virimo temperatūrai, pablogėja jų atsparumas detonacijai. Norint išspręsti šią problemą, reikia atlikti tyrimus ir ekonominius skaičiavimus.Reikėtų pažymėti, kad daugelio šalių užsienio praktikoje šiuo metu gaminami ir naudojami benzininiai benzinai, kurių virimo temperatūra yra 215 - 220 C.

Sumažėjus reformuojančių benzinų virimo temperatūrai, pablogėja jų atsparumas detonacijai. Norint išspręsti šią problemą, reikia atlikti tyrimus ir ekonominius skaičiavimus. Reikėtų pažymėti, kad daugelio šalių užsienio praktikoje šiuo metu gaminami ir naudojami benzininiai benzinai, kurių virimo temperatūra yra 215 - 220 C.

Jei benzino virimo temperatūra yra aukšta, jame esančios sunkiosios frakcijos gali neišgaruoti ir dėl to neišdegti variklyje, o tai padidins degalų sąnaudas.

Sumažinus tiesioginio bėgimo benzinų virimo temperatūrą, padidėja jų atsparumas detonacijai. Mažo oktaninio skaičiaus tiesioginio bėgimo benzinų oktaninis skaičius yra atitinkamai 75 ir 68 ir jie naudojami kaip variklių benzino komponentai.

Degimas - benzinas

Konstrukcija ir veikimo principas „Bosch Motronic MED 7“ tiesioginio benzino įpurškimo sistema

Dujų fazėje vyksta benzino, žibalo ir kitų skystų angliavandenilių deginimas. Degimas gali įvykti tik tada, kai kuro garų koncentracija ore yra tam tikrose ribose, kiekvienai medžiagai individuali. Jei IB ore yra nedidelis kuro garų kiekis, degimas nevyks, taip pat tuo atveju, kai yra per daug kuro garų ir nepakankamai deguonies.

Degant benzinui, kaip žinoma, susidaro homoterminis sluoksnis, kurio storis laikui bėgant didėja.

Degant benzinui susidaro vanduo ir anglies dioksidas. Ar tai gali būti pakankamas patvirtinimas, kad benzinas nėra elementas?

Deginant benziną, žibalą ir kitus skysčius cisternose, ypač aiškiai matomas dujų srauto sutraiškymas į atskirus tūrius ir kiekvieno iš jų degimas atskirai.

Deginant benziną ir alyvą didelio skersmens talpyklose, šildymo pobūdis labai skiriasi nuo aprašyto aukščiau. Jiems degant atsiranda pašildytas sluoksnis, kurio storis bėgant laikui natūraliai didėja, o temperatūra yra tokia pati kaip skysčio paviršiaus temperatūra. Po juo skysčio temperatūra greitai krinta ir tampa beveik tokia pati kaip pradinė. Kreivių pobūdis rodo, kad degimo metu benzinas skyla į du sluoksnius - viršutinį ir apatinį.

Pavyzdžiui, benzino deginimas ore vadinamas cheminiu procesu. Tokiu atveju išsiskiria energija, lygi maždaug 1300 kcal 1 moliui benzino.

Benzino ir alyvų degimo produktų analizė tampa nepaprastai svarbi, nes norint sužinoti variklio degimo procesus ir oro taršą, reikia žinoti apie atskirą tokių produktų sudėtį.

Taigi, deginant benziną plačiose talpyklose, iki 40% šilumos, išsiskiriančios degant, sunaudojama radiacijai.

Lentelė 76 rodo benzino su tetranitro-metano priedais degimo greitį.

Eksperimentų metu nustatyta, kad benzino degimo nuo bako paviršiaus greitį labai įtakoja jo skersmuo.

Naudodamiesi GPS-600, ugniagesiai sėkmingai susidorojo su bėgio bėgiais išsiliejusio benzino degimo likvidavimu, užtikrindami bagažinės operatorių judėjimą į cisternų sujungimo vietą.Atjungę kontaktinio laido gabalą, jie prie gaisrinės mašinos pritvirtino 2 bakus su benzinu ir ištraukė iš gaisro zonos.

Ypač didelis vėjo pašildymo greičio padidėjimas pastebėtas deginant benziną. Kai benzinas degė 264 m talpoje esant 1 3 m / s vėjo greičiui, kaitinimo greitis buvo 9 63 mm / min, o esant 10 m / s vėjo greičiui, kaitinimo greitis padidėjo iki 17 1 mm / min.

Pliūpsnio temperatūra ir kiti parametrai

Anglies degimas yra cheminė anglies oksidacijos reakcija, vykstanti aukštoje pradinėje temperatūroje intensyviai išsiskiriant šilumai. Dabar viskas yra paprasčiau: akmens anglių kuras negali užsidegti kaip popierius; atsižvelgiant į kuro markę, uždegimui reikia įkaitinti iki 370–700 ° C.

Pagrindinis momentas. Anglies deginimo krosnyje ar buitiniame kietojo kuro katile efektyvumas apibūdinamas ne maksimalia temperatūra, o degimo pilnumu. Kiekviena anglies molekulė kartu su dviem ore esančiomis deguonies dalelėmis sudaro anglies dioksido CO2. Procesą atspindi cheminė formulė.

Jei apribosite gaunamo deguonies kiekį (uždenkite pūstuvą, perjunkite TT katilą į rūkymo režimą), vietoj CO2 susidaro anglies monoksidas CO, kuris išsiskiria į kaminą, degimo efektyvumas žymiai sumažės. Norint pasiekti aukštą efektyvumą, būtina sudaryti palankias sąlygas:

1. Rudos anglys užsidega +370 ° C temperatūroje, akmuo - 470 ° C, antracitas - 700 laipsnių. Būtina iš anksto pašildyti šildymo įrenginį mediena (pjuvenų briketais).
2. Oras į pakurą tiekiamas per daug, saugos koeficientas yra 1,3–1,5.
3. Degimą palaiko aukšta ant grotelių gulinčių karštų anglių temperatūra. Svarbu užtikrinti deguonies prasiskverbimą per visą degalų storį, nes dėl natūralios kamino traukos oras juda per pelenų indą.

Pakomentuokite. Vienintelės išimtys yra naminės „Bubafonya“ tipo krosnys ir cilindriniai katilai, skirti viršutiniam degimui, kai oras į krosnį tiekiamas iš viršaus į apačią.

Teorinė įvairių degalų degimo temperatūra ir savitasis šilumos perdavimas parodyti palyginamojoje lentelėje. Pastebėtina, kad esant idealioms sąlygoms bet koks kuras, sąveikaudamas su reikiamu oro kiekiu, išskirs maksimalią šilumą.

Praktiškai nerealu sukurti tokias sąlygas, todėl oras tiekiamas su tam tikru pertekliumi. Tikroji rudosios anglies degimo temperatūra įprastame TT katile yra 700 ... 800 ° C, akmens ir antracito - 800 ... 1100 laipsnių.

Jei persistengsite su deguonies kiekiu, energija bus pradėta leisti orui šildyti ir paprasčiausiai išskris į vamzdį, krosnies efektyvumas pastebimai sumažės. Be to, gaisro temperatūra gali siekti 1500 ° C. Procesas primena įprastą ugnį - liepsna didelė, mažai šilumos. Efektyvaus anglies deginimo su automatinio katilo degikliu pavyzdys pateiktas vaizdo įraše:

Temperatūra - degimas - kuras

Darbuotojo apšvitinimo intensyvumas priklauso nuo kuro degimo temperatūros krosnyje, įkrovimo angos dydžio, krosnies sienelių storio prie įkrovimo angos ir galiausiai nuo atstumo, kuriuo darbuotojas yra nuo įkrovimo skylė.

Praktiškai pasiekiama temperatūra 1L yra kuro degimo temperatūra realiomis sąlygomis. Nustatant jo vertę, atsižvelgiama į šilumos nuostolius aplinkai, degimo proceso trukmę, degimo būdą ir kitus veiksnius.

Oro perteklius dramatiškai paveikia degalų degimo temperatūrą.Pavyzdžiui, faktinė gamtinių dujų degimo temperatūra, kai oro perteklius yra 10%, yra 1868 C, esant 20% 1749 C pertekliui ir 100% oro pertekliui, ji sumažėja iki 1167 C. Kita vertus, , oro pašildymas, einant į kuro deginimą, padidina jo degimo temperatūrą. Taigi, deginant gamtines dujas (1Max 2003 C) oru, įkaitintu iki 200 C, degimo temperatūra pakyla iki 2128 C, o kai oras pašildomas iki 400 C - iki 2257 C.

Kaitinant orą ir dujinį kurą, pakyla kuro degimo temperatūra, taigi ir krosnies darbo vietos temperatūra. Daugeliu atvejų neįmanoma pasiekti tam tikram technologiniam procesui reikalingos temperatūros be didelio oro ir dujinių degalų kaitinimo. Pavyzdžiui, plieno lydymas atvirose krosnyse, kurių degiklio temperatūra (degančių dujų srautas) lydymosi erdvėje turėtų būti 1800–2000 C, būtų neįmanoma be oro ir dujų kaitinimo iki 1000–1200 C. šildant pramonines krosnis mažai kalorijų turinčių vietinių degalų (drėgnų malkų, durpių, rudųjų anglių), jų darbas be oro šildymo dažnai yra net neįmanomas.

Iš šios formulės matyti, kad kuro degimo temperatūrą galima padidinti padidinus jo skaitiklį ir sumažinant vardiklį. Įvairių dujų degimo temperatūros priklausomybė nuo perteklinio oro santykio parodyta pav.

Oro perteklius taip pat smarkiai veikia degalų degimo temperatūrą. Taigi gamtinių dujų šiluminė galia, kai oro perteklius yra 10–1868 C, oro perteklius yra 20–1749 C ir 100% perteklius, yra lygi 1167 C.

Jei karštosios sankryžos temperatūrą riboja tik degalų degimo temperatūra, rekuperacija leidžia padidinti temperatūrą Тт padidinant degimo produktų temperatūrą ir taip padidinti bendrą TEG efektyvumą.

Dėl sprogimo praturtinimo deguonimi žymiai padidėja kuro degimo temperatūra. Kaip grafiko duomenys pav. 17, teorinė kuro degimo temperatūra yra susijusi su sprogimo praturtinimu deguonimi priklausomybe, kuri yra praktiškai tiesi iki deguonies kiekio sprogime 40%. Esant aukštesniam sodrinimo laipsniui, degimo produktų disociacija pradeda daryti reikšmingą poveikį, todėl temperatūros priklausomybės nuo sprogimo sodrumo laipsnio kreivės nukrypsta nuo tiesių linijų ir asimptotiniu požiūriu artėja prie ribojančių tam tikrą temperatūrą. kuras. Taigi nagrinėjama kuro degimo temperatūros priklausomybė nuo sprogimo praturtinimo deguonimi laipsnio turi du regionus - santykinai mažo sodrinimo regioną, kur yra tiesinė priklausomybę, ir didelio sodrinimo regioną (virš 40%), kur temperatūros kilimas turi skilimo pobūdį.

Svarbus krosnies darbo termotechninis rodiklis yra krosnies temperatūra, kuri priklauso nuo kuro degimo temperatūros ir šilumos vartojimo pobūdžio.

Kuro pelenai, atsižvelgiant į mineralinių priemaišų sudėtį, kuro degimo temperatūroje gali būti sulydomi į šlako gabalėlius. Kuro pelenų charakteristika, atsižvelgiant į temperatūrą, pateikiama lentelėje. BET.

TmaK vertė lentelėje. IV - З - kalorimetrinė (teorinė) kuro degimo temperatūra.

Šilumos nuostoliai per krosnių sienas į išorę (į aplinką) sumažina kuro degimo temperatūrą.

Kuro deginimas

Kuro deginimas yra degių komponentų oksidacijos procesas, vykstantis aukštoje temperatūroje ir lydimas šilumos išsiskyrimo. Degimo pobūdį lemia daugybė veiksnių, įskaitant degimo būdą, krosnies dizainą, deguonies koncentraciją ir kt. Tačiau kurso sąlygos, degimo procesų trukmė ir galutiniai rezultatai labai priklauso nuo sudėties , fizinės ir cheminės kuro savybės.

Kuro sudėtis

Kietasis kuras yra anglis ir rudoji anglis, durpės, naftos skalūnai ir mediena. Šios kuro rūšys yra sudėtingi organiniai junginiai, susidarantys daugiausia iš penkių elementų - anglies C, vandenilio H, deguonies O, sieros S ir azoto N. Kuruose taip pat yra drėgmės ir nedegių mineralų, kurie po degimo susidaro pelenais. Drėgmė ir pelenai yra išorinis kuro balastas, o deguonis ir azotas yra vidiniai.

Pagrindinis degiosios dalies elementas yra anglis, ji lemia didžiausio šilumos kiekio išsiskyrimą. Tačiau kuo didesnė anglies dalis kietajame kure, tuo sunkiau ją uždegti. Degimo metu vandenilis išskiria 4,4 karto daugiau šilumos nei anglis, tačiau jo dalis kietojo kuro sudėtyje yra nedidelė. Deguonis, kuris nėra šilumą generuojantis elementas ir suriša vandenilį bei anglį, sumažina degimo šilumą, todėl yra nepageidaujamas elementas. Ypač daug jame yra durpių ir medienos. Azoto kiekis kietajame kure yra nedidelis, tačiau jis gali susidaryti aplinkai ir žmonėms kenksmingus oksidus. Siera taip pat yra kenksminga priemaiša, ji išskiria mažai šilumos, tačiau susidarę oksidai sukelia katilų metalo koroziją ir atmosferos užterštumą.

Kuro specifikacijos ir jų įtaka degimo procesui

Svarbiausios techninės kuro charakteristikos yra: degimo šiluma, lakiųjų medžiagų išeiga, nelakiųjų likučių (kokso) savybės, pelenų ir drėgmės kiekis.

Kuro degimo šiluma

Kaloringumas yra šilumos kiekis, išsiskiriantis visiškai deginant masės vienetą (kJ / kg) arba kuro tūrį (kJ / m3). Atskirkite didesnę ir mažesnę degimo šilumą. Didžiausia apima šilumą, išsiskiriančią kondensuojant garus, esančius degimo produktuose. Kai kuras deginamas katilo krosnyse, išmetamųjų dujų temperatūra yra tokia, kad drėgmė būtų garinė. Todėl šiuo atveju naudojama mažesnė degimo šiluma, kuri neatsižvelgia į vandens garų kondensacijos šilumą.

Visų žinomų anglies telkinių sudėtis ir grynoji šilumingumas buvo nustatyti ir pateikti apskaičiuotose savybėse.

Lakiųjų medžiagų išsiskyrimas

Kai kietasis kuras kaitinamas be patekimo į orą veikiant aukštai temperatūrai, pirmiausia išsiskiria vandens garai, o tada išsiskiria dujinės medžiagos, vadinamos lakiomis medžiagomis, vykstant šiluminiam molekulių skaidymui.

Lakiųjų medžiagų išsiskyrimas gali vykti 160–1100 ° C temperatūroje, tačiau vidutiniškai - 400–800 ° C temperatūroje. Lakiųjų medžiagų išsiskyrimo pradžios temperatūra, dujinių produktų kiekis ir sudėtis priklauso nuo kuro cheminės sudėties. Kuo chemiškai senesnis kuras, tuo mažesnis lakiųjų išsiskyrimas ir aukštesnė jų išsiskyrimo pradžios temperatūra.

Lakieji lakštai anksčiau užkuria kietąsias daleles ir daro didelę įtaką kuro degimui. Jaunų amžių kuras - durpės, rudoji anglis - lengvai užsidega, greitai ir beveik visiškai dega. Ir atvirkščiai, degalus, turinčius mažai lakiųjų medžiagų, pavyzdžiui, antracitą, sunkiau uždegti, jie dega daug lėčiau ir nedega visiškai (padidėjus šilumos nuostoliams).

Nepastovios likučių (kokso) savybės

Kieta kuro dalis, likusi po išsiskyrimo iš lakiųjų medžiagų, kurią sudaro daugiausia anglis ir mineralinė dalis, vadinama koksu. Kokso likučiai gali būti, atsižvelgiant į organinių junginių, įeinančių į degią masę, savybes: įdegę, silpnai pagardinti (sunaikinti veikiant), milteliški. Antracitas, durpės, ruda anglis suteikia miltelių pavidalo nelakius likučius. Dauguma bituminių anglių yra sukepusios, bet ne visada stipriai. Lipnios arba miltelių pavidalo nelakios liekanos suteikia bitumines anglis, kurių lakiųjų medžiagų išeiga yra labai didelė (42–45%) ir labai maža (mažiau nei 17%).

Kokso likučių struktūra yra svarbi deginant anglį grotelių krosnyse.Degant elektriniuose katiluose, koksas nėra labai svarbus.

Pelenų kiekis

Kietame kure yra daugiausia nedegių mineralinių priemaišų. Tai visų pirma molis, silikatai, geležies piritas, tačiau taip pat gali būti geležies oksidas, sulfatai, geležies karbonatai ir silikatai, įvairių metalų oksidai, chloridai, šarmai ir kt. Dauguma jų kasant iškrenta uolienų pavidalu, tarp kurių yra anglies siūlės, tačiau yra ir mineralinių medžiagų, kurios pateko į degalus iš anglies formuotojų arba keičiant pirminę jo masę.

Deginant kurą, mineralų priemaišos vykdo eilę reakcijų, dėl kurių susidaro kietos nedegios liekanos, vadinamos pelenais. Pelenų svoris ir sudėtis nėra tapatūs degalų mineralinių priemaišų svoriui ir sudėčiai.

Pelenų savybės vaidina svarbų vaidmenį organizuojant katilo ir krosnies darbą. Jos dalelės, kurias nuneša degimo produktai, dideliu greičiu nudilina kaitinamuosius paviršius, o mažu greičiu ant jų nusėda, o tai blogina šilumos perdavimą. Į kaminą išnešti pelenai gali pakenkti aplinkai; norint to išvengti, reikia sumontuoti pelenų surinkėjus.

Svarbi pelenų savybė yra jų lydomumas; jie išskiria ugniai atsparius (aukštesnius nei 1425 ° C), vidutinio lydymosi (1200–1425 ° C) ir mažai lydančius (mažiau nei 1200 ° C) pelenus. Pelenai, kurie praėjo lydymosi stadiją ir virto sukepusia arba lydyta mase, vadinami šlakais. Pelenų lydymo temperatūra yra labai svarbi užtikrinant patikimą krosnies ir katilo paviršių veikimą; teisingai pasirinkus dujų temperatūrą šalia šių paviršių, bus pašalintas šlakelis.

Drėgmės kiekis

Drėgmė yra nepageidaujama kuro sudedamoji dalis, ji kartu su mineralinėmis priemaišomis yra balastas ir sumažina degiosios dalies kiekį. Be to, jis sumažina šiluminę vertę, nes jo garavimui reikalinga papildoma energija.

Kuro drėgmė gali būti vidinė arba išorinė. Išorinė drėgmė yra kapiliaruose arba įstrigusi ant paviršiaus. Su cheminiu amžiumi kapiliarų drėgmės kiekis mažėja. Kuo mažesni kuro gabalėliai, tuo didesnė paviršiaus drėgmė. Vidinė drėgmė patenka į organinę medžiagą.

Drėgmės kiekis degaluose sumažina degimo šilumą ir padidina degalų sąnaudas. Tuo pačiu metu didėja degimo produktų kiekiai, didėja šilumos nuostoliai su išmetamosiomis dujomis ir mažėja katilo bloko efektyvumas. Didelė drėgmė žiemą lemia anglių užšalimą, malimo sunkumus ir srauto sumažėjimą.

Kuro deginimo būdai, atsižvelgiant į krosnies tipą

Pagrindiniai degimo įtaisų tipai:

• daugiasluoksnis,
• kamera.

Sluoksniuotos krosnys yra skirti vienkartiniam kietajam kurui deginti. Jie gali būti tankūs ir skysti. Degant tankiu sluoksniu, degimo oras praeina per sluoksnį, nepaveikdamas jo stabilumo, tai yra, degančių dalelių sunkis viršija dinaminį oro slėgį. Deginant skystojoje lovoje, dėl padidėjusio oro greičio dalelės pereina į „virimo“ būseną. Šiuo atveju vyksta aktyvus oksidatoriaus ir kuro maišymas, dėl kurio suintensyvėja kuro degimas.

AT kamerinės krosnys deginti kietą, susmulkintą kurą, taip pat skystą ir dujinį. Kamerinės krosnys yra skirstomos į ciklonines ir degimo krosnis. Degant liepsnos metu anglies dalelės turėtų būti ne daugiau kaip 100 mikronų, jos dega degimo kameros tūryje. Cikloninis degimas leidžia didesnį dalelių dydį; veikiant išcentrinėms jėgoms, jie išmetami ant krosnies sienų ir visiškai išdegami sūkuriuojant srautu aukštos temperatūros zonoje.

Kuro deginimas. Pagrindiniai proceso etapai

Kietojo kuro deginimo procese galima išskirti tam tikrus etapus: kaitinimas ir drėgmės išgarinimas, lakiųjų medžiagų sublimacija ir kokso likučių susidarymas, lakiųjų ir kokso deginimas ir šlako susidarymas. Šis degimo proceso padalijimas yra gana savavališkas, nes nors šie etapai vyksta nuosekliai, jie iš dalies sutampa. Taigi lakiųjų medžiagų sublimacija prasideda prieš galutinai išgarinant visą drėgmę, lakiosios medžiagos susidaro tuo pačiu metu, kai jų degimo procesas vyksta, lygiai taip pat, kaip koksas liekanų oksidacija prasideda prieš lakiųjų medžiagų degimo pabaigą. po šlako susidarymo gali tekti ir koksas.

Kiekvieno degimo proceso etapo srauto trukmę daugiausia lemia kuro savybės. Kokso degimo stadija trunka ilgiausiai, net ir degalams, turintiems daug lakiųjų išeigų. Įvairūs krosnies darbo veiksniai ir konstrukcijos ypatumai daro didelę įtaką degimo proceso etapų trukmei.

1. Kuro paruošimas prieš uždegimą

Į krosnį patenkantis kuras yra kaitinamas, dėl to, esant drėgmei, jis išgaruoja ir kuras išdžiūsta. Šildymui ir džiovinimui reikalingas laikas priklauso nuo drėgmės kiekio ir temperatūros, kuria degalai tiekiami į degimo įrenginį. Kuro, kuriame yra daug drėgmės (durpių, drėgnų rudų anglių), kaitinimo ir džiovinimo etapai yra gana ilgi.

Kuras tiekiamas į sukrautas krosnis, esant artimai aplinkos temperatūrai. Tik žiemą, kai anglis užšąla, jos temperatūra yra žemesnė nei katilinėje. Kuras deginamas raketinėse ir sūkurinėse krosnyse, smulkinamas ir malamas, kartu džiovinamas karštu oru arba išmetamosiomis dujomis. Kuo aukštesnė įeinančio kuro temperatūra, tuo mažiau laiko ir šilumos reikia norint jį sušildyti iki uždegimo temperatūros.

Kuras džiovinamas krosnyje dėl dviejų šilumos šaltinių: konvekcinės degimo produktų šilumos ir degiklio, pamušalo ir šlako spinduliuojančios šilumos.

Kambarinėse krosnyse šildymas daugiausia atliekamas pirmojo šaltinio sąskaita, tai yra, degimo produktus sumaišant su degalais jo įėjimo vietoje. Todėl vienas iš svarbių kuro įleidimo į krosnį prietaisų projektavimo reikalavimų yra užtikrinti intensyvų degimo produktų siurbimą. Aukštesnė temperatūra krosnyje taip pat prisideda prie trumpesnio kaitinimo ir džiūvimo laiko. Šiuo tikslu, deginant kurą, pradedant lakiųjų medžiagų išsiskyrimą aukštoje temperatūroje (daugiau kaip 400 ° C), kamerų krosnyse gaminami padegamieji diržai, tai yra, jie uždaro apsauginius vamzdžius ugniai atspariomis šilumą izoliuojančiomis medžiagomis. siekiant sumažinti jų šilumos suvokimą.

Deginant degalus lovoje, kiekvieno tipo šilumos šaltinių vaidmenį lemia krosnies konstrukcija. Krosnyse su grandininėmis grotelėmis šildymas ir džiovinimas daugiausia atliekamas dėl skleidžiamos degiklio šilumos. Krosnyse su fiksuotomis grotelėmis ir kuro tiekimu iš viršaus šildymas ir džiovinimas vyksta dėl degimo produktų judėjimo per sluoksnį iš apačios į viršų.

Šildant aukštesnėje nei 110 ° C temperatūroje prasideda organinis medžiagų, sudarančių degalus, terminis skaidymas. Mažiausiai stiprūs junginiai yra tie, kuriuose yra didelis deguonies kiekis. Šie junginiai suyra santykinai žemoje temperatūroje, susidarant lakiosioms medžiagoms ir kietai liekanai, kurią sudaro daugiausia anglis.

Jaunos cheminės sudėties kuro, kuriame yra daug deguonies, dujinių medžiagų išsiskyrimo pradžios temperatūra yra žema ir jų procentas yra didesnis. Kuro, kuriame yra mažai deguonies junginių, lakumas yra mažas ir pliūpsnio temperatūra didesnė.

Kietojo kuro molekulių, kurios lengvai suyra kaitinant, kiekis taip pat turi įtakos nelakiųjų liekanų reaktyvumui.Pirma, degiosios masės skilimas vyksta daugiausia ant išorinio kuro paviršiaus. Toliau kaitinant, kuro dalelių viduje pradeda vykti pirogenetinės reakcijos, jose padidėja slėgis ir lūžta išorinis apvalkalas. Deginant kurą, kurio lakiųjų medžiagų išeiga yra didelė, kokso likučiai tampa porėti ir turi didesnį paviršių, palyginti su tankiomis kietomis liekanomis.

2. Dujinių junginių ir kokso degimo procesas

Tikrasis kuro deginimas prasideda lakiųjų medžiagų uždegimu. Kuro paruošimo laikotarpiu vyksta išsišakojusios dujinių medžiagų oksidacijos grandinės reakcijos, iš pradžių šios reakcijos vyksta mažu greičiu. Išsiskyrusi šiluma suvokiama krosnies paviršiais ir iš dalies kaupiama judančių molekulių energijos pavidalu. Dėl pastarojo padidėja grandininių reakcijų greitis. Esant tam tikrai temperatūrai, oksidacijos reakcijos vyksta tokiu greičiu, kad išsiskyrusi šiluma visiškai padengtų šilumos absorbciją. Ši temperatūra yra pliūpsnio temperatūra.

Uždegimo temperatūra nėra pastovi, ji priklauso tiek nuo kuro savybių, tiek nuo sąlygų uždegimo zonoje, vidutiniškai ji yra 400–600 ° C. Uždegus dujinį mišinį, tolesnis oksidacijos reakcijų paspartėjimas sukelia temperatūros padidėjimą. Norint palaikyti degimą, reikia nuolat tiekti oksidatorių ir degias medžiagas.

Užsidegus dujinėms medžiagoms, kokso dalelė apgaubiama ugnies gaubtu. Koksas pradedamas deginti, kai lakiųjų medžiagų degimas baigiasi. Kietoji dalelė įkaista iki aukštos temperatūros, o mažėjant lakiųjų medžiagų kiekiui, ribinio degančio sluoksnio storis mažėja, deguonis pasiekia karštą anglies paviršių.

Koksas pradedamas deginti esant 1000 ° C temperatūrai ir yra ilgiausias procesas. Priežastis ta, kad, pirma, deguonies koncentracija mažėja, antra, nevienalytės reakcijos vyksta lėčiau nei vienalytės. Dėl to kietojo kuro dalelės degimo trukmę daugiausia lemia kokso liekanų degimo trukmė (apie 2/3 viso laiko). Kuro, kurio lakiųjų medžiagų išeiga yra didelė, kietos liekanos yra mažesnės nei ½ pradinės dalelių masės, todėl jų degimas vyksta greitai, o degimo galimybė yra maža. Chemiškai senas kuras turi tankią dalelę, kurios deginimas užtrunka beveik visą laiką, praleistą krosnyje.

Daugumos kietojo kuro kokso liekanas daugiausia sudaro ir kai kurių rūšių anglis. Kietosios anglies degimas vyksta susidarant anglies monoksidui ir anglies dioksidui.

Optimalios šilumos išsklaidymo sąlygos

Optimalių anglies deginimo sąlygų sukūrimas yra teisingo kietojo kuro deginimo katilinėse technologinio metodo sukūrimo pagrindas. Didžiausią šilumos išsiskyrimą krosnyje gali turėti įtakos šie veiksniai: temperatūra, oro perteklius, pirminio ir antrinio mišinio susidarymas.

Temperatūra... Šilumos išsiskyrimas deginant kurą labai priklauso nuo krosnies temperatūros režimo. Esant sąlyginai žemai temperatūrai, degiklio šerdyje įvyksta nepilnas degių medžiagų degimas, degimo produktuose lieka anglies monoksidas, vandenilis ir angliavandeniliai. Esant 1000–1800–2000 ° C temperatūrai, galima visiškai deginti kurą.

Oro perteklius... Savitoji šilumos gamyba pasiekia maksimalią vertę visiškai degant ir esant pertekliniam oro santykiui. Sumažėjus pertekliniam oro santykiui, šilumos išsiskyrimas mažėja, nes dėl deguonies trūkumo oksiduojasi mažiau degalų. Temperatūros lygis mažėja, reakcijos greičiai mažėja, o tai labai sumažina šilumos išsiskyrimą.

Didesnis nei vieno oro pertekliaus santykio padidėjimas sumažina šilumos gamybą dar labiau nei oro trūkumas.Realiomis kuro deginimo katilo krosnyse ribinės šilumos išsiskyrimo vertės nepasiekiamos, nes degimas yra ne visiškas. Tai daugiausia priklauso nuo to, kaip organizuojami mišinio susidarymo procesai.

Maišymo procesai... Kamerinėse krosnyse pirminis maišymas pasiekiamas džiovinant ir sumaišant kurą su oru, tiekiant dalį oro (pirminį) į paruošimo zoną, sukuriant plačiai atidarytą degiklį su plačiu paviršiumi ir didelę turbulizaciją, naudojant pašildytą orą.

Sluoksniuotose krosnyse pagrindinė maišymo užduotis yra tiekti reikiamą oro kiekį į skirtingas grotelių degimo zonas.

Siekiant užtikrinti nepilno degimo ir kokso dujinių produktų sudeginimą, organizuojami antrinio mišinio susidarymo procesai. Šiuos procesus palengvina: antrinio oro tiekimas dideliu greičiu, tokios aerodinamikos sukūrimas, kai degiklis pasiekia tolygų visos krosnies užpildymą ir dėl to dujų ir kokso dalelių buvimo krosnyje laiką. dideja.

3. Šlako susidarymas

Kietojo kuro degiosios masės oksidacijos procese reikšmingi pokyčiai vyksta ir mineralinėse priemaišose. Mažai tirpstančios medžiagos ir lydiniai, kurių lydymosi temperatūra yra maža, ištirpdo ugniai atsparius junginius.

Normali katilų darbo sąlyga yra nenutrūkstamas degimo produktų ir susidariusių šlakų pašalinimas.

Degant sluoksniui, dėl šlako susidarymo gali atsirasti mechaninis degimas - mineralinės priemaišos apgaubia nesudegusias kokso daleles, arba klampūs šlakai gali užblokuoti oro praėjimą, blokuoti deguonies patekimą į degantį koksą. Norint sumažinti degimą, naudojamos įvairios priemonės - krosnyse su grandininėmis grotomis padidinamas laikas, praleistas ant šlako grotelių, ir dažnai atliekamas skutimas.

Sluoksniuotose krosnyse šlakas pašalinamas sausu pavidalu. Kamerinėse krosnyse šlakas gali būti sausas arba skystas.

Taigi kuro deginimas yra sudėtingas fizikocheminis procesas, kuriam įtakos turi daugybė skirtingų veiksnių, tačiau projektuojant katilus ir krosnis reikia atsižvelgti į visus juos.

Degimas - benzinas

Deginant benziną su detonacija, atsiranda aštrių metalinių smūgių, juodi dūmai ant išmetamųjų dujų, padidėja benzino sąnaudos, sumažėja variklio galia ir kiti neigiami reiškiniai.

Benzino degimas variklyje taip pat priklauso nuo oro pertekliaus santykio. Esant a 0 9 - j - 1 1 vertėms, prieš liepsną oksidacijos procesai darbiniame mišinyje yra didžiausi. Todėl esant šioms a reikšmėms susidaro palankiausios sąlygos detonacijai pradėti.

Deginant benziną, bendra tokių teršalų masė žymiai padidėjo, kartu perskirstant jų kiekį. Benzeno procentas automobilių išmetamųjų dujų kondensate buvo maždaug 1–7 kartus didesnis nei benzino; tolueno kiekis buvo 3 kartus didesnis, o ksileno - 30 kartų. Yra žinoma, kad šiuo atveju susidaro deguonies junginiai, ir labai padidėja jonų skaičius, būdingas sunkesniems nesočiųjų olefino ar cikloparafino ir acetileno ar dieno serijų junginiams, ypač pastariesiems. Paprastai kalbant, Haagen-Smit kameros pakeitimai buvo panašūs į pakeitimus, reikalingus tipiškų transporto priemonių išmetamųjų dujų mėginių sudėčiai padaryti panašią į Los Andželo smogo mėginį.

Benzino kaloringumas priklauso nuo jo cheminės sudėties. Todėl angliavandeniliuose, kuriuose gausu vandenilio (pavyzdžiui, parafininių), yra didelė degimo šilumos masė.

Benzino degimo produktai vidaus degimo variklyje išilgai politropo n1 27 išsiplečia nuo 30 iki 3. Pradinė dujų temperatūra yra 2100 C; 1 kg benzino degimo produktų masė yra tokia: CO23 135 kg, H2 1 305 kg, O20 34 kg, N2 12 61 kg.Nustatykite šių dujų plėtimosi darbą, jei tuo pačiu metu į cilindrą tiekiama 2 g benzino.

Deginant benziną iš šiluminės elektrinės, susidaro anglies nuosėdos, kuriose yra švino oksido.

Deginant benziną stūmokliniuose vidaus degimo varikliuose, beveik visi susidarę produktai išsiskiria su išmetamosiomis dujomis. Tik santykinai nedidelė neužbaigto kuro ir naftos degimo produktų dalis, nedidelis kiekis neorganinių junginių, susidarančių iš elementų, įneštų su kuru, oru ir nafta, yra nusodinami anglies nuosėdų pavidalu.

Degant benzinui tetraetilo švinu, matyt, susidaro švino oksidas, kuris lydosi tik esant 900 C temperatūrai ir gali išgaruoti esant labai aukštai temperatūrai, viršydamas vidutinę variklio cilindro temperatūrą. Siekiant išvengti švino oksido nusėdimo variklyje, į etilo skystį įleidžiamos specialios medžiagos - valikliai. Halogeninti angliavandeniliai naudojami kaip valikliai. Paprastai tai yra junginiai, turintys bromo ir chloro, kurie taip pat degina ir suriša šviną naujuose bromido ir chlorido junginiuose.

Deginant benziną iš šiluminės elektrinės, susidaro anglies nuosėdos, kuriose yra švino oksido.

Degant benzinui, kuriame yra gryno TPP, variklyje nusėda švino junginių plokštelė. Skystojo etilo R-9 etilo sudėtis (pagal masę): tetraetilo švinas 54 0%, brometanas 33 0%, monochlorinaftalenas 6 8 0 5%, užpildas - aviacija - benzinas - iki 100%; dažyti tamsiai raudonai 1 g 1 kg mišinio.

Deginant benziną, kuriame yra TPP, variklyje susidaro mažo lakumo fistulės oksidas; Kadangi švino oksido lydymosi temperatūra yra gana aukšta (888), dalis jo (apie 10%, skaičiuojant švino su benzinu) nusėda kaip kietos liekanos ant degimo kameros sienelių, žvakių ir vožtuvų, o tai lemia greitas variklio gedimas.

Deginant benziną automobilio variklyje, susidaro ir mažesnės molekulės, o išsiskyrusi energija pasiskirsto didesniu tūriu.

Degant benzinui kaitinamos dujos teka aplink šilumokaitį 8 (viduje iš degimo kameros šono ir toliau, pro langus 5 išorėje, einančios per išmetamųjų dujų kamerą 6) ir šildo orą šilumokaičio kanale. Po to karštos išmetamosios dujos tiekiamos per išmetimo vamzdį 7 po karteriu ir kaitina variklį iš išorės, o karštas oras iš šilumokaičio tiekiamas per alsuoklį į karterį ir kaitina variklį iš vidaus. Praėjus 1 5 - 2 minutėms nuo kaitinimo pradžios, kaitinimo žvakė išjungiama ir degimas šildytuve tęsiasi jam nedalyvaujant. Praėjus 7–13 minučių nuo to momento, kai gauna impulsą užvesti variklį, karteryje esanti alyva sušyla iki 30 C temperatūros (esant aplinkos temperatūrai iki –25 C), o įrenginio paleidimo impulsai yra tiekiamas, po to šildytuvas išjungiamas.

Degimo temperatūra

Šilumos inžinerijoje išskiriamos šios dujų degimo temperatūros: šilumos išeiga, kalorimetrinė, teorinė ir faktinė (apskaičiuota). Šildymo galia tx yra maksimali visiško dujų degimo produktų temperatūra adiabatinėmis sąlygomis, kai oro pertekliaus koeficientas a = 1,0 ir kai dujų ir oro temperatūra lygi 0 ° C:

tx = Qh / (IVcv) (8,11)

kur QH yra mažiausia dujų kaloringumas, kJ / m3; IVcp - anglies dvideginio, vandens garų ir azoto tūrio, susidariusio deginant 1 m3 dujų (m3 / m3), ir jų vidutinių tūrinių šiluminių pajėgumų, esant pastoviam slėgiui, temperatūros intervale nuo 0 ° С iki tx (kJ / (m3 * ° С).

Dėl dujų šiluminės talpos netolygumo šilumos galia nustatoma nuoseklių aproksimacijų metodu. Kaip pradinis parametras imama gamtinių dujų vertė (= 2000 ° C), kai a = 1,0, pagal lentelę nustatomi degimo produktų komponentų tūriai.8.3, nustatoma jų vidutinė šiluminė galia ir tada pagal (8.11) formulę apskaičiuojamas dujų šiluminis pajėgumas. Jei dėl skaičiavimo paaiškėja, kad ji yra žemesnė arba aukštesnė už priimtą, tada nustatoma kitokia temperatūra ir skaičiavimas pakartojamas. Paprastų ir sudėtingų dujų šiluminė galia deginant sausame ore yra nurodyta lentelėje. 8.5. Deginant dujas atmosferos ore, kuriame yra apie 1 masės%. % drėgmės, šilumos gamyba sumažėja 25-30 ° С.

Kalorimetrinė degimo temperatūra tK yra temperatūra, nustatoma neatsižvelgiant į vandens garų ir anglies dioksido disociaciją, bet į faktinę pradinę dujų ir oro temperatūrą. Nuo šiluminės galios tx jis skiriasi tuo, kad dujų ir oro temperatūra, taip pat oro pertekliaus koeficientas a yra paimami iš jų faktinių verčių. TK galite nustatyti pagal formulę:

tк = (Qн + qphys) / (ΣVcp) (8.12)

kur qphys yra dujų ir oro šilumos kiekis (fizinė šiluma), matuojamas nuo 0 ° C, kJ / m3.

Natūralios ir suskystintos naftos dujos paprastai nėra kaitinamos prieš deginimą, o jų tūris, palyginti su degimo oro kiekiu, yra nedidelis.

8.3 lentelė.

Vidutinis dujų tūrinis tūrinis tūris, kJ / (m3 • ° С)

Todėl, nustatant kalorimetrinę temperatūrą, galima nepaisyti dujų šilumos kiekio. Deginant mažo kaloringumo dujas (generatorių, aukštakrosnę ir kt.), Jų šilumos kiekis (ypač kaitinamas prieš deginant) labai reikšmingai veikia kalorimetrinę temperatūrą.

Vidutinės sudėties gamtinių dujų ore, kurio temperatūra 0 ° C ir 1% drėgmė, kalorimetrinės temperatūros priklausomybė nuo perteklinio oro koeficiento a pateikta lentelėje. 8.5, SND, kai jos deginamos sausame ore - lentelėje. 8.7. Lentelės duomenys. 8.5-8.7 galima nustatyti pakankamai tiksliai nustatant kitų gamtinių dujų, kurių sudėtis yra gana panaši, ir beveik bet kokios sudėties angliavandenilių dujų degimo kalorimetrinę temperatūrą. Jei reikia gauti aukštą temperatūrą deginant dujas su mažais pertekliniais oro koeficientais, taip pat norint padidinti krosnių efektyvumą, praktiškai oras pašildomas, dėl kurio padidėja kalorimetrinė temperatūra (žr. 8.6 lentelę). .

8.4 lentelė.

Dujų šildymo pajėgumas sausame ore

8.5 lentelė.

Kalorimetrinė ir teorinė gamtinių dujų degimo temperatūra ore, kai t = 0 ° С ir drėgmė 1% *, atsižvelgiant į oro pertekliaus koeficientą a

>

Teorinė degimo temperatūra tT yra maksimali temperatūra, nustatyta panašiai kaip kalorimetrinė temperatūra tK, tačiau koreguojant anglies dvideginio ir vandens garų disociacijos endotermines (reikalaujančias šilumos) reakcijas, didinant tūrį:

СО2 ‹–› СО + 0,5О2 - 283 mJ / mol (8,13)

Н2О ‹–› Н2 + 0,5О2 - 242 mJ / mol (8,14)

Esant aukštai temperatūrai, atsiribojus, gali susidaryti atominės vandenilio, deguonies ir OH hidroksilo grupės. Be to, deginant dujas, visada susidaro šiek tiek azoto oksido. Visos šios reakcijos yra endoterminės ir lemia degimo temperatūros sumažėjimą.

8.6 lentelė.

Kalorimetrinė gamtinių dujų degimo temperatūra t, ° С, priklausomai nuo sauso oro pertekliaus ir jo temperatūros santykio (suapvalintos vertės)

8.7 lentelė.

Komercinio propano kalorimetrinė degimo temperatūra tK sausame ore, kai t = 0 ° С, atsižvelgiant į oro pertekliaus koeficientą a

Teorinę degimo temperatūrą galima nustatyti pagal šią formulę:

tT = (Qн + qphys - qdis) / (ΣVcp) (8,15)

kur qduc yra visos šilumos sąnaudos degimo produktuose disocijuojant СО2 ir Н2О, kJ / m3; IVcp - degimo produktų tūrio ir vidutinio šiluminio pajėgumo sandauga, atsižvelgiant į disociaciją 1 m3 dujų.

Kaip matote iš lentelės. 8.8, esant temperatūrai iki 1600 ° C, disociacijos laipsnio galima nepaisyti, o teorinę degimo temperatūrą galima laikyti lygią kalorimetrinei temperatūrai. Esant aukštesnei temperatūrai, atsiribojimo laipsnis gali žymiai sumažinti temperatūrą darbo vietoje. Praktiškai tam ypatingo poreikio nėra, teorinė degimo temperatūra turi būti nustatyta tik aukštos temperatūros krosnims, veikiančioms iš anksto pašildytam orui (pavyzdžiui, atviro židinio krosnims). Katilinėms to nereikia.

Faktinė (apskaičiuota) degimo produktų temperatūra td yra temperatūra, pasiekiama realiomis sąlygomis karščiausiame liepsnos taške. Jis yra mažesnis už teorinį ir priklauso nuo šilumos nuostolių aplinkai, šilumos perdavimo iš degimo zonos laipsnio, degimo proceso ilgio ir kt. Nuo temperatūros krosnyse įvedus eksperimentiškai nustatė korekcijos koeficientus į juos:

td = t (8,16)

kur n - t. n. pirometrinis koeficientas:

• aukštos kokybės šiluminėms ir šildymo krosnims su šilumos izoliacija - 0,75-0,85;
• sandarioms krosnims be šilumos izoliacijos - 0,70-0,75;
• ekranuotoms katilo krosnims - 0,60-0,75.

Praktiškai būtina žinoti ne tik aukščiau nurodytas adiabatines degimo temperatūras, bet ir maksimalias liepsnos temperatūras. Jų apytikslės vertės dažniausiai nustatomos eksperimentiškai spektrografiniais metodais. Didžiausia temperatūra, kylanti laisvoje liepsnoje 5–10 mm atstumu nuo kūginės degimo fasado viršaus, pateikiama lentelėje. 8.9. Pateiktų duomenų analizė rodo, kad maksimalios liepsnos temperatūros yra mažesnės nei šilumos išeiga (dėl šilumos sunaudojimo H2O ir CO2 disociacijai ir šilumos pašalinimo iš liepsnos zonos).

• namai
• Katalogas
• Dujų degimo charakteristikos
• Degimo temperatūra

Degimas - naftos produktas

Naftos produktų deginimas cisternų krantinėje pašalinamas nedelsiant tiekiant putas.

Naftos produktų degimas cisternų krantinėje pašalinamas nedelsiant tiekiant putas.

Deginant naftos produktus, jų virimo temperatūra (žr. 69 lentelę) palaipsniui didėja dėl vykstančios frakcinės distiliacijos, dėl kurios pakyla ir viršutinio sluoksnio temperatūra.

Deginant alyvą bakelyje, viršutinė viršutinės bako juostos dalis yra veikiama liepsnos. Deginant alyvą žemesniame lygyje, laisvos bako pusės, besiliečiančios su liepsna, aukštis gali būti didelis. Šiuo degimo režimu rezervuaras gali sugriūti. Vanduo iš priešgaisrinių purkštukų ar stacionarių drėkinimo žiedų, nukritęs ant bako viršutinių sienelių išorinės dalies, juos atvėsina (6 pav.).15.1), tokiu būdu užkertant kelią avarijai ir patekus alyvai į pylimą, sukuriamos palankesnės sąlygos naudoti oro-mechanines putas.

Naftos produktų ir jų mišinių degimo tyrimo rezultatai yra įdomūs.

Jos temperatūra degant naftos produktams yra: benzinas 1200 C, traktoriaus žibalas 1100 C, dyzelinis kuras 1100 C, žalia nafta 1100 C, mazutas 1000 C. Degant medienai rietuvėse, turbulentinės liepsnos temperatūra siekia 1200 - 1300 C.

Ypač dideli naftos produktų degimo ir jų gesinimo fizikos tyrimai buvo atlikti per pastaruosius 15 metų Centriniame priešgaisrinės gynybos tyrimų institute (TsNIIPO), SSRS mokslų akademijos energetikos institute (ENIN) ir daugybė kitų tyrimų ir švietimo institutų.

Neigiamos katalizės pavyzdys yra naftos produktų degimo slopinimas pridedant halogenintų angliavandenilių.

Deginant naftos produktus, kurių pliūpsnio temperatūra yra 120 C ir aukštesnė, vanduo skatina putojimą ir emulsijų susidarymą. Emulsija, dengianti skysčio paviršių, izoliuoja jį nuo ore esančio deguonies, taip pat neleidžia iš jo išeiti garams.

Suskystintų angliavandenilių dujų deginimas izoterminėse talpyklose nesiskiria nuo naftos produktų degimo. Degimo greitį šiuo atveju galima apskaičiuoti pagal (13) formulę arba nustatyti eksperimentiškai. Suskystintų dujų degimo izoterminėmis sąlygomis ypatumas yra tas, kad visos skysčio masės temperatūra rezervuare yra lygi virimo temperatūrai atmosferos slėgyje. Vandeniliui, metanui, etanui, propanui ir butanui ši temperatūra atitinkamai yra - 252, - 161, - 88, - 42 ir 0 5 C.

Tyrimai ir gaisrų gesinimo praktika parodė, kad norint sustabdyti naftos produkto degimą, putplastis turi visiškai padengti visą savo paviršių tam tikro storio sluoksniu. Visos putos su mažu išsiplėtimo greičiu yra neveiksmingos gesinant naftos produktų gaisrus cisternose esant žemesniam potvynių lygiui. Putos, nukritusios iš didelio aukščio (6 - 8 m) ant kuro paviršiaus, panardinamos ir apgaubiamos kuro plėvele, perdega arba greitai subyra. Tik putas, kurių daugybė yra 70 - 150, galima mesti į degantį baką su šarnyru.