Suhu pembakaran minyak tanah di udara

Kestabilan kimia

Dengan mempertimbangkan sifat kimia petrol, perlu difokuskan pada berapa lama komposisi hidrokarbon tidak akan berubah, kerana dengan penyimpanan yang lama, komponen yang lebih ringan hilang dan prestasi akan berkurang.
Khususnya, masalahnya adalah serius jika bahan bakar kelas lebih tinggi (AI 95) diperoleh dari petrol dengan bilangan oktan minimum dengan menambahkan propana atau metana ke dalam komposisinya. Sifat anti ketukan mereka lebih tinggi daripada isooctane, tetapi ia juga hilang serta merta.

Menurut GOST, komposisi kimia bahan bakar mana-mana jenama mesti tidak berubah selama 5 tahun, tertakluk kepada peraturan penyimpanan. Tetapi sebenarnya, selalunya bahan bakar yang baru dibeli sudah mempunyai nombor oktan di bawah yang ditentukan.

Penjual yang tidak bertanggungjawab harus disalahkan dalam hal ini, yang menambahkan gas cecair ke bekas dengan bahan bakar, masa penyimpanannya telah tamat, dan kandungannya tidak memenuhi kehendak GOST. Biasanya, jumlah gas yang berbeza ditambahkan pada bahan bakar yang sama untuk mendapatkan nombor oktana 92 ​​atau 95. Pengesahan muslihat tersebut adalah bau gas yang tajam di stesen pengisian.

Kaedah penentuan titik kilat

Terdapat kaedah wadah terbuka dan tertutup (bekas untuk produk minyak). Suhu yang diperoleh berbeza kerana jumlah wap terkumpul.

Kaedah terbuka boleh merangkumi:

1. Membersihkan petrol dari kelembapan menggunakan natrium klorida.
2. Mengisi wadah ke tahap tertentu.
3. Memanaskan bekas ke suhu 10 darjah di bawah hasil yang diharapkan.
4. Pencucuhan pembakar gas di atas permukaan.
5. Pada saat pencucuhan, titik nyala direkodkan.

Kaedah tutup tertutup berbeza kerana petrol di dalam bekas sentiasa dicampur. Apabila penutup dibuka, api dinyalakan secara automatik.

Alat titik kilat terdiri daripada komponen berikut:

• pemanas elektrik (kuasa dari 600 watt);
• kapasiti 70 mililiter;
• pengadun tembaga;
• penyala elektrik atau gas;
• termometer.

Bergantung pada hasilnya, bahan mudah terbakar dikelaskan:

• sangat berbahaya (pada titik kilat di bawah -200C);
• berbahaya (dari -200C hingga + 230C);
• berbahaya pada suhu tinggi (dari 230C hingga 610C).

Kelajuan - Pembakaran - Bahan Api

Berapakah kos sebenar petrol 1 liter
Kadar pembakaran bahan api meningkat dengan sangat besar jika campuran yang mudah terbakar berada dalam gerakan pusaran kuat (bergelora). Oleh itu, intensiti pemindahan haba bergelora dapat jauh lebih tinggi daripada penyebaran molekul.

Kadar pembakaran bahan bakar bergantung pada sejumlah alasan yang dibahas kemudian dalam bab ini dan, khususnya, pada kualiti pencampuran bahan bakar dengan udara. Kadar pembakaran bahan api ditentukan oleh jumlah bahan bakar yang dibakar per unit masa.

Kadar pembakaran bahan bakar dan, akibatnya, kadar pelepasan haba ditentukan oleh ukuran permukaan pembakaran. Debu arang batu dengan ukuran zarah maksimum 300 - 500 mikron mempunyai permukaan pembakaran puluhan ribu kali lebih besar daripada bahan bakar parut berantai kasar.

Kadar pembakaran bahan bakar bergantung pada suhu dan tekanan di ruang pembakaran, meningkat dengan kenaikannya. Oleh itu, selepas pencucuhan, kadar pembakaran meningkat dan menjadi sangat tinggi di hujung ruang pembakaran.

Kelajuan pembakaran bahan bakar juga dipengaruhi oleh kelajuan mesin. Dengan peningkatan jumlah putaran, tempoh fasa akan berkurang.

Turbulensi aliran gas secara mendadak meningkatkan laju pembakaran bahan bakar disebabkan oleh peningkatan luas permukaan pembakaran dan kecepatan perambatan depan api dengan peningkatan dalam laju pemindahan haba.

Semasa menggunakan campuran tanpa lemak, kadar pembakaran diperlahankan. Oleh itu, jumlah haba yang dikeluarkan oleh gas ke bahagian meningkat dan enjin terlalu panas. Tanda-tanda campuran yang berlebihan adalah kilatan di karburator dan manifestasi pengambilan.

Turbulensi aliran gas secara mendadak meningkatkan kadar pembakaran bahan bakar kerana peningkatan luas permukaan pembakaran dan kelajuan perambatan depan api kerana peningkatan kadar pemindahan haba.

Alkana normal mempunyai bilangan cetane maksimum, yang mencirikan kadar pembakaran bahan bakar dalam mesin.

Komposisi campuran kerja sangat mempengaruhi kadar pembakaran bahan bakar di dalam mesin. Keadaan ini berlaku pada koefisien.

Pengaruh kualiti pengembangan proses pembakaran ditentukan oleh kadar pembakaran bahan bakar pada fasa utama. Apabila sejumlah besar bahan bakar dibakar dalam fasa ini, nilai pz dan Tz meningkat, proporsi bahan bakar selepas pembakaran menurun semasa proses pengembangan, dan indeks polytrope nz menjadi lebih besar. Perkembangan proses ini sangat disukai, kerana penggunaan haba terbaik dicapai.

Dalam proses kerja mesin, nilai kadar pembakaran bahan api sangat penting. Kadar pembakaran difahami sebagai jumlah (jisim) bahan api yang bertindak balas (pembakaran) per unit masa.

Sejumlah fenomena umum menunjukkan bahawa kadar pembakaran bahan bakar dalam enjin cukup semula jadi, bukan secara rawak. Ini ditunjukkan oleh kebolehulangan putaran yang kurang jelas dalam silinder mesin, yang, sebenarnya, menentukan operasi enjin yang stabil. Dalam enjin yang sama, sifat pembakaran berlarutan selalu diperhatikan dengan campuran tanpa lemak. Kerja keras mesin, yang berlaku pada kadar tindak balas pembakaran yang tinggi, diperhatikan, sebagai peraturan, pada mesin diesel tanpa pemampat, dan kerja lembut - di dalam mesin dengan pencucuhan dari percikan elektrik. Ini menunjukkan bahawa pembentukan campuran dan penyalaan yang berbeza secara asasnya menyebabkan perubahan kadar pembakaran secara berkala. Dengan peningkatan jumlah putaran mesin, jangka masa pembakaran menurun dalam masa, dan pada sudut putaran poros engkol, ia meningkat. Keluk kinetik dalam proses pembakaran dalam mesin serupa dengan lengkung kinetik sejumlah tindak balas kimia yang tidak berkaitan langsung dengan enjin dan berlaku dalam keadaan yang berbeza.

Eksperimen menunjukkan pergantungan intensiti pemindahan haba berseri pada kadar pembakaran bahan bakar. Dengan pembakaran yang cepat di akar obor, suhu yang lebih tinggi berkembang dan pemindahan haba semakin meningkat. Ketidaktentuan medan suhu, bersama dengan kepekatan zarah pemancar yang berlainan, menyebabkan tahap kehitaman nyalaan tidak sesuai. Semua perkara di atas menimbulkan kesukaran besar untuk penentuan analisis suhu radiator dan tahap kehitaman relau.

Dengan api laminar (lihat Bahagian 3 untuk keterangan lebih lanjut), kadar pembakaran bahan api tetap dan Q 0; proses pembakaran senyap. Walau bagaimanapun, jika zon pembakaran bergelora, dan ini adalah perkara yang sedang dipertimbangkan, maka walaupun penggunaan bahan bakar tetap rata-rata, kadar pembakaran tempatan berubah mengikut masa dan untuk elemen isipadu kecil Q.Q. Pergolakan terus mengganggu nyalaan; pada saat tertentu, pembakaran dibatasi oleh nyalaan ini atau serangkaian api yang menempati kedudukan rawak di zon pembakaran.

Bahan api gas

Bahan bakar gas adalah campuran pelbagai gas: metana, etilena dan hidrokarbon lain, karbon monoksida, karbon dioksida atau karbon dioksida, nitrogen, hidrogen, hidrogen sulfida, oksigen dan gas lain, serta wap air.

Metana (CH4) adalah penyusun utama banyak gas asli. Kandungannya dalam gas asli mencapai 93 ... 98%. Pembakaran 1 m3 pelepasan metana ~ 35 800 kJ haba.

Bahan bakar gas juga boleh mengandungi sejumlah kecil etilena (C2H4). Pembakaran 1 m3 etilena memberikan ~ 59,000 kJ haba.

Selain metana dan etilena, bahan bakar gas juga mengandungi sebatian hidrokarbon, seperti propana (C3H8), butana (C4H10), dan lain-lain. Pembakaran hidrokarbon ini menghasilkan lebih banyak haba daripada pembakaran etilena, tetapi jumlahnya tidak signifikan dalam gas yang mudah terbakar .

Hidrogen (H2) 14.5 kali lebih ringan daripada udara. Pembakaran 1 m3 hidrogen membebaskan ~ 10 800 kJ haba. Banyak gas yang mudah terbakar, selain gas oven kok, mengandungi hidrogen dalam jumlah yang sedikit. Dalam gas oven kok, kandungannya boleh mencapai 50 ... 60%.

Karbon monoksida (CO) adalah komponen mudah terbakar gas tanur letupan. Pembakaran 1 m3 gas ini menghasilkan ~ 12,770 kJ haba. Gas ini tidak berwarna, tidak berbau dan sangat toksik.

Hidrogen sulfida (H2S) adalah gas berat dengan bau yang tidak menyenangkan dan sangat beracun. Dengan adanya hidrogen sulfida dalam gas, kakisan bahagian logam dari relau dan saluran paip gas meningkat. Kesan berbahaya hidrogen sulfida ditingkatkan dengan adanya oksigen dan kelembapan di dalam gas. Pembakaran 1 m3 pelepasan hidrogen sulfida ~ 23 400 kJ haba.

Gas selebihnya: CO2, N2, O2 dan wap air adalah komponen pemberat, kerana dengan peningkatan kandungan gas-gas ini dalam bahan bakar, kandungan komponennya yang mudah terbakar berkurang. Kehadiran mereka menyebabkan penurunan suhu pembakaran bahan bakar. Kandungan> 0,5% oksigen bebas dalam bahan bakar gas dianggap berbahaya kerana keselamatan.

Mendidih - petrol

Nombor oktan Komposisi petrol

Bensin mula mendidih pada suhu yang agak rendah dan berlangsung dengan sangat intensif.

Hujung takat didih petrol tidak dinyatakan.

Permulaan pendidihan petrol berada di bawah 40 C, hujungnya 180 C, suhu permulaan penghabluran tidak lebih tinggi daripada 60 C. Keasidan petrol tidak melebihi 1 mg / 100 ml.

Titik didih akhir petrol mengikut GOST ialah 185 C, dan yang sebenarnya ialah 180 C.

Titik didih akhir petrol adalah suhu di mana bahagian standard (100 ml) petrol ujian disulingkan sepenuhnya (direbus) dari termos kaca di mana ia diletakkan ke dalam peti sejuk-penerima.

Titik didih akhir petrol tidak boleh melebihi 200 - 225 C. Untuk petrol petrol, titik didih akhir jauh lebih rendah, mencapai dalam beberapa kes hingga 120 C.

MPa, titik didih petrol ialah 338 K, jisim molar purata ialah 120 kg / kmol, dan haba pengewapan adalah 252 kJ / kg.

Titik didih awal petrol, contohnya 40 untuk petrol penerbangan, menunjukkan adanya pecahan ringan, didih rendah, tetapi tidak menunjukkan kandungannya. Titik didih pecahan 10% pertama, atau suhu permulaan, mencirikan sifat permulaan petrol, turun naiknya, dan juga kecenderungan untuk membentuk kunci gas dalam sistem bekalan petrol. Semakin rendah titik didih pecahan 10%, semakin mudah untuk menghidupkan mesin, tetapi juga semakin besar kemungkinan pembentukan kunci gas, yang dapat menyebabkan gangguan dalam bekalan bahan bakar dan bahkan menghentikan mesin. Titik didih pecahan permulaan yang terlalu tinggi menyukarkan menghidupkan mesin pada suhu persekitaran rendah, yang menyebabkan kehilangan petrol.

Penurunan akhir titik didih pembaharuan petrol menyebabkan kemerosotan daya tahan letupan. Penyelidikan dan pengiraan ekonomi diperlukan untuk mengatasi masalah ini.Perlu diingatkan bahawa dalam praktik asing sejumlah negara, petrol petrol dengan titik didih 215 - 220 C saat ini sedang dihasilkan dan digunakan.

Penurunan akhir titik didih pembaharuan petrol menyebabkan kemerosotan daya tahan letupan. Penyelidikan dan pengiraan ekonomi diperlukan untuk mengatasi masalah ini. Perlu diingatkan bahawa dalam praktik asing sejumlah negara, petrol petrol dengan titik didih 215 - 220 C saat ini sedang dihasilkan dan digunakan.

Sekiranya titik didih akhir petrol tinggi, maka pecahan berat yang terkandung di dalamnya mungkin tidak menguap, dan, oleh itu, tidak terbakar di dalam enjin, yang akan menyebabkan peningkatan penggunaan bahan bakar.

Menurunkan titik didih akhir petrol yang bergerak lurus menyebabkan peningkatan rintangan peledakannya. Gasolin lurus oktan rendah mempunyai nombor oktan masing-masing 75 dan 68, dan digunakan sebagai komponen petrol petrol.

Pembakaran - petrol

Reka bentuk dan prinsip operasi sistem suntikan petrol langsung Bosch Motronic MED 7

Pembakaran petrol, minyak tanah dan hidrokarbon cecair lain berlaku dalam fasa gas. Pembakaran boleh berlaku hanya apabila kepekatan wap bahan bakar di udara berada dalam had tertentu, masing-masing untuk setiap bahan. Sekiranya sejumlah kecil wap bahan bakar terkandung di udara IB, pembakaran tidak akan berlaku, begitu juga dengan keadaan ketika terlalu banyak uap bahan bakar dan oksigen tidak mencukupi.

Apabila petrol terbakar, diketahui bahawa lapisan homotermal terbentuk, ketebalannya bertambah seiring berjalannya waktu.

Apabila petrol terbakar, air dan karbon dioksida terbentuk. Bolehkah ini berfungsi sebagai pengesahan yang mencukupi bahawa petrol bukan unsur?

Apabila petrol, minyak tanah dan cecair lain dibakar dalam tangki, penghancuran gas mengalir ke isipadu yang berasingan dan pembakaran masing-masing secara berasingan dapat dilihat dengan jelas.

Apabila petrol dan minyak dibakar dalam tangki berdiameter besar, watak pemanasan berbeza dengan ketara dari yang dijelaskan di atas. Apabila mereka terbakar, lapisan yang dipanaskan muncul, ketebalannya secara semula jadi meningkat dari masa ke masa dan suhunya sama dengan suhu di permukaan cecair. Di bawahnya, suhu cecair turun dengan cepat dan hampir sama dengan suhu awal. Sifat lengkung menunjukkan bahawa semasa pembakaran, petrol terbahagi kepada dua lapisan - satu atas dan bawah.

Contohnya, pembakaran petrol di udara disebut proses kimia. Dalam kes ini, tenaga dilepaskan, sama dengan kira-kira 1300 kkal per 1 mol petrol.

Analisis produk pembakaran petrol dan minyak menjadi sangat penting, kerana pengetahuan mengenai komposisi individu produk tersebut diperlukan untuk kajian proses pembakaran di dalam mesin dan untuk kajian pencemaran udara.

Oleh itu, apabila petrol dibakar dalam tangki lebar, sehingga 40% haba yang dibebaskan akibat pembakaran digunakan untuk radiasi.

Jadual 76 menunjukkan kadar pembakaran petrol dengan bahan tambahan tetranitro-metana.

Eksperimen menunjukkan bahawa kelajuan pembakaran petrol dari permukaan tangki dipengaruhi oleh diameternya.

Dengan bantuan GPS-600, pasukan bomba berjaya mengatasi penghapusan pembakaran petrol yang tumpah di sepanjang landasan keretapi, memastikan pergerakan pengangkut trunk ke tempat di mana tangki digabungkan.Setelah memutuskannya, dengan sekeping wayar kontak, mereka memasang 2 tangki dengan petrol ke mesin bomba dan menariknya keluar dari zon kebakaran.

Peningkatan yang sangat besar dalam kecepatan pemanasan dari angin diperhatikan ketika membakar petrol. Ketika petrol terbakar dalam tangki 2 64 m dengan kelajuan angin 1 3 m / s, kadar pemanasan adalah 9 63 mm / min, dan pada kelajuan angin 10 m / s, kadar pemanasan meningkat menjadi 17 1 mm / min.

Suhu pencucuhan dan parameter lain

Pembakaran arang batu adalah tindak balas kimia pengoksidaan karbon yang berlaku pada suhu awal yang tinggi dengan pembebasan panas yang kuat. Sekarang lebih mudah: bahan bakar arang batu tidak dapat menyala seperti kertas; pemanasan hingga 370-700 ° C diperlukan untuk pencucuhan, bergantung pada jenama bahan bakar.

Momen utama. Kecekapan pembakaran arang batu dalam relau atau dandang bahan api pepejal isi rumah dicirikan bukan oleh suhu maksimum, tetapi oleh kelengkapan pembakaran. Setiap molekul karbon bergabung dengan dua zarah oksigen di udara untuk membentuk CO2 karbon dioksida. Prosesnya dicerminkan dalam formula kimia.

Sekiranya anda mengehadkan jumlah oksigen masuk (tutup peniup, alihkan TT-boiler ke mod smoldering), bukannya CO2, karbon monoksida CO terbentuk dan dipancarkan ke dalam cerobong, kecekapan pembakaran akan menurun dengan ketara. Untuk mencapai kecekapan tinggi, perlu memberikan syarat yang baik:

1. Arang batu menyala pada suhu +370 ° C, batu - 470 ° C, antrasit - 700 darjah. Pra-pemanasan unit pemanasan dengan kayu (briket habuk papan) diperlukan.
2. Udara dibekalkan ke firebox secara berlebihan, faktor keselamatan adalah 1.3-1.5.
3. Pembakaran disokong oleh suhu tinggi arang panas yang terletak di parut. Penting untuk memastikan perjalanan oksigen ke seluruh ketebalan bahan bakar, kerana udara bergerak melalui panci abu kerana draf cerobong semula jadi.

Komen. Satu-satunya pengecualian adalah kompor jenis Bubafonya buatan sendiri dan dandang silinder untuk pembakaran atas, di mana udara dimasukkan ke dalam tungku dari atas ke bawah.

Suhu pembakaran teoritis dan pemindahan haba spesifik pelbagai bahan bakar ditunjukkan dalam jadual perbandingan. Dapat diperhatikan bahawa, dalam keadaan ideal, bahan bakar apa pun akan mengeluarkan haba maksimum ketika berinteraksi dengan isipadu udara yang diperlukan.

Dalam praktiknya, tidak realistik untuk mewujudkan keadaan sedemikian, sehingga udara dibekalkan dengan lebihan. Suhu pembakaran sebenar arang batu coklat dalam dandang TT konvensional adalah dalam lingkungan 700 ... 800 ° C, batu dan antrasit - 800 ... 1100 darjah.

Sekiranya anda berlebihan dengan jumlah oksigen, tenaga akan mula dibelanjakan untuk memanaskan udara dan hanya terbang ke paip, kecekapan tungku akan menurun. Lebih-lebih lagi, suhu api dapat mencapai 1500 ° C. Prosesnya menyerupai api biasa - api besar, ada sedikit panas. Contoh pembakaran arang batu yang cekap dengan pembakar retort pada dandang automatik ditunjukkan dalam video:

Suhu - pembakaran - bahan api

Keamatan penyinaran pekerja bergantung pada suhu pembakaran bahan bakar di dalam relau, ukuran lubang pengisian, ketebalan dinding relau di lubang pengisian dan, akhirnya, pada jarak di mana pekerja dari pengisian lubang.

Suhu 1L yang boleh dicapai adalah suhu pembakaran bahan api dalam keadaan sebenar. Semasa menentukan nilainya, kehilangan haba ke persekitaran, jangka masa proses pembakaran, kaedah pembakaran dan faktor lain diambil kira.

Udara yang berlebihan secara dramatik mempengaruhi suhu pembakaran bahan api.Jadi, sebagai contoh, suhu pembakaran sebenar gas asli dengan kelebihan udara 10% adalah 1868 C, dengan kelebihan 20% 1749 C dan dengan kelebihan udara 100%, ia turun menjadi 1167 C. Sebaliknya , pemanasan udara, menuju pembakaran bahan api, meningkatkan suhu pembakarannya. Jadi, ketika membakar gas asli (1Max 2003 C) dengan udara dipanaskan hingga 200 C, suhu pembakaran meningkat hingga 2128 C, dan ketika udara dipanaskan hingga 400 C - hingga 2257 C.

Semasa memanaskan udara dan bahan bakar gas, suhu pembakaran bahan bakar meningkat, dan, akibatnya, suhu ruang kerja relau juga meningkat. Dalam banyak kes, mencapai suhu yang diperlukan untuk proses teknologi tertentu tidak memerlukan pemanasan udara dan bahan bakar gas yang tinggi. Sebagai contoh, peleburan keluli di tungku terbuka, yang suhu obornya (aliran gas pembakar) di ruang lebur mestilah 1800 - 2000 C, mustahil tanpa memanaskan udara dan gas hingga 1000 - 1200 C. Ketika memanaskan tungku perindustrian bahan bakar tempatan rendah kalori (kayu bakar lembap, gambut, arang batu coklat), kerja mereka tanpa memanaskan udara sering kali mustahil.

Dari rumus ini dapat dilihat bahawa suhu pembakaran bahan bakar dapat ditingkatkan dengan meningkatkan pembilangnya dan menurunkan penyebutnya. Ketergantungan suhu pembakaran pelbagai gas pada nisbah udara berlebihan ditunjukkan dalam Rajah.

Udara yang berlebihan juga mempengaruhi suhu pembakaran bahan api. Jadi, output haba gas asli dengan lebihan udara 10% - 1868 C, dengan lebihan udara 20% - 1749 C dan dengan kelebihan 100% sama dengan 1167 C.

Sekiranya suhu persimpangan panas hanya dibatasi oleh suhu pembakaran bahan bakar, penggunaan penyembuhan memungkinkan untuk meningkatkan suhu Тт dengan meningkatkan suhu produk pembakaran dan dengan itu meningkatkan keseluruhan kecekapan TEG.

Pengayaan letupan dengan oksigen membawa kepada peningkatan suhu pembakaran bahan api yang ketara. Sebagai data grafik dalam Rajah. 17, suhu teori pembakaran bahan bakar dikaitkan dengan pengayaan letupan dengan oksigen oleh pergantungan, yang secara praktikal linear hingga kandungan oksigen dalam letupan 40%. Pada tahap pengayaan yang lebih tinggi, pemisahan produk pembakaran mula memberi kesan yang signifikan, akibatnya lengkung ketergantungan suhu pada tahap pengayaan letupan menyimpang dari garis lurus dan secara asimtotik menghampiri suhu yang membatasi bahan api. Oleh itu, ketergantungan yang dipertimbangkan dari suhu pembakaran bahan bakar pada tahap pengayaan oksigen ledakan memiliki dua wilayah - wilayah pengayaan yang relatif rendah, di mana terdapat ketergantungan linear, dan wilayah pengayaan tinggi (lebih dari 40%), di mana kenaikan suhu mempunyai watak yang membusuk.

Petunjuk termoteknik yang penting dalam operasi relau adalah suhu relau, yang bergantung pada suhu pembakaran bahan bakar dan sifat penggunaan haba.

Abu bahan bakar, bergantung pada komposisi kekotoran mineral, pada suhu pembakaran bahan bakar dapat menyatu menjadi potongan terak. Ciri abu bahan bakar bergantung pada suhu diberikan dalam jadual. TETAPI.

Nilai tmaK dalam jadual. IV - З - suhu pembakaran bahan bakar kalorimetrik (teoritis).

Kerugian haba melalui dinding tungku ke luar (ke persekitaran) mengurangkan suhu pembakaran bahan bakar.

Pembakaran bahan api

Pembakaran bahan api adalah proses pengoksidaan komponen yang mudah terbakar yang berlaku pada suhu tinggi dan disertai dengan pembebasan haba. Sifat pembakaran ditentukan oleh banyak faktor, termasuk kaedah pembakaran, reka bentuk tungku, kepekatan oksigen, dan lain-lain. Tetapi keadaan kursus, jangka masa dan hasil akhir proses pembakaran sangat bergantung pada komposisi , ciri fizikal dan kimia bahan bakar.

Komposisi bahan api

Bahan bakar pepejal meliputi arang batu dan arang batu coklat, gambut, serpih minyak, kayu. Bahan bakar jenis ini adalah sebatian organik kompleks yang terbentuk terutamanya oleh lima unsur - karbon C, hidrogen H, oksigen O, sulfur S dan nitrogen N. Bahan bakar ini juga mengandungi kelembapan dan mineral tidak mudah terbakar, yang membentuk abu setelah pembakaran. Kelembapan dan abu adalah pemberat luaran bahan bakar, sementara oksigen dan nitrogen bersifat dalaman.

Unsur utama bahagian yang mudah terbakar adalah karbon, ia menentukan pembebasan haba yang paling banyak. Walau bagaimanapun, semakin besar perkadaran karbon dalam bahan api pepejal, semakin sukar untuk menyalakannya. Semasa pembakaran, hidrogen melepaskan 4.4 kali lebih banyak haba daripada karbon, tetapi bahagiannya dalam komposisi bahan api pepejal adalah kecil. Oksigen, bukan merupakan unsur penghasil haba dan mengikat hidrogen dan karbon, mengurangkan haba pembakaran, oleh itu ia adalah unsur yang tidak diingini. Kandungannya sangat tinggi pada gambut dan kayu. Jumlah nitrogen dalam bahan api pepejal adalah kecil, tetapi mampu membentuk oksida yang berbahaya bagi alam sekitar dan manusia. Sulfur juga merupakan pengotor yang berbahaya, ia mengeluarkan sedikit haba, tetapi oksida yang dihasilkan menyebabkan kakisan logam dandang dan pencemaran atmosfera.

Spesifikasi bahan bakar dan pengaruhnya terhadap proses pembakaran

Ciri teknikal bahan bakar yang paling penting ialah: haba pembakaran, hasil bahan mudah menguap, sifat residu tidak mudah menguap (kok), kandungan abu dan kandungan lembapan.

Panas pembakaran bahan api

Nilai kalori adalah jumlah haba yang dibebaskan semasa pembakaran lengkap unit jisim (kJ / kg) atau isi padu bahan api (kJ / m3). Bezakan antara haba pembakaran yang lebih tinggi dan rendah. Yang paling tinggi termasuk haba yang dikeluarkan semasa pemeluwapan wap yang terkandung dalam produk pembakaran. Apabila bahan bakar dibakar di dalam tungku dandang, gas buang gas buang mempunyai suhu di mana kelembapan berada dalam keadaan wap. Oleh itu, dalam kes ini, haba pembakaran yang lebih rendah digunakan, yang tidak mengambil kira haba pemeluwapan wap air.

Komposisi dan nilai kalori bersih dari semua simpanan arang batu yang diketahui telah ditentukan dan diberikan dalam ciri-ciri yang dikira.

Pelepasan bahan tidak menentu

Apabila bahan api pepejal dipanaskan tanpa akses ke udara di bawah pengaruh suhu tinggi, wap air pertama kali dibebaskan, dan kemudian penguraian molekul terma berlaku dengan pembebasan bahan-bahan gas, yang disebut bahan mudah menguap.

Pelepasan bahan mudah menguap dapat terjadi dalam julat suhu 160 hingga 1100 ° C, tetapi rata-rata - dalam julat suhu 400-800 ° C. Suhu awal pembebasan volatil, jumlah dan komposisi produk gas bergantung pada komposisi kimia bahan bakar. Semakin lama bahan bakarnya secara kimia, semakin rendah pelepasan volatil dan semakin tinggi suhu permulaan pembebasannya.

Volatiles memberikan pencucuhan bahan partikulat lebih awal dan mempunyai kesan yang signifikan terhadap pembakaran bahan api. Bahan bakar muda pada usia - gambut, arang batu coklat - mudah menyala, membakar dengan cepat dan hampir sepenuhnya. Sebaliknya, bahan bakar dengan volatil rendah, seperti antrasit, lebih sukar untuk menyala, membakar lebih perlahan dan tidak membakar sepenuhnya (dengan peningkatan kehilangan haba).

Sifat residu tidak menentu (kok)

Bahagian pepejal bahan bakar yang tersisa setelah pembebasan volatil, yang terdiri terutamanya dari karbon dan bahagian mineral, disebut coke. Residu kok boleh bergantung pada sifat sebatian organik yang termasuk dalam jisim yang mudah terbakar: berpeluk, berlapis lemah (dihancurkan oleh pendedahan), serbuk. Antrasit, gambut, arang batu coklat memberikan residu serbuk yang tidak mudah menguap. Sebilangan besar arang batu disinter, tetapi tidak selalu kuat. Sisa yang tidak mudah melekit atau serbuk memberikan arang batu bitumen dengan hasil volatil yang sangat tinggi (42-45%) dan dengan hasil yang sangat rendah (kurang dari 17%).

Struktur residu kok adalah penting semasa membakar arang batu di tungku parut.Semasa menyalakan dandang kuasa, prestasi kok tidak begitu penting.

Kandungan abu

Bahan api pepejal mengandungi sejumlah besar kekotoran mineral yang tidak mudah terbakar. Ini terutamanya tanah liat, silikat, besi pirit, tetapi besi oksida, sulfat, karbonat dan silikat besi, oksida pelbagai logam, klorida, alkali, dan lain-lain juga boleh disertakan. Sebilangan besar daripadanya jatuh semasa perlombongan dalam bentuk batu, di mana lapisan batubara terletak, tetapi ada juga bahan mineral yang telah masuk ke bahan bakar dari pembentuk arang batu atau dalam proses menukar jisim asalnya.

Apabila bahan bakar dibakar, kekotoran mineral mengalami serangkaian reaksi, akibatnya terbentuk sisa pepejal yang tidak mudah terbakar yang disebut abu. Berat dan komposisi abu tidak sama dengan berat dan komposisi kekotoran mineral bahan bakar.

Sifat abu memainkan peranan penting dalam organisasi operasi dandang dan relau. Zarah-zarahnya, terbawa oleh produk pembakaran, merosakkan permukaan pemanasan pada kelajuan tinggi, dan pada kelajuan rendah, mereka disimpan di atasnya, yang menyebabkan kemerosotan pemindahan haba. Abu terbawa ke cerobong boleh membahayakan alam sekitar, untuk mengelakkan ini, pemasangan pengumpul abu diperlukan.

Ciri penting abu ialah fosibilitasnya; mereka membezakan antara tahan api (di atas 1425 ° C), lebur sederhana (1200-1425 ° C) dan abu lebur rendah (kurang dari 1200 ° C). Abu yang telah melewati tahap lebur dan berubah menjadi jisim yang disinter atau bersatu disebut terak. Ciri suhu peleburan abu sangat penting untuk memastikan operasi relau dan permukaan dandang yang boleh dipercayai; pilihan suhu gas yang betul di dekat permukaan ini akan menghilangkan terak.

Kandungan lembapan

Kelembapan adalah komponen bahan bakar yang tidak diingini, bersama dengan kekotoran mineral, adalah pemberat dan mengurangkan kandungan bahagian yang mudah terbakar. Di samping itu, ia mengurangkan nilai terma, kerana tenaga tambahan diperlukan untuk penyejatannya.

Kelembapan bahan bakar boleh menjadi dalaman atau luaran. Kelembapan luaran terkandung di kapilari atau terperangkap di permukaan. Dengan usia kimia, jumlah kelembapan kapilari berkurang. Semakin kecil kepingan bahan bakar, semakin besar kelembapan permukaannya. Kelembapan dalaman memasuki bahan organik.

Kandungan kelembapan dalam bahan bakar mengurangkan panas pembakaran dan menyebabkan peningkatan penggunaan bahan bakar. Pada masa yang sama, jumlah produk pembakaran meningkat, kehilangan haba dengan gas ekzos meningkat dan kecekapan unit dandang menurun. Kelembapan yang tinggi pada musim sejuk membawa kepada pembekuan arang batu, kesukaran mengisar dan penurunan aliran.

Kaedah pembakaran bahan api bergantung pada jenis relau

Jenis utama alat pembakaran:

• berlapis,
• ruang.

Tungku lapisan bertujuan untuk pembakaran bahan api pepejal berketulen. Mereka boleh menjadi padat dan cecair. Apabila terbakar dalam lapisan yang padat, udara pembakaran melewati lapisan tanpa menjejaskan kestabilannya, iaitu, graviti zarah pembakaran melebihi tekanan udara yang dinamik. Apabila dibakar di tempat tidur yang bocor, kerana halaju udara yang meningkat, zarah-zarah masuk ke keadaan "mendidih". Dalam kes ini, pencampuran aktif pengoksidaan dan bahan bakar berlaku, kerana pembakaran bahan bakar dipergiatkan.

AT tungku ruang bakar bahan bakar lumat pepejal, juga cecair dan gas. Tungku ruang dibahagikan kepada yang siklon dan suar. Semasa pembakaran suar, zarah arang batu tidak boleh lebih dari 100 mikron, ia terbakar dalam isipadu ruang pembakaran. Pembakaran siklon memungkinkan ukuran zarah yang lebih besar; di bawah pengaruh daya sentrifugal, mereka dilemparkan ke dinding tungku dan terbakar sepenuhnya dalam aliran berpusing di zon suhu tinggi.

Pembakaran bahan api. Tahap utama proses

Dalam proses pembakaran bahan api pepejal, tahap-tahap tertentu dapat dibezakan: pemanasan dan penyejatan kelembapan, pemejalwapan volatil dan pembentukan residu kok, pembakaran volatil dan kok, dan pembentukan terak. Pembahagian proses pembakaran ini agak sewenang-wenangnya, kerana walaupun tahap ini berjalan secara berurutan, sebahagiannya saling bertindih. Oleh itu, pemejalwapan bahan mudah menguap bermula sebelum penyejatan akhir semua kelembapan, pembentukan peruapan berlaku serentak dengan proses pembakarannya, sama seperti permulaan pengoksidaan residu kok sebelum pendahuluan pembakaran volatil, selepas pembakaran kok juga boleh berlaku setelah pembentukan terak.

Masa aliran setiap peringkat proses pembakaran banyak ditentukan oleh sifat bahan bakar. Tahap pembakaran kok berlangsung paling lama, bahkan untuk bahan bakar dengan hasil turun naik yang tinggi. Pelbagai faktor operasi dan ciri reka bentuk tungku mempunyai kesan yang signifikan terhadap jangka masa tahap proses pembakaran.

1. Penyediaan bahan bakar sebelum pencucuhan

Bahan bakar yang memasuki tungku dipanaskan, akibatnya, dengan adanya kelembapan, ia menguap dan bahan bakar mengering. Masa yang diperlukan untuk pemanasan dan pengeringan bergantung pada jumlah kelembapan dan suhu di mana bahan bakar dibekalkan ke alat pembakaran. Untuk bahan bakar dengan kandungan kelembapan tinggi (gambut, arang coklat basah), tahap pemanasan dan pengeringan agak lama.

Bahan bakar dibekalkan ke relau yang ditumpuk pada suhu yang hampir dengan suhu persekitaran. Hanya pada musim sejuk, apabila arang batu membeku, suhunya lebih rendah daripada di bilik dandang. Untuk pembakaran dalam tungku suar dan pusaran, bahan bakar mengalami penghancuran dan pengisaran, disertai dengan pengeringan dengan udara panas atau gas buang. Semakin tinggi suhu bahan bakar yang masuk, semakin sedikit masa dan haba yang diperlukan untuk memanaskannya hingga suhu pencucuhan.

Pengeringan bahan bakar di dalam tungku berlaku disebabkan oleh dua sumber haba: haba perolakan produk pembakaran dan kepanasan cahaya obor, lapisan, dan terak.

Di tungku ruang, pemanasan dilakukan terutama disebabkan oleh sumber pertama, iaitu mencampurkan produk pembakaran ke bahan bakar pada saat pengenalannya. Oleh itu, salah satu syarat penting untuk reka bentuk peranti untuk memasukkan bahan bakar ke dalam relau adalah memastikan penyedutan intensif produk pembakaran. Suhu yang lebih tinggi di dalam kotak api juga menyumbang kepada masa pemanasan dan pengeringan yang lebih pendek. Untuk tujuan ini, ketika membakar bahan bakar dengan permulaan pembebasan volatil pada suhu tinggi (lebih dari 400 ° C), tali pinggang pembakar dibuat di tungku ruang, iaitu, mereka menutup paip pelindung dengan bahan penebat panas yang tahan api di untuk mengurangkan persepsi haba mereka.

Semasa membakar bahan bakar di tempat tidur, peranan setiap jenis sumber haba ditentukan oleh reka bentuk tungku. Di tungku dengan parutan rantai, pemanasan dan pengeringan dilakukan terutamanya oleh panas cahaya obor. Di tungku dengan parut tetap dan bekalan bahan bakar dari atas, pemanasan dan pengeringan berlaku kerana produk pembakaran bergerak melalui lapisan dari bawah ke atas.

Dalam proses pemanasan pada suhu di atas 110 ° C, penguraian termal bahan organik yang membentuk bahan bakar bermula. Sebatian yang paling kuat adalah sebatian yang mengandungi sejumlah besar oksigen. Sebatian ini terurai pada suhu yang agak rendah dengan pembentukan volatil dan sisa pepejal, yang terdiri terutamanya dari karbon.

Bahan bakar yang muda dalam komposisi kimia, mengandung banyak oksigen, mempunyai suhu awal pembebasan bahan-bahan gas dan memberikan peratusan yang lebih tinggi. Bahan bakar dengan kandungan sebatian oksigen yang rendah mempunyai hasil turun naik yang rendah dan takat kilat yang lebih tinggi.

Kandungan molekul dalam bahan api pepejal yang mudah terurai ketika dipanaskan juga mempengaruhi kereaktifan residu tidak mudah menguap.Pertama, penguraian jisim yang mudah terbakar berlaku terutamanya pada permukaan luar bahan bakar. Dengan pemanasan lebih lanjut, tindak balas pirogenetik mula berlaku di dalam zarah bahan bakar, tekanan meningkat di dalamnya dan cangkang luar pecah. Apabila bahan bakar dengan hasil volatil tinggi dibakar, residu kok menjadi poros dan mempunyai permukaan yang lebih besar berbanding dengan sisa pepejal yang padat.

2. Proses pembakaran sebatian gas dan kok

Pembakaran bahan api sebenar bermula dengan pencucuhan bahan mudah menguap. Semasa tempoh penyediaan bahan bakar, reaksi berantai bercabang pengoksidaan bahan-bahan gas berlaku, pada mulanya reaksi ini berlangsung pada kadar rendah. Haba yang dilepaskan dirasakan oleh permukaan tungku dan terkumpul sebahagiannya dalam bentuk tenaga molekul bergerak. Yang terakhir membawa kepada peningkatan kadar tindak balas rantai. Pada suhu tertentu, tindak balas pengoksidaan berlaku pada kadar yang panas yang dilepaskan sepenuhnya meliputi penyerapan haba. Suhu ini adalah titik kilat.

Suhu pencucuhan tidak tetap, ia bergantung kepada sifat bahan bakar dan keadaan di zon pencucuhan, rata-rata suhu 400-600 ° C. Selepas pencucuhan campuran gas, tindak balas pengoksidaan pecutan diri yang lebih jauh menyebabkan kenaikan suhu. Untuk mengekalkan pembakaran, bekalan zat oksidan dan mudah terbakar berterusan diperlukan.

Pencucuhan bahan-bahan gas membawa kepada kemasukan partikel kok dalam sampul api. Pembakaran kok bermula apabila pembakaran volatil berakhir. Zarah pepejal memanaskan hingga suhu tinggi, dan ketika jumlah volatil menurun, ketebalan lapisan pembakaran sempadan berkurang, oksigen mencapai permukaan karbon panas.

Pembakaran kok bermula pada suhu 1000 ° C dan merupakan proses terpanjang. Sebabnya ialah, pertama, kepekatan oksigen menurun, dan kedua, tindak balas heterogen berjalan lebih lambat daripada yang homogen. Akibatnya, jangka masa pembakaran zarah bahan api pepejal ditentukan terutamanya oleh masa pembakaran residu kok (kira-kira 2/3 dari jumlah masa). Untuk bahan bakar dengan hasil volatil yang tinggi, sisa pepejal kurang dari mass dari jisim zarah awal, oleh itu, pembakarannya berlaku dengan cepat dan kemungkinan underburning rendah. Bahan bakar lama kimia mempunyai zarah yang padat, pembakarannya memakan masa hampir sepanjang masa yang dihabiskan di dalam tungku.

Residu kok kebanyakan bahan api pepejal, dan sebahagiannya terdiri daripada karbon. Pembakaran karbon pepejal berlaku dengan pembentukan karbon monoksida dan karbon dioksida.

Keadaan optimum untuk pelesapan haba

Penciptaan keadaan optimum untuk pembakaran karbon adalah asas untuk pembinaan kaedah teknologi yang betul untuk membakar bahan api pepejal dalam unit dandang. Faktor-faktor berikut dapat mempengaruhi pencapaian pembebasan haba tertinggi di relau: suhu, udara berlebihan, pembentukan campuran primer dan sekunder.

Suhu... Pelepasan haba semasa pembakaran bahan api sangat bergantung pada rejim suhu relau. Pada suhu yang rendah, pembakaran bahan mudah terbakar yang tidak lengkap berlaku di teras obor; karbon monoksida, hidrogen, dan hidrokarbon kekal dalam produk pembakaran. Pada suhu dari 1000 hingga 1800-2000 ° C, pembakaran lengkap bahan bakar dapat dicapai.

Udara berlebihan... Penjanaan haba tertentu mencapai nilai maksimum dengan pembakaran lengkap dan nisbah udara yang lebih tinggi dari kesatuan. Dengan penurunan nisbah lebihan udara, pelepasan panas menurun, kerana kekurangan oksigen menyebabkan pengoksidaan bahan bakar kurang. Tahap suhu menurun, kadar tindak balas menurun, yang menyebabkan penurunan tajam dalam pembebasan haba.

Peningkatan nisbah udara berlebihan yang lebih besar daripada kesatuan mengurangkan penghasilan haba lebih daripada kekurangan udara.Dalam keadaan sebenar pembakaran bahan bakar di tungku dandang, nilai pembebasan haba tidak dapat dicapai, kerana terdapat pembakaran yang tidak lengkap. Ini banyak bergantung pada bagaimana proses pembentukan campuran disusun.

Proses pencampuran... Di tungku ruang, pencampuran primer dicapai dengan mengeringkan dan mencampurkan bahan bakar dengan udara, memasok sebagian udara (primer) ke zon persiapan, membuat obor terbuka lebar dengan permukaan yang luas dan turbulisasi tinggi, menggunakan udara yang dipanaskan.

Di tungku berlapis, tugas pencampuran utama adalah membekalkan jumlah udara yang diperlukan ke zon pembakaran yang berbeza di parut.

Untuk memastikan proses pembakaran gas tidak lengkap dan kok, proses pembentukan campuran sekunder diatur. Proses-proses ini difasilitasi oleh: penyediaan udara sekunder pada kelajuan tinggi, penciptaan aerodinamik seperti itu, di mana pengisian seragam keseluruhan tungku dengan obor dicapai dan, akibatnya, masa tinggal gas dan partikel kok dalam relau meningkat.

3. Pembentukan sanga

Dalam proses pengoksidaan jisim pepejal yang mudah terbakar, perubahan ketara juga berlaku pada kekotoran mineral. Bahan dan aloi lebur rendah dengan takat lebur rendah melarutkan sebatian tahan api.

Prasyarat untuk operasi biasa dandang adalah penyingkiran produk pembakaran tanpa gangguan dan terak yang dihasilkan.

Semasa pembakaran lapisan, pembentukan terak dapat menyebabkan kerosakan mekanikal - kekotoran mineral menyelubungi partikel kok yang tidak terbakar, atau terak likat dapat menyekat saluran udara, menyekat akses oksigen ke kok yang terbakar. Untuk mengurangkan underburning, berbagai ukuran digunakan - di tungku dengan parutan rantai, masa yang dihabiskan di parutan sanga meningkat, dan sering dilakukan shuraing.

Di tungku berlapis, terak dikeluarkan dalam bentuk kering. Di tungku ruang, penyingkiran sanga boleh menjadi kering atau cair.

Oleh itu, pembakaran bahan bakar adalah proses fizikokimia yang kompleks, yang dipengaruhi oleh sebilangan besar faktor yang berbeza, tetapi semuanya mesti diambil kira semasa merancang dandang dan relau.

Pembakaran - petrol

Pembakaran petrol dengan letupan disertai dengan penampilan ketukan logam tajam, asap hitam pada ekzos, peningkatan penggunaan petrol, penurunan kuasa enjin dan fenomena negatif yang lain.

Pembakaran petrol di dalam mesin juga bergantung pada nisbah udara yang berlebihan. Pada nilai 0 9 - j - 1 1, kadar proses pengoksidaan pra-api dalam campuran kerja adalah yang tertinggi. Oleh itu, pada nilai a, keadaan yang paling baik diciptakan untuk permulaan letupan.

Selepas pembakaran petrol, jumlah jisim pencemar meningkat dengan ketara seiring dengan pengagihan semula jumlahnya. Peratusan benzena dalam kondensat gas ekzos kenderaan adalah sekitar 1 hingga 7 kali lebih tinggi daripada petrol; kandungan toluena 3 kali lebih tinggi, dan kandungan xilena 30 kali lebih tinggi. Telah diketahui bahawa sebatian oksigen terbentuk dalam kes ini, dan bilangan ion, ciri sebatian tak jenuh yang lebih berat dari siri olefin atau sikloparafin dan siri asetilena atau diena, terutama yang terakhir, meningkat dengan mendadak. Secara umum, perubahan pada ruang Haagen-Smit menyerupai perubahan yang diperlukan untuk membuat komposisi sampel ekzos kenderaan khas serupa dengan sampel asap Los Angeles.

Nilai kalori petrol bergantung pada komposisi kimianya. Oleh itu, hidrokarbon yang kaya dengan hidrogen (contohnya, parafinik) mempunyai haba pembakaran yang besar.

Produk pembakaran petrol berkembang di enjin pembakaran dalaman di sepanjang polytrope n1 27 dari 30 hingga 3 di. Suhu awal gas ialah 2100 C; komposisi jisim produk pembakaran 1 kg petrol adalah seperti berikut: CO23 135 kg, H2 1 305 kg, O20 34 kg, N2 12 61 kg.Tentukan kerja pengembangan gas ini jika 2 g petrol dimasukkan ke dalam silinder pada masa yang sama.

Apabila petrol dibakar dari loji kuasa termal, deposit karbon terbentuk yang mengandungi plumbum oksida.

Apabila petrol dibakar dalam enjin pembakaran dalaman berulang, hampir semua produk yang terbentuk terbawa dengan gas ekzos. Hanya sebahagian kecil dari produk pembakaran bahan bakar dan minyak yang tidak lengkap, sebilangan kecil sebatian anorganik yang terbentuk dari unsur-unsur yang diperkenalkan dengan bahan bakar, udara dan minyak, disimpan dalam bentuk simpanan karbon.

Apabila petrol terbakar dengan timbal tetraetil, oksida timbal nampaknya terbentuk, yang hanya mencair pada suhu 900 C dan dapat menguap pada suhu yang sangat tinggi, melebihi suhu rata-rata dalam silinder mesin. Untuk mengelakkan pemendapan oksida plumbum di dalam mesin, bahan khas dimasukkan ke dalam cecair etil - pemulung. Hidrokarbon halogenasi digunakan sebagai pemulung. Biasanya ini adalah sebatian yang mengandungi bromin dan klorin, yang juga membakar dan mengikat timbal dalam sebatian bromida dan klorida baru.

Apabila petrol dibakar dari loji tenaga termal, deposit karbon terbentuk yang mengandungi plumbum oksida.

Semasa pembakaran petrol yang mengandungi TPP tulen, sebatian plumbum timbal disimpan di dalam mesin. Komposisi gred etil cecair R-9 (mengikut berat): tetraetil plumbum 54 0%, bromoetana 33 0%, monokloronaphthalene 6 8 0 5%, pengisi - penerbangan - petrol - hingga 100%; pewarna merah gelap 1 g setiap 1 kg campuran.

Apabila petrol yang mengandungi TPP dibakar, fistula oksida dengan turun naik rendah terbentuk di dalam enjin; kerana titik lebur oksida plumbum cukup tinggi (888), sebahagian daripadanya (kira-kira 10%, bergantung pada plumbum yang diperkenalkan dengan petrol) disimpan sebagai sisa pepejal di dinding ruang pembakaran, lilin dan injap, yang menyebabkan kerosakan enjin yang cepat.

Apabila petrol dibakar dalam mesin kereta, molekul yang lebih kecil juga terbentuk dan tenaga yang dibebaskan diedarkan dalam isipadu yang lebih besar.

Gas pijar dari pembakaran aliran petrol di sekitar penukar haba 8 (di dalam dari sisi ruang pembakaran dan lebih jauh, melalui tingkap 5 di luar, melewati ruang gas ekzos 6) dan memanaskan udara di saluran penukar haba. Selanjutnya, gas ekzos panas disalurkan melalui paip ekzos 7 di bawah bah dan memanaskan enjin dari luar, dan udara panas dari penukar haba disalurkan melalui nafas ke dalam engkol dan memanaskan mesin dari dalam. Dalam 1 5 - 2 minit selepas permulaan pemanasan, palam cahaya dimatikan dan pembakaran di pemanas berterusan tanpa penyertaannya. Setelah 7 - 13 minit dari saat menerima nadi untuk menghidupkan mesin, minyak di engkol memanaskan hingga suhu 30 C (pada suhu sekitar hingga -25 C) dan unit memulakan denyutan, selepas itu pemanas dimatikan.

Suhu pembakaran

Dalam kejuruteraan haba, suhu pembakaran gas berikut dibezakan: output haba, kalorimetrik, teori dan sebenar (dikira). Kapasiti pemanasan tx adalah suhu maksimum produk pembakaran gas lengkap dalam keadaan adiabatik dengan pekali udara berlebihan a = 1.0 dan pada suhu gas dan udara sama dengan 0 ° C:

tx = Qh / (IVcv) (8.11)

di mana QH adalah nilai kalori terendah gas, kJ / m3; IVcp - jumlah produk dalam jumlah karbon dioksida, wap air dan nitrogen yang terbentuk semasa pembakaran 1 m3 gas (m3 / m3) dan kapasiti haba volumetrik rata-rata mereka pada tekanan berterusan dalam lingkungan suhu dari 0 ° С hingga tx (kJ / (m3 * ° С).

Oleh kerana ketidakseimbangan kapasiti haba gas, output haba ditentukan oleh kaedah penghampiran berturut-turut. Sebagai parameter awal, nilainya diambil untuk gas asli (= 2000 ° C), dengan a = 1,0, jumlah komponen produk pembakaran ditentukan, menurut jadual.8.3, kapasiti haba purata mereka dijumpai dan kemudian, mengikut formula (8.11), kapasiti haba gas dikira. Sekiranya, sebagai hasil perhitungan, ternyata lebih rendah atau lebih tinggi daripada yang diterima, maka suhu yang berbeza ditetapkan dan pengiraannya diulang. Hasil haba gas sederhana dan kompleks biasa apabila mereka terbakar di udara kering ditunjukkan dalam jadual. 8.5. Semasa membakar gas di udara atmosfera yang mengandungi sekitar 1 wt. % kelembapan, pengeluaran haba menurun sebanyak 25-30 ° С.

Suhu pembakaran kalorimetrik tK adalah suhu yang ditentukan tanpa mengambil kira pemisahan wap air dan karbon dioksida, tetapi dengan mengambil kira suhu awal gas dan udara yang sebenarnya. Ini berbeza dengan output panas tx kerana suhu gas dan udara, serta pekali udara yang berlebihan, diambil dari nilai sebenarnya. Anda boleh menentukan tK dengan formula:

tк = (Qн + qphys) / (ΣVcp) (8.12)

di mana qphys adalah kandungan haba (haba fizikal) gas dan udara, diukur dari 0 ° C, kJ / m3.

Gas petroleum semula jadi dan cecair biasanya tidak dipanaskan sebelum pembakaran, dan isipadu mereka berbanding dengan jumlah udara pembakaran adalah kecil.

Jadual 8.3.

Kapasiti haba volumetrik purata gas, kJ / (m3 • ° С)

Oleh itu, semasa menentukan suhu kalorimetri, kandungan haba gas dapat diabaikan. Semasa membakar gas dengan nilai kalori rendah (generator, tanur letupan, dan lain-lain), kandungan haba mereka (terutamanya dipanaskan sebelum pembakaran) mempunyai kesan yang sangat ketara pada suhu kalori.

Pergantungan suhu kalorimetrik gas asli komposisi rata-rata di udara dengan suhu 0 ° C dan kelembapan 1% pada pekali udara berlebihan a diberikan dalam Jadual. 8.5, untuk LPG apabila dibakar di udara kering - dalam jadual. 8.7. Data jadual. 8.5-8.7 adalah mungkin untuk dipandu dengan ketepatan yang cukup ketika menentukan suhu kalori pembakaran gas asli yang lain, yang relatif serupa dalam komposisi, dan gas hidrokarbon hampir semua komposisi. Sekiranya perlu mendapatkan suhu tinggi ketika membakar gas dengan pekali udara berlebihan yang rendah, serta untuk meningkatkan kecekapan tungku, dalam praktiknya, udara dipanaskan, yang menyebabkan peningkatan suhu kalorimetrik (lihat Jadual 8.6) .

Jadual 8.4.

Kapasiti pemanasan gas di udara kering

Jadual 8.5.

Suhu kalorimetrik dan teori pembakaran gas asli di udara dengan t = 0 ° С dan kelembapan 1% * bergantung pada pekali udara berlebihan a

>

Suhu pembakaran teoritis tT adalah suhu maksimum yang ditentukan sama dengan suhu kalorimetrik tK, tetapi dengan pembetulan untuk reaksi endotermik (memerlukan haba) pemisahan karbon dioksida dan wap air, dengan peningkatan jumlah:

‹2 ‹–› СО + 0.5О2 - 283 mJ / mol (8.13)

Н2О ‹–› Н2 + 0.5О2 - 242 mJ / mol (8.14)

Pada suhu tinggi, pemisahan boleh menyebabkan pembentukan kumpulan hidrogen, oksigen, dan hidroksil OH atom. Di samping itu, pembakaran gas selalu menghasilkan sejumlah nitrogen oksida. Semua tindak balas ini bersifat endotermik dan menyebabkan penurunan suhu pembakaran.

Jadual 8.6.

Suhu kalori pembakaran gas asli dengan, ° С, bergantung pada nisbah lebihan udara kering dan suhunya (nilai bulat)

Jadual 8.7.

Suhu pembakaran kalori tK propana komersial di udara kering dengan t = 0 ° С bergantung pada pekali udara berlebihan a

Suhu pembakaran teori dapat ditentukan dengan menggunakan formula berikut:

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

di mana qduc adalah jumlah penggunaan haba untuk pemisahan СО2 dan Н2О dalam produk pembakaran, kJ / m3; IVcp - jumlah produk jumlah dan kapasiti haba purata produk pembakaran, dengan mengambil kira pemisahan setiap 1 m3 gas.

Seperti yang anda lihat dari jadual. 8.8, pada suhu hingga 1600 ° C, tahap pemisahan dapat diabaikan, dan suhu pembakaran teoritis dapat diambil sama dengan suhu kalori. Pada suhu yang lebih tinggi, tahap pemisahan dapat mengurangkan suhu di ruang kerja dengan ketara. Dalam praktiknya, tidak ada keperluan khusus untuk ini, suhu pembakaran teoritis mesti ditentukan hanya untuk relau suhu tinggi yang beroperasi di udara yang dipanaskan (contohnya, tungku terbuka). Tidak perlu ini untuk tanaman dandang.

Suhu sebenar (dikira) produk pembakaran td adalah suhu yang dicapai dalam keadaan sebenar pada titik panas yang paling panas. Ia lebih rendah daripada teori dan bergantung kepada kehilangan haba ke persekitaran, tahap pemindahan haba dari zon pembakaran oleh sinaran, panjang proses pembakaran dalam masa, dan lain-lain. Suhu rata-rata sebenar di relau tungku dan dandang adalah ditentukan oleh keseimbangan haba atau kira-kira oleh suhu pembakaran teori atau kalorimetrik pada suhu di dalam tungku dengan pengenalan faktor pembetulan yang dibuat secara eksperimen ke dalamnya:

td = t (8.16)

di mana n - t. n. pekali pirometrik dalam:

• untuk relau haba dan pemanasan berkualiti tinggi dengan penebat haba - 0,75-0,85;
• untuk relau tertutup tanpa penebat haba - 0,70-0,75;
• untuk relau dandang terlindung - 0.60-0.75.

Dalam praktiknya, perlu diketahui bukan hanya suhu pembakaran adiabatik yang diberikan di atas, tetapi juga suhu maksimum yang berlaku dalam nyalaan. Nilai anggaran mereka biasanya dibuat secara eksperimen dengan kaedah spektrografi. Suhu maksimum yang timbul dalam api bebas pada jarak 5-10 mm dari bahagian atas depan pembakaran kerucut diberikan dalam jadual. 8.9. Analisis data yang ditunjukkan menunjukkan bahawa suhu maksimum dalam api kurang dari output haba (disebabkan oleh penggunaan haba untuk pemisahan H2O dan CO2 dan penyingkiran haba dari zon api).

• kediaman
• Direktori
• Ciri pembakaran gas
• Suhu pembakaran

Pembakaran - produk minyak

Pembakaran produk minyak di tambak ladang tangki dihapuskan oleh bekalan buih segera.

Pembakaran produk minyak di tambak ladang tangki dihilangkan dengan bekalan busa segera.

Semasa pembakaran produk petroleum, titik didihnya (lihat Jadual 69) meningkat secara beransur-ansur disebabkan oleh penyulingan pecahan yang berterusan, yang berkaitan dengan suhu lapisan atas juga meningkat.

Semasa membakar minyak di tangki, bahagian atas tali pinggang atas tangki terkena api. Semasa membakar minyak pada tahap yang lebih rendah, ketinggian tangki bebas yang bersentuhan dengan api boleh menjadi ketara. Dalam mod pembakaran ini, takungan mungkin runtuh. Air dari muncung api atau dari cincin pengairan pegun, jatuh di bahagian luar dinding atas tangki, menyejukkannya (Gbr.15.1), dengan itu mencegah kemalangan dan penyebaran minyak ke tanggul, mewujudkan keadaan yang lebih baik untuk penggunaan busa udara-mekanikal.

Hasil kajian mengenai pembakaran produk petroleum dan campurannya menarik.

Suhu semasa pembakaran produk petroleum adalah: petrol 1200 C, minyak tanah traktor 1100 C, bahan bakar diesel 1100 C, minyak mentah 1100 C, minyak bahan bakar 1000 C. Ketika membakar kayu dalam timbunan, suhu api bergolak mencapai 1200 - 1300 C.

Terutama kajian besar dalam bidang fizik pembakaran produk petroleum dan pemadamannya telah dilakukan selama 15 tahun terakhir di Institut Penyelidikan Kebakaran Pusat Penyelidikan (TsNIIPO), Institut Tenaga Akademi Sains USSR (ENIN) dan sebilangan institusi penyelidikan dan pendidikan lain.

Contoh pemangkinan negatif adalah penekanan pembakaran produk petroleum dengan penambahan hidrokarbon halogenasi.

Air mendorong pembuahan dan pembentukan emulsi semasa pembakaran produk petroleum dengan titik nyala 120 C dan lebih tinggi. Emulsi, yang meliputi permukaan cecair, mengasingkannya dari oksigen di udara, dan juga mencegah keluarnya wap darinya.

Pembakaran gas hidrokarbon cair dalam tangki isotermal tidak berbeza dengan pembakaran produk petroleum. Kadar pembakaran dalam kes ini dapat dikira dengan formula (13) atau ditentukan secara eksperimen. Keistimewaan pembakaran gas cecair dalam keadaan isotermal ialah suhu keseluruhan jisim cecair di dalam tangki sama dengan titik didih pada tekanan atmosfera. Untuk hidrogen, metana, etana, propana dan butana, suhu ini masing-masing, - 252, - 161, - 88, - 42 dan 0 5 C.

Penyelidikan dan praktik memadamkan kebakaran telah menunjukkan bahawa untuk menghentikan pembakaran produk minyak, busa mesti menutup seluruh permukaannya dengan lapisan ketebalan tertentu. Semua busa dengan kadar pengembangan yang rendah tidak berkesan dalam memadamkan kebakaran produk minyak di tangki pada tahap banjir yang lebih rendah. Buih, jatuh dari ketinggian yang besar (6 - 8 m) ke permukaan bahan bakar, dicelupkan dan diselimuti dengan lapisan bahan bakar, terbakar atau cepat runtuh. Hanya busa dengan darab 70 - 150 yang boleh dilemparkan ke tangki pembakar dengan jet berengsel.