เสถียรภาพทางเคมี
เมื่อพิจารณาถึงคุณสมบัติทางเคมีของน้ำมันเบนซินจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับระยะเวลาที่องค์ประกอบของไฮโดรคาร์บอนจะไม่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากการเก็บรักษาเป็นเวลานานส่วนประกอบที่เบากว่าจะหายไปและประสิทธิภาพจะลดลงอย่างมาก
โดยเฉพาะอย่างยิ่งปัญหาจะเกิดขึ้นอย่างเฉียบพลันหากได้รับเชื้อเพลิงเกรดสูงกว่า (AI 95) จากน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนต่ำสุดโดยการเติมโพรเพนหรือมีเทนลงในองค์ประกอบ คุณสมบัติป้องกันการน็อคของพวกมันสูงกว่าไอโซแอคเทน แต่ก็สลายไปทันที
ตาม GOST องค์ประกอบทางเคมีของน้ำมันเชื้อเพลิงของยี่ห้อใด ๆ จะต้องไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลา 5 ปีภายใต้กฎการจัดเก็บ แต่ในความเป็นจริงบ่อยครั้งแม้แต่น้ำมันเชื้อเพลิงที่ซื้อมาใหม่ก็มีเลขออกเทนต่ำกว่าที่ระบุไว้แล้ว
ผู้ขายที่ไร้ยางอายจะต้องโทษในเรื่องนี้ผู้ที่เติมก๊าซเหลวลงในภาชนะบรรจุด้วยน้ำมันเชื้อเพลิงเวลาในการจัดเก็บที่หมดอายุแล้วและเนื้อหาไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของ GOST โดยปกติแล้วจะมีการเติมก๊าซในปริมาณที่แตกต่างกันลงในน้ำมันเชื้อเพลิงชนิดเดียวกันเพื่อให้ได้ค่าออกเทนเป็น 92 หรือ 95 การยืนยันเทคนิคดังกล่าวคือกลิ่นเหม็นฉุนของก๊าซที่สถานีเติมน้ำมัน
วิธีการกำหนดจุดวาบไฟ
มีวิธีการเปิดและปิดเบ้าหลอม (ภาชนะสำหรับผลิตภัณฑ์น้ำมัน) อุณหภูมิที่ได้รับแตกต่างกันไปเนื่องจากปริมาณไอระเหยสะสม
วิธีการเปิดเบ้าหลอมรวมถึง:
- ทำความสะอาดน้ำมันเบนซินจากความชื้นโดยใช้โซเดียมคลอไรด์
- เติมเบ้าหลอมให้ได้ระดับหนึ่ง
- ทำความร้อนภาชนะที่อุณหภูมิ 10 องศาต่ำกว่าผลลัพธ์ที่คาดไว้
- การจุดระเบิดของเตาแก๊สเหนือพื้นผิว
- ในขณะจุดระเบิดจุดวาบไฟจะถูกบันทึกไว้
วิธีการปิดเบ้าหลอมแตกต่างกันตรงที่น้ำมันเบนซินในภาชนะผสมอยู่ตลอดเวลา เมื่อเปิดฝาไฟจะลุกขึ้นโดยอัตโนมัติ
อุปกรณ์จุดวาบไฟประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:
- เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า (กำลังไฟ 600 วัตต์);
- ความจุ 70 มิลลิลิตร
- เครื่องกวนทองแดง
- เครื่องจุดไฟไฟฟ้าหรือแก๊ส
- เทอร์โมมิเตอร์.
ขึ้นอยู่กับผลลัพธ์สารไวไฟถูกจัดประเภท:
- อันตรายอย่างยิ่ง (ที่จุดวาบไฟต่ำกว่า -200C);
- อันตราย (จาก -200C ถึง + 230C);
- อันตรายที่อุณหภูมิสูง (จาก 230C ถึง 610C)
ความเร็ว - การเผาไหม้ - เชื้อเพลิง
ราคาน้ำมันเบนซิน 1 ลิตรที่แท้จริงคืออะไร
อัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากส่วนผสมที่ติดไฟได้อยู่ในกระแสน้ำวนที่รุนแรง (ปั่นป่วน) ดังนั้นความเข้มของการถ่ายเทความร้อนแบบปั่นป่วนอาจสูงกว่าการแพร่กระจายของโมเลกุลมาก
อัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับเหตุผลหลายประการที่กล่าวถึงในภายหลังในบทนี้และโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับคุณภาพของการผสมน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศ อัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงพิจารณาจากปริมาณเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ต่อหนึ่งหน่วยเวลา
อัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงและด้วยเหตุนี้อัตราการปลดปล่อยความร้อนจะถูกกำหนดโดยขนาดของพื้นผิวการเผาไหม้ ฝุ่นถ่านหินที่มีขนาดอนุภาคสูงสุด 300 - 500 ไมครอนมีพื้นผิวการเผาไหม้ที่ใหญ่กว่าเชื้อเพลิงตะแกรงโซ่ชนิดหยาบหลายหมื่นเท่า
อัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดันในห้องเผาไหม้ซึ่งเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้น ดังนั้นหลังจากจุดระเบิดอัตราการเผาไหม้จะเพิ่มขึ้นและสูงมากที่ส่วนท้ายของห้องเผาไหม้
ความเร็วของการเผาไหม้เชื้อเพลิงยังได้รับผลกระทบจากความเร็วของเครื่องยนต์ เมื่อจำนวนการปฏิวัติเพิ่มขึ้นระยะเวลาของเฟสจะลดลง
ความปั่นป่วนของการไหลของก๊าซทำให้อัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ผิวการเผาไหม้และความเร็วในการแพร่กระจายของหน้าเปลวไฟพร้อมกับอัตราการถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้น
เมื่อทำงานกับส่วนผสมที่ไม่ติดมันอัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจะช้าลง ดังนั้นปริมาณความร้อนที่ก๊าซออกสู่ชิ้นส่วนจะเพิ่มขึ้นและเครื่องยนต์ร้อนเกินไป สัญญาณของส่วนผสมที่ไม่ติดมันจะกะพริบในคาร์บูเรเตอร์และท่อร่วมไอดี
ความปั่นป่วนของการไหลของก๊าซทำให้อัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ผิวการเผาไหม้และความเร็วในการแพร่กระจายของหน้าเปลวไฟเนื่องจากอัตราการถ่ายเทความร้อนเพิ่มขึ้น
อัลเคนปกติมีจำนวนซีเทนสูงสุดซึ่งแสดงถึงอัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงในเครื่องยนต์
องค์ประกอบของส่วนผสมที่ใช้งานได้มีผลต่ออัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์อย่างมาก เงื่อนไขเหล่านี้เกิดขึ้นที่ coeff
อิทธิพลของคุณภาพของการพัฒนากระบวนการเผาไหม้ถูกกำหนดโดยอัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงในเฟสหลัก เมื่อเชื้อเพลิงจำนวนมากถูกเผาไหม้ในระยะนี้ค่าของ pz และ Tz จะเพิ่มขึ้นสัดส่วนของเชื้อเพลิงหลังการเผาไหม้จะลดลงในระหว่างกระบวนการขยายตัวและดัชนี polytrope nz จะมีขนาดใหญ่ขึ้น การพัฒนากระบวนการนี้เป็นสิ่งที่ดีที่สุดเนื่องจากสามารถใช้ความร้อนได้ดีที่สุด
ในกระบวนการทำงานของเครื่องยนต์ค่าของอัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงมีความสำคัญมาก อัตราการเผาไหม้เข้าใจว่าเป็นปริมาณ (มวล) ของเชื้อเพลิงที่ทำปฏิกิริยา (การเผาไหม้) ต่อหนึ่งหน่วยเวลา
ปรากฏการณ์ทั่วไปจำนวนหนึ่งบ่งชี้ว่าอัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ค่อนข้างเป็นธรรมชาติไม่ใช่แบบสุ่ม สิ่งนี้ระบุโดยความสามารถในการทำซ้ำของรอบที่ไม่ชัดเจนมากหรือน้อยในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ซึ่งในความเป็นจริงจะกำหนดการทำงานที่มั่นคงของเครื่องยนต์ ในเครื่องยนต์เดียวกันลักษณะของการเผาไหม้ที่ยืดเยื้อมักจะสังเกตได้จากส่วนผสมที่ไม่ติดมัน การทำงานอย่างหนักของเครื่องยนต์ซึ่งเกิดขึ้นที่ปฏิกิริยาการเผาไหม้ในอัตราสูงเป็นที่สังเกตได้ตามกฎแล้วในเครื่องยนต์ดีเซลที่ไม่มีคอมเพรสเซอร์และการทำงานที่นุ่มนวลในเครื่องยนต์ที่มีการจุดระเบิดจากประกายไฟฟ้า สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการก่อตัวของส่วนผสมและการจุดระเบิดที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานทำให้อัตราการเผาไหม้เปลี่ยนไปอย่างสม่ำเสมอ เมื่อจำนวนรอบของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้นระยะเวลาของการเผาไหม้จะลดลงตามเวลาและในมุมของการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงจะเพิ่มขึ้น เส้นโค้งจลน์ของกระบวนการเบิร์นอัพในเครื่องยนต์มีลักษณะคล้ายคลึงกับเส้นโค้งจลน์ของปฏิกิริยาเคมีจำนวนหนึ่งที่ไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับเครื่องยนต์และเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน
การทดลองบ่งชี้ถึงการพึ่งพาความเข้มของการถ่ายเทความร้อนแบบกระจายกับอัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ด้วยการเผาไหม้อย่างรวดเร็วที่รากของไฟฉายอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะพัฒนาและการถ่ายเทความร้อนจะทวีความรุนแรงขึ้น ความไม่สอดคล้องกันของสนามอุณหภูมิพร้อมกับความเข้มข้นที่แตกต่างกันของอนุภาคที่เปล่งออกมานำไปสู่ความไม่เท่าเทียมกันของระดับความดำของเปลวไฟ ทั้งหมดที่กล่าวมาทำให้เกิดความยากลำบากอย่างมากสำหรับการวิเคราะห์อุณหภูมิของหม้อน้ำและระดับการเปล่งรังสีของเตาเผา
ด้วยเปลวไฟลามินาร์ (ดูส่วนที่ 3 สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม) อัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจะคงที่และ Q 0; กระบวนการเผาไหม้เงียบ อย่างไรก็ตามหากโซนการเผาไหม้ปั่นป่วนและเป็นกรณีที่อยู่ระหว่างการพิจารณาแม้ว่าปริมาณการใช้เชื้อเพลิงจะคงที่โดยเฉลี่ย แต่อัตราการเผาไหม้ในพื้นที่จะเปลี่ยนไปตามเวลาและสำหรับองค์ประกอบที่มีปริมาตรเล็กน้อย Q.Q. ความปั่นป่วนรบกวนเปลวไฟอย่างต่อเนื่อง ในช่วงเวลาใดก็ตามการเผาไหม้จะถูก จำกัด โดยเปลวไฟนี้หรือชุดของเปลวไฟที่อยู่ในตำแหน่งสุ่มในโซนการเผาไหม้
เชื้อเพลิงก๊าซ
เชื้อเพลิงก๊าซเป็นส่วนผสมของก๊าซต่างๆ ได้แก่ มีเธนเอทิลีนและไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ คาร์บอนมอนอกไซด์คาร์บอนไดออกไซด์หรือคาร์บอนไดออกไซด์ไนโตรเจนไฮโดรเจนไฮโดรเจนซัลไฟด์ออกซิเจนและก๊าซอื่น ๆ รวมทั้งไอน้ำ
มีเทน (CH4) เป็นองค์ประกอบหลักของก๊าซธรรมชาติหลายชนิด เนื้อหาในก๊าซธรรมชาติถึง 93 ... 98% การเผาไหม้ของก๊าซมีเทน 1 m3 ปล่อยความร้อน ~ 35800 kJ
เชื้อเพลิงก๊าซยังสามารถมีเอทิลีน (C2H4) ในปริมาณเล็กน้อย การเผาไหม้ของเอทิลีน 1 ลบ.ม. ให้ความร้อน ~ 59,000 กิโลจูล
นอกจากมีเธนและเอทิลีนแล้วเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซยังมีสารประกอบไฮโดรคาร์บอนเช่นโพรเพน (C3H8) บิวเทน (C4H10) เป็นต้นการเผาไหม้ของสารไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้จะปล่อยความร้อนมากกว่าการเผาไหม้ของเอทิลีน แต่ปริมาณของสารเหล่านี้ไม่มีนัยสำคัญในก๊าซที่ติดไฟได้ .
ไฮโดรเจน (H2) เบากว่าอากาศ 14.5 เท่า การเผาไหม้ของไฮโดรเจน 1 ลบ.ม. จะปล่อยความร้อน ~ 10800 กิโลจูล ก๊าซที่ติดไฟได้หลายชนิดนอกเหนือจากก๊าซในเตาโค้กมีไฮโดรเจนค่อนข้างน้อย ในเตาอบแก๊สโค้กเนื้อหาสามารถเข้าถึง 50 ... 60%
คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) เป็นส่วนประกอบหลักที่ติดไฟได้ของแก๊สเตาหลอม การเผาไหม้ 1 m3 ของก๊าซนี้ก่อให้เกิดความร้อน ~ 12,770 kJ ก๊าซนี้ไม่มีสีไม่มีกลิ่นและเป็นพิษสูง
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) เป็นก๊าซหนักที่มีกลิ่นไม่พึงประสงค์และเป็นพิษสูง การมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ในก๊าซจะเพิ่มการกัดกร่อนของชิ้นส่วนโลหะของเตาเผาและท่อส่งก๊าซ ผลกระทบที่เป็นอันตรายของไฮโดรเจนซัลไฟด์จะเพิ่มขึ้นโดยการมีออกซิเจนและความชื้นในก๊าซ การเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ 1 ลบ.ม. จะปล่อยความร้อน ~ 23400 กิโลจูล
ก๊าซที่เหลือ: CO2, N2, O2 และไอน้ำเป็นส่วนประกอบของบัลลาสต์เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณก๊าซเหล่านี้ในเชื้อเพลิงทำให้เนื้อหาของส่วนประกอบที่ติดไฟได้ลดลง การปรากฏตัวของพวกเขานำไปสู่การลดอุณหภูมิการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ปริมาณออกซิเจนอิสระ> 0.5% ในเชื้อเพลิงก๊าซถือเป็นอันตรายด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย
เดือด - น้ำมันเบนซิน
หมายเลขออกเทนองค์ประกอบน้ำมันเบนซิน
น้ำมันเบนซินเริ่มเดือดที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำและดำเนินไปอย่างเข้มข้น
ไม่ได้ระบุจุดสิ้นสุดของจุดเดือดของน้ำมันเบนซิน
จุดเริ่มต้นของการต้มน้ำมันเบนซินต่ำกว่า 40 C จุดสิ้นสุดคือ 180 C อุณหภูมิของจุดเริ่มต้นของการตกผลึกไม่สูงกว่า 60 C ความเป็นกรดของน้ำมันเบนซินไม่เกิน 1 มก. / 100 มล.
จุดเดือดท้ายของน้ำมันเบนซินตาม GOST คือ 185 C และจริงคือ 180 C
จุดเดือดปลายของน้ำมันเบนซินคืออุณหภูมิที่ส่วนมาตรฐาน (100 มล.) ของน้ำมันเบนซินทดสอบถูกกลั่นอย่างสมบูรณ์ (ต้มให้ห่างออกไป) จากขวดแก้วที่บรรจุอยู่ในตัวรับตู้เย็น
แผนภาพการติดตั้งเสถียรภาพ |
จุดเดือดสุดท้ายของน้ำมันเบนซินไม่ควรเกิน 200 - 225 C สำหรับน้ำมันเบนซินสำหรับการบินจุดเดือดสุดท้ายจะต่ำกว่ามากในบางกรณีอาจสูงถึง 120 C
MPa จุดเดือดของน้ำมันเบนซินคือ 338 K มวลโมลาร์เฉลี่ย 120 กก. / กม. และความร้อนจากการกลายเป็นไอ 252 กิโลจูล / กก.
จุดเดือดเริ่มต้นของน้ำมันเบนซินเช่น 40 สำหรับน้ำมันเบนซินสำหรับการบินแสดงถึงการมีอยู่ของเศษส่วนที่เบาและเดือดต่ำ แต่ไม่ได้ระบุถึงเนื้อหา จุดเดือดของเศษส่วน 10% แรกหรืออุณหภูมิเริ่มต้นเป็นลักษณะของคุณสมบัติเริ่มต้นของน้ำมันเบนซินความผันผวนตลอดจนแนวโน้มที่จะเกิดแก๊สล็อคในระบบจ่ายน้ำมันเบนซิน ยิ่งจุดเดือดต่ำของเศษส่วน 10% สตาร์ทเครื่องยนต์ได้ง่ายขึ้น แต่ยังมีความเป็นไปได้ในการก่อตัวของแก๊สล็อคมากขึ้นซึ่งอาจทำให้เกิดการหยุดชะงักในการจ่ายเชื้อเพลิงและแม้แต่ดับเครื่องยนต์ จุดเดือดที่สูงเกินไปของเศษเริ่มต้นทำให้การสตาร์ทเครื่องยนต์ที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำทำได้ยากซึ่งนำไปสู่การสูญเสียน้ำมันเบนซิน
อิทธิพลของจุดสิ้นสุดของจุดเดือดของน้ำมันเบนซินต่อการบริโภคระหว่างการทำงานของรถยนต์ ผลของอุณหภูมิการกลั่นของน้ำมันเบนซิน 90% ต่อจำนวนออกเทนของแก๊สโซลีนของต้นกำเนิดต่างๆ |
การลดลงของจุดเดือดของการปฏิรูปน้ำมันเบนซินทำให้ความต้านทานการระเบิดลดลง จำเป็นต้องมีการวิจัยและการคำนวณทางเศรษฐศาสตร์เพื่อแก้ไขปัญหานี้ควรสังเกตว่าในต่างประเทศของหลายประเทศมีการผลิตและใช้แก๊สโซลีนที่มีจุดเดือด 215-220 C
อิทธิพลของจุดสิ้นสุดของจุดเดือดของน้ำมันเบนซินต่อการบริโภคระหว่างการทำงานของรถยนต์ อิทธิพลของอุณหภูมิการกลั่นของน้ำมันเบนซิน 90% ต่อจำนวนออกเทนของแก๊สโซลีนของต้นกำเนิดต่างๆ |
การลดลงของจุดเดือดของการปฏิรูปน้ำมันเบนซินทำให้ความต้านทานการระเบิดลดลง จำเป็นต้องมีการวิจัยและการคำนวณทางเศรษฐศาสตร์เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ควรสังเกตว่าในต่างประเทศของหลายประเทศมีการผลิตและใช้แก๊สโซลีนที่มีจุดเดือด 215-220 C
หากจุดเดือดปลายของน้ำมันเบนซินสูงเศษส่วนหนักที่อยู่ในนั้นอาจไม่ระเหยดังนั้นจึงไม่เผาไหม้ในเครื่องยนต์ซึ่งจะนำไปสู่การสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น
การลดจุดเดือดปลายของแก๊สโซลีนแบบวิ่งตรงจะทำให้ความต้านทานการระเบิดเพิ่มขึ้น แก๊สโซลีนวิ่งตรงที่มีค่าออกเทนต่ำมีเลขออกเทนเท่ากับ 75 และ 68 ตามลำดับและใช้เป็นส่วนประกอบของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน
การเผาไหม้ - น้ำมันเบนซิน
การออกแบบและหลักการทำงานของระบบหัวฉีดเบนซิน Bosch Motronic MED 7
การเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินน้ำมันก๊าดและไฮโดรคาร์บอนเหลวอื่น ๆ เกิดขึ้นในช่วงก๊าซ การเผาไหม้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อความเข้มข้นของไอเชื้อเพลิงในอากาศอยู่ในขอบเขตที่กำหนดโดยเฉพาะสำหรับสารแต่ละชนิด หากมีไอระเหยของเชื้อเพลิงจำนวนเล็กน้อยในอากาศ IB การเผาไหม้จะไม่เกิดขึ้นเช่นเดียวกับในกรณีที่มีไอของเชื้อเพลิงมากเกินไปและออกซิเจนไม่เพียงพอ
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิบนพื้นผิวของน้ำมันก๊าดระหว่างการดับไฟด้วยโฟม | การกระจายอุณหภูมิในน้ำมันก๊าดก่อนการดับเพลิง (กและตอนท้าย. |
เมื่อน้ำมันเบนซินไหม้อย่างที่ทราบกันดีว่าจะเกิดชั้น homothermal ขึ้นซึ่งความหนาจะเพิ่มขึ้นตามเวลา
เมื่อน้ำมันเบนซินเผาไหม้จะเกิดน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สิ่งนี้สามารถยืนยันได้อย่างเพียงพอว่าน้ำมันเบนซินไม่ใช่องค์ประกอบหรือไม่?
เมื่อน้ำมันเบนซินน้ำมันก๊าดและของเหลวอื่น ๆ ถูกเผาไหม้ในถังการบดอัดของก๊าซจะไหลออกเป็นปริมาตรแยกกันและการเผาไหม้ของแต่ละชนิดจะแยกกันอย่างชัดเจน
เมื่อน้ำมันเบนซินและน้ำมันถูกเผาในถังที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ลักษณะของการให้ความร้อนจะแตกต่างจากที่อธิบายไว้ข้างต้นอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเผาไหม้ชั้นความร้อนจะปรากฏขึ้นความหนาที่เพิ่มขึ้นตามธรรมชาติเมื่อเวลาผ่านไปและอุณหภูมิจะเท่ากับอุณหภูมิบนพื้นผิวของของเหลว ภายใต้อุณหภูมิของของเหลวจะลดลงอย่างรวดเร็วและเกือบจะใกล้เคียงกับอุณหภูมิเริ่มต้น ลักษณะของเส้นโค้งแสดงให้เห็นว่าในระหว่างการเผาไหม้น้ำมันเบนซินจะแบ่งออกเป็นสองชั้น - ชั้นบนและชั้นล่าง
ตัวอย่างเช่นการเผาไหม้น้ำมันเบนซินในอากาศเรียกว่ากระบวนการทางเคมี ในกรณีนี้พลังงานจะถูกปล่อยออกมาเท่ากับประมาณ 1300 กิโลแคลอรีต่อน้ำมันเบนซิน 1 โมล
การวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินและน้ำมันมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากความรู้เกี่ยวกับองค์ประกอบแต่ละส่วนของผลิตภัณฑ์ดังกล่าวเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการศึกษากระบวนการเผาไหม้ในเครื่องยนต์และเพื่อการศึกษามลพิษทางอากาศ
ดังนั้นเมื่อน้ำมันเบนซินถูกเผาในถังกว้างความร้อนที่ปล่อยออกมามากถึง 40% อันเป็นผลมาจากการเผาไหม้จะถูกใช้เพื่อการแผ่รังสี
โต๊ะ 76 แสดงอัตราการเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินที่มีสารเติมแต่งเตตระไนโตรมีเทน
การทดลองพบว่าความเร็วของการเผาไหม้น้ำมันเบนซินจากพื้นผิวของถังได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากเส้นผ่านศูนย์กลางของมัน
การจัดแนวกองกำลังและวิธีการเมื่อดับไฟตามแนวขวาง |
ด้วยความช่วยเหลือของ GPS-600 นักผจญเพลิงประสบความสำเร็จในการกำจัดการเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินที่รั่วไหลตามรางรถไฟทำให้มั่นใจได้ว่ามีการเคลื่อนตัวของผู้ควบคุมลำตัวไปยังสถานที่ที่รถถังอยู่คู่กันหลังจากถอดสายไฟออกแล้วพวกเขาก็ต่อถัง 2 ถังพร้อมน้ำมันเบนซินเข้ากับรถดับเพลิงและดึงออกจากเขตเพลิงไหม้
อัตราการให้ความร้อนของน้ำมันในถังขนาดต่างๆ |
โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเร็วในการอุ่นเครื่องจากลมจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเผาน้ำมันเบนซิน เมื่อน้ำมันเบนซินถูกเผาไหม้ในถัง 2 64 ม. ที่ความเร็วลม 1 3 ม. / วินาทีอัตราความร้อนเท่ากับ 9 63 มม. / นาทีและที่ความเร็วลม 10 ม. / วินาทีอัตราความร้อนเพิ่มขึ้นเป็น 17 1 มม. / นาที
จุดวาบไฟและพารามิเตอร์อื่น ๆ
การเผาไหม้ของถ่านหินเป็นปฏิกิริยาทางเคมีของการออกซิเดชั่นของคาร์บอนที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิเริ่มต้นสูงพร้อมกับการปล่อยความร้อนที่รุนแรง ตอนนี้ง่ายกว่า: เชื้อเพลิงถ่านหินไม่สามารถจุดไฟได้เหมือนกระดาษต้องอุ่นที่ 370-700 ° C ในการจุดระเบิดขึ้นอยู่กับยี่ห้อของเชื้อเพลิง
ช่วงเวลาสำคัญ ประสิทธิภาพของการเผาไหม้ถ่านหินในเตาเผาหรือหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งในครัวเรือนไม่ได้มีลักษณะเฉพาะตามอุณหภูมิสูงสุด แต่เกิดจากความสมบูรณ์ของการเผาไหม้ โมเลกุลของคาร์บอนแต่ละโมเลกุลรวมตัวกับอนุภาคออกซิเจนสองตัวในอากาศเพื่อสร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 กระบวนการนี้สะท้อนให้เห็นในสูตรทางเคมี
หากคุณ จำกัด ปริมาณออกซิเจนที่เข้ามา (ปิดเครื่องเป่าลมให้เปลี่ยนหม้อต้ม TT เป็นโหมดระอุ) แทนที่จะเป็น CO2 คาร์บอนมอนอกไซด์ CO จะเกิดขึ้นและปล่อยลงในปล่องไฟประสิทธิภาพการเผาไหม้จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงจำเป็นต้องจัดเตรียมเงื่อนไขที่เอื้ออำนวย:
- ถ่านหินสีน้ำตาลติดไฟที่อุณหภูมิ +370 ° C หิน - 470 ° C แอนทราไซต์ - 700 องศา จำเป็นต้องให้ความร้อนล่วงหน้าของชุดทำความร้อนด้วยไม้ (ขี้เลื่อยอัดก้อน)
- มีการจ่ายอากาศให้กับเตาไฟมากเกินไปปัจจัยด้านความปลอดภัยคือ 1.3-1.5
- การเผาไหม้ได้รับการสนับสนุนโดยอุณหภูมิสูงของถ่านหินร้อนที่วางอยู่บนตะแกรง สิ่งสำคัญคือต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการไหลผ่านของออกซิเจนผ่านความหนาทั้งหมดของเชื้อเพลิงเนื่องจากอากาศเคลื่อนผ่านกระทะขี้เถ้าเนื่องจากร่างของปล่องไฟตามธรรมชาติ
แสดงความคิดเห็น. ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือเตา Bubafonya แบบทำเองที่บ้านและหม้อไอน้ำทรงกระบอกสำหรับการเผาไหม้ด้านบนซึ่งอากาศจะถูกป้อนเข้าไปในเตาไฟจากบนลงล่าง
อุณหภูมิการเผาไหม้ตามทฤษฎีและการถ่ายเทความร้อนจำเพาะของเชื้อเพลิงต่างๆแสดงไว้ในตารางเปรียบเทียบ เป็นที่สังเกตได้ว่าภายใต้สภาวะที่เหมาะสมเชื้อเพลิงใด ๆ จะปล่อยความร้อนสูงสุดเมื่อทำปฏิกิริยากับปริมาณอากาศที่ต้องการ
ในทางปฏิบัติมันไม่สมจริงที่จะสร้างเงื่อนไขดังกล่าวดังนั้นจึงมีการจ่ายอากาศให้มากเกินไป อุณหภูมิการเผาไหม้ที่แท้จริงของถ่านหินสีน้ำตาลในหม้อต้ม TT แบบธรรมดาอยู่ที่ 700 ... 800 ° C หินและแอนทราไซต์ - 800 ... 1100 องศา
หากคุณใช้ออกซิเจนมากเกินไปพลังงานจะเริ่มถูกใช้ไปกับการทำให้อากาศร้อนขึ้นและบินออกไปในท่อประสิทธิภาพของเตาเผาจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด ยิ่งไปกว่านั้นอุณหภูมิของไฟสามารถสูงถึง 1500 ° C กระบวนการนี้คล้ายกับไฟธรรมดา - เปลวไฟมีขนาดใหญ่มีความร้อนเพียงเล็กน้อย ตัวอย่างของการเผาไหม้ถ่านหินอย่างมีประสิทธิภาพด้วยเตาโต้กลับบนหม้อไอน้ำอัตโนมัติแสดงอยู่ในวิดีโอ:
อุณหภูมิ - การเผาไหม้ - เชื้อเพลิง
การพึ่งพาเกณฑ์ B กับอัตราส่วนของพื้นที่ของแหล่งความร้อนต่อพื้นที่ของการประชุมเชิงปฏิบัติการ |
ความเข้มของการฉายรังสีของคนงานขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในเตาเผาขนาดของรูชาร์จความหนาของผนังเตาที่รูชาร์จและในที่สุดระยะทางที่คนงานอยู่จากการชาร์จ หลุม
อัตราส่วน CO / CO และ H2 / HO ในผลิตภัณฑ์ของการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติที่ไม่สมบูรณ์ขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การใช้อากาศ a. |
อุณหภูมิ 1L ที่ทำได้จริงคืออุณหภูมิการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในสภาพจริง เมื่อพิจารณามูลค่าการสูญเสียความร้อนต่อสิ่งแวดล้อมระยะเวลาของกระบวนการเผาไหม้วิธีการเผาไหม้และปัจจัยอื่น ๆ จะถูกนำมาพิจารณา
อากาศส่วนเกินมีผลต่ออุณหภูมิการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงอย่างมากตัวอย่างเช่นอุณหภูมิการเผาไหม้ที่แท้จริงของก๊าซธรรมชาติที่มีอากาศส่วนเกิน 10% คือ 1868 C โดยส่วนเกิน 20% ของ 1749 C และอากาศส่วนเกิน 100% จะลดลงเหลือ 1167 C ในทางกลับกัน การอุ่นอากาศก่อนการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะเพิ่มอุณหภูมิในการเผาไหม้ ดังนั้นเมื่อเผาก๊าซธรรมชาติ (1Max 2003 C) ด้วยอากาศที่ร้อนถึง 200 C อุณหภูมิการเผาไหม้จะเพิ่มขึ้นเป็น 2128 C และเมื่ออากาศร้อนถึง 400 C - สูงถึง 2257 C
แผนภาพทั่วไปของอุปกรณ์เตาเผา |
เมื่ออากาศและเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซได้รับความร้อนอุณหภูมิในการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจะสูงขึ้นและส่งผลให้อุณหภูมิของพื้นที่ทำงานของเตาเผาเพิ่มขึ้นด้วย ในหลาย ๆ กรณีเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีที่กำหนดหากไม่มีอากาศและเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซให้ความร้อนสูง ตัวอย่างเช่นการถลุงเหล็กในเตาหลอมแบบเปิดซึ่งอุณหภูมิของคบเพลิง (การไหลของก๊าซที่เผาไหม้) ในพื้นที่หลอมละลายควรอยู่ที่ 1800-2000 C จะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีอากาศและก๊าซร้อนถึง 1,000 - 1200 C เมื่อ เตาเผาอุตสาหกรรมที่ให้ความร้อนเชื้อเพลิงในท้องถิ่นที่มีแคลอรี่ต่ำ (ฟืนชื้นพีทถ่านหินสีน้ำตาล) การทำงานโดยไม่ให้อากาศร้อนมักเป็นไปไม่ได้เลย
จะเห็นได้จากสูตรนี้ว่าอุณหภูมิในการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มตัวเศษและลดตัวส่วน การพึ่งพาอุณหภูมิการเผาไหม้ของก๊าซต่างๆที่มีต่ออัตราส่วนอากาศส่วนเกินแสดงในรูปที่
อากาศส่วนเกินยังส่งผลกระทบอย่างรวดเร็วต่ออุณหภูมิการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ดังนั้นความร้อนของก๊าซธรรมชาติที่มีอากาศส่วนเกิน 10% - 1868 C โดยมีอากาศส่วนเกิน 20% - 1749 C และส่วนเกิน 100% เท่ากับ 1167 C
หากอุณหภูมิทางแยกร้อนถูก จำกัด โดยอุณหภูมิการเผาไหม้ของน้ำมันเชื้อเพลิงการใช้การพักฟื้นทำให้สามารถเพิ่มอุณหภูมิได้โดยการเพิ่มอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้และทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมของ TEG เพิ่มขึ้น
การเพิ่มประสิทธิภาพของการระเบิดด้วยออกซิเจนทำให้อุณหภูมิการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ดังข้อมูลกราฟในรูป 17 อุณหภูมิทางทฤษฎีของการเผาไหม้เชื้อเพลิงมีความสัมพันธ์กับการเพิ่มประสิทธิภาพของการระเบิดด้วยออกซิเจนโดยการพึ่งพาซึ่งแทบจะเป็นเส้นตรงกับปริมาณออกซิเจนในการระเบิด 40% ที่ระดับการตกแต่งที่สูงขึ้นการแยกตัวของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เริ่มมีผลอย่างมีนัยสำคัญอันเป็นผลมาจากการที่เส้นโค้งของอุณหภูมิขึ้นอยู่กับระดับของการเพิ่มคุณค่าของการระเบิดเบี่ยงเบนไปจากเส้นตรงและเข้าใกล้อุณหภูมิที่ จำกัด โดยไม่มีอาการ เชื้อเพลิง. ดังนั้นการพึ่งพาอุณหภูมิการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่พิจารณาจากระดับการเพิ่มออกซิเจนของการระเบิดจึงมีสองภูมิภาคคือบริเวณที่มีการตกแต่งที่ค่อนข้างต่ำซึ่งมีการพึ่งพาเชิงเส้นและบริเวณที่มีการตกแต่งสูง (มากกว่า 40%) โดยที่ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นมีลักษณะการสลายตัว
ตัวบ่งชี้ทางความร้อนที่สำคัญของการทำงานของเตาคืออุณหภูมิของเตาซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงและลักษณะของการใช้ความร้อน
ขี้เถ้าของเชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสิ่งสกปรกแร่ที่อุณหภูมิของการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงสามารถหลอมรวมเป็นชิ้นส่วนของตะกรันได้ ลักษณะของเถ้าเชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแสดงไว้ในตาราง แต่.
ค่าของ tmaK ในตาราง IV - З - อุณหภูมิแคลอรี่เมตริก (ตามทฤษฎี) ของการเผาไหม้เชื้อเพลิง
การสูญเสียความร้อนผ่านผนังเตาเผาสู่ภายนอก (สู่สิ่งแวดล้อม) ลดอุณหภูมิการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง
การเผาไหม้ของเชื้อเพลิง
การเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นกระบวนการออกซิเดชั่นของส่วนประกอบที่ติดไฟได้ซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงและมาพร้อมกับการปล่อยความร้อน ลักษณะของการเผาไหม้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมถึงวิธีการเผาไหม้การออกแบบเตาเผาความเข้มข้นของออกซิเจนเป็นต้น แต่เงื่อนไขของหลักสูตรระยะเวลาและผลลัพธ์สุดท้ายของกระบวนการเผาไหม้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ ลักษณะทางกายภาพและทางเคมีของเชื้อเพลิง
องค์ประกอบของเชื้อเพลิง
เชื้อเพลิงแข็ง ได้แก่ ถ่านหินและถ่านหินสีน้ำตาลพีทหินน้ำมันและไม้ เชื้อเพลิงประเภทนี้เป็นสารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อนที่เกิดจากธาตุ 5 ชนิด ได้แก่ คาร์บอน C ไฮโดรเจน H ออกซิเจน O กำมะถัน S และไนโตรเจน N เชื้อเพลิงยังมีความชื้นและแร่ธาตุที่ไม่ติดไฟซึ่งก่อตัวเป็นเถ้าหลังจากการเผาไหม้ ความชื้นและขี้เถ้าเป็นบัลลาสต์ภายนอกของเชื้อเพลิงในขณะที่ออกซิเจนและไนโตรเจนอยู่ภายใน
องค์ประกอบหลักของชิ้นส่วนที่ติดไฟได้คือคาร์บอนซึ่งเป็นตัวกำหนดการปล่อยความร้อนจำนวนมากที่สุด อย่างไรก็ตามยิ่งมีสัดส่วนของคาร์บอนในเชื้อเพลิงแข็งมากเท่าใดก็ยิ่งติดไฟได้ยากขึ้นเท่านั้น ในระหว่างการเผาไหม้ไฮโดรเจนจะปล่อยความร้อนมากกว่าคาร์บอน 4.4 เท่า แต่ส่วนแบ่งในองค์ประกอบของเชื้อเพลิงแข็งมีขนาดเล็ก ออกซิเจนไม่ได้เป็นองค์ประกอบที่สร้างความร้อนและจับกับไฮโดรเจนและคาร์บอนช่วยลดความร้อนจากการเผาไหม้ดังนั้นจึงเป็นองค์ประกอบที่ไม่พึงปรารถนา มีปริมาณพีทและไม้สูงเป็นพิเศษ ไนโตรเจนในเชื้อเพลิงแข็งมีปริมาณน้อย แต่สามารถสร้างออกไซด์ที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและมนุษย์ได้ กำมะถันเป็นสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายเช่นกันโดยปล่อยความร้อนเพียงเล็กน้อย แต่ออกไซด์ที่เกิดขึ้นจะนำไปสู่การกัดกร่อนโลหะของหม้อไอน้ำและมลพิษในชั้นบรรยากาศ
ข้อมูลจำเพาะของเชื้อเพลิงและอิทธิพลที่มีต่อกระบวนการเผาไหม้
ลักษณะทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดของเชื้อเพลิง ได้แก่ ความร้อนจากการเผาไหม้ผลผลิตของสารระเหยคุณสมบัติของสารตกค้างที่ไม่ระเหย (โค้ก) ปริมาณขี้เถ้าและความชื้น
ความร้อนจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง
ค่าความร้อนคือปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของหน่วยมวล (kJ / kg) หรือปริมาตรของเชื้อเพลิง (kJ / m3) แยกแยะระหว่างความร้อนที่สูงขึ้นและต่ำลงของการเผาไหม้ สูงสุดรวมถึงความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการควบแน่นของไอระเหยที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ เมื่อเชื้อเพลิงถูกเผาในเตาหม้อไอน้ำก๊าซไอเสียจะมีอุณหภูมิที่ความชื้นอยู่ในสถานะเป็นไอ ดังนั้นในกรณีนี้จะใช้ความร้อนจากการเผาไหม้ที่ต่ำกว่าซึ่งไม่ได้คำนึงถึงความร้อนจากการควบแน่นของไอน้ำ
องค์ประกอบและค่าความร้อนสุทธิของเงินฝากถ่านหินที่ทราบทั้งหมดได้รับการกำหนดและระบุไว้ในลักษณะที่คำนวณได้
การปล่อยสารระเหย
เมื่อเชื้อเพลิงแข็งได้รับความร้อนโดยไม่สามารถเข้าถึงอากาศได้ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงไอน้ำจะถูกปล่อยออกมาก่อนจากนั้นการสลายตัวของโมเลกุลด้วยความร้อนจะเกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยสารที่เป็นก๊าซเรียกว่าสารระเหย
การปลดปล่อยสารระเหยสามารถเกิดขึ้นได้ในช่วงอุณหภูมิ 160 ถึง 1100 ° C แต่โดยเฉลี่ย - ในช่วงอุณหภูมิ 400-800 ° C อุณหภูมิของจุดเริ่มต้นของการปลดปล่อยสารระเหยปริมาณและองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงที่มีอายุมากขึ้นทางเคมีก็จะยิ่งมีการปลดปล่อยสารระเหยน้อยลงและอุณหภูมิของการปลดปล่อยก็จะยิ่งสูงขึ้น
สารระเหยทำให้เกิดการจุดระเบิดของอนุภาคก่อนหน้านี้และมีผลอย่างมากต่อการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงที่มีอายุน้อย - พรุถ่านหินสีน้ำตาล - ติดไฟได้ง่ายเผาไหม้ได้อย่างรวดเร็วและเกือบสมบูรณ์ ในทางกลับกันเชื้อเพลิงที่มีสารระเหยต่ำเช่นแอนทราไซต์จะติดไฟได้ยากกว่าเผาไหม้ช้ากว่ามากและเผาไหม้ไม่หมด (ด้วยการสูญเสียความร้อนที่เพิ่มขึ้น)
คุณสมบัติของสารตกค้างที่ไม่ระเหย (โค้ก)
ส่วนที่เป็นของแข็งของเชื้อเพลิงที่เหลืออยู่หลังจากการปล่อยสารระเหยซึ่งประกอบด้วยคาร์บอนและส่วนแร่เรียกว่าโค้ก สารตกค้างของโค้กอาจขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารประกอบอินทรีย์ที่รวมอยู่ในมวลที่ติดไฟได้: อบ, เค็กอ่อน ๆ (ถูกทำลายโดยการสัมผัส), แป้ง ถ่านหินแอนทราไซต์พีทสีน้ำตาลให้สารตกค้างที่ไม่ระเหยเป็นแป้ง ถ่านหินบิทูมินัสส่วนใหญ่ถูกเผา แต่ไม่รุนแรงเสมอไป สารตกค้างที่ไม่ระเหยที่เหนียวหรือเป็นแป้งทำให้ถ่านหินบิทูมินัสมีปริมาณสารระเหยสูงมาก (42-45%) และให้ผลผลิตต่ำมาก (น้อยกว่า 17%)
โครงสร้างของกากโค้กมีความสำคัญเมื่อเผาถ่านหินในเตาตะแกรงเมื่อหม้อไอน้ำกำลังวูบวาบประสิทธิภาพของโค้กไม่สำคัญมากนัก
เนื้อหาเถ้า
เชื้อเพลิงแข็งประกอบด้วยสิ่งสกปรกแร่ธาตุที่ไม่ติดไฟจำนวนมากที่สุด สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นดินเหนียวซิลิเกตเหล็กไพไรต์ แต่สามารถรวมเหล็กออกไซด์ซัลเฟตคาร์บอเนตและซิลิเกตของเหล็กออกไซด์ของโลหะต่างๆคลอไรด์อัลคาลิส ฯลฯ ได้ ส่วนใหญ่ตกในระหว่างการขุดในรูปของหินซึ่งอยู่ระหว่างที่ตะเข็บถ่านหินอยู่ แต่ยังมีสารแร่ที่ผ่านเข้าสู่เชื้อเพลิงจากถ่านหินในรูปแบบหรือในกระบวนการแปลงมวลเดิม
เมื่อเชื้อเพลิงถูกเผาสิ่งสกปรกจากแร่จะได้รับปฏิกิริยาหลายอย่างอันเป็นผลมาจากการก่อตัวของสารตกค้างที่ไม่ติดไฟซึ่งเรียกว่าเถ้า น้ำหนักและองค์ประกอบของขี้เถ้าไม่เหมือนกับน้ำหนักและองค์ประกอบของสิ่งสกปรกที่เป็นแร่ของน้ำมันเชื้อเพลิง
คุณสมบัติของเถ้ามีบทบาทสำคัญในการทำงานของหม้อไอน้ำและเตาเผา อนุภาคของมันถูกพัดพาไปโดยผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ขัดพื้นผิวที่ให้ความร้อนด้วยความเร็วสูงและด้วยความเร็วต่ำซึ่งจะทำให้การถ่ายเทความร้อนเสื่อมลง เถ้าที่ถูกนำเข้าไปในปล่องไฟอาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมได้เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องสะสมเถ้า
คุณสมบัติที่สำคัญของขี้เถ้าคือความสามารถในการหลอมตัวพวกมันแยกความแตกต่างระหว่างวัสดุทนไฟ (สูงกว่า 1425 ° C) การหลอมปานกลาง (1200-1425 ° C) และเถ้าที่หลอมละลายต่ำ (น้อยกว่า 1200 ° C) เถ้าที่ผ่านขั้นตอนการหลอมและกลายเป็นมวลที่เผาหรือหลอมรวมเรียกว่าตะกรัน ลักษณะอุณหภูมิของความสามารถในการหลอมเหลวของเถ้ามีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างความมั่นใจในการทำงานที่เชื่อถือได้ของพื้นผิวเตาและหม้อไอน้ำการเลือกอุณหภูมิของก๊าซที่อยู่ใกล้พื้นผิวเหล่านี้อย่างถูกต้องจะช่วยขจัดตะกรัน
ความชื้น
ความชื้นเป็นส่วนประกอบที่ไม่พึงปรารถนาของเชื้อเพลิงมันพร้อมกับสิ่งสกปรกจากแร่เป็นบัลลาสต์และลดเนื้อหาของส่วนที่ติดไฟได้ นอกจากนี้ยังช่วยลดค่าความร้อนเนื่องจากต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมสำหรับการระเหย
ความชื้นในเชื้อเพลิงสามารถอยู่ภายในหรือภายนอกก็ได้ ความชื้นภายนอกมีอยู่ในเส้นเลือดฝอยหรือขังอยู่บนพื้นผิว เมื่ออายุทางเคมีปริมาณความชื้นของเส้นเลือดฝอยจะลดลง ยิ่งชิ้นส่วนเชื้อเพลิงมีขนาดเล็กเท่าใดความชื้นที่พื้นผิวก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความชื้นภายในจะเข้าสู่สารอินทรีย์
ปริมาณความชื้นในเชื้อเพลิงช่วยลดความร้อนจากการเผาไหม้และนำไปสู่การบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกันปริมาณของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เพิ่มขึ้นการสูญเสียความร้อนด้วยก๊าซไอเสียเพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพของหน่วยหม้อไอน้ำลดลง ความชื้นสูงในฤดูหนาวทำให้ถ่านหินแข็งตัวความยากลำบากในการบดและความสามารถในการไหลลดลง
วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับประเภทของเตาเผา
ประเภทหลักของอุปกรณ์การเผาไหม้:
- ชั้น
- ห้อง.
เตาเผาชั้น มีไว้สำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งที่เป็นก้อน พวกมันสามารถหนาแน่นและฟลูอิไดซ์ เมื่อเผาไหม้ในชั้นที่หนาแน่นอากาศที่เผาไหม้จะผ่านชั้นโดยไม่ส่งผลกระทบต่อความเสถียรนั่นคือแรงโน้มถ่วงของอนุภาคที่เผาไหม้เกินความดันไดนามิกของอากาศ เมื่อเผาในฟลูอิไดซ์เบดเนื่องจากความเร็วของอากาศที่เพิ่มขึ้นอนุภาคจะเข้าสู่สถานะ "เดือด" ในกรณีนี้การผสมตัวออกซิไดเซอร์และเชื้อเพลิงที่ใช้งานอยู่จะเกิดขึ้นเนื่องจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเข้มข้นขึ้น
ที่ เตาเผาห้อง เผาเชื้อเพลิงบดเป็นของแข็งเช่นเดียวกับของเหลวและก๊าซ เตาเผาในห้องแบ่งย่อยออกเป็นเตาไซโคลนและเปลวไฟ ในระหว่างการเผาไหม้ของเปลวไฟอนุภาคของถ่านหินควรมีขนาดไม่เกิน 100 ไมครอนซึ่งจะเผาไหม้ในปริมาตรของห้องเผาไหม้ การเผาไหม้แบบไซโคลนิกช่วยให้มีขนาดอนุภาคที่ใหญ่ขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงเหวี่ยงพวกมันจะถูกโยนลงบนผนังของเตาเผาและเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ในการไหลแบบหมุนวนในเขตที่มีอุณหภูมิสูง
การเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ขั้นตอนหลักของกระบวนการ
ในกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งสามารถแยกแยะขั้นตอนบางอย่างได้: การให้ความร้อนและการระเหยของความชื้นการระเหิดของสารระเหยและการก่อตัวของกากโค้กการเผาไหม้ของสารระเหยและโค้กและการก่อตัวของตะกรัน การแบ่งส่วนของกระบวนการเผาไหม้นี้ค่อนข้างเป็นไปตามอำเภอใจเนื่องจากแม้ว่าขั้นตอนเหล่านี้จะดำเนินไปตามลำดับ แต่ก็ทับซ้อนกันบางส่วน ดังนั้นการระเหิดของสารระเหยจะเริ่มขึ้นก่อนการระเหยขั้นสุดท้ายของความชื้นทั้งหมดการก่อตัวของสารระเหยจะเกิดขึ้นพร้อมกันกับกระบวนการเผาไหม้เช่นเดียวกับการเริ่มออกซิเดชั่นของสารระเหยก่อนการสิ้นสุดของการเผาไหม้ของสารระเหยและ หลังจากการเผาไหม้ของโค้กยังสามารถเกิดขึ้นได้หลังจากการก่อตัวของตะกรัน
เวลาในการไหลของแต่ละขั้นตอนของกระบวนการเผาไหม้ส่วนใหญ่พิจารณาจากคุณสมบัติของเชื้อเพลิง ขั้นตอนการเผาไหม้ของโค้กจะยาวนานที่สุดแม้ในเชื้อเพลิงที่ให้ผลผลิตที่มีความผันผวนสูง ปัจจัยการทำงานและคุณสมบัติการออกแบบต่างๆของเตาเผามีผลกระทบอย่างมากต่อระยะเวลาของขั้นตอนของกระบวนการเผาไหม้
1. การเตรียมน้ำมันเชื้อเพลิงก่อนจุดระเบิด
เชื้อเพลิงที่เข้าสู่เตาจะได้รับความร้อนซึ่งเป็นผลมาจากการที่มีความชื้นระเหยและเชื้อเพลิงก็แห้ง เวลาที่ต้องใช้ในการทำความร้อนและการทำให้แห้งขึ้นอยู่กับปริมาณความชื้นและอุณหภูมิที่เชื้อเพลิงจ่ายให้กับอุปกรณ์เผาไหม้ สำหรับเชื้อเพลิงที่มีความชื้นสูง (พีทถ่านหินสีน้ำตาลเปียก) ขั้นตอนการทำความร้อนและการทำให้แห้งจะค่อนข้างนาน
เชื้อเพลิงถูกจ่ายให้กับเตาเผาแบบเรียงซ้อนที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิโดยรอบ เฉพาะในฤดูหนาวเมื่อถ่านหินแข็งตัวอุณหภูมิจะต่ำกว่าในห้องหม้อไอน้ำ สำหรับการเผาไหม้ในเตาเผาเปลวไฟและกระแสน้ำวนเชื้อเพลิงจะต้องถูกบดและบดพร้อมกับการทำให้แห้งด้วยอากาศร้อนหรือก๊าซไอเสีย ยิ่งอุณหภูมิของเชื้อเพลิงที่เข้ามาสูงขึ้นเท่าใดก็ยิ่งต้องใช้เวลาและความร้อนน้อยลงในการให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิจุดระเบิด
การอบแห้งเชื้อเพลิงในเตาเผาเกิดขึ้นเนื่องจากแหล่งความร้อนสองแหล่ง: ความร้อนหมุนเวียนของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้และความร้อนที่เปล่งประกายของไฟฉายเยื่อบุและตะกรัน
ในเตาเผาแบบห้องความร้อนจะดำเนินการโดยส่วนใหญ่เป็นค่าใช้จ่ายของแหล่งแรกนั่นคือการผสมผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เข้ากับเชื้อเพลิงที่จุดเข้า ดังนั้นข้อกำหนดที่สำคัญประการหนึ่งสำหรับการออกแบบอุปกรณ์สำหรับการนำเชื้อเพลิงเข้าสู่เตาเผาคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีการดูดผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้อย่างเข้มข้น อุณหภูมิที่สูงขึ้นในเตายังทำให้เวลาในการทำความร้อนและการอบแห้งสั้นลง ด้วยเหตุนี้เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงด้วยการเริ่มต้นของการปล่อยสารระเหยที่อุณหภูมิสูง (มากกว่า 400 ° C) สายพานก่อความไม่สงบจะทำในเตาเผาแบบห้องนั่นคือพวกเขาปิดท่อป้องกันด้วยวัสดุฉนวนความร้อนทนไฟใน เพื่อลดการรับรู้ความร้อน
เมื่อเผาเชื้อเพลิงบนเตียงบทบาทของแหล่งความร้อนแต่ละประเภทจะถูกกำหนดโดยการออกแบบของเตาเผา ในเตาเผาที่มีตะแกรงโซ่การให้ความร้อนและการทำให้แห้งส่วนใหญ่เกิดจากความร้อนที่เปล่งประกายของไฟฉาย ในเตาเผาที่มีตะแกรงคงที่และการจ่ายเชื้อเพลิงจากด้านบนความร้อนและการทำให้แห้งเกิดขึ้นเนื่องจากผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เคลื่อนที่ผ่านชั้นจากล่างขึ้นบน
ในกระบวนการให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่า 110 ° C การสลายตัวทางความร้อนของสารอินทรีย์ที่ประกอบเป็นเชื้อเพลิงจะเริ่มขึ้น สารประกอบที่แข็งแรงน้อยที่สุดคือสารประกอบที่มีออกซิเจนจำนวนมาก สารประกอบเหล่านี้สลายตัวที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำโดยมีการก่อตัวของสารระเหยและสารตกค้างที่เป็นของแข็งซึ่งประกอบด้วยคาร์บอนเป็นหลัก
เชื้อเพลิงที่มีอายุน้อยในองค์ประกอบทางเคมีที่มีออกซิเจนจำนวนมากมีอุณหภูมิต่ำในช่วงเริ่มต้นของการปลดปล่อยสารที่เป็นก๊าซและให้เปอร์เซ็นต์ที่สูงกว่า เชื้อเพลิงที่มีสารประกอบออกซิเจนต่ำจะให้ผลผลิตที่มีความผันผวนต่ำและมีจุดวาบไฟสูงกว่า
เนื้อหาของโมเลกุลในเชื้อเพลิงแข็งที่สลายตัวได้ง่ายเมื่อถูกความร้อนยังส่งผลต่อปฏิกิริยาของสารตกค้างที่ไม่ระเหยประการแรกการสลายตัวของมวลที่ติดไฟได้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่พื้นผิวด้านนอกของเชื้อเพลิง เมื่อให้ความร้อนมากขึ้นปฏิกิริยาไพโรเจนจะเริ่มเกิดขึ้นภายในอนุภาคเชื้อเพลิงความดันจะเพิ่มขึ้นและเปลือกนอกแตก เมื่อเชื้อเพลิงที่มีปริมาณสารระเหยสูงถูกเผาไหม้กากโค้กจะกลายเป็นรูพรุนและมีพื้นผิวที่ใหญ่ขึ้นเมื่อเทียบกับกากของแข็งที่หนาแน่น
2. กระบวนการเผาไหม้ของสารประกอบที่เป็นก๊าซและโค้ก
การเผาไหม้เชื้อเพลิงที่แท้จริงเริ่มต้นด้วยการจุดระเบิดของสารระเหย ในช่วงเตรียมเชื้อเพลิงจะเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่แบบแยกส่วนของการออกซิเดชั่นของสารก๊าซในตอนแรกปฏิกิริยาเหล่านี้ดำเนินไปในอัตราที่ต่ำ ความร้อนที่ปล่อยออกมานั้นรับรู้ได้จากพื้นผิวของเตาเผาและสะสมบางส่วนในรูปของพลังงานของโมเลกุลที่เคลื่อนที่ ประการหลังนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของอัตราการเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ ที่อุณหภูมิหนึ่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่นจะดำเนินการในอัตราที่ความร้อนที่ปล่อยออกมาครอบคลุมการดูดซับความร้อนอย่างสมบูรณ์ อุณหภูมินี้เป็นจุดวาบไฟ
อุณหภูมิจุดระเบิดไม่คงที่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเชื้อเพลิงและเงื่อนไขในโซนจุดระเบิดโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 400-600 ° C หลังจากการจุดระเบิดของส่วนผสมที่เป็นก๊าซการเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในตัวเองต่อไปจะทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น ในการรักษาการเผาไหม้จำเป็นต้องมีการจัดหาสารออกซิไดเซอร์และสารที่ติดไฟได้อย่างต่อเนื่อง
การจุดระเบิดของสารที่เป็นก๊าซนำไปสู่การห่อหุ้มอนุภาคโค้กไว้ในซองไฟ การเผาไหม้ของโค้กเริ่มต้นเมื่อการเผาไหม้ของสารระเหยสิ้นสุดลง อนุภาคของแข็งจะร้อนขึ้นจนมีอุณหภูมิสูงและเมื่อปริมาณของสารระเหยลดลงความหนาของชั้นการเผาไหม้ที่ขอบเขตจะลดลงออกซิเจนจะมาถึงพื้นผิวคาร์บอนที่ร้อน
การเผาไหม้ของโค้กเริ่มต้นที่อุณหภูมิ 1,000 ° C และเป็นกระบวนการที่ยาวนานที่สุด เหตุผลก็คือประการแรกความเข้มข้นของออกซิเจนลดลงและประการที่สองปฏิกิริยาต่างกันจะดำเนินไปได้ช้ากว่าปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกัน เป็นผลให้ระยะเวลาของการเผาไหม้ของอนุภาคเชื้อเพลิงแข็งส่วนใหญ่พิจารณาจากเวลาการเผาไหม้ของเศษโค้ก (ประมาณ 2/3 ของเวลาทั้งหมด) สำหรับเชื้อเพลิงที่มีปริมาณสารระเหยสูงกากแข็งมีค่าน้อยกว่า½ของมวลอนุภาคเริ่มต้นดังนั้นการเผาไหม้จึงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและความเป็นไปได้ที่จะเกิดการเผาไหม้ต่ำ เชื้อเพลิงเก่าทางเคมีมีอนุภาคหนาแน่นการเผาไหม้ใช้เวลาเกือบตลอดเวลาที่ใช้ในเตาเผา
กากโค้กของเชื้อเพลิงแข็งส่วนใหญ่เป็นส่วนใหญ่และสำหรับบางชนิดประกอบด้วยคาร์บอนทั้งหมด การเผาไหม้ของคาร์บอนที่เป็นของแข็งเกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของคาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์
สภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการกระจายความร้อน
การสร้างสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเผาไหม้ของคาร์บอนเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างวิธีการทางเทคโนโลยีที่ถูกต้องสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งในหน่วยหม้อไอน้ำ ปัจจัยต่อไปนี้สามารถมีผลต่อความสำเร็จของการปลดปล่อยความร้อนสูงสุดในเตาเผา: อุณหภูมิอากาศส่วนเกินการก่อตัวของส่วนผสมหลักและรอง
อุณหภูมิ... การปลดปล่อยความร้อนระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับระบบอุณหภูมิของเตาเผาอย่างมีนัยสำคัญ ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของสารที่ติดไฟได้เกิดขึ้นในแกนไฟฉายคาร์บอนมอนอกไซด์ไฮโดรเจนและไฮโดรคาร์บอนยังคงอยู่ในผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ ที่อุณหภูมิตั้งแต่ 1,000 ถึง 1800-2000 ° C สามารถเผาไหม้เชื้อเพลิงได้อย่างสมบูรณ์
อากาศส่วนเกิน... การสร้างความร้อนจำเพาะถึงค่าสูงสุดด้วยการเผาไหม้ที่สมบูรณ์และอัตราส่วนอากาศส่วนเกินของเอกภาพ เมื่ออัตราส่วนอากาศส่วนเกินลดลงการปล่อยความร้อนจะลดลงเนื่องจากการขาดออกซิเจนทำให้เกิดการออกซิเดชั่นของเชื้อเพลิงน้อยลง ระดับอุณหภูมิลดลงอัตราการเกิดปฏิกิริยาลดลงซึ่งนำไปสู่การปล่อยความร้อนลดลงอย่างรวดเร็ว
การเพิ่มขึ้นของอัตราส่วนอากาศส่วนเกินที่มากกว่าหนึ่งจะช่วยลดการสร้างความร้อนได้มากกว่าการขาดอากาศในสภาพจริงของการเผาไหม้เชื้อเพลิงในเตาหม้อไอน้ำจะไม่ถึงค่า จำกัด ของการปลดปล่อยความร้อนเนื่องจากมีการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับวิธีการจัดกระบวนการสร้างส่วนผสม
กระบวนการผสม... ในเตาเผาแบบห้องการผสมขั้นต้นทำได้โดยการทำให้แห้งและผสมเชื้อเพลิงกับอากาศโดยจ่ายอากาศส่วนหนึ่ง (หลัก) ไปยังพื้นที่เตรียมการสร้างคบเพลิงแบบเปิดกว้างที่มีพื้นผิวกว้างและมีความปั่นป่วนสูงโดยใช้อากาศร้อน
ในเตาเผาแบบชั้นงานผสมหลักคือการจัดหาอากาศในปริมาณที่ต้องการไปยังโซนการเผาไหม้ที่แตกต่างกันบนตะแกรง
เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซหลังจากการเผาไหม้ของการเผาไหม้และโค้กที่ไม่สมบูรณ์จะมีการจัดระเบียบกระบวนการของการก่อตัวของส่วนผสมทุติยภูมิ กระบวนการเหล่านี้ได้รับการอำนวยความสะดวกโดย: การจ่ายอากาศทุติยภูมิด้วยความเร็วสูงการสร้างอากาศพลศาสตร์ดังกล่าวซึ่งจะทำให้การเติมเตาเผาทั้งหมดด้วยไฟฉายอย่างสม่ำเสมอและด้วยเหตุนี้เวลาที่อยู่อาศัยของก๊าซและอนุภาคโค้กในเตาเผา เพิ่มขึ้น
3. การสร้างตะกรัน
ในกระบวนการออกซิเดชั่นของมวลที่ติดไฟได้ของเชื้อเพลิงแข็งการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญยังเกิดขึ้นในสิ่งสกปรกของแร่ สารและโลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำจะละลายสารประกอบทนไฟ
ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการทำงานปกติของหม้อไอน้ำคือการกำจัดผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้และตะกรันที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง
ในระหว่างการเผาไหม้ชั้นการก่อตัวของตะกรันสามารถนำไปสู่การเผาไหม้เชิงกล - สิ่งสกปรกจากแร่จะห่อหุ้มอนุภาคโค้กที่ไม่ถูกเผาไหม้หรือตะกรันที่มีความหนืดสามารถปิดกั้นทางเดินของอากาศปิดกั้นการเข้าถึงออกซิเจนไปยังโค้กที่กำลังลุกไหม้ เพื่อลดการไหม้ไฟจะมีการใช้มาตรการต่างๆ - ในเตาเผาที่มีตะแกรงโซ่เวลาที่ใช้กับตะแกรงตะกรันจะเพิ่มขึ้นและมีการทำ shuraing บ่อยครั้ง
ในเตาเผาแบบชั้นตะกรันจะถูกกำจัดออกในรูปแบบแห้ง ในเตาเผาแบบห้องการกำจัดตะกรันสามารถทำให้แห้งหรือเป็นของเหลวได้
ดังนั้นการเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นกระบวนการทางเคมีฟิสิกส์ที่ซับซ้อนซึ่งได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่าง ๆ จำนวนมาก แต่ทั้งหมดนี้ต้องนำมาพิจารณาในการออกแบบหม้อไอน้ำและเตาเผา
การเผาไหม้ - น้ำมันเบนซิน
การเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินพร้อมการระเบิดจะมาพร้อมกับการปรากฏตัวของโลหะที่แหลมคมควันดำบนไอเสียการบริโภคน้ำมันเบนซินที่เพิ่มขึ้นกำลังเครื่องยนต์ลดลงและปรากฏการณ์เชิงลบอื่น ๆ
การเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินในเครื่องยนต์ยังขึ้นอยู่กับอัตราส่วนอากาศส่วนเกิน ที่ค่า 0 9 - j - 1 1 อัตราของกระบวนการออกซิเดชั่นก่อนเปลวไฟในส่วนผสมที่ใช้งานได้จะสูงที่สุด ดังนั้นที่ค่าเหล่านี้ของ a เงื่อนไขที่ดีที่สุดจึงถูกสร้างขึ้นสำหรับการเริ่มระเบิด
หลังจากการเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินมวลรวมของสารมลพิษดังกล่าวเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญพร้อมกับการกระจายตัวของปริมาณโดยทั่วไป เปอร์เซ็นต์ของเบนซินในคอนเดนเสทของก๊าซไอเสียรถยนต์สูงกว่าน้ำมันเบนซินประมาณ 1 ถึง 7 เท่า ปริมาณโทลูอีนสูงกว่า 3 เท่าและปริมาณไซลีนสูงกว่า 30 เท่า เป็นที่ทราบกันดีว่าสารประกอบออกซิเจนเกิดขึ้นในกรณีนี้และจำนวนไอออนลักษณะของสารประกอบที่ไม่อิ่มตัวที่หนักกว่าของอนุกรมโอเลฟินหรือไซโคลพาราฟินและชุดอะเซทิลีนหรือไดอีนโดยเฉพาะอย่างยิ่งชนิดหลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปการเปลี่ยนแปลงในห้อง Haagen-Smit มีลักษณะคล้ายกับการเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นในการทำให้องค์ประกอบของตัวอย่างไอเสียรถยนต์ทั่วไปคล้ายกับตัวอย่างหมอกควันในลอสแองเจลิส
ค่าความร้อนของน้ำมันเบนซินขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี ดังนั้นไฮโดรคาร์บอนที่อุดมไปด้วยไฮโดรเจน (เช่นพาราฟิน) จึงมีความร้อนสูงจากการเผาไหม้
ผลิตภัณฑ์เผาไหม้น้ำมันเบนซินจะขยายตัวในเครื่องยนต์สันดาปภายในตาม polytrope n1 27 จาก 30 เป็น 3 ที่ อุณหภูมิเริ่มต้นของก๊าซคือ 2100 C; องค์ประกอบมวลของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของน้ำมันเบนซิน 1 กก. มีดังนี้: CO23 135 กก., H2 1 305 กก., O20 34 กก., N2 12 61 กก.ตรวจสอบการทำงานของการขยายตัวของก๊าซเหล่านี้หากน้ำมันเบนซิน 2 กรัมถูกป้อนเข้าไปในกระบอกสูบในเวลาเดียวกัน
อิทธิพลของ TPP ต่อการก่อตัวของคาร์บอนในเครื่องยนต์ |
เมื่อน้ำมันเบนซินถูกเผาจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจะเกิดการสะสมของคาร์บอนที่มีตะกั่วออกไซด์
เมื่อน้ำมันเบนซินถูกเผาไหม้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบผลิตภัณฑ์เกือบทั้งหมดที่เกิดขึ้นจะถูกดูดออกไปพร้อมกับก๊าซไอเสีย มีเพียงส่วนน้อยของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงและน้ำมันที่ไม่สมบูรณ์สารประกอบอนินทรีย์จำนวนเล็กน้อยที่เกิดจากองค์ประกอบที่นำมาใช้กับเชื้อเพลิงอากาศและน้ำมันจะถูกสะสมในรูปของการสะสมของคาร์บอน
เมื่อน้ำมันเบนซินเผาไหม้ด้วยตะกั่วเตตระเอธิลจะเห็นได้ชัดว่าตะกั่วออกไซด์เกิดขึ้นซึ่งจะละลายที่อุณหภูมิ 900 C เท่านั้นและสามารถระเหยได้ที่อุณหภูมิสูงมากเกินอุณหภูมิเฉลี่ยในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ เพื่อป้องกันการสะสมของตะกั่วออกไซด์ในเครื่องยนต์สารพิเศษจะถูกนำเข้าไปในของไหลเอทิล - สัตว์กินของเน่า ไฮโดรคาร์บอนที่ใช้ฮาโลเจนถูกใช้เป็นของเน่าเสีย โดยปกติจะเป็นสารประกอบที่มีโบรมีนและคลอรีนซึ่งเผาและจับตะกั่วในสารประกอบโบรมีนและคลอไรด์ใหม่
อิทธิพลของ TPP ต่อการก่อตัวของคาร์บอนในเครื่องยนต์ |
เมื่อน้ำมันเบนซินถูกเผาจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจะเกิดการสะสมของคาร์บอนที่มีตะกั่วออกไซด์
ในระหว่างการเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินที่มี TPP บริสุทธิ์คราบจุลินทรีย์ของสารประกอบตะกั่วจะสะสมอยู่ในเครื่องยนต์ องค์ประกอบของเอทิลลิควิดเกรด R-9 (โดยน้ำหนัก): tetraethyl lead 54 0%, โบรมีเธน 33 0%, โมโนคลอโรนาฟทาลีน 6 8 0 5%, ฟิลเลอร์ - การบิน - น้ำมันเบนซิน - มากถึง 100%; ย้อมสีแดงเข้ม 1 กรัมต่อส่วนผสม 1 กิโลกรัม
เมื่อน้ำมันเบนซินที่มี TPP ถูกเผาไหม้จะเกิดออกไซด์ของทวารที่มีความผันผวนต่ำในเครื่องยนต์ เนื่องจากจุดหลอมเหลวของตะกั่วออกไซด์ค่อนข้างสูง (888) ส่วนหนึ่งของมัน (ประมาณ 10% โดยนับจากตะกั่วที่นำมาใช้กับน้ำมันเบนซิน) จึงถูกสะสมเป็นของแข็งตกค้างบนผนังห้องเผาไหม้เทียนและวาล์วซึ่งนำไปสู่ เครื่องยนต์ขัดข้องอย่างรวดเร็ว
เมื่อน้ำมันเบนซินถูกเผาไหม้ในเครื่องยนต์ของรถยนต์โมเลกุลขนาดเล็กจะเกิดขึ้นด้วยและพลังงานที่ปล่อยออกมาจะถูกกระจายออกไปในปริมาณที่มากขึ้น
หลอดไส้ก๊าซจากการเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินไหลรอบตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 8 (ภายในจากด้านข้างของห้องเผาไหม้และต่อไปผ่านหน้าต่าง 5 ด้านนอกผ่านห้องก๊าซไอเสีย 6) และทำให้อากาศร้อนในช่องแลกเปลี่ยนความร้อน ถัดไปก๊าซไอเสียร้อนจะถูกป้อนผ่านท่อระบายอากาศ 7 ใต้บ่อและทำให้เครื่องยนต์ร้อนขึ้นจากภายนอกและอากาศร้อนจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะถูกป้อนผ่านทางระบายอากาศเข้าไปในเหวี่ยงและระบายความร้อนจากภายในเครื่องยนต์ ใน 1 5 - 2 นาทีหลังจากเริ่มทำความร้อนปลั๊กเรืองแสงจะดับลงและการเผาไหม้ในเครื่องทำความร้อนจะดำเนินต่อไปโดยไม่มีส่วนร่วม หลังจากผ่านไป 7 - 13 นาทีนับจากที่ได้รับพัลส์เพื่อสตาร์ทเครื่องยนต์น้ำมันในเหวี่ยงจะอุ่นขึ้นที่อุณหภูมิ 30 C (ที่อุณหภูมิแวดล้อมสูงถึง -25 C) และพัลส์เริ่มต้นของยูนิตคือ ให้หลังจากนั้นเครื่องทำความร้อนจะถูกปิด
อุณหภูมิในการเผาไหม้
ในวิศวกรรมความร้อนอุณหภูมิการเผาไหม้ของก๊าซดังต่อไปนี้มีความแตกต่างกัน: เอาต์พุตความร้อนแคลอรี่เมตริกตามทฤษฎีและตามจริง (คำนวณ) ความสามารถในการทำความร้อน tx คืออุณหภูมิสูงสุดของผลิตภัณฑ์ของการเผาไหม้ก๊าซที่สมบูรณ์ในสภาวะอะเดียแบติกที่มีค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกิน a = 1.0 และที่อุณหภูมิของก๊าซและอากาศเท่ากับ 0 ° C:
tx = Qh / (IVcv) (8.11)
โดยที่ QH คือค่าความร้อนต่ำสุดของก๊าซ kJ / m3; IVcp - ผลรวมของปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไอน้ำและไนโตรเจนที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ของก๊าซ 1 ลูกบาศก์เมตร (m3 / m3) และความจุความร้อนเชิงปริมาตรเฉลี่ยที่ความดันคงที่ภายในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 0 °Сถึง tx (kJ / (m3 * °С)
เนื่องจากความไม่คงที่ของความจุความร้อนของก๊าซความร้อนจะถูกกำหนดโดยวิธีการประมาณอย่างต่อเนื่อง ในฐานะพารามิเตอร์เริ่มต้นค่าของก๊าซธรรมชาติ (= 2000 ° C) จะถูกนำมาโดยมี a = 1.0 ปริมาตรของส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้จะถูกกำหนดตามตาราง8.3 พบความจุความร้อนเฉลี่ยจากนั้นตามสูตร (8.11) จะคำนวณความจุความร้อนของก๊าซ หากผลจากการคำนวณปรากฎว่าต่ำกว่าหรือสูงกว่าค่าที่ยอมรับอุณหภูมิที่แตกต่างกันจะถูกตั้งค่าและจะทำการคำนวณซ้ำ ผลลัพธ์ความร้อนของก๊าซทั่วไปที่เรียบง่ายและซับซ้อนเมื่อเผาในอากาศแห้งแสดงไว้ในตาราง 8.5. เมื่อเผาก๊าซในอากาศบรรยากาศที่มีประมาณ 1 wt. % ความชื้นการผลิตความร้อนลดลง 25-30 °С
อุณหภูมิการเผาไหม้แบบแคลอโรเมตริก tK คืออุณหภูมิที่กำหนดโดยไม่คำนึงถึงการแยกตัวของไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ แต่คำนึงถึงอุณหภูมิเริ่มต้นที่แท้จริงของก๊าซและอากาศ มันแตกต่างจาก tx ที่ส่งออกความร้อนตรงที่อุณหภูมิของก๊าซและอากาศรวมทั้งค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกิน a จะถูกนำมาจากค่าจริง คุณสามารถกำหนด tK ได้ด้วยสูตร:
tк = (Qн + qphys) / (ΣVcp) (8.12)
โดยที่ qphys คือปริมาณความร้อน (ความร้อนทางกายภาพ) ของก๊าซและอากาศวัดได้จาก 0 ° C, kJ / m3
ก๊าซปิโตรเลียมธรรมชาติและก๊าซเหลวมักไม่ได้รับความร้อนก่อนการเผาไหม้และปริมาตรเมื่อเทียบกับปริมาตรของอากาศที่เผาไหม้มีขนาดเล็ก
ตารางที่ 8.3.
ความจุความร้อนเชิงปริมาตรเฉลี่ยของก๊าซ kJ / (m3 •°С)
ทีอุณหภูมิ°С | CO2 | N2 | O2 | บจก | CH4 | H2 | H2O (ไอน้ำ) | อากาศ | |
แห้ง | เปียกต่อ m3 ก๊าซแห้ง แต่ | ||||||||
0 | 1,5981 | 1,2970 | 1,3087 | 1,3062 | 1,5708 | 1,2852 | 1,4990 | 1,2991 | 1,3230 |
100 | 1,7186 | 1,2991 | 1,3209 | 1,3062 | 1,6590 | 1,2978 | 1,5103 | 1,3045 | 1,3285 |
200 | 1,8018 | 1,3045 | 1,3398 | 1,3146 | 1,7724 | 1,3020 | 1,5267 | 1,3142 | 1,3360 |
300 | 1,8770 | 1,3112 | 1,3608 | 1,3230 | 1,8984 | 1,3062 | 1,5473 | 1,3217 | 1,3465 |
400 | 1,9858 | 1,3213 | 1,3822 | 1,3356 | 2,0286 | 1,3104 | 1,5704 | 1,3335 | 1,3587 |
500 | 2,0030 | 1,3327 | 1,4024 | 1,3482 | 2,1504 | 1,3104 | 1,5943 | 1,3469 | 1,3787 |
600 | 2,0559 | 1,3453 | 1,4217 | 1,3650 | 2,2764 | 1,3146 | 1,6195 | 1,3612 | 1,3873 |
700 | 2,1034 | 1,3587 | 1,3549 | 1,3776 | 2,3898 | 1,3188 | 1,6464 | 1,3755 | 1,4020 |
800 | 2,1462 | 1,3717 | 1,4549 | 1,3944 | 2,5032 | 1,3230 | 1,6737 | 1,3889 | 1,4158 |
900 | 2,1857 | 1,3857 | 1,4692 | 1,4070 | 2,6040 | 1,3314 | 1,7010 | 1,4020 | 1,4293 |
1000 | 2,2210 | 1,3965 | 1,4822 | 1,4196 | 2,7048 | 1,3356 | 1,7283 | 1,4141 | 1,4419 |
1100 | 2,2525 | 1,4087 | 1,4902 | 1,4322 | 2,7930 | 1,3398 | 1,7556 | 1,4263 | 1,4545 |
1200 | 2,2819 | 1,4196 | 1,5063 | 1,4448 | 2,8812 | 1,3482 | 1,7825 | 1,4372 | 1,4658 |
1300 | 2,3079 | 1,4305 | 1,5154 | 1,4532 | — | 1,3566 | 1,8085 | 1,4482 | 1,4771 |
1400 | 2,3323 | 1,4406 | 1,5250 | 1,4658 | — | 1,3650 | 1,8341 | 1,4582 | 1,4876 |
1500 | 2,3545 | 1,4503 | 1,5343 | 1,4742 | — | 1,3818 | 1,8585 | 1,4675 | 1,4973 |
1600 | 2,3751 | 1,4587 | 1,5427 | — | — | — | 1,8824 | 1,4763 | 1,5065 |
1700 | 2,3944 | 1,4671 | 1,5511 | — | — | — | 1,9055 | 1,4843 | 1,5149 |
1800 | 2,4125 | 1,4746 | 1,5590 | — | — | — | 1,9278 | 1,4918 | 1,5225 |
1900 | 2,4289 | 1,4822 | 1,5666 | — | — | — | 1,9698 | 1,4994 | 1,5305 |
2000 | 2,4494 | 1,4889 | 1,5737 | 1,5078 | — | — | 1,9694 | 1,5376 | 1,5376 |
2100 | 2,4591 | 1,4952 | 1,5809 | — | — | — | 1,9891 | — | — |
2200 | 2,4725 | 1,5011 | 1,5943 | — | — | — | 2,0252 | — | — |
2300 | 2,4860 | 1,5070 | 1,5943 | — | — | — | 2,0252 | — | — |
2400 | 2,4977 | 1,5166 | 1,6002 | — | — | — | 2,0389 | — | — |
2500 | 2,5091 | 1,5175 | 1,6045 | — | — | — | 2,0593 | — | — |
ดังนั้นเมื่อกำหนดอุณหภูมิความร้อนสามารถละเว้นปริมาณความร้อนของก๊าซได้ เมื่อเผาก๊าซที่มีค่าความร้อนต่ำ (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเตาหลอม ฯลฯ ) ปริมาณความร้อน (โดยเฉพาะให้ความร้อนก่อนการเผาไหม้) มีผลอย่างมากต่ออุณหภูมิความร้อน
การพึ่งพาอุณหภูมิแคลอรี่เมตริกของก๊าซธรรมชาติขององค์ประกอบโดยเฉลี่ยในอากาศที่อุณหภูมิ 0 ° C และความชื้น 1% สำหรับค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกิน a แสดงไว้ในตาราง 8.5 สำหรับก๊าซหุงต้มเมื่อเผาในอากาศแห้ง - ในตาราง 8.7. ข้อมูลตาราง 8.5-8.7 เป็นไปได้ที่จะได้รับคำแนะนำด้วยความแม่นยำเพียงพอเมื่อกำหนดอุณหภูมิความร้อนของการเผาไหม้ของก๊าซธรรมชาติอื่น ๆ ซึ่งมีองค์ประกอบค่อนข้างใกล้เคียงกันและก๊าซไฮโดรคาร์บอนในเกือบทุกองค์ประกอบ หากจำเป็นต้องได้รับอุณหภูมิสูงเมื่อเผาก๊าซที่มีค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินต่ำรวมทั้งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเตาเผาในทางปฏิบัติอากาศจะถูกทำให้ร้อนซึ่งจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิความร้อน (ดูตารางที่ 8.6) .
ตารางที่ 8.4.
ความสามารถในการทำความร้อนของก๊าซในอากาศแห้ง
แก๊สธรรมดา | ความจุความร้อน°С | ก๊าซเชิงซ้อนขององค์ประกอบเฉลี่ย | เอาท์พุทความร้อนโดยประมาณ°С |
ไฮโดรเจน | 2235 | แหล่งก๊าซธรรมชาติ | 2040 |
คาร์บอนมอนอกไซด์ | 2370 | แหล่งน้ำมันธรรมชาติ | 2080 |
มีเทน | 2043 | โคก | 2120 |
อีเทน | 2097 | การกลั่นชั้นหินที่อุณหภูมิสูง | 1980 |
โพรเพน | 2110 | ระเบิดไอน้ำออกซิเจนภายใต้ความกดดัน | 2050 |
บิวเทน | 2118 | เครื่องกำเนิดถ่านหินไขมัน | 1750 |
เพนเทน | 2119 | กำเนิดระเบิดไอน้ำและอากาศจากเชื้อเพลิงแบบลีน | 1670 |
เอทิลีน | 2284 | เหลว (50% C3H4 + 50% C4H10) | 2115 |
อะเซทิลีน | 2620 | น้ำ | 2210 |
ตารางที่ 8.5.
อุณหภูมิเชิงปริมาตรและเชิงทฤษฎีของการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติในอากาศที่มี t = 0 °Сและความชื้น 1% * ขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกิน a
อัตราส่วนอากาศส่วนเกินก | แคลอรีเมตริก อุณหภูมิการเผาไหม้ tк, °С | ตามทฤษฎี อุณหภูมิการเผาไหม้ | อัตราส่วนอากาศส่วนเกินก | แคลอรีเมตริก อุณหภูมิการเผาไหม้ tк, °С |
1,0 | 2010 | 1920 | 1,33 | 1620 |
1,02 | 1990 | 1900 | 1,36 | 1600 |
1,03 | 1970 | 1880 | 1,40 | 1570 |
1,05 | 1940 | 1870 | 1,43 | 1540 |
1,06 | 1920 | 1860 | 1,46 | 1510 |
1,08 | 1900 | 1850 | 1,50 | 1470 |
1,10 | 1880 | 1840 | 1,53 | 1440 |
1,12 | 1850 | 1820 | 1,57 | 1410 |
1,14 | 1820 | 1790 | 1,61 | 1380 |
1,16 | 1800 | 1770 | 1,66 | 1350 |
1,18 | 1780 | 1760 | 1,71 | 1320 |
1,20 | 1760 | 1750 | 1,76 | 1290 |
1,22 | 1730 | — | 1,82 | 1260 |
1,25 | 1700 | — | 1,87 | 1230 |
1,28 | 1670 | — | 1,94 | 1200 |
1,30 | 1650 | — | 2,00 | 1170 |
>
อุณหภูมิการเผาไหม้ตามทฤษฎี tT คืออุณหภูมิสูงสุดที่กำหนดในทำนองเดียวกันกับอุณหภูมิความร้อน tK แต่ด้วยการแก้ไขสำหรับปฏิกิริยาดูดความร้อน (ต้องใช้ความร้อน) ของการแยกตัวของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำดำเนินการโดยเพิ่มปริมาตร:
СО2 ‹–› СО + 0.5О2 - 283 mJ / โมล (8.13)
Н2О ‹–› Н2 + 0.5О2 - 242 mJ / โมล (8.14)
ที่อุณหภูมิสูงการแยกตัวออกอาจนำไปสู่การก่อตัวของไฮโดรเจนอะตอมออกซิเจนและหมู่ไฮดรอกซิล OH นอกจากนี้เมื่อก๊าซถูกเผาไหม้จะมีไนโตรเจนออกไซด์บางส่วนเกิดขึ้นเสมอ ปฏิกิริยาทั้งหมดนี้เป็นการดูดความร้อนและทำให้อุณหภูมิในการเผาไหม้ลดลง
ตารางที่ 8.6.
อุณหภูมิแคลอรี่ของการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติtу, °Сขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของอากาศแห้งส่วนเกินและอุณหภูมิ (ค่ากลม)
อัตราส่วนอากาศส่วนเกินก | อุณหภูมิอากาศแห้ง°С | ||||||||
20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
0,5 | 1380 | 1430 | 1500 | 1545 | 1680 | 1680 | 1740 | 1810 | 1860 |
0,6 | 1610 | 1650 | 1715 | 1780 | 1840 | 1900 | 1960 | 2015 | 2150 |
0,7 | 1730 | 1780 | 1840 | 1915 | 1970 | 2040 | 2100 | 2200 | 2250 |
0,8 | 1880 | 1940 | 2010 | 2060 | 2130 | 2200 | 2260 | 2330 | 2390 |
0,9 | 1980 | 2030 | 2090 | 2150 | 2220 | 2290 | 2360 | 2420 | 2500 |
1,0 | 2050 | 2120 | 2200 | 2250 | 2320 | 2385 | 2450 | 2510 | 2560 |
1,2 | 1810 | 1860 | 1930 | 2000 | 2070 | 2140 | 2200 | 2280 | 2350 |
1,4 | 1610 | 1660 | 1740 | 1800 | 2870 | 1950 | 2030 | 2100 | 2160 |
1,6 | 1450 | 1510 | 1560 | 1640 | 1730 | 1800 | 1860 | 1950 | 2030 |
1,8 | 1320 | 1370 | 1460 | 1520 | 1590 | 1670 | 1740 | 1830 | 1920 |
2,0 | 1220 | 1270 | 1360 | 1420 | 1490 | 1570 | 1640 | 1720 | 1820 |
ตารางที่ 8.7.
อุณหภูมิการเผาไหม้แคลอรี่ tK ของโพรเพนเชิงพาณิชย์ในอากาศแห้งโดยมี t = 0 °Сขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกิน a
อัตราส่วนอากาศส่วนเกินก | อุณหภูมิการเผาไหม้แคลอรีเมตริก tH, °С | อัตราส่วนอากาศส่วนเกินก | อุณหภูมิการเผาไหม้แคลอรี่ tK, °С |
1,0 | 2110 | 1,45 | 1580 |
1,02 | 2080 | 1,48 | 1560 |
1,04 | 2050 | 1,50 | 1540 |
1,05 | 2030 | 1,55 | 1500 |
1,07 | 2010 | 1,60 | 1470 |
1,10 | 1970 | 1,65 | 1430 |
1,12 | 1950 | 1,70 | 1390 |
1,15 | 1910 | 1,75 | 1360 |
1,20 | 1840 | 1,80 | 1340 |
1,25 | 1780 | 1,85 | 1300 |
1,27 | 1750 | 1,90 | 1270 |
1,30 | 1730 | 1,95 | 1240 |
1,35 | 1670 | 2,00 | 1210 |
1,40 | 1630 | 2,10 | 1170 |
อุณหภูมิการเผาไหม้ตามทฤษฎีสามารถกำหนดได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
tT = (Qн + qphys - qdis) / (ΣVcp) (8.15)
โดยที่ qduc คือการใช้ความร้อนทั้งหมดสำหรับการแยกตัวของСО2และН2Оในผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ kJ / m3; IVcp - ผลรวมของผลิตภัณฑ์ของปริมาตรและความจุความร้อนเฉลี่ยของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้โดยคำนึงถึงการแยกตัวออกจากก๊าซ 1 ลูกบาศก์เมตร
ดังที่คุณเห็นจากตาราง 8.8 ที่อุณหภูมิสูงถึง 1600 ° C สามารถเพิกเฉยต่อระดับของการแยกตัวได้และอุณหภูมิการเผาไหม้ตามทฤษฎีสามารถรับได้เท่ากับอุณหภูมิแคลอรี่เมตริก ที่อุณหภูมิสูงขึ้นระดับการแยกตัวสามารถลดอุณหภูมิในพื้นที่ทำงานได้อย่างมาก ในทางปฏิบัติไม่มีความจำเป็นเป็นพิเศษสำหรับสิ่งนี้อุณหภูมิการเผาไหม้ตามทฤษฎีจะต้องถูกกำหนดสำหรับเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งทำงานในอากาศที่อุ่นก่อนเท่านั้น (เช่นเตาเผาแบบเปิด) ไม่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้สำหรับโรงงานหม้อไอน้ำ
อุณหภูมิที่แท้จริง (คำนวณ) ของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ td คืออุณหภูมิที่ถึงภายใต้สภาวะจริง ณ จุดที่ร้อนที่สุดของเปลวไฟ มันต่ำกว่าทางทฤษฎีและขึ้นอยู่กับการสูญเสียความร้อนต่อสิ่งแวดล้อมระดับการถ่ายเทความร้อนจากโซนการเผาไหม้โดยการแผ่รังสีความยาวของกระบวนการเผาไหม้ในเวลา ฯลฯ ตามอุณหภูมิในเตาเผาด้วยการแนะนำ ปัจจัยการแก้ไขที่กำหนดขึ้นโดยการทดลอง:
td = เสื้อ (8.16)
โดยที่ n - t. n. ค่าสัมประสิทธิ์ไพโรเมตริกภายใน:
- สำหรับเตาเผาความร้อนและความร้อนคุณภาพสูงพร้อมฉนวนกันความร้อน - 0.75-0.85;
- สำหรับเตาเผาที่ปิดสนิทโดยไม่มีฉนวนกันความร้อน - 0.70-0.75;
- สำหรับเตาเผาหม้อไอน้ำที่มีฉนวน - 0.60-0.75
ในทางปฏิบัติจำเป็นต้องรู้ไม่เพียง แต่อุณหภูมิการเผาไหม้อะเดียแบติกที่ให้ไว้ข้างต้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุณหภูมิสูงสุดที่เกิดขึ้นในเปลวไฟด้วย โดยปกติค่าโดยประมาณจะถูกกำหนดขึ้นโดยการทดลองโดยวิธีสเปกโตรกราฟฟิค อุณหภูมิสูงสุดที่เกิดขึ้นในเปลวไฟอิสระที่ระยะ 5-10 มม. จากด้านบนของด้านหน้าการเผาไหม้รูปกรวยแสดงไว้ในตาราง 8.9. การวิเคราะห์ข้อมูลที่นำเสนอแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิสูงสุดในเปลวไฟนั้นน้อยกว่าเอาต์พุตความร้อน (เนื่องจากการใช้ความร้อนในการแยกตัวของ H2O และ CO2 และการกำจัดความร้อนออกจากบริเวณเปลวไฟ)
- บ้าน
- ไดเร็กทอรี
- ลักษณะการเผาไหม้ของก๊าซ
- อุณหภูมิในการเผาไหม้
การเผาไหม้ - ผลิตภัณฑ์น้ำมัน
การเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์น้ำมันในเขื่อนของฟาร์มถังจะถูกกำจัดโดยการจัดหาโฟมทันที
การเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์น้ำมันในเขื่อนของฟาร์มถังจะถูกกำจัดโดยการจัดหาโฟมทันที
ในระหว่างการเผาไหม้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมจุดเดือด (ดูตารางที่ 69) จะค่อยๆเพิ่มขึ้นเนื่องจากการกลั่นแบบเศษส่วนอย่างต่อเนื่องซึ่งเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิของชั้นบนที่สูงขึ้นด้วย
K แผนภาพระบบจ่ายน้ำดับเพลิงสำหรับระบายความร้อนในถังที่ลุกไหม้ผ่านวงแหวนชลประทาน .. |
เมื่อเผาน้ำมันในถังส่วนบนของสายพานส่วนบนของถังจะสัมผัสกับเปลวไฟ เมื่อเผาน้ำมันที่ระดับต่ำกว่าความสูงของด้านว่างของถังที่สัมผัสกับเปลวไฟอาจมีนัยสำคัญ ในโหมดการเผาไหม้นี้อ่างเก็บน้ำอาจพังทลาย น้ำจากหัวฉีดดับเพลิงหรือจากวงแหวนชลประทานที่อยู่นิ่งตกลงที่ส่วนนอกของผนังด้านบนของถังทำให้เย็นลง (รูปที่.15.1) เพื่อป้องกันอุบัติเหตุและการแพร่กระจายของน้ำมันเข้าสู่เขื่อนทำให้เกิดสภาวะที่เอื้ออำนวยต่อการใช้โฟมเชิงกลด้วยอากาศ
ผลการศึกษาการเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมและสารผสมเป็นสิ่งที่น่าสนใจ
อุณหภูมิระหว่างการเผาไหม้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมคือน้ำมันเบนซิน 1200 C น้ำมันก๊าด 1100 C น้ำมันดีเซล 1100 C น้ำมันดิบ 1100 C น้ำมันเตา 1,000 C เมื่อเผาไม้เป็นกองอุณหภูมิของเปลวไฟปั่นป่วนสูงถึง 1200 - 1300 ค.
โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาขนาดใหญ่ในสาขาฟิสิกส์ของการเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมและการดับเพลิงได้ดำเนินการในช่วง 15 ปีที่ผ่านมาที่สถาบันวิจัยกลางด้านการป้องกันอัคคีภัย (TsNIIPO) สถาบันพลังงานของ USSR Academy of Sciences (ENIN) และ งานวิจัยและสถาบันการศึกษาอื่น ๆ อีกมากมาย
ตัวอย่างของการเร่งปฏิกิริยาเชิงลบคือการยับยั้งการเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมด้วยการเติมสารไฮโดรคาร์บอนชนิดฮาโลเจน
น้ำส่งเสริมการเกิดฟองและการก่อตัวของอิมัลชันระหว่างการเผาไหม้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่มีจุดวาบไฟ 120 C และสูงกว่า อิมัลชันที่ปกคลุมพื้นผิวของของเหลวจะแยกออกจากออกซิเจนในอากาศและยังป้องกันการหลบหนีของไอระเหยจากมัน
อัตราการเผาไหม้ของก๊าซไฮโดรคาร์บอนเหลวในถังความร้อน |
การเผาไหม้ของก๊าซไฮโดรคาร์บอนเหลวในถังความร้อนไม่แตกต่างจากการเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม อัตราการเผาไหม้ในกรณีนี้สามารถคำนวณได้โดยสูตร (13) หรือกำหนดโดยการทดลอง ความไม่ชอบมาพากลของการเผาไหม้ของก๊าซเหลวภายใต้สภาวะความร้อนใต้พิภพคืออุณหภูมิของมวลของเหลวทั้งหมดในถังจะเท่ากับจุดเดือดที่ความดันบรรยากาศ สำหรับไฮโดรเจนมีเทนอีเทนโพรเพนและบิวเทนอุณหภูมิเหล่านี้คือ - 252, - 161, - 88, - 42 และ 0 5 C
แผนผังการติดตั้งเครื่องกำเนิด GVPS-2000 บนถัง |
การวิจัยและการปฏิบัติในการดับไฟแสดงให้เห็นว่าในการหยุดการเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์น้ำมันโฟมจะต้องครอบคลุมพื้นผิวทั้งหมดอย่างสมบูรณ์ด้วยชั้นที่มีความหนาบางส่วน โฟมทั้งหมดที่มีอัตราการขยายตัวต่ำจะไม่ได้ผลในการดับไฟของผลิตภัณฑ์น้ำมันในถังที่ระดับน้ำท่วมต่ำกว่า โฟมที่ตกลงมาจากความสูงมาก (6 - 8 ม.) ลงบนพื้นผิวของเชื้อเพลิงจุ่มลงและห่อหุ้มด้วยฟิล์มเชื้อเพลิงไหม้หรือยุบลงอย่างรวดเร็ว เฉพาะโฟมที่มีความทวีคูณ 70-150 เท่านั้นที่สามารถโยนลงในถังที่มีบานพับได้
ไฟแตก |