Katatagan ng kemikal
Isinasaalang-alang ang mga kemikal na katangian ng gasolina, kinakailangang mag-focus sa kung gaano katagal ang komposisyon ng mga hydrocarbons ay mananatiling hindi nagbabago, dahil sa mahabang pag-iimbak, ang mga mas magaan na sangkap ay nawawala at ang pagganap ay lubos na nabawasan.
Sa partikular, ang problema ay talamak kung ang isang mas mataas na grade fuel (AI 95) ay nakuha mula sa gasolina na may isang minimum na numero ng oktano sa pamamagitan ng pagdaragdag ng propane o methane sa komposisyon nito. Ang kanilang mga katangian ng antiknock ay mas mataas kaysa sa isooctane, ngunit agad din silang nagwawala.
Ayon sa GOST, ang kemikal na komposisyon ng gasolina ng anumang tatak ay dapat na hindi mabago sa loob ng 5 taon, napapailalim sa mga panuntunan sa pag-iimbak. Ngunit sa katunayan, madalas kahit na ang bagong biniling gasolina ay mayroon nang isang numero ng oktano sa ibaba ng tinukoy na isa.
Ang mga walang prinsipyong nagbebenta ay sinisisi dito, na nagdaragdag ng liquefied gas sa mga lalagyan na may gasolina, ang oras ng pag-iimbak na nag-expire na, at ang nilalaman ay hindi natutugunan ang mga kinakailangan ng GOST. Kadalasan, iba't ibang mga halaga ng gas ay idinagdag sa parehong gasolina upang makakuha ng isang bilang ng oktano na 92 o 95. Ang pagkumpirma ng mga naturang trick ay ang masalimuot na amoy ng gas sa istasyon ng pagpuno.
Mga pamamaraan ng pagpapasiya ng point point
Mayroong isang paraan ng bukas at saradong tunawan (lalagyan para sa mga produktong langis). Ang mga temperatura na nakuha ay naiiba dahil sa dami ng naipon na mga singaw.
Kasama sa bukas na paraan ng tunawan ang:
- Paglilinis ng gasolina mula sa kahalumigmigan gamit ang sodium chloride.
- Pagpuno ng tunawan sa isang tiyak na antas.
- Pag-init ng lalagyan sa isang temperatura 10 degree mas mababa sa inaasahang resulta.
- Pag-aapoy ng isang gas burner sa itaas ng ibabaw.
- Sa sandali ng pag-aapoy, naitala ang flash point.
Ang saradong paraan ng tunawan ay naiiba sa ang gasolina sa lalagyan ay patuloy na halo-halong. Kapag binuksan ang talukap ng mata, awtomatikong madadala ang apoy.
Ang aparato ng flash point ay binubuo ng mga sumusunod na sangkap:
- pampainit ng kuryente (lakas mula sa 600 watts);
- kapasidad ng 70 milliliters;
- panghalo ng tanso;
- electric o gas igniter;
- termometro.
Nakasalalay sa mga resulta, ang mga nasusunog na sangkap ay inuri:
- lalo na mapanganib (sa isang flash point sa ibaba -200C);
- mapanganib (mula -200C hanggang + 230C);
- mapanganib sa mataas na temperatura (mula 230C hanggang 610C).
Bilis - pagkasunog - gasolina
Ano ang totoong halaga ng 1 litro ng gasolina
Malaki ang pagtaas ng rate ng pagkasunog ng gasolina kung ang nasusunog na timpla ay nasa matinding paggalaw ng vortex (magulong). Alinsunod dito, ang tindi ng magulong init transfer ay maaaring maging mas mataas kaysa sa molekular diffusion.
Ang rate ng pagkasunog ng gasolina ay nakasalalay sa isang bilang ng mga kadahilanan na tinalakay sa ibang pagkakataon sa kabanatang ito at, sa partikular, sa kalidad ng paghahalo ng gasolina sa hangin. Ang rate ng pagkasunog ng gasolina ay natutukoy ng dami ng gasolina na sinunog bawat yunit ng oras.
Ang rate ng pagkasunog ng gasolina at, dahil dito, ang rate ng paglabas ng init ay natutukoy ng laki ng ibabaw ng pagkasunog. Ang dust ng uling na may maximum na laki ng maliit na butil na 300 - 500 microns ay may sukat sa ibabaw ng pagkasunog ng sampu-sampung libo-libong beses na mas malaki kaysa sa magaspang na pinagsunod-sunod na fuel fuel sa kadena.
Ang rate ng pagkasunog ng gasolina ay nakasalalay sa temperatura at presyon sa silid ng pagkasunog, na tumataas sa kanilang pagtaas. Samakatuwid, pagkatapos ng pag-aapoy, ang rate ng pagkasunog ay tataas at nagiging napakataas sa pagtatapos ng silid ng pagkasunog.
Ang bilis ng pagkasunog ng gasolina ay naiimpluwensyahan din ng bilis ng engine. Sa pagtaas ng bilang ng mga rebolusyon, ang tagal ng yugto ay nabawasan.
Ang kaguluhan ng daloy ng gas ay mahigpit na nagdaragdag ng rate ng pagkasunog ng gasolina dahil sa isang pagtaas sa lugar ng ibabaw ng pagkasunog at ang bilis ng paglaganap ng harap ng apoy na may pagtaas sa rate ng paglipat ng init.
Kapag tumatakbo sa isang walang pinaghalong timpla, ang rate ng pagkasunog ay pinabagal. Samakatuwid, ang dami ng init na ibinibigay ng mga gas sa mga bahagi ay tumataas at ang engine ay nag-overheat. Ang mga palatandaan ng isang over-lean na halo ay mga pag-flash sa carburetor at paggamit ng sari-sari.
Ang kaguluhan ng daloy ng gas ay mahigpit na nagdaragdag ng rate ng pagkasunog ng gasolina dahil sa pagtaas ng lugar ng ibabaw ng pagkasunog at ang bilis ng paglaganap ng harap ng apoy dahil sa pagtaas ng rate ng paglipat ng init.
Ang mga normal na alkalena ay may maximum na numero ng cetane, na tumutukoy sa rate ng pagkasunog ng gasolina sa isang engine.
Ang komposisyon ng nagtatrabaho pinaghalong lubos na nakakaapekto sa rate ng pagkasunog ng gasolina sa engine. Ang mga kundisyong ito ay nagaganap sa coeff.
Ang impluwensya ng kalidad ng pag-unlad ng proseso ng pagkasunog ay natutukoy ng rate ng pagkasunog ng gasolina sa pangunahing yugto. Kapag ang isang malaking halaga ng gasolina ay nasunog sa yugtong ito, ang mga halaga ng pz at Tz ay tumataas, ang proporsyon ng afterburning fuel ay bumababa sa panahon ng proseso ng pagpapalawak, at ang polytropic index nz ay naging mas malaki. Ang pagbuo ng proseso na ito ay pinaka-kanais-nais, dahil ang pinakamahusay na paggamit ng init ay nakamit.
Sa proseso ng pagtatrabaho ng engine, ang halaga ng rate ng pagkasunog ng gasolina ay napakahalaga. Ang rate ng pagkasunog ay nauunawaan bilang ang dami (masa) ng fuel reacting (nasusunog) bawat yunit ng oras.
Ang isang bilang ng mga pangkalahatang phenomena ay nagpapahiwatig na ang rate ng pagkasunog ng gasolina sa mga engine ay natural, hindi random. Ito ay ipinahiwatig ng reproducibility ng higit pa o mas hindi siguradong mga cycle sa silindro ng engine, na, sa katunayan, tinutukoy ang matatag na pagpapatakbo ng mga engine. Sa parehong mga makina, ang matagal na likas na katangian ng pagkasunog ay laging sinusunod sa mga walang halo na mga mixture. Ang matapang na trabaho ng engine, na nangyayari sa isang mataas na rate ng mga reaksyon ng pagkasunog, ay sinusunod, bilang isang panuntunan, sa mga compressorless diesel engine, at malambot na trabaho - sa mga makina na may ignisyon mula sa isang electric spark. Ipinapahiwatig nito na sa panimula magkakaibang pagkakabuo ng pinaghalong at pag-aapoy ay nagdudulot ng regular na pagbabago sa rate ng pagkasunog. Sa pagtaas ng bilang ng mga rebolusyon ng makina, ang tagal ng pagkasunog ay nababawasan sa oras, at sa anggulo ng pag-ikot ng crankshaft, tumataas ito. Ang mga curve na kinetic ng kurso ng pagkasunog sa mga makina ay likas na likas sa mga curve ng kinetic ng isang bilang ng mga reaksyong kemikal na hindi direktang nauugnay sa mga makina at nagaganap sa ilalim ng iba't ibang mga kundisyon.
Ipinapahiwatig ng mga eksperimento ang pagtitiwala ng tindi ng nagliliwanag na paglipat ng init sa rate ng pagkasunog ng gasolina. Sa mabilis na pagkasunog sa ugat ng sulo, ang mas mataas na temperatura ay bubuo at ang paglipat ng init ay tumindi. Ang inhomogeneity ng patlang ng temperatura, kasama ang iba't ibang mga konsentrasyon ng naglalabas na mga maliit na butil, ay humahantong sa inhomogeneity ng antas ng pagkaitim ng apoy. Ang lahat ng nasa itaas ay lumilikha ng mahusay na mga paghihirap para sa pantukoy na pagpapasiya ng temperatura ng radiator at ang antas ng emissivity ng pugon.
Sa isang apoy ng laminar (tingnan ang Seksyon 3 para sa higit pang mga detalye), ang rate ng pagkasunog ng gasolina ay pare-pareho at Q 0; tahimik ang proseso ng pagkasunog. Gayunpaman, kung ang zone ng pagkasunog ay magulo, at ito ang kaso na isinasaalang-alang, kahit na ang pagkonsumo ng gasolina ay pare-pareho sa average, ang lokal na rate ng pagkasunog ay nagbabago sa oras at para sa isang maliit na elemento ng dami ng Q.Q. Ang kaguluhan ay patuloy na nakakagambala sa apoy; sa anumang naibigay na sandali, ang pagkasunog ay limitado ng apoy na ito o isang serye ng apoy na sumasakop sa isang random na posisyon sa zone ng pagkasunog.
Gas na gasolina
Ang gas na gas ay isang halo ng iba't ibang mga gas: methane, ethylene at iba pang mga hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide o carbon dioxide, nitrogen, hydrogen, hydrogen sulfide, oxygen at iba pang mga gas, pati na rin ang singaw ng tubig.
Ang Methane (CH4) ay ang pangunahing sangkap ng maraming natural gas. Ang nilalaman nito sa natural gas ay umabot sa 93 ... 98%. Ang pagkasunog ng 1 m3 ng methane ay naglalabas ng ~ 35 800 kJ ng init.
Ang mga gas na gasolina ay maaari ring maglaman ng kaunting dami ng ethylene (C2H4). Ang pagkasunog ng 1 m3 ng ethylene ay nagbibigay ~ 59,000 kJ ng init.
Bilang karagdagan sa methane at ethylene, ang mga gas na gasolina ay nagtataglay din ng mga hydrocarbon compound, tulad ng propane (C3H8), butane (C4H10), atbp. .
Ang Hydrogen (H2) ay 14.5 beses na mas magaan kaysa sa hangin. Ang pagkasunog ng 1 m3 ng hydrogen ay naglalabas ng ~ 10 800 kJ ng init. Maraming mga nasusunog na gas, maliban sa coke oven gas, ay naglalaman ng medyo maliit na hydrogen. Sa coke oven gas, ang nilalaman nito ay maaaring umabot sa 50 ... 60%.
Ang Carbon monoxide (CO) ang pangunahing nasusunog na sangkap ng sabog na hurnong gas. Ang pagkasunog ng 1 m3 ng gas na ito ay gumagawa ng ~ 12,770 kJ ng init. Ang gas na ito ay walang kulay, walang amoy at lubos na nakakalason.
Ang hydrogen sulfide (H2S) ay isang mabibigat na gas na may isang hindi kasiya-siyang amoy at lubos na nakakalason. Sa pagkakaroon ng hydrogen sulfide sa gas, ang kaagnasan ng mga metal na bahagi ng pugon at pagtaas ng pipeline ng gas. Ang nakakapinsalang epekto ng hydrogen sulfide ay pinahusay ng pagkakaroon ng oxygen at kahalumigmigan sa gas. Ang pagkasunog ng 1 m3 ng hydrogen sulfide ay naglalabas ng ~ 23 400 kJ ng init.
Ang natitirang mga gas: Ang CO2, N2, O2 at singaw ng tubig ay mga sangkap ng ballast, dahil sa pagtaas ng nilalaman ng mga gas na ito sa gasolina, ang nilalaman ng mga nasusunog na bahagi nito ay bumababa. Ang kanilang pagkakaroon ay humantong sa isang pagbawas sa temperatura ng pagkasunog ng gasolina. Ang isang nilalaman ng> 0.5% libreng oxygen sa mga gas na gasolina ay itinuturing na mapanganib para sa mga kadahilanang pangkaligtasan.
Pagpapakulo - gasolina
Kompanya ng Octane Gasoline na komposisyon
Ang gasolina ay nagsisimulang kumukulo sa isang medyo mababang temperatura at nagpapatuloy nang masinsinang.
Ang pagtatapos ng kumukulong punto ng gasolina ay hindi tinukoy.
Ang simula ng kumukulo ng gasolina ay mas mababa sa 40 C, ang pagtatapos ay 180 C, ang temperatura ng simula ng pagkikristalisasyon ay hindi mas mataas sa 60 C. Ang kaasiman ng gasolina ay hindi hihigit sa 1 mg / 100 ML.
Ang dulo ng kumukulo na punto ng gasolina ayon sa GOST ay 185 C, at ang aktwal na isa ay 180 C.
Ang end-kumukulo na punto ng gasolina ay ang temperatura kung saan ang isang pamantayan (100 ML) na bahagi ng pagsubok na gasolina ay ganap na dalisay (pinakuluang) mula sa basurahan na baso kung saan ito matatagpuan sa ref-receiver.
| Diagram ng pag-install ng pagpapatatag. |
Ang pangwakas na punto ng pag-kumukulo ng gasolina ay hindi dapat lumagpas sa 200 - 225 C. Para sa mga aviation gasoline, ang panghuli na kumukulo na point ay mas mababa, na umaabot sa ilang mga kaso hanggang 120 C.
Ang MPa, ang kumukulong punto ng gasolina ay 338 K, ang average molar mass ay 120 kg / kmol, at ang init ng vaporization ay 252 kJ / kg.
Ang paunang kumukulong point ng gasolina, halimbawa 40 para sa aviation gasolina, ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng light, low-kumukulo na mga praksiyon, ngunit hindi ipinahiwatig ang kanilang nilalaman. Ang kumukulong punto ng unang 10% maliit na bahagi, o panimulang temperatura, ay nagpapakilala sa mga nagsisimula na pag-aari ng gasolina, pagkasumpungin nito, pati na rin ang ugali na bumuo ng mga kandado ng gas sa sistema ng supply ng gasolina. Kung mas mababa ang kumukulong point ng 10% na maliit na bahagi, mas madali ang pagsisimula ng makina, ngunit mas malaki rin ang posibilidad ng pagbuo ng mga kandado ng gas, na maaaring maging sanhi ng mga pagkagambala sa supply ng gasolina at patigilin ang makina. Masyadong mataas na kumukulo na punto ng panimulang maliit na bahagi ay nagpapahirap sa pagsisimula ng makina sa mababang temperatura ng paligid, na humahantong sa pagkawala ng gasolina.
| Impluwensiya ng end point ng kumukulong point ng gasolina sa pagkonsumo nito sa panahon ng operasyon ng sasakyan. Ang epekto ng distillation temperatura ng 90% gasolina sa bilang ng oktano ng mga gasoline ng iba't ibang mga pinagmulan. |
Ang isang pagbawas sa pagtatapos ng kumukulo na punto ng pagreporma ng mga gasoline ay humahantong sa isang pagkasira ng kanilang paglaban sa pagputok. Kailangan ang mga kalkulasyon sa pananaliksik at pang-ekonomiya upang malutas ang isyung ito.Dapat pansinin na sa dayuhang kasanayan ng isang bilang ng mga bansa, ang mga motor gasoline na may kumukulong 215 - 220 C ay kasalukuyang ginagawa at ginagamit.
| Impluwensiya ng end point ng kumukulong point ng gasolina sa pagkonsumo nito sa panahon ng operasyon ng sasakyan. Impluwensiya ng distilasyon temperatura ng 90% gasolina sa bilang ng oktano ng mga gasoline ng iba't ibang mga pinagmulan. |
Ang isang pagbawas sa pagtatapos ng kumukulo na punto ng pagreporma ng mga gasoline ay humahantong sa isang pagkasira ng kanilang paglaban sa pagputok. Kailangan ang mga kalkulasyon sa pananaliksik at pang-ekonomiya upang malutas ang isyung ito. Dapat pansinin na sa dayuhang kasanayan ng isang bilang ng mga bansa, ang mga motor gasoline na may kumukulong 215 - 220 C ay kasalukuyang ginagawa at ginagamit.
Kung ang dulo ng kumukulo na gasolina ay mataas, kung gayon ang mabibigat na mga praksiyon na nilalaman dito ay maaaring hindi sumingaw, at, samakatuwid, ay hindi masunog sa engine, na hahantong sa mas mataas na pagkonsumo ng gasolina.
Ang pagbaba ng end-kumukulo na point ng straight-run gasolines ay humahantong sa isang pagtaas sa kanilang resistensya ng detonation. Ang mga low-octane straight-run gasoline ay may mga octane na bilang na 75 at 68, ayon sa pagkakabanggit, at ginagamit bilang mga bahagi ng motor gasolines.
Pagkasunog - gasolina
Ang disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo Bosch Motronic MED 7 direktang sistema ng iniksyon ng gasolina
Ang pagkasunog ng gasolina, petrolyo at iba pang likidong hidrokarbon ay nangyayari sa yugto ng gas. Ang pagkasunog ay maaaring maganap lamang kapag ang konsentrasyon ng singaw ng gasolina sa hangin ay nasa loob ng ilang mga limitasyon, indibidwal para sa bawat sangkap. Kung ang isang maliit na halaga ng mga fuel vapors ay nilalaman sa hangin ng IB, ang pagkasunog ay hindi mangyayari, gayundin sa kaso kung mayroong labis na mga fuel vapors at walang sapat na oxygen.
| Pagbabago ng temperatura sa ibabaw ng petrolyo habang pinapatay ng foam. | Pamamahagi ng temperatura sa petrolyo bago magsimula ang extinguishing (a at sa dulo. |
Kapag nasunog ang gasolina, tulad ng kilala, isang homothermal layer ang nabuo, na ang kapal ay tataas ng oras.
Kapag nasunog ang gasolina, nabuo ang tubig at carbon dioxide. Maaari ba itong magsilbing sapat na kumpirmasyon na ang gasolina ay hindi isang elemento?
Kapag ang gasolina, petrolyo at iba pang mga likido ay sinusunog sa mga tangke, ang pagdurog ng gas ay dumadaloy sa magkakahiwalay na dami at ang pagkasunog ng bawat isa sa kanila nang magkahiwalay ay malinaw na nakikita.
Kapag ang gasolina at langis ay sinusunog sa mga tangke na may lapad na lapad, ang katangian ng pag-init ay naiiba nang malaki sa inilarawan sa itaas. Kapag nasunog sila, lumilitaw ang isang pinainit na layer, na ang kapal na natural na tataas sa paglipas ng panahon at ang temperatura ay kapareho ng temperatura sa ibabaw ng likido. Sa ilalim nito, ang temperatura ng likido ay mabilis na bumaba at nagiging halos kapareho ng paunang temperatura. Ipinapakita ng likas na katangian ng mga curve na sa panahon ng pagkasunog, ang gasolina ay nahahati sa dalawang mga layer - isang itaas at isang mas mababang isa.
Halimbawa, ang pagsunog ng gasolina sa hangin ay tinatawag na proseso ng kemikal. Sa kasong ito, ang enerhiya ay inilabas, katumbas ng humigit-kumulang 1300 kcal bawat 1 taling ng gasolina.
Ang pagtatasa ng mga produkto ng pagkasunog ng gasolines at langis ay nagiging lubhang mahalaga, dahil ang kaalaman sa indibidwal na komposisyon ng naturang mga produkto ay kinakailangan para sa pag-aaral ng mga proseso ng pagkasunog sa engine at para sa pag-aaral ng polusyon sa hangin.
Samakatuwid, kapag ang gasolina ay sinunog sa malawak na mga tangke, hanggang sa 40% ng init na inilabas bilang isang resulta ng pagkasunog ay natupok para sa radiation.
Talahanayan Ipinapakita ng 76 ang nasusunog na rate ng gasolina na may mga tetranitro-methane additives.
Itinatag ng mga eksperimento na ang bilis ng pagkasunog ng gasolina mula sa ibabaw ng tangke ay makabuluhang apektado ng diameter nito.
| Pagkahanay ng mga puwersa at ibig sabihin kapag pinapatay ang apoy sa kahabaan. |
Sa tulong ng GPS-600, matagumpay na nakaya ng mga bumbero ang pag-aalis ng pagsunog ng gasolina na tumapon sa kahabaan ng riles ng tren, na tinitiyak ang paggalaw ng mga trunk operator sa lugar kung saan isinama ang mga tangke.Ang pagkakaroon ng pagkakakonekta sa kanila, na may isang piraso ng isang contact wire, ikinabit nila ang 2 tank na may gasolina sa fire engine at hinila sila palabas ng fire zone.
| Ang rate ng pag-init ng mga langis sa mga tangke ng iba't ibang mga diameter. |
Isang napakalaking pagtaas ng bilis ng pag-init mula sa hangin ang napansin nang nasusunog ng gasolina. Kapag ang gasolina ay nasusunog sa isang tank ng 2 64 m sa isang bilis ng hangin na 1 3 m / s, ang rate ng pag-init ay 9 63 mm / min, at sa bilis ng hangin na 10 m / s, ang rate ng pag-init ay tumaas sa 17 1 mm / min
Flash point at iba pang mga parameter
Ang pagkasunog ng karbon ay isang reaksyon ng kemikal ng carbon oxidation na nangyayari sa isang mataas na paunang temperatura na may matinding paglabas ng init. Ngayon ay mas simple ito: ang gasolina ng karbon ay hindi maaaring mag-apoy tulad ng papel; ang preheating hanggang 370-700 ° C ay kinakailangan para sa pag-aapoy, depende sa tatak ng gasolina.
Key moment. Ang kahusayan ng pagkasunog ng karbon sa isang pugon o isang solidong fuel boiler ng sambahayan ay nailalarawan hindi ng maximum na temperatura, ngunit ng pagkakumpleto ng pagkasunog. Ang bawat carbon Molekyul ay pinagsasama sa dalawang mga particle ng oxygen sa hangin upang mabuo ang carbon dioxide CO2. Ang proseso ay makikita sa pormula ng kemikal.
Kung nililimitahan mo ang dami ng papasok na oxygen (takpan ang blower, ilipat ang TT-boiler sa mode na nagbabaga), sa halip na CO2, ang carbon monoxide CO ay nabuo at inilabas sa tsimenea, ang kahusayan ng pagkasunog ay makabuluhang mabawasan. Upang makamit ang mataas na kahusayan, kinakailangan upang magbigay ng kanais-nais na mga kondisyon:
- Ang mga brown coal ay nag-apoy sa temperatura na +370 ° C, bato - 470 ° C, antracite - 700 degree. Ang paunang pag-init ng yunit ng pag-init na may kahoy (sawdust briquettes) ay kinakailangan.
- Ang hangin ay ibinibigay sa firebox nang labis, ang kadahilanan sa kaligtasan ay 1.3-1.5.
- Ang pagkasunog ay suportado ng mataas na temperatura ng isang mainit na kama ng mga uling na nakahiga sa rehas na bakal. Mahalagang matiyak ang pagdaan ng oxygen sa buong kapal ng gasolina, dahil ang hangin ay gumagalaw sa pamamagitan ng ash pan dahil sa natural na chimney draft.
Magkomento. Ang mga tanging pagbubukod ay ang mga kalan na uri ng Bubafonya na gawa sa bahay at mga cylindrical boiler para sa pang-itaas na pagkasunog, kung saan ang hangin ay pinapakain sa firebox mula sa itaas hanggang sa ibaba.
Ang teoretikal na temperatura ng pagkasunog at tukoy na paglipat ng init ng iba't ibang mga fuel ay ipinapakita sa talahanayan ng paghahambing. Kapansin-pansin na, sa ilalim ng mga mainam na kundisyon, ang anumang gasolina ay magpapalabas ng maximum na init kapag nakikipag-ugnay sa kinakailangang dami ng hangin.
Sa pagsasagawa, hindi makatotohanang lumikha ng mga ganitong kondisyon, kaya't ang hangin ay ibinibigay ng ilang labis. Ang tunay na temperatura ng pagkasunog ng kayumanggi karbon sa isang maginoo na TT-boiler ay nasa loob ng 700 ... 800 ° C, bato at antrasite - 800 ... 1100 degree.
Kung sobra-sobra mo ito sa dami ng oxygen, magsisimulang gugulin ang enerhiya sa pag-init ng hangin at simpleng lumipad papunta sa tubo, kapansin-pansin na mahuhulog ang kahusayan ng pugon. Bukod dito, ang temperatura ng apoy ay maaaring umabot sa 1500 ° C. Ang proseso ay kahawig ng isang ordinaryong sunog - malaki ang apoy, may kaunting init. Ang isang halimbawa ng mahusay na pagkasunog ng karbon na may retort burner sa isang awtomatikong boiler ay ipinakita sa video:
Temperatura - pagkasunog - gasolina
| Pag-asa ng pamantayan B sa ratio ng lugar ng mga mapagkukunan ng init sa lugar ng pagawaan. |
Ang tindi ng pag-iilaw ng manggagawa ay nakasalalay sa temperatura ng pagkasunog ng gasolina sa pugon, ang laki ng butas ng singilin, ang kapal ng mga dingding ng pugon sa singilin na butas at, sa wakas, sa distansya kung saan ang manggagawa ay mula sa singilin butas
| Ang mga ratio ng CO / CO at H2 / HO sa mga produkto ng hindi kumpletong pagkasunog ng natural gas, depende sa koepisyent ng pagkonsumo ng hangin a. |
Ang praktikal na maaabot na temperatura na 1L ay ang temperatura ng pagkasunog ng gasolina sa mga totoong kundisyon. Kapag tinutukoy ang halaga nito, pagkalugi ng init sa kapaligiran, ang tagal ng proseso ng pagkasunog, ang pamamaraan ng pagkasunog at iba pang mga kadahilanan ay isinasaalang-alang.
Ang labis na hangin ay kapansin-pansing nakakaapekto sa temperatura ng pagkasunog ng gasolina.Kaya, halimbawa, ang aktwal na temperatura ng pagkasunog ng natural gas na may 10% labis na hangin ay 1868 C, na may labis na 20% na 1749 C at may isang 100% labis na hangin, bumababa ito sa 1167 C. Sa kabilang banda , ang preheating ng hangin, pagpunta sa pagkasunog ng gasolina, pinatataas ang temperatura ng pagkasunog nito. Kaya, kapag nasusunog ang natural gas (1Max 2003 C) na may nakainit na hangin hanggang 200 C, ang temperatura ng pagkasunog ay tumataas sa 2128 C, at kapag ang hangin ay pinainit sa 400 C - hanggang 2257 C.
| Pangkalahatang diagram ng pugon. |
Kapag nagpapainit ng hangin at gas na gasolina, tumataas ang temperatura ng pagkasunog ng gasolina, at, dahil dito, tumataas din ang temperatura ng lugar na pinagtatrabahuhan ng pugon. Sa maraming mga kaso, imposibleng makamit ang mga temperatura na kinakailangan para sa isang naibigay na teknolohikal na proseso nang walang mataas na pag-init ng hangin at gas na gasolina. Halimbawa, ang bakal na smelting sa open-hearth furnaces, kung saan ang temperatura ng sulo (daloy ng mga nasusunog na gas) sa espasyo ng pagkatunaw ay dapat na 1800 - 2000 C, ay imposible nang walang pag-init ng hangin at gas sa 1000 - 1200 C. Kailan ang pagpainit ng mga pang-industriya na hurno na mababa ang calorie na lokal na gasolina (mamasa-masa na kahoy na panggatong, pit, kayumanggi na karbon), ang kanilang trabaho nang walang pag-init ng hangin ay madalas kahit imposible.
Makikita mula sa pormulang ito na ang temperatura ng pagkasunog ng gasolina ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng pagtaas ng numerator nito at pagbaba ng denominator. Ang pagpapakandili ng temperatura ng pagkasunog ng iba't ibang mga gas sa labis na air ratio ay ipinapakita sa Fig.
Ang sobrang hangin ay matindi ring nakakaapekto sa temperatura ng pagkasunog ng gasolina. Kaya, ang output ng init ng natural gas na may labis na hangin na 10% - 1868 C, na may labis na hangin na 20% - 1749 C at may labis na 100% ay katumbas ng 1167 C.
Kung ang temperatura ng mainit na kantong ay limitado lamang sa temperatura ng pagkasunog ng gasolina, ang paggamit ng pagpapagaling ay ginagawang posible upang madagdagan ang temperatura sa pamamagitan ng pagtaas ng temperatura ng mga produkto ng pagkasunog at sa gayon ay taasan ang pangkalahatang kahusayan ng TEG.
Ang pagpapayaman ng sabog na may oxygen ay humahantong sa isang makabuluhang pagtaas sa temperatura ng pagkasunog ng gasolina. Tulad ng data ng grap sa Fig. 17, ang teoretikal na temperatura ng pagkasunog ng gasolina ay nauugnay sa pagpapayaman ng sabog na may oxygen sa pamamagitan ng isang pag-asa, na praktikal na linear hanggang sa nilalaman ng oxygen sa pagsabog ng 40%. Sa mas mataas na antas ng pagpapayaman, ang paghiwalay ng mga produktong pagkasunog ay nagsisimulang magkaroon ng isang makabuluhang epekto, bilang isang resulta kung saan ang mga kurba ng pagpapakandili ng temperatura sa antas ng pagpapayaman ng sabog ay lumihis mula sa mga tuwid na linya at walang simetrikong lumalapit sa mga temperatura na naglilimita para sa isang naibigay gasolina. Samakatuwid, ang isinasaalang-alang na pagpapakandili ng temperatura ng pagkasunog ng gasolina sa antas ng pagpapayaman ng oxygen ng pagsabog ay may dalawang rehiyon - ang rehiyon ng medyo mababa ang pagpapayaman, kung saan mayroong isang linear na pagpapakandili, at ang rehiyon ng mataas na pagpapayaman (higit sa 40%), kung saan ang pagtaas ng temperatura ay may isang nabubulok na karakter.
Ang isang mahalagang tagapagpahiwatig ng thermotechnical ng pagpapatakbo ng pugon ay ang temperatura ng pugon, na nakasalalay sa temperatura ng pagkasunog ng gasolina at likas na katangian ng pagkonsumo ng init.
Ang abo ng gasolina, depende sa komposisyon ng mga impurities ng mineral, sa temperatura ng pagkasunog ng gasolina ay maaaring fuse sa mga piraso ng slag. Ang katangian ng fuel ash depende sa temperatura ay ibinibigay sa talahanayan. PERO.
Ang halaga ng tmaK sa talahanayan. IV - З - calorimetric (teoretikal) temperatura ng pagkasunog ng gasolina.
Ang mga pagkalugi sa init sa pamamagitan ng mga dingding ng mga hurno sa labas (sa kapaligiran) ay binabawasan ang temperatura ng pagkasunog ng gasolina.
Pagkasunog ng gasolina
Ang pagkasunog ng gasolina ay ang proseso ng oksihenasyon ng mga nasusunog na sangkap na nangyayari sa mataas na temperatura at sinamahan ng paglabas ng init. Ang kalikasan ng pagkasunog ay natutukoy ng maraming mga kadahilanan, kabilang ang pamamaraan ng pagkasunog, ang disenyo ng pugon, ang konsentrasyon ng oxygen, atbp. Ngunit ang mga kundisyon ng kurso, ang tagal at ang huling resulta ng mga proseso ng pagkasunog na higit sa lahat nakasalalay sa komposisyon , pisikal at kemikal na mga katangian ng gasolina.
Komposisyon ng gasolina
Kasama sa mga solidong gasolina ang karbon at kayumanggi karbon, pit, shale ng langis, kahoy. Ang mga uri ng fuel ay kumplikadong mga organikong compound na nabuo pangunahin ng limang elemento - carbon C, hydrogen H, oxygen O, sulfur S at nitrogen N. Naglalaman din ang fuel na may kahalumigmigan at hindi masusunog na mga mineral, na bumubuo ng abo pagkatapos ng pagkasunog. Ang kahalumigmigan at abo ay ang panlabas na ballast ng gasolina, habang ang oxygen at nitrogen ay panloob.
Ang pangunahing elemento ng sunugin na bahagi ay carbon, tinutukoy nito ang pagpapalabas ng pinakamalaking dami ng init. Gayunpaman, mas malaki ang proporsyon ng carbon sa isang solidong gasolina, mas mahirap na mag-apoy. Sa panahon ng pagkasunog, ang hydrogen ay naglalabas ng 4.4 beses na mas maraming init kaysa sa carbon, ngunit ang bahagi nito sa komposisyon ng mga solidong fuel ay maliit. Ang oxygen, hindi isang sangkap na bumubuo ng init at nagbubuklod na hydrogen at carbon, ay binabawasan ang init ng pagkasunog, samakatuwid ito ay isang hindi kanais-nais na elemento. Ang nilalaman nito ay lalong mataas sa pit at kahoy. Ang halaga ng nitrogen sa mga solidong fuel ay maliit, ngunit may kakayahang bumuo ng mga oxide na nakakasama sa kapaligiran at mga tao. Ang asupre ay isa ring mapanganib na karumihan, naglalabas ito ng kaunting init, ngunit ang mga nagresultang mga oxide ay humantong sa kaagnasan ng metal ng mga boiler at polusyon ng himpapawid.
Mga pagtutukoy ng gasolina at ang kanilang impluwensya sa proseso ng pagkasunog
Ang pinakamahalagang teknikal na katangian ng gasolina ay: init ng pagkasunog, ani ng mga pabagu-bago na sangkap, mga katangian ng di-pabagu-bago na nalalabi (coke), nilalaman ng abo at nilalaman ng kahalumigmigan.
Init ng pagkasunog ng gasolina
Ang calorific na halaga ay ang halaga ng init na inilabas habang ang kumpletong pagkasunog ng isang yunit ng masa (kJ / kg) o dami ng gasolina (kJ / m3). Makilala ang pagitan ng mas mataas at mas mababang init ng pagkasunog. Kasama sa pinakamataas ang init na inilabas sa panahon ng paghalay ng mga singaw na nilalaman ng mga produktong pagkasunog. Kapag sinunog ang gasolina sa mga oven ng boiler, ang mga gas ng tambutso na tambutso ay may temperatura kung saan ang kahalumigmigan ay nasa isang singaw na estado. Samakatuwid, sa kasong ito, ginagamit ang isang mas mababang init ng pagkasunog, na hindi isinasaalang-alang ang init ng paghalay ng singaw ng tubig.
Ang komposisyon at net calorific na halaga ng lahat ng mga kilalang deposito ng karbon ay natutukoy at naibigay sa mga kinakalkula na katangian.
Pakawalan ng pabagu-bago ng bagay
Kapag ang solidong gasolina ay pinainit nang walang pag-access sa hangin sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura, ang singaw ng tubig ay unang inilabas, at pagkatapos ay ang agnas na pagkabulok ng mga molekula ay nangyayari sa paglabas ng mga gas na sangkap, na tinatawag na mga pabagu-bagong sangkap.
Ang paglabas ng mga pabagu-bago na sangkap ay maaaring mangyari sa saklaw ng temperatura mula 160 hanggang 1100 ° C, ngunit sa average - sa saklaw ng temperatura na 400-800 ° C. Ang temperatura ng simula ng paglabas ng mga volatile, ang halaga at komposisyon ng mga produktong gas ay nakasalalay sa komposisyon ng kemikal ng gasolina. Ang mas matanda ng kemikal na gasolina ay, mas mababa ang paglabas ng mga volatile at mas mataas ang temperatura ng kanilang pagsisimula ng paglabas.
Ang mga Volatile ay nagbibigay ng mas maagang pag-aapoy ng particulate matter at may malaking epekto sa pagkasunog ng gasolina. Mga fuel na bata pa ang edad - peat, brown coal - madaling masunog, mabilis na masunog at halos buong. Sa kabaligtaran, ang mga fuel na may mababang volatile, tulad ng antracite, ay mas mahirap na masunog, mas dahan-dahan, at hindi ganap na masunog (na may mas mataas na pagkawala ng init).
Non-pabagu-bago na mga katangian ng nalalabi (coke)
Ang solidong bahagi ng natitirang fuel pagkatapos ng paglabas ng mga volatile, na binubuo pangunahin ng carbon at isang bahagi ng mineral, ay tinatawag na coke. Ang nalalabi ng coke ay maaaring, depende sa mga pag-aari ng mga organikong compound na kasama sa sunugin na masa: caked, mahina caked (nawasak ng pagkakalantad), pulbos. Ang antrasite, pit, brown na karbon ay nagbibigay ng isang pulbos na hindi pabagu-bago na nalalabi. Karamihan sa mga bituminous coal ay sinter, ngunit hindi palaging malakas. Ang malagkit o pulbos na hindi nabubulok na labi ay nagbibigay ng bituminous coals na may napakataas na ani ng mga volatile (42-45%) at may napakababang ani (mas mababa sa 17%).
Ang istraktura ng nalalabi ng coke ay mahalaga kapag nasusunog ang karbon sa mga furnace ng rehas.Kapag nagliliyab sa mga boiler ng kuryente, ang pagganap ng coke ay hindi masyadong mahalaga.
Nilalaman ng abo
Naglalaman ang solidong gasolina ng pinakamalaking dami ng hindi masusunog na mga impurities ng mineral. Pangunahin itong mga luwad, silicate, iron pyrite, ngunit iron oxide, sulfates, carbonates at silicates ng iron, mga oxide ng iba`t ibang mga metal, chloride, alkalis, atbp ay maaari ring maisama. Karamihan sa kanila ay nahuhulog sa panahon ng pagmimina sa anyo ng mga bato, sa pagitan ng kung aling mga seam ng karbon ang namamalagi, ngunit mayroon ding mga sangkap ng mineral na naipasa sa gasolina mula sa mga nagbubuo ng karbon o sa proseso ng pag-convert ng orihinal na masa.
Kapag sinunog ang gasolina, ang mga impurities ng mineral ay sumailalim sa isang serye ng mga reaksyon, bilang isang resulta kung saan nabuo ang isang solidong hindi nasusunog na nalalabi na tinatawag na abo. Ang bigat at komposisyon ng abo ay hindi magkapareho sa bigat at komposisyon ng mga impurities ng mineral ng gasolina.
Ang mga pag-aari ng abo ay may mahalagang papel sa samahan ng pagpapatakbo ng boiler at pugon. Ang mga maliit na butil, na nadala ng mga produkto ng pagkasunog, naalis ang mga ibabaw ng pag-init sa matataas na bilis, at sa mababang bilis ay idineposito sa kanila, na hahantong sa pagkasira ng paglipat ng init. Ang abo na dinala sa tsimenea ay maaaring makapinsala sa kapaligiran, upang maiwasan ito, kinakailangan ng pag-install ng mga kolektor ng abo.
Ang isang mahalagang pag-aari ng abo ay ang kakayahang magamit nito; nakikilala nila ang pagitan ng matigas ang ulo (sa itaas 1425 ° C), medium-natutunaw (1200-1425 ° C) at mababang natutunaw (mas mababa sa 1200 ° C) abo. Ang abo na lumipas sa yugto ng pagkatunaw at naging isang sinter o fuse mass ay tinatawag na slag. Ang katangiang temperatura ng fusibility ng abo ay may malaking kahalagahan para masiguro ang maaasahang pagpapatakbo ng mga pugon at ibabaw ng boiler; ang tamang pagpili ng temperatura ng mga gas na malapit sa mga ibabaw na ito ay aalisin ang slagging.
Nilalaman ng kahalumigmigan
Ang kahalumigmigan ay isang hindi kanais-nais na sangkap ng gasolina, ito, kasama ang mga impurities ng mineral, ay ballast at binabawasan ang nilalaman ng nasusunog na bahagi. Bilang karagdagan, binabawasan nito ang halaga ng thermal, dahil kinakailangan ng karagdagang enerhiya para sa pagsingaw nito.
Ang kahalumigmigan sa gasolina ay maaaring panloob o panlabas. Ang panlabas na kahalumigmigan ay nakapaloob sa mga capillary o nakulong sa ibabaw. Sa edad na kemikal, bumababa ang dami ng capillary na kahalumigmigan. Mas maliit ang mga piraso ng gasolina, mas malaki ang kahalumigmigan sa ibabaw. Ang panloob na kahalumigmigan ay pumapasok sa organikong bagay.
Ang kahalumigmigan na nilalaman sa gasolina ay binabawasan ang init ng pagkasunog at humantong sa isang pagtaas sa pagkonsumo ng gasolina. Kasabay nito, tumataas ang dami ng mga produkto ng pagkasunog, pagtaas ng pagkawala ng init na may mga gas na maubos at bumababa ang kahusayan ng yunit ng boiler. Ang mataas na kahalumigmigan sa taglamig ay humahantong sa pagyeyelo ng karbon, mga paghihirap sa paggiling at isang pagbawas sa kakayahang dumaloy.
Mga pamamaraan ng pagkasunog ng gasolina depende sa uri ng pugon
Ang mga pangunahing uri ng mga aparatong pagkasunog:
- layered,
- silid
Mga layer ng hurno ay inilaan para sa pagkasunog ng lumpy solid fuel. Maaari silang maging siksik at likido. Kapag nasusunog sa isang siksik na layer, ang pagkasunog ng hangin ay dumadaan sa layer nang hindi nakakaapekto sa katatagan nito, iyon ay, ang gravity ng mga nasusunog na mga maliit na butil ay lumampas sa pabago-bagong presyon ng hangin. Kapag sinunog sa isang fluidized bed, dahil sa pagtaas ng bilis ng hangin, ang mga maliit na butil ay pumapasok sa isang "kumukulo" na estado. Sa kasong ito, nangyayari ang aktibong paghahalo ng oxidizer at gasolina, sanhi ng kung aling pagkasunog ng gasolina ang pinatindi.
SA mga hurno sa silid sunugin ang solidong pinulbos na gasolina, pati na rin ang likido at gas. Ang mga hurno ng kamara ay nahahati sa mga cyclonic at flare. Sa panahon ng pagkasunog ng sunog, ang mga particle ng karbon ay dapat na hindi hihigit sa 100 microns, sinusunog nila ang dami ng silid ng pagkasunog. Pinapayagan ng pagkasunog ng cyclonic ang isang mas malaking sukat ng maliit na butil; sa ilalim ng impluwensya ng mga pwersang sentripugal, itinapon sila sa mga dingding ng pugon at ganap na masunog sa isang pag-ikot ng daloy sa isang mataas na temperatura zone.
Pagkasunog ng gasolina. Ang mga pangunahing yugto ng proseso
Sa proseso ng pagsunog ng solidong gasolina, ang ilang mga yugto ay maaaring makilala: pag-init at pagsingaw ng kahalumigmigan, paglubog ng mga volatile at pagbuo ng nalalabi na coke, pagkasunog ng mga volatile at coke, at pagbuo ng slag. Ang paghati na ito ng proseso ng pagkasunog ay medyo arbitraryo, dahil bagaman ang mga yugtong ito ay sunud-sunod, bahagyang nag-o-overlap ang bawat isa. Kaya, ang sublimasyon ng mga pabagu-bago na sangkap ay nagsisimula bago ang pangwakas na pagsingaw ng lahat ng kahalumigmigan, ang pagbuo ng mga volatile ay nangyayari nang sabay-sabay sa proseso ng kanilang pagkasunog, tulad ng pagsisimula ng oksihenasyon ng residu ng coke na nauuna sa pagtatapos ng pagkasunog ng mga volatile, at ang ang afterburning ng coke ay maaari ring magpatuloy pagkatapos ng pagbuo ng slag.
Ang oras ng daloy ng bawat yugto ng proseso ng pagkasunog ay higit na natutukoy ng mga katangian ng gasolina. Ang yugto ng pagkasunog ng coke ay tumatagal ng pinakamahaba, kahit na para sa mga fuel na may mataas na pabagu-bago na ani. Ang iba't ibang mga kadahilanan sa pagpapatakbo at mga tampok sa disenyo ng pugon ay may malaking epekto sa tagal ng mga yugto ng proseso ng pagkasunog.
1. Paghahanda ng gasolina bago sunugin
Ang gasolina na pumapasok sa pugon ay pinainit, bilang isang resulta kung saan, sa pagkakaroon ng kahalumigmigan, sumingaw ito at ang gasolina ay natuyo. Ang oras na kinakailangan para sa pagpainit at pagpapatayo ay nakasalalay sa dami ng kahalumigmigan at ang temperatura kung saan ang fuel ay ibinibigay sa aparato ng pagkasunog. Para sa mga fuel na may mataas na nilalaman na kahalumigmigan (pit, wet brown coals), ang yugto ng pag-init at pagpapatayo ay medyo mahaba.
Ang fuel ay ibinibigay sa mga nakasalansan na hurno sa isang temperatura na malapit sa temperatura ng paligid. Sa taglamig lamang, kapag nag-freeze ang karbon, ang temperatura nito ay mas mababa kaysa sa boiler room. Para sa pagkasunog sa mga flare at vortex furnace, ang gasolina ay napailalim sa pagdurog at paggiling, sinamahan ng pagpapatayo ng mainit na hangin o mga gas na tambutso. Ang mas mataas na temperatura ng papasok na gasolina, mas kaunting oras at init ang kinakailangan upang maiinit ito hanggang sa temperatura ng pag-aapoy.
Ang pagpapatayo ng gasolina sa pugon ay nangyayari dahil sa dalawang mapagkukunan ng init: convective heat ng mga produkto ng pagkasunog at nagliliwanag na init ng isang sulo, lining, at slag.
Sa mga hurno ng kamara, ang pagpainit ay isinasagawa pangunahin dahil sa unang mapagkukunan, iyon ay, admixing mga produkto ng pagkasunog sa gasolina sa punto ng pagpasok nito. Samakatuwid, ang isa sa mga mahahalagang kinakailangan para sa disenyo ng mga aparato para sa pagpapakilala ng gasolina sa pugon ay upang matiyak ang masinsinang pagsipsip ng mga produkto ng pagkasunog. Ang isang mas mataas na temperatura sa firebox ay nag-aambag din sa isang mas maikling oras ng pag-init at pagpapatayo. Sa layuning ito, kapag nasusunog ang mga fuel na may simula ng paglabas ng mga volatile sa mataas na temperatura (higit sa 400 ° C), ang mga nagsusunog na sinturon ay ginawa sa mga hurno ng silid, iyon ay, isinasara nila ang mga tubo ng kalasag na may matigas na materyal na nakakabukod ng init sa pagkakasunod-sunod upang mabawasan ang kanilang pang-init na pang-unawa.
Kapag nasusunog ang gasolina sa isang kama, ang papel na ginagampanan ng bawat uri ng mapagkukunan ng init ay natutukoy ng disenyo ng pugon. Sa mga hurno na may chain grates, ang pagpainit at pagpapatayo ay isinasagawa pangunahin sa pamamagitan ng nagliliwanag na init ng sulo. Sa mga hurno na may isang nakapirming rehas na bakal at supply ng gasolina mula sa itaas, ang pagpainit at pagpapatayo ay nangyayari dahil sa mga produkto ng pagkasunog na gumagalaw sa pamamagitan ng layer mula sa ibaba pataas.
Sa proseso ng pag-init sa isang temperatura na higit sa 110 ° C, nagsisimula ang thermal agnas ng mga organikong sangkap na bumubuo sa mga fuel. Ang hindi gaanong malakas na mga compound ay ang mga naglalaman ng isang makabuluhang halaga ng oxygen. Ang mga compound na ito ay nabubulok sa medyo mababang temperatura sa pagbuo ng mga volatile at isang solidong nalalabi, na binubuo pangunahin ng carbon.
Ang mga fuel na bata pa sa komposisyon ng kemikal, na naglalaman ng maraming oxygen, ay may mababang temperatura ng simula ng paglabas ng mga gas na sangkap at nagbibigay ng mas mataas na porsyento ng mga ito. Ang mga fuel na may mababang nilalaman ng mga oxygen compound ay may mababang ani ng pagkasumpungin at isang mas mataas na flash point.
Ang nilalaman ng mga molekula sa mga solidong gasolina na madaling mabulok kapag pinainit ay nakakaapekto rin sa reaktibiti ng nalalabi na hindi pabagu-bago.Una, ang agnas ng nasusunog na masa ay pangunahing nangyayari sa panlabas na ibabaw ng gasolina. Sa karagdagang pagpainit, ang mga reaksyon ng pyrogenetic ay nagsisimulang maganap sa loob ng mga particle ng gasolina, ang presyon ay tumataas sa kanila at ang panlabas na shell ay nabasag. Kapag ang mga fuel na may mataas na ani ng mga volatile ay sinunog, ang nalalabi ng coke ay nagiging puno ng porous at may isang mas malaking ibabaw kumpara sa siksik na solidong nalalabi.
2. Ang proseso ng pagkasunog ng mga gas na compound at coke
Ang tunay na pagkasunog ng gasolina ay nagsisimula sa pag-aapoy ng mga pabagu-bago na sangkap. Sa panahon ng paghahanda ng gasolina, nagaganap ang mga branched chain na reaksyon ng oksihenasyon ng mga gas na sangkap, sa una ang mga reaksyong ito ay nagpapatuloy sa mababang rate. Ang pinakawalan na init ay napansin ng mga ibabaw ng pugon at bahagyang naipon sa anyo ng enerhiya ng mga gumagalaw na molekula. Ang huli ay humahantong sa isang pagtaas sa rate ng mga reaksyon ng kadena. Sa isang tiyak na temperatura, ang mga reaksyon ng oksihenasyon ay nagpapatuloy sa isang rate na ang init na inilabas ay ganap na sumasaklaw sa pagsipsip ng init. Ang temperatura na ito ang flash point.
Ang temperatura ng pag-aapoy ay hindi pare-pareho, depende ito pareho sa mga pag-aari ng gasolina at sa mga kundisyon sa ignition zone, sa average na 400-600 ° C. Matapos ang pag-aapoy ng pinaghalong gas, ang karagdagang pagpapabilis ng sarili ng mga reaksyon ng oksihenasyon ay sanhi ng pagtaas ng temperatura. Upang mapanatili ang pagkasunog, kinakailangan ng tuloy-tuloy na supply ng oxidizer at sunugin na mga sangkap.
Ang pag-aapoy ng mga gas na sangkap ay humahantong sa pag-envelope ng maliit na butil ng coke sa isang sobre ng apoy. Nagsisimula ang pagkasunog ng coke kapag natapos ang pagkasunog ng mga volatile. Ang solidong maliit na butil ay nagpainit hanggang sa isang mataas na temperatura, at habang bumababa ang dami ng mga volatile, bumababa ang kapal ng layer ng nasusunog na hangganan, umabot ang oxygen sa mainit na ibabaw ng carbon.
Ang pagkasunog ng coke ay nagsisimula sa temperatura na 1000 ° C at ang pinakamahabang proseso. Ang dahilan dito ay, una, ang konsentrasyon ng oxygen ay bumababa, at pangalawa, ang mga magkakaiba-ibang reaksyon ay nagpapatuloy nang mas mabagal kaysa sa mga homogenous. Bilang isang resulta, ang tagal ng pagkasunog ng isang solidong maliit na butil ng gasolina ay natutukoy pangunahin ng oras ng pagkasunog ng nalalabi na coke (mga 2/3 ng kabuuang oras). Para sa mga fuel na may mataas na ani ng mga volatile, ang solidong nalalabi ay mas mababa sa ½ ng paunang masa ng maliit na butil, samakatuwid, ang kanilang pagkasunog ay mabilis na nangyayari at ang posibilidad ng underburning ay mababa. Ang mga kemikal na lumang fuel ay may isang siksik na maliit na butil, ang pagkasunog na kung saan ay tumatagal ng halos buong oras na ginugol sa pugon.
Ang nalalabi ng coke ng karamihan sa mga solidong fuel ay pangunahin, at para sa ilang mga species, ganap na binubuo ng carbon. Ang pagkasunog ng solidong carbon ay nangyayari sa pagbuo ng carbon monoxide at carbon dioxide.
Mga kalagayang pinakamainam para sa pagwawaldas ng init
Ang paglikha ng mga pinakamainam na kondisyon para sa pagkasunog ng carbon ay ang batayan para sa tamang pagtatayo ng isang teknolohikal na pamamaraan para sa pagsunog ng mga solidong fuel sa mga yunit ng boiler. Ang mga sumusunod na kadahilanan ay maaaring maka-impluwensya sa pagkamit ng pinakamataas na paglabas ng init sa pugon: temperatura, labis na hangin, pangunahin at pangalawang pagbuo ng timpla.
Temperatura... Ang paglabas ng init sa panahon ng pagkasunog ng gasolina ay nakasalalay nang malaki sa temperatura ng rehimen ng pugon. Sa medyo mababang temperatura, ang hindi kumpletong pagkasunog ng mga nasusunog na sangkap ay nagaganap sa core ng sulo; ang carbon monoxide, hydrogen, at hydrocarbons ay mananatili sa mga produkto ng pagkasunog. Sa temperatura mula 1000 hanggang 1800-2000 ° C, ang kumpletong pagkasunog ng gasolina ay makakamit.
Labis na hangin... Ang tukoy na pagbuo ng init ay umabot sa maximum na halaga na may kumpletong pagkasunog at isang labis na air ratio ng pagkakaisa. Sa pagbawas ng labis na air ratio, bumababa ang paglabas ng init, dahil ang kakulangan ng oxygen ay humahantong sa oksihenasyon ng mas kaunting gasolina. Bumababa ang antas ng temperatura, bumababa ang mga rate ng reaksyon, na hahantong sa isang matalim na pagbaba ng paglabas ng init.
Ang isang pagtaas sa labis na air ratio na mas malaki kaysa sa pagkakaisa ay binabawasan ang pagbuo ng init kahit na higit pa sa isang kakulangan ng hangin.Sa totoong mga kondisyon ng pagkasunog ng gasolina sa mga oven ng boiler, ang mga limitasyon na halaga ng paglabas ng init ay hindi naabot, dahil mayroong hindi kumpletong pagkasunog. Higit sa lahat nakasalalay ito sa kung paano ayos ang mga proseso ng pagbuo ng pinaghalong.
Proseso ng paghahalo... Sa mga hurno ng kamara, ang pangunahing paghahalo ay nakakamit sa pamamagitan ng pagpapatayo at paghahalo ng gasolina sa hangin, na nagbibigay ng bahagi ng hangin (pangunahin) sa zone ng paghahanda, na lumilikha ng isang malawak na bukas na sulo na may malawak na ibabaw at mataas na pagkaligalig, gamit ang pinainit na hangin.
Sa mga layered furnace, ang pangunahing gawain sa paghahalo ay upang ibigay ang kinakailangang dami ng hangin sa iba't ibang mga zone ng pagkasunog sa rehas na bakal.
Upang matiyak ang afterburning ng mga gas na produkto ng hindi kumpletong pagkasunog at coke, isinaayos ang mga proseso ng pagbuo ng pangalawang halo. Ang mga proseso na ito ay pinadali ng: ang supply ng pangalawang hangin sa isang mataas na bilis, ang paglikha ng naturang aerodynamics, kung saan nakamit ang pare-parehong pagpuno ng buong pugon na may isang sulo at, dahil dito, ang oras ng paninirahan ng mga gas at coke particle sa pugon nadadagdagan.
3. pagbuo ng slag
Sa proseso ng oksihenasyon ng nasusunog na masa ng solidong gasolina, nagaganap din ang mga makabuluhang pagbabago sa mga impurities ng mineral. Ang mga sangkap na mababa ang pagkatunaw at mga haluang metal na may mababang lebel ng pagkatunaw ay natunaw ang mga nakakapinsalang mga compound.
Ang isang paunang kinakailangan para sa normal na pagpapatakbo ng mga boiler ay ang walang patid na pagtanggal ng mga produkto ng pagkasunog at ang nagresultang mag-abo.
Sa panahon ng pagkasunog ng layer, ang pagbuo ng slag ay maaaring humantong sa underheading ng mekanikal - ang mga impurities ng mineral ay bumabalot sa hindi nasunog na mga maliit na butil ng coke, o ang malapot na slag ay maaaring hadlangan ang mga daanan ng hangin, na humahadlang sa pag-access ng oxygen sa nasusunog na coke. Upang mabawasan ang underburning, iba't ibang mga panukala ang ginagamit - sa mga hurno na may chain grates, nadagdagan ang oras na ginugol sa slag grate, at ginaganap ang madalas na shuraing.
Sa mga layered furnace, ang slag ay aalisin sa dry form. Sa mga hurno ng silid, ang pagtanggal ng slag ay maaaring maging tuyo o likido.
Samakatuwid, ang pagkasunog ng gasolina ay isang kumplikadong proseso ng physicochemical, na naiimpluwensyahan ng isang malaking bilang ng iba't ibang mga kadahilanan, ngunit ang lahat sa kanila ay dapat isaalang-alang kapag nagdidisenyo ng mga boiler at hurno.
Pagkasunog - gasolina
Ang pagkasunog ng gasolina na may pagpapasabog ay sinamahan ng paglitaw ng matalim na pagkatok ng metal, itim na usok sa maubos, isang pagtaas ng pagkonsumo ng gasolina, pagbawas sa lakas ng makina at iba pang mga negatibong phenomena.
Ang pagkasunog ng gasolina sa makina ay nakasalalay din sa labis na air ratio. Sa mga halagang isang 0 9 - j - 1 1, ang rate ng mga proseso ng pre-flame oxidation sa nagtatrabaho pinaghalong ang pinakamataas. Samakatuwid, sa mga halagang ito ng a, ang pinaka-kanais-nais na mga kundisyon ay nilikha para sa pagsisimula ng pagpapasabog.
Matapos ang pagkasunog ng gasolina, ang kabuuang masa ng naturang mga pollutant ay tumaas nang malaki kasama ang pangkalahatang muling pamamahagi ng kanilang dami. Ang porsyento ng benzene sa condensate ng mga gas na maubos ng sasakyan ay humigit-kumulang na 1 hanggang 7 beses na mas mataas kaysa sa gasolina; ang nilalaman ng toluene ay 3 beses na mas mataas, at ang nilalaman ng xylene na 30 beses na mas mataas. Alam na ang mga oxygen compound ay nabuo sa kasong ito, at ang bilang ng mga ions, katangian ng mas mabibigat na hindi nabubuong mga compound ng olefin o cycloparaffin series at acetylene o diene series, lalo na ang huli, ay tumataas nang husto. Sa pangkalahatan, ang mga pagbabago sa silid ng Haagen-Smit ay kahawig ng mga pagbabagong kinakailangan upang gawin ang komposisyon ng mga tipikal na sample ng tambutso ng sasakyan na katulad ng sample ng smog ng Los Angeles.
Ang calorific na halaga ng gasolina ay nakasalalay sa komposisyon ng kemikal nito. Samakatuwid, ang mga hydrocarbons na mayaman sa hydrogen (halimbawa, paraffinic hydrocarbons) ay may malaking calorific mass na halaga.
Ang mga produktong pagkasunog ng gasolina ay lumalawak sa panloob na engine ng pagkasunog sa kahabaan ng polytrope n1 27 mula 30 hanggang 3 ng. Ang paunang temperatura ng mga gas ay 2100 C; ang sangkap ng masa ng mga produkto ng pagkasunog na 1 kg ng gasolina ay ang mga sumusunod: CO23 135 kg, H2 1 305 kg, O20 34 kg, N2 12 61 kg.Tukuyin ang gawaing pagpapalawak ng mga gas na ito kung 2 g ng gasolina ay pinakain sa silindro nang sabay.
| Impluwensiya ng TPP sa pagbuo ng carbon sa engine. |
Kapag sinunog ang gasolina mula sa isang thermal power plant, nabubuo ang mga deposito ng carbon na naglalaman ng lead oxide.
Kapag sinunog ang gasolina sa katumbasan ng panloob na mga engine ng pagkasunog, halos lahat ng mga nabuo na produkto ay nadala ng mga gas na maubos. Ang isang maliit na bahagi lamang ng mga produkto ng hindi kumpletong pagkasunog ng gasolina at langis, isang maliit na halaga ng mga inorganic compound na nabuo mula sa mga elemento na ipinakilala sa gasolina, hangin at langis, ay idineposito sa anyo ng mga deposito ng carbon.
Kapag nasunog ang gasolina sa tingga ng tetraethyl, maliwanag na nabuo ang lead oxide, na natutunaw lamang sa temperatura na 900 C at maaaring sumingaw sa isang napakataas na temperatura, lumalagpas sa average na temperatura sa silindro ng engine. Upang maiwasan ang pagdeposito ng lead oxide sa makina, ang mga espesyal na sangkap ay ipinakilala sa etil fluid - mga scavenger. Ang halogenated hydrocarbons ay ginagamit bilang mga scavenger. Karaniwan ang mga ito ay mga compound na naglalaman ng bromine at chlorine, na sinusunog din at binubuklod ang tingga sa mga bagong compound ng bromide at chloride.
| Impluwensiya ng TPP sa pagbuo ng carbon sa engine. |
Kapag sinunog ang gasolina mula sa isang thermal power plant, nabubuo ang mga deposito ng carbon na naglalaman ng lead oxide.
Sa panahon ng pagkasunog ng gasolina na naglalaman ng purong TPP, isang plaka ng mga lead compound ay idineposito sa engine. Ang komposisyon ng etil likido grade R-9 (sa timbang): tetraethyl lead 54 0%, bromoethane 33 0%, monochloronaphthalene 6 8 0 5%, tagapuno - abyasyon - gasolina - hanggang sa 100%; tinain madilim na pula 1 g bawat 1 kg ng pinaghalong.
Kapag sinunog ang gasolina na naglalaman ng TPP, nabuo ang fistula oxide na may mababang pagkasumpungin sa makina; dahil ang natutunaw na bahagi ng lead oxide ay masyadong mataas (888), ang bahagi nito (mga 10%, pagbibilang sa tingga na ipinakilala sa gasolina) ay idineposito bilang isang solidong nalalabi sa mga dingding ng silid ng pagkasunog, mga kandila at balbula, na humahantong sa isang mabilis na pagkabigo ng makina.
Kapag sinunog ang gasolina sa isang makina ng kotse, nabubuo rin ang mas maliit na mga molekula at ang pinalabas na enerhiya ay ipinamamahagi sa isang mas malaking dami.
Mainit ang mga gas mula sa pagkasunog ng daloy ng gasolina sa paligid ng heat exchanger 8 (sa loob mula sa gilid ng silid ng pagkasunog at higit pa, sa pamamagitan ng mga bintana 5 sa labas, dumadaan sa tambutso ng gasolina 6) at painitin ang hangin sa channel ng heat exchanger. Susunod, ang mga mainit na gas na maubos ay pinapakain sa pamamagitan ng tambutso na 7 sa ilalim ng sump at pinainit ang makina mula sa labas, at ang mainit na hangin mula sa heat exchanger ay pinakain sa pamamagitan ng paghinga sa crankcase at pinainit ang makina mula sa loob. Sa 1 5 - 2 minuto pagkatapos ng pagsisimula ng pag-init, ang glow plug ay pinatay at ang pagkasunog sa pampainit ay nagpatuloy nang walang pakikilahok. Pagkatapos ng 7 - 13 minuto mula sa sandali ng pagtanggap ng salpok upang masimulan ang makina, ang langis sa crankcase ay nagpapainit hanggang sa isang temperatura na 30 C (sa isang nakapaligid na temperatura ng hanggang - 25 C) at ang mga pulso ng start-up ng yunit ay ibinibigay, pagkatapos kung saan ang heater ay naka-off.
Temperatura ng pagkasunog
Sa heat engineering, ang mga sumusunod na temperatura ng pagkasunog ng mga gas ay nakikilala: ang output ng init, calorimetric, teoretikal at aktwal (kinakalkula). Ang kapasidad ng pag-init tx ay ang maximum na temperatura ng mga produkto ng kumpletong pagkasunog ng gas sa adiabatic na kondisyon na may labis na air coefficient a = 1.0 at sa isang gas at temperatura ng hangin na katumbas ng 0 ° C:
tx = Qh / (IVcv) (8.11)
kung saan ang QH ay ang pinakamababang calorific na halaga ng gas, kJ / m3; IVcp - ang kabuuan ng mga produkto ng dami ng carbon dioxide, singaw ng tubig at nitrogen na nabuo sa panahon ng pagkasunog ng 1 m3 ng gas (m3 / m3) at ang kanilang average na volumetric heat capacities sa patuloy na presyon sa loob ng saklaw ng temperatura mula sa 0 ° C tx (kJ / (m3 * ° С).
Dahil sa hindi pagkakapareho ng kapasidad ng init ng mga gas, ang output ng init ay natutukoy ng pamamaraan ng sunud-sunod na mga pagtatantya. Tulad ng paunang parameter, ang halaga para sa natural gas (= 2000 ° C) ay nakuha, na may isang = 1.0, ang dami ng mga bahagi ng mga produkto ng pagkasunog ay natutukoy, ayon sa talahanayan.8.3, ang kanilang average na kapasidad ng init ay matatagpuan at pagkatapos, ayon sa pormula (8.11), kinakalkula ang kapasidad ng init ng gas. Kung, bilang isang resulta ng pagkalkula, ito ay naging mas mababa o mas mataas kaysa sa tinanggap na isa, pagkatapos ay isang iba't ibang mga temperatura ay itinakda at ang pagkalkula ay paulit-ulit. Ang output ng init ng mga karaniwang simple at kumplikadong gas kapag nagsunog sila sa tuyong hangin ay ibinibigay sa talahanayan. 8.5. Kapag nasusunog na gas sa himpapawid na hangin na naglalaman ng halos 1 wt. % kahalumigmigan, ang produksyon ng init ay bumababa ng 25-30 °.
Ang calorimetric combustion temperatura na tK ay ang temperatura na tinukoy nang hindi isinasaalang-alang ang paghiwalay ng singaw ng tubig at carbon dioxide, ngunit isinasaalang-alang ang aktwal na paunang temperatura ng gas at hangin. Ito ay naiiba mula sa output ng init tx na ang temperatura ng gas at hangin, pati na rin ang labis na air coefficient a, ay kinuha mula sa kanilang mga aktwal na halaga. Maaari mong matukoy ang tK sa pamamagitan ng pormula:
tк = (Qн + qphys) / (ΣVcp) (8.12)
kung saan ang qphys ay ang nilalaman ng init (pisikal na init) ng gas at hangin, na sinusukat mula sa 0 ° C, kJ / m3.
Ang mga natural at liquefied petroleum gas ay karaniwang hindi naiinitan bago ang pagkasunog, at ang kanilang dami kung ihahambing sa dami ng hangin ng pagkasunog ay maliit.
Talahanayan 8.3.
Karaniwang volumetric na kapasidad ng init ng mga gas, kJ / (m3 • ° С)
| Ttemperatura, ° С | CO2 | N2 | O2 | CO | CH4 | H2 | H2O (singaw ng tubig) | hangin | |
| matuyo | basa bawat m3 tuyong gas at | ||||||||
| 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 | — | — |
Samakatuwid, kapag tinutukoy ang temperatura ng calorimetric, ang nilalaman ng init ng mga gas ay maaaring balewalain. Kapag ang mga nasusunog na gas na may mababang calorific na halaga (generator, blast furnace, atbp.), Ang nilalaman ng kanilang init (lalo na't pinainit bago ang pagkasunog) ay may napakahalagang epekto sa temperatura ng calorimetric.
Ang pagpapakandili ng calorimetric na temperatura ng natural gas ng average na komposisyon sa hangin na may temperatura na 0 ° C at isang halumigmig na 1% sa labis na air coefficient a ay ibinibigay sa talahanayan. 8.5, para sa LPG kapag nasunog ito sa tuyong hangin - sa mesa. 8.7. Data ng talahanayan. 8.5-8.7 posible na gabayan nang may sapat na kawastuhan kapag itinataguyod ang calorimetric na temperatura ng pagkasunog ng iba pang mga natural na gas, na medyo magkatulad sa komposisyon, at mga gas na hydrocarbon ng halos anumang komposisyon. Kung kinakailangan upang makakuha ng isang mataas na temperatura kapag nasusunog na mga gas na may mababang labis na mga koepisyent ng hangin, pati na rin upang madagdagan ang kahusayan ng mga hurno, sa pagsasagawa, ang hangin ay pinainit, na hahantong sa isang pagtaas sa calorimetric na temperatura (tingnan ang Talahanayan 8.6) .
Talahanayan 8.4.
Kapasidad ng pag-init ng mga gas sa tuyong hangin
| Simpleng gas | Kapasidad ng pag-init, ° С | Ang kumplikadong gas ng average na komposisyon | Tinatayang kapasidad ng pag-init, ° С |
| Hydrogen | 2235 | Mga natural na bukirin ng gas | 2040 |
| Carbon monoxide | 2370 | Mga natural na bukirin ng langis | 2080 |
| Methane | 2043 | Coke | 2120 |
| Ethane | 2097 | Mataas na Temperatura Shale Distillation | 1980 |
| Propane | 2110 | Sumabog ang Steam-oxygen sa ilalim ng presyon | 2050 |
| Butane | 2118 | Fat generator ng karbon | 1750 |
| Pentane | 2119 | Generator steam-air blast mula sa mga sandalan na fuel | 1670 |
| Ethylene | 2284 | Liquefied (50% C3H4 + 50% C4H10) | 2115 |
| Acetylene | 2620 | Tubig | 2210 |
Talahanayan 8.5.
Calorimetric at teoretikal na temperatura ng natural gas pagkasunog sa hangin na may t = 0 ° μ at halumigmig na 1% * depende sa labis na air coefficient a
| Labis na air ratio a | Calorimetric temperatura ng pagkasunog tк, ° С | Teoretikal temperatura ng pagkasunog | Labis na air ratio a | Calorimetric temperatura ng pagkasunog 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 |
>
Ang teoretikal na temperatura ng pagkasunog ng tT ay ang pinakamataas na temperatura na tinutukoy na katulad sa calorimetric na temperatura tK, ngunit may pagwawasto para sa mga endothermic (nangangailangan ng init) na mga reaksyon ng paghiwalay ng carbon dioxide at singaw ng tubig, na nagpapatuloy sa pagtaas ng dami:
СО2 –– О + + 0.5О 0.5 0.5 - 283 mJ / mol (8.13)
Н2О umen–
Sa mataas na temperatura, ang paghihiwalay ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga pangkat ng atomic hydrogen, oxygen, at OH hydroxyl. Bilang karagdagan, ang pagkasunog ng gas ay laging gumagawa ng ilang halaga ng nitrogen oxide. Ang lahat ng mga reaksyong ito ay endothermic at humantong sa isang pagbawas sa temperatura ng pagkasunog.
Talahanayan 8.6.
Ang temperatura ng calorimetric ng natural gas combustion ay, °, depende sa ratio ng labis na tuyong hangin at temperatura nito (bilugan na mga halaga)
| Labis na air ratio a | Ang temperatura ng tuyong hangin, ° 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 |
Talahanayan 8.7.
Calorimetric temperatura ng pagkasunog tK ng komersyal na propane sa tuyong hangin na may t = 0 ° С depende sa labis na air coefficient a
| Labis na air ratio a | Ang temperatura ng pagkasunog ng calorimetric tH, ° С | Labis na air ratio a | Ang temperatura ng pagkasunog ng calorimetric 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 |
Ang temperatura ng pagkasunog ng teoretikal ay maaaring matukoy gamit ang sumusunod na pormula:
tT = (Qн + qphys - qdis) / (ΣVcp) (8.15)
kung saan ang qduc ay ang kabuuang pagkonsumo ng init para sa pagkakahiwalay ng СО2 and Н at mga produkto ng pagkasunog, kJ / m3; IVcp - ang kabuuan ng produkto ng dami at ang average na kapasidad ng init ng mga produkto ng pagkasunog, isinasaalang-alang ang pagkakahiwalay sa bawat 1 m3 na gas.
Tulad ng nakikita mo mula sa talahanayan. 8.8, sa temperatura hanggang sa 1600 ° C, ang antas ng dissociation ay maaaring balewalain, at ang temperatura ng teoretikal na pagkasunog ay maaaring kunin katumbas ng calorimetric na temperatura. Sa mas mataas na temperatura, ang antas ng paghiwalay ay maaaring makabuluhang bawasan ang temperatura sa workspace. Sa pagsasagawa, walang partikular na pangangailangan para dito, ang temperatura ng teoretikal na pagkasunog ay dapat matukoy lamang para sa mga hurnong may mataas na temperatura na nagpapatakbo sa pinainit na hangin (halimbawa, mga open-hearth furnace). Hindi na kailangan ito para sa mga halaman ng boiler.
Ang aktwal (kinakalkula) na temperatura ng mga produktong pagkasunog td ay ang temperatura na naabot sa ilalim ng totoong mga kundisyon sa pinakamainit na punto ng apoy. Ito ay mas mababa kaysa sa teoretikal na isa at nakasalalay sa pagkawala ng init sa kapaligiran, ang antas ng paglipat ng init mula sa combustion zone ng radiation, ang haba ng proseso ng pagkasunog sa oras, atbp sa temperatura sa mga hurno na may pagpapakilala ng eksperimentong itinatag ang mga kadahilanan sa pagwawasto sa kanila:
td = t (8.16)
kung saan n - t. n. pyrometric coefficient sa loob ng:
- para sa de-kalidad na mga hurno ng pag-init at pag-init na may thermal insulate - 0.75-0.85;
- para sa mga selyadong hurno nang walang thermal insulation - 0.70-0.75;
- para sa mga shielded boiler furnaces - 0.60-0.75.
Sa pagsasagawa, kinakailangang malaman hindi lamang ang mga temperatura ng pagkasunog ng adiabatic na ibinigay sa itaas, kundi pati na rin ang maximum na temperatura na nagaganap sa apoy. Ang kanilang tinatayang mga halaga ay karaniwang itinatatag nang eksperimento sa pamamagitan ng mga spectrographic na pamamaraan. Ang maximum na temperatura na nagmumula sa isang libreng apoy sa layo na 5-10 mm mula sa tuktok ng conical combustion front ay ibinibigay sa talahanayan. 8.9. Ang isang pagtatasa ng ipinakita na data ay nagpapakita na ang maximum na temperatura sa apoy ay mas mababa kaysa sa output ng init (dahil sa pagkonsumo ng init para sa pagkakahiwalay ng H2O at CO2 at ang pagtanggal ng init mula sa flame zone).
- pangunahing
- Direktoryo
- Mga katangian ng pagkasunog ng mga gas
- Temperatura ng pagkasunog
Pagkasunog - produktong langis
Ang pagkasunog ng mga produktong langis sa pilapil ng tangke ng tangke ay tinanggal ng agarang supply ng foam.
Ang pagkasunog ng mga produktong langis sa pilapil ng tangke ng tangke ay tinanggal ng agarang supply ng foam.
Sa panahon ng pagkasunog ng mga produktong petrolyo, ang kanilang kumukulong punto (tingnan ang Talahanayan 69) ay unti-unting tataas dahil sa patuloy na pagdidilat ng praksyonal, na may kaugnayan sa pagtaas ng temperatura ng itaas na layer.
| K Diagram ng isang sistema ng supply ng tubig na nakikipaglaban sa sunog para sa paglamig ng isang nasusunog na tangke sa pamamagitan ng singsing na patubig .. |
Kapag nasusunog ang langis sa tanke, ang itaas na bahagi ng itaas na sinturon ng tanke ay nakalantad sa apoy. Kapag nasusunog ang langis sa isang mas mababang antas, ang taas ng libreng bahagi ng tanke na nakikipag-ugnay sa apoy ay maaaring maging makabuluhan. Sa mode na ito ng pagkasunog, ang reservoir ay maaaring gumuho. Ang tubig mula sa mga nozel ng apoy o mula sa mga nakatigil na singsing na patubig, na nahuhulog sa panlabas na bahagi ng itaas na dingding ng tanke, pinapalamig ang mga ito (Fig.15.1), sa gayon pinipigilan ang isang aksidente at pagkalat ng langis sa pilapil, na lumilikha ng mas kanais-nais na mga kondisyon para sa paggamit ng air-mechanical foam.
Ang mga resulta ng pag-aaral ng pagkasunog ng mga produktong petrolyo at kanilang mga mixture ay kawili-wili.
Ang temperatura nito habang nasusunog ang mga produktong petrolyo ay: gasolina 1200 C, tractor petrolyo 1100 C, diesel fuel 1100 C, langis ng krudo 1100 C, fuel oil 1000 C. Kapag nasusunog na kahoy sa mga stack, ang temperatura ng magulong siga ay umabot sa 1200 - 1300 C.
Partikular na malalaking pag-aaral sa larangan ng pisika ng pagkasunog ng mga produktong petrolyo at ang kanilang pagpatay ay natupad sa nakaraang 15 taon sa Central Research Institute of Fire Defense (TsNIIPO), ang Energy Institute ng USSR Academy of Science (ENIN) at isang bilang ng iba pang mga institusyon ng pananaliksik at pang-edukasyon.
Ang isang halimbawa ng negatibong catalysis ay ang pagsugpo sa pagkasunog ng mga produktong petrolyo na may pagdaragdag ng halogenated hydrocarbons.
Itinataguyod ng tubig ang pagbula at pagbuo ng mga emulsyon habang nasusunog ang mga produktong petrolyo na may flash point na 120 C at mas mataas. Ang emulsyon, na sumasakop sa ibabaw ng likido, ay ihiwalay ito mula sa oxygen sa hangin, at pinipigilan din ang pagtakas ng mga singaw mula rito.
| Ang rate ng pagkasunog ng mga tunaw na hydrocarbon gas sa mga isothermal tank. |
Ang pagkasunog ng mga tunaw na hydrocarbon gas sa mga isothermal tank ay hindi naiiba sa pagkasunog ng mga produktong petrolyo. Ang rate ng pagkasunog sa kasong ito ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng pormula (13) o natutukoy sa eksperimento. Ang kakaibang uri ng pagkasunog ng mga tunaw na gas sa ilalim ng mga kondisyon ng isothermal ay ang temperatura ng buong masa ng likido sa tangke ay katumbas ng kumukulong punto sa presyon ng atmospera. Para sa hydrogen, methane, ethane, propane at butane, ang mga temperatura na ito, ayon sa pagkakabanggit, - 252, - 161, - 88, - 42 at 0 5 C.
| Diagram ng pag-install ng generator ng GVPS-2000 sa tank. |
Ang pananaliksik at kasanayan sa pagpatay ng apoy ay ipinapakita na upang matigil ang pagkasunog ng isang produktong langis, dapat ganap na takpan ng bula ang buong ibabaw nito ng isang layer ng isang tiyak na kapal. Ang lahat ng mga foam na may mababang rate ng pagpapalawak ay hindi epektibo sa pagpatay ng apoy ng mga produktong langis sa mga tanke sa mas mababang antas ng pagbaha. Ang foam, na nahuhulog mula sa isang mahusay na taas (6 - 8 m) papunta sa ibabaw ng gasolina, ay isawsaw at nababalutan ng isang pelikula ng gasolina, nasusunog o mabilis na gumuho. Ang foam lamang na may multiplicity na 70 - 150 ang maaaring itapon sa isang nasusunog na tanke na may hinged jets.
| Nasira ang apoy. |
