Горение
Горение — процесс быстрого высоко-темп-рного окисления, сочетающий физ. и хим. явления, когда во фронте пламени концентрация топлива и окислителя резко падает, а концентрация продуктов сгорания и уровень темп-ры резко повышаются. Процесс горения можно разделить на три последовательно протекающие стадии: смесеобразование, в результате к-рого обеспечивается физ. контакт между топливом и окислителем; подогрев смеси до тем-ры воспламенения; горение газа (хим. реакция). Скорость процесса горения зависит от скорости протекания всех стадий. Процесс кинетич. горения определяется свойствами смеси: энергией активации, концентрацией реагирующих в-в и др. Кинетич. процесс горения характеризуется малой устойчивостью, поэтому при сжигании газа таким способом применяют искусств, стабилизацию фронта воспламенения. При раздельной подаче газа и воздуха без предва рител ьного перемешивания смесеобразование протекает одновременно с подогревом и горением, и скорость процесса горения в целом определяется скоростью смесеобразования. Такой способ горения наз. диффузионным, поскольку контакт между газом и воздухом происходит за счет молекулярной или турбулентной диффузии. Скорость диффуз. горения определяется аэродинамич. и диффуз. факторами и практически не зависит от физ. и кинетич. свойств смеси. Кинетич. и диффуз. способы горения — крайние случаи, т.к. при кинетич. однородную газовоздушную смесь приготовляют заранее, а при диффуз. ее заранее не приготовляют и искусственно не интенсифицируют, и горение протекает за счет естеств. процессов диффузии. Между этими крайними способами происходит множество процессов горения газа по диффузионно-кинетич. способу, к-рый характеризуется искусств, интенсификацией смесеобразования. Его достоинством является возможность регулирования процесса горения в широком диапазоне.
По диффузионно-кинетич. способу осуществляется двухступенчатое сжигание газа. При нем Г.г. обеспечивает предварит, смешение газа с частью необходимого для горения воздуха, а остальной воздух поступает непосредственно к факелу. В этом случае кинетически сгорает только часп, газа, предварительно обеспеченная воздухом, к-рый называется первичным. Оставшаяся часть газа, раз-бавл. продуктами горения, сгорает за счет кислорода вторичного воздуха, т.е. по диффуз. принципу.
Стадии процесса горения последовательно осуществляются в смесит, устройстве, головке и туннеле (амбразуре) Г.г. В смесит, устройстве происходит смешение газа с воздухом. Головка Г.г. обеспечивает выход газовоздушной смеси в топочную камеру или воздушное постранство в зависимости от условий ее работы. Осн. назначение головки — стабилизировать у своего устья фронт воспламенения уже готовой или только что образовавшейся горючей смеси и предотвратить проскок или отрыв пламени.
Огневая часть (горелочные блоки) Г.г. представляет собой туннель (амбразуру) , к-рый служит дополнит, смесителем, источником зажигания и стабилизатором горения, а также помогает создать необходимую форму факела. В туннеле процесс горения может протекать полностью или частично. Горелочные блоки изготовляют из шамота, высоко глиноземистого кирпича или бетона в зависимости от условий их работы. В нек-рых Г.г. используют охлаждаемые металлич. туннели. Г.г. классифицируют: по методу сжигания газа — полного предварит, смешения газа с воздухом, работающие по кинетич. принципу; предварит, смешения газа с частью воздуха, необходимого для горения; с незаверш. предварит, смешением газа с воздухом, работающие по диффуз.-кинетич. принципу; без предварит, смешения газа с воздухом, обеспечивающие диффуз. процесс; по технич. параметрам и конструктивным особеннос т я м (по способу подачи воздуха на горение) — бездутьевые, у к-рых воздух поступает в топку за счет разрежения или конвекции; эжекционные, у к-рых воздух засасывается энергией газовой струи (эжектирование газа воздухом применяется редко); дутьевые с принудит, подачей воздуха вентилятором; п о ном ин. давлению газа и воздуха—-низкого давления газа до 5 кПа и воздуха до 1 кПа; среднего давления газа 5—10 к Па и низкого давления воздуха; высокого давления газа более 10 кПа и низкого давления воздуха; низкого давления газа и среднего давления воздуха 1—3 кПа; среднего давления газа и воздуха; высокого давления газа и среднего давления воздуха; низкого давления газа и высокого давления воздуха более 3 кПа; среднего давления газа и высокого давления воздуха, высокого давления газа и воздуха; п о теплоте сгорания используемого газа — работающие на газе с теплотой сгорания: низкой, средней, высокой I и II групп; п о коми к. тепловой мощности (до 200; св. 200—400; св. 400—800; св. 800— 1600; св. 1600—3200; св. 3200—32000; св. 32000 кВт); по номин. относит, длине факела — микрофакельное (беспламенное) сжигание (д
Теги: воздух, газ, тепло, топливо