ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности горения жидкого топлива из "Сжигание жидкого топлива в промышленных установках Изд.2" Для смолы соответствующая номограмма вязкости смеси еще не гогтявлена, однако можно предполагать, что и в этом случае вязкость смеси будет ниже расчетной средневзвешенной. [c.33] Смешение смол однородных сортов не вызывает осложнений в эксплуатации. Смешение смол разнородных сортов, особенно смешение смолы с мазутом, приводит к образованию комков, сгустков и твердых отложений, представляющих собой серьезную опасность для бесперебойной эксплуатации оборудования. Смолу разных сортов следует смешивать очень осторожно, после тщательной проверки, чтобы избежать указанных явлений. Следует остерегаться смешения смолы с мазутом и даже последовательного пропускания их через одни и те же трубопроводы, насосы и арматуру без предварительной тщательной продувки паром. [c.33] Горением называется химический процесс активного соединения горючих частей топлива с окислителем (обычно кислородом воздуха), сопровождающийся интенсивным выделением тепла при высокой температуре продуктов сгорания. Для самопроизвольного развития процесса горения (цепная реакция) необходим непрерывный подвод топлива и воздуха и необходим источник высокой температуры. [c.33] Известно, что при низких температурах наличие топлива и воздуха (окислителя) не обеспечивает их интенсивного соединения, называемого горением. Интенсивность столкновения молекул кислорода и топлива, обусловленная скоростью их движения, приводит к цепной реакции горения лишь в том случае, если частицы достаточно нагрелись, приобрели энергию активации Е. [c.33] К — коэффициент, учитывающий долю воздуха, необходимую для начала энергичной реакции, принимаем К = 0,25 [49]. [c.35] Для подготовки к сжиганию 1 кг мазута при а = 1,36 расход тепла на активацию нефтяного факела qa = 4100 кдж/кг (975 ккал/кг), т. е. составляет 10% от теплоты сгорания топлива в действительности же расход тепла несколько меньше, так как не весь мазут испаряется и не вся масса парообразных углеводородов нагревается до температуры св = 600° С [49]. [c.35] Для более благоприятных условий, т. е. когда а = 1,1, в = = 300° С, Уо = 10,5 м /кг и = 80° С, расход тепла равен 2500 кдж/кг (600 ккал/кг). [c.35] Предварительный подогрев, необходимый для зажигания топлива, первоначально создается внесением в топку горящего факела, искры или другого источника высокой температуры. В дальнейшем частицы горящего топлива, горячие газы, а также накаленные теплоизлучающие стенки топочной камеры способствуют подогреву и реакции горения вновь поступающей топливно-воздушной смеси. [c.35] В действительности же расщепление ограничивается образованием легких и тяжелых углеводородов. Легкие углеводороды и водород быстро сгорают при благоприятных условиях (достаточная температура, наличие кислорода). Тяжелые, высокомолекулярные углеводороды и сажистый углерод очень трудно сжигаются, вследствие этого они в значительной мере уносятся из топки несгоревшими продуктами либо образуют в топках коксовые наросты. Копоть и сажа в пламени также являются результатом образования тяжелых, высокомолекулярных углеводородов. [c.35] Таким образом, процесс горения жидкого топлива проходит следующие стадии смешение капель с воздухом, подогрев и испарение, термическое разложение (расщепление), образование газовой фазы и воспламенение и завершение окисления (горения) газовой фазы. Стадии эти неотделимы одна от другой и в какой-то мере совмещаются. [c.36] Образовавшаяся после прохождения первых стадий горения газовая смесь легко воспламеняется и быстро сгорает. Горение можно ускорить, повышая температуру, давление и создавая турбулизацию смеси. [c.36] Если процесс нагревания и испарения частиц топлива протекает быстро, то при достаточном количестве кислорода создаются наиболее благоприятные условия для полного горения, в противном случае происходит глубокий распад углеводородов с образованием трудносжигаемых частиц. Мелкое распыление частиц топлива и равномерное их распределение в воздушном потоке увеличивадот активную поверхность реакции, облегчают нагрев и испарение частиц и способствуют процессу быстрого и полного горения. [c.36] Разложение углеводородов идет симметрично при сравнительно низких температурах (до 600°С). При более же высоких температурах распад молекул идет несимметрично наряду с легкими углеводородами образуются тяжелые углеводородные комплексы, наиболее трудносжигаемые. При подводе всего воздуха для горения к основанию факела первоначальная стадия разложения протекает более благоприятно. [c.36] Правда, большое количество холодного воздуха охлаждает факел, однако подвод воздуха позонно вряд ли улучшит положение, так как последующие порции воздуха встретят топливо, смешанное с продуктами сгорания, что ухудшит горение. При условии тонкого, равномерного распыления топлива и хорошего смешения его с воздухом, по возможности подогретым, подвод всего воздуха к корню факела создает наилучшие условия горения жидкого топлива. [c.36] Таким образом, основные условия эффективного сжигания жидкого топлива сводятся в первую очередь к следующему подвод всего необходимого воздуха к устью факела, мелкое и равномерное распыление топлива, тщательное смешение частиц топлива и воздуха, турбулентность потока, подогрев воздуха, высокая температура и хорошая зажигательная способность топки. [c.37] Подвод воздуха в количествах, теоретически необходимых для горения топлива (стехиомет-рическая смесь), может обеспечить полное сгорание топлива лишь в случае очень тонкого его распыления и тщательного смешения с воздухом. Поэтому практически воздух подают в количестве, несколько большем, чем это необходимо для создания стехиометрической смеси. Однако во избежание чрезмерного охлаждения смеси избыток воздуха не должен быть слишком большим. При двойном количестве воздуха воспламенение и горение топлива чрезвычайно затрудняются и даже становятся невозможными. [c.37] Сгорание отдельной капли топлива молено представить следующим образом в результате подогрева капля начинает испаряться пары топлива, окружающие каплю, диффундируют в окружающую среду, происходит взаимопроникновение частиц воздуха и топлива (рис. 7). Капля, движущаяся относительно окружающей среды, будет иметь в передней части и сбоку более тонкую, а сзади — удлиненную зону горения. [c.37] При достаточной температуре смесь паров топлива и кислорода воздуха начинает активно реагировать, происходит процесс диффузионного сгорания газовой фазы топлива. Скорость химической реакции очень велика, скорость же физических процессов (испарение капли, смешение паров топлива с окислителем, подогрев смеси) значительно меньше и, очевидно, эти физические процессы определяют скорость сгорания. [c.37] Вернуться к основной статье