|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Промышленные системы газоснабженияСтр 1 из 15Следующая ⇒
Лекция 1 Лекция 2 Лекция 3 Смеси газов и жидкостей (речь о СУГ) Давление смеси идеальных газов, которые не вступают между собой в химические реакции, определяет закон Дальтона. Давление смеси рсм равно сумме парциальных давлений компонентов: pCM = Spi. Состав газовых смесей и смесей взаимно растворимых жидкостей задают молярными долями (для газов ri, а для жидкостей xi), массовыми долями mi, и объемными долями vi. Молярную долю определяют как отношение числа молей компонента Ni к общему числу молей смеси, т.е. ri(xi) = Ni/SNi. Массовую долю определяют как отношение массы компонента ко всей массе смеси mi = Mi/SMi. Объемную долю для жидких смесей находят как отношение объема компонента Vi, рассчитанного по плотности при температуре смеси к объему смеси vi = Vi/SVi (1). Объемную долю для газовых смесей получают как отношение парциального объема компонента i к сумме парциальных объемов, равной объему смеси по формуле (1). Т.к. компонент в парциальном объеме и объеме смеси находится при одинаковой температуре, то по закону Бойля–Мариотта можно написать: Vi = VCM pi/pCM. По закону Авогадро при одинаковых температурах и давлении объемы, занимаемые молями различных газов, одинаковы, отсюда r = m/Vm, где r – плотность газа при нормальных условиях в кг/м3; m – молекулярная масса киломоля газа в кг; Vm – объем, занимаемый 1 киломолем газа при нормальных условиях, в м3. Для идеальных газов и с некоторым приближением для реальных газов Vm = 22,4 м3/кмоль. На основании закона Авогадро можно показать, что для газовых (идеальных) смесей мольные и объемные доли равны. Действительно Vi = Ni Vm, тогда, подставляя это в (1), получим: Средняя молек. масса смеси Плотность смеси Приложение к лекции 3.
Лекция 4 Скорость химических реакций В зависимости от количества атомов или молекул, вступающих в соединение, реакции разделяют по порядку на мономолекулярные, бимолекулярные и тримолекулярные. В реакциях первого порядка продукты образуются в результате химического превращения отдельной молекулы: A = M + N + … В реакциях второго порядка происходит взаимодействие между двумя молекулами или атомом и молекулой: A + B = M + N + … В реакциях третьего порядка взаимодействуют три частицы: А + В + С = Чем выше порядок реакций, тем медленнее она протекает, так как для ее осуществления необходимо одновременное столкновение нескольких молекул или атомов. Реакции выше третьего порядка не встречаются, ибо одновременное столкновение четырех и более молекул, обладающих достаточной энергией для реакции, маловероятно. Порядок реакции часто бывает ниже той величины, которая получается по стехиометрическому уравнению. Это объясняется тем, что стехиометрические уравнения в большинстве случаев не вскрывают механизма реакции, а являются лишь уравнениями итогового баланса. В действительности хим. реакции протекают в виде целого ряда элементарных реакций между атомами, свободными радикалами (т.е. осколками молекул с ненасыщенными валентностями) и молекулами. Под скоростью химической реакции понимают изменение концентрации реагирующих веществ С, т.е. количество вновь образовавшегося вещества или уменьшение реагирующего вещества в единице объема в единицу времени. В общем виде мгновенная скорость реакции изображается уравнением
Важнейшими условиями, влияющими на скорость реакции, являются: концентрация реагирующих веществ, температура и наличие катализаторов. На основании закона действующих масс скорости реакций можно выразить через концентрации реагентов следующим образом: для мономолекулярной реакции для бимолекулярной реакции для тримолекулярной реакции В этих уравнениях ki, — константы скоростей реакции, т.е. постоянная для данной реакции при данной температуре. Она характеризует природу реагирующих веществ с точки зрения их склонности к взаимодействию. Реакции, протекающие между газами, называются гомогенными, а реакции, протекающие на поверхности твердых тел, — гетерогенными.
Скорость реакции от концентрации исходного вещества, которая по мере течения процесса интенсивно падает Зависимость скорости реакции от температуры, по закону Аррениуса отражается на k следующим образом Минимальная величина энергии, достаточная для разрушения или значительного ослабления старых внутримолекулярных связей, называется энергией активации. Чем меньше Е, тем легче молекулы вступают в реакцию. Для химических реакций горения топлива энергия активации Е = 60000 — 160000 кДж/кмоль. Лекция 5 Продукты сгорания газа После полного сгорания 1 м3 газа получаются продукты полного сгорания углеводородов и серы, азот газа и азот, находящийся в теоретически необходимом количестве воздуха; теоретическое количество водяного пара, включающее в себя пар, образующийся при испарении влаги газа и в результате полного сгорания водорода газа; пар, вносимый в топку влажным теоретически необходимым количеством воздуха, и пар, используемый иногда для распыления; избыточно поданный воздух и находящийся в нем водяной пар. Для упрощения расчетов компоненты продуктов сгорания подразделяют на теоретические количества, получающиеся при сжигании 1 м3 газа с α = 1, и их количеством в избыточном воздухе. Теоретический объем азота
При анализе содержание трехатомных газов СО2 и SO2 определяется совместно по уравнению горения и обозначается символом RO2:
Теоретический объем водяных паров
где dг.т — влагосодержание газового топлива, г/м3. Теоретический объем продуктов сгорания При сжигании топлива с α > 1 действительный объем продуктов сгорания будет больше теоретического на величину избыточного воздуха и объем водяных паров, содержащихся в нем: Общий объем продуктов сгорания подразделяется на: объем сухих газов объем водяных паров При наличии СО2, сероводорода и паров воды в газе и воздухе соответствующее их количество, образующееся в продуктах сгорания, можно рассчитать по следующим формулам: где СО2Р — расчетное содержание СО2 в газе, %;
Количество азота в продуктах сгорания зависит α Полный объем продуктов сгорания Энтальпия (теплосодержание) продуктов полного сгорания (уходящих газов) определяется по формуле, кДж/м3, где Ср — средняя объемная теплоемкость продуктов сгорания в интервале температур от 0 до Tух, кДж/(м3 K); Tух — температура уходящих газов, K. Значения Ср следует брать из таблиц, графиков теплофизических свойств газов или рассчитывать по формулам зависимости Ср от T. Коэффициент использования теплоты сгорания, %, Химическая полнота сгорания При сжигании газа не происходит полного сгорания всех горючих компонентов. В продуктах сгорания всегда имеется некоторое количество горючих газов СО, Н2, СН4 и т.д. Их количество зависит от условий сжигания. Полный состав продуктов сгорания может быть определен методами газового анализа. Однако это очень трудоемко и требует значительного времени. На практике ограничиваются измерением основных компонентов продуктов сгорания, с помощью которых можно определить две главные характеристики топливосжигающих устройств: коэффициент избытка воздуха α и химическую неполноту сгорания ηх. Под коэффициентом химической неполноты сгорания ηх понимается отношение действительно выделившейся после сгорания газа теплоты Q к теплоте Qполн, которая должна выделиться при полном сжигании всех горючих веществ в смеси: Определение коэффициента избытка воздуха где rOост отношение объема кислорода к общему объему продуктов сгорания (по данным измерений). Температура горения Температура горения определяется из теплового баланса процесса горения, который составляется на основе термодинамических законов. Источником энергии, идущей на нагрев продуктов сгорания, является теплота сгорания газа Qнр и физическая теплота Qф, вносимая газом и окислителем (на единицу количества газа). В зависимости от условий сжигания газа и учета явлений при горении различают максимальную (адиабатическую) температуру горения, калориметрическую и теоретическую температуры горения. Максимальная температура горения, или жаропроизводительность, достигается при полном адиабатическом сжигании газа в н.у. (при α = 1) при относительно низких конечных температурах, когда диссоциацией молекул можно пренебречь: Теоретическая температура горения определяется также в условиях адиабатического сжигания топлива, но с учетом теплосодержания свежей горючей смеси, реакций диссоциации молекул СО2 и Н2О и потерь от химической и физической неполноты сгорания. Ее вычисляют по формуле
Процессы тепломассопереноса в топочной камере, теплопотери в окружающую среду и конструктивные особенности камер сгорания несколько снижают температуру горения, и действительная температура горения определяется соотношением
Лекция 6 Распространение пламени Существует два предельных случая распространения пламени: нормальное при медленном горении и детонационное при скоростном взрывном горении. Примером медленного горения может служить распространение пламени в неподвижной горючей смеси. Если холодную горючую смесь нагреть в какой-то одной точке до высокой температуры, то в этой точке скорость реакции возрастает в соответствии с законом Аррениуса (см. формулу). Выделившаяся теплота будет прогревать за счет теплопроводности соседние слои смеси, в которых тоже начинается реакция. Химическая реакция протекает в очень тонком слое, который отделяет несгоревшую смесь от продуктов горения. Разогрев свежей смеси происходит в непосредственной близости от зоны реакции также в тонком слое. Пламенем называется зона, в которой протекает реакция горения. Пламя является границей, отделяющей еще несгоревшую свежую смесь от продуктов горения. При горении оно распространяется в свежую горючую смесь с определенной скоростью, называемой скоростью распространения пламени. Если в трубке, запаянной с одного конца и заполненной горючей смесью, поджечь смесь с открытого конца, то воспламенится узкий слой смеси, и пламя начнет равномерное движение вдоль трубки за счет передачи теплоты от пламени молекулярной теплопроводностью в свежую смесь. Линейная скорость движения пламени вдоль трубки U л называется скоростью равномерного распространения пламени. Нормальной скоростью распространения пламени Uн называется скорость движения фронта пламени относительно свежей смеси в направлении, нормальном к его поверхности, обязанное своим происхождением процессу передачи теплоты молекулярной теплопроводностью. Нормальная скорость распространения пламени определяется физико-химическими свойствами горючей смеси и является физико-химической константой. Нормальная скорость распространения пламени углеводородных газов имеет небольшую величину. Максимальная ее величина для газовоздушной смеси — 2,67 м/с. Детонация возникает при поджигании смеси в условиях адиабатического сжатия в ударной волне. Детонационное горение распространяется с очень большой скоростью, несколько километров в секунду, и сопровождается очень большими перепадами давления. В качестве характеристики распространения пламени принимается также объем смеси, сгорающей за единицу времени на единице поверхности U, см3/(см2·с). Секундный объем сгорающей смеси Uн, умноженный на ее плотность ρ, называется массовой скоростью горения Лекция 7 Сжигание газа Лекция 8 Лекция 9 Газогорелочные устройства Основные термины и определения. Газогорелочными устройствами называются устройства, генерирующие тепловую энергию в виде разогретых до высокой температуры продуктов сгорания газа. Газовой горелкой называется устройство, обеспечивающее устойчивое сжигание газообразного топлива и возможность регулирования процесса горения. Газовая горелка осуществляет подачу газа и воздуха в зону горения, обеспечивая смесеобразование, воспламенение и стабилизацию факела. Газовые горелки осуществляют преобразование химической энергии газа в тепловую. Газогорелочные устройства должны быть компактными, удобными и надежными в эксплуатации. Общие технические требования к газовым горелкам определяются ГОСТ 21204-97. Работа каждой горелки характеризуется основными параметрами, определяемыми при испытаниях: • тепловой мощностью; • коэффициентом рабочего регулирования; • давлением газа и воздуха и их расходами; • концентрациями оксида углерода, диоксида серы, оксидов азота в сухих неразбавленных продуктах сгорания; • массой и т.д. Рассмотрим некоторые термины и определения основных параметров, которые независимо от конструктивного исполнения горелок являются общими. Тепловая мощность горелки РГ — это количество теплоты, образующееся в результате сжигания газа VГ, подводимого к горелке в единицу времени:
Различают максимальную, номинальную и минимальную тепловые мощности горелки. На практике пользуются также понятием минимальной рабочей тепловой мощности горелки Рr min раб при которой показатели ее работы соответствуют установленным нормам. Коэффициент рабочего регулирования горелки Кр.р — отношение номинальной тепловой мощности горелки к ее минимальной рабочей тепловой мощности: Диапазон регулирования тепловой мощности горелки — диапазон, в котором изменяется тепловая мощность горелки во время эксплуатации. Давление газа перед горелкой — давление (максимальное, номинальное, минимальное рабочее, минимальное), измеренное после последнего по ходу регулирующего или запорного органа горелки и соответствующее максимальной, номинальной, минимальной рабочей или минимальной тепловой мощности горелки. Номинальная относительная длина факела представляет собой расстояние по оси факела от выходного сечения горелки, измеренное (при номинальной тепловой мощности) в калибрах выпускного отверстия до точки, где концентрация СО2 (при α = 1) составляет 95 % от максимального значения. Удельная металлоемкость горелки — отношение массы горелки к номинальной тепловой мощности. Давление (разряжение) в камере сгорания измеряется в зоне выходного сечения горелки при номинальной тепловой мощности. Шумовая характеристика горелки — уровень звукового давления, создаваемого работающей горелкой в зависимости от спектра частот. Автоматика горелки — комплекс элементов, обеспечивающих пуск, автоматическое регулирование и контроль безопасности горелки. Система контроля пламени включает в себя устройство контроля пламени и управляемый этим устройством запорный клапан. Горелка с ручным управлением — это горелка, в которой розжиг, изменение режима работы горелки и наблюдение за работой горелки выполняет оператор. Автоматическая горелка — горелка, оборудованная автоматическими устройствами: дистанционным запальным, контроля пламени, контроля давления топлива и воздуха, запорными клапанами и средствами управления, регулирования и сигнализации. Блочная газовая горелка — газовая горелка, скомпонованная с вентилятором в единый блок, оборудованная средствами автоматического управления и регулирования. Запальное устройство — устройство для розжига горелки. Запальная горелка — вспомогательная горелка, служащая для розжига основной. Основные функции и элементы горелок Процесс сжигания газа условно разделяется на три основных стадии: • смешение газа с воздухом для горения (подготовка горючей смеси); • подогрев горючей смеси до температуры воспламенения; • собственно процесс сжигания — горение. В соответствии с этим газогорелочные устройства, обеспечивающие сжигание газа, выполняют следующие функции: подготавливают газ и воздух для горения, придавая им требуемое направление и скорость движения; подготавливают горючую смесь; стабилизируют горение; осуществляют подачу горючей смеси или продуктов сгорания в рабочее пространство или из него. Независимо от типа все горелки имеют общие конструктивные элементы: • устройства для подвода газа (сопло) и воздуха (воздуховод); • смеситель и горелочную насадку со стабилизирующим устройством. Сопло предназначено для подачи определенного количества газа, а иногда и воздуха с определенной скоростью в смесительную часть горелки. Воздуховод — конструктивный элемент для подачи воздуха в необходимом количестве и требуемой скоростью. Смеситель предназначен для подготовки горючей смеси для горения в процессе взаимодействия струй газа с воздушным потоком. Горелочная насадка предназначена для распределения газа или газовоздушной смеси по выходному сечению. Стабилизаторы предназначены для обеспечения устойчивости процесса горения, предотвращения отрыва и проскока пламени. В зависимости от типа горелки или условий эксплуатации ее конструктивные элементы имеют различное оформление. В некоторых конструкциях отдельные элементы могут отсутствовать или компоноваться в одной детали.
Приложение к лекции 9
Лекция 10 Классификация газовых горелок Горелки могут быть классифицированы по различным признакам: • по длине факела (длиннопламенные, короткопламенные); • светимости пламени (светящиеся или слабосветящиеся); • теплоте сгорания газа (высококалорийные, низкокалорийные); • давлению газа перед горелкой (низко- и высоконапорные); • числу подводящих трубопроводов (одно- и двухпроводные). В соответствии с ГОСТ 21204—97 по способу подачи воздуха и коэффициенту α1 различают горелки: диффузионные с α1 = 0, инжекционные с α1 > 1 и α1 < 1 и с принудительной подачей воздуха (дутьевые). Диффузионные горелки (рис. 14.1, а). Это наиболее простые устройства, представляющие собой трубу с просверленными отверстиями. Газ вытекает из отверстий, а необходимый для горения воздух поступает полностью из окружающей среды. В диффузионных горелках процессы смешивания газа с воздухом и горение совершаются параллельно на выходе газа из горелки. Достоинствами данных горелок: малые габаритные размеры и простота конструкции, удобство и безопасность эксплуатации, высокая устойчивость пламени без проскоков и отрыва, высокая степень черноты пламени, широкий диапазон регулирования тепловой мощности. Недостатки: повышенный коэффициент избытка воздуха, плохие условия догорания газа и выделение при сжигании углеводородных газов продуктов неполного сгорания. Эти горелки используют при сжигании природных и сжиженных углеводородных газов, когда требуется получение длинного светящегося (коптящего) факела с равномерной температурой по его длине: в печах мартеновских, цементных, стекловарочных, а также в печах для получения газовой сажи. В отдельных случаях такие горелки незаменимы, например, в высокотемпературных плавильных печах, где требуется получение растянутого факела с высокой степенью черноты. Инжекционные горелки (рис. 14.1, б, в). Это горелки, в которые необходимый для горения воздух поступает полностью (α1 > 1) или частично (α1 < 1) в качестве первичного, а подача его осуществляется за счет кинетической энергии струи газа, вытекающего из сопла. Процессы смешивания газа с воздухом и горения разделены, при этом обеспечивается хорошее смешивание газа с воздухом. В инжекционных горелках с α1 > 1 газ, вытекая из сопла с большой скоростью за счет кинетической энергии струи, засасывает в инжектор из окружающего пространства воздух в количестве, необходимом для его полного сгорания. Процесс сжигания происходит по кинетическому принципу: получение короткого пламени с высокой температурой. В горелке автоматически обеспечивается соотношение газа и воздуха в рабочем диапазоне, т.е. постоянный α1 независимо от изменения давления. Такие горелки имеют низкую устойчивость к образованию проскоков и отрыва пламени, поэтому требуют применения стабилизаторов. Инжекционные горелки с α1 > 1 работают на газе среднего давления (10...90 кПа). В инжекционных горелках с α1 < 1 выбор значения α1 зависит от диапазона устойчивой работы. Обычно инжекционные горелки с α1 < 1 работают на газе низкого давления (до 2 кПа). С увеличением значения α1 происходит переход в область кинетического процесса сгорания газовоздушной смеси, который характеризуется низкой устойчивостью горения, т.е. возможностью проскока и отрыва пламени. При малых коэффициентах первичного воздуха происходит разложение углеводородов с образованием сажи, что приводит к свечению пламени и химической неполноте горения. Такая работа горелок с малым коэффициентом первичного воздуха нежелательна (из устья горелки выходит газовоздушная смесь с избытком горючего, т.е. газ, смешанный только с 50...60 % воздуха от теоретически необходимого). Поэтому для инжекционных горелок с α1 < 1 требуется организовать подвод вторичного воздуха (см. рис. 14.1, в), а в топках, где устанавливаются эти горелки, должно быть разрежение. Пламя горелки состоит из внутреннего и внешнего конусов. Внутренний конус представляет собой поверхность остановленного фронта пламени, где выгорает часть горючего, обеспеченная первичным воздухом. Горение газовоздушной смеси во внутреннем конусе кинетическое. Внутренний конус пламени ярко очерчен и имеет зеленовато-голубой цвет. Внешний конус представляет собой поверхность, где в результате диффузии окружающего воздуха выгорает оставшаяся часть газа. Процесс сгорания газа во внешнем конусе диффузионный. Такие горелки обладают большой устойчивостью к отрыву и проскоку пламени и не требуют применения стабилизаторов. Инжекционные горелки с α1 < 1 применяют в бытовых газовых плитах, проточных и емкостных водонагревателях, ресторанных плитах, секционных отопительных котлах и отопительных печах. Горелки с принудительной подачей воздуха (рис. 14.1, г). Воздух, необходимый для горения, в такие горелки подается вентилятором. Газ из сопла попадает в закрученный поток воздуха, и происходит их смешивание. Газовоздушная смесь через насадок попадает в топочное пространство. Горелки данного типа оснащены стабилизаторами. В схеме обвязки горелок предусматривается установка клапана блокировки, отключающего подачу газа при прекращении подачи воздуха. Процесс смешивания газа с воздухом зависит от конструкции смесителя. При полном предварительном смешивании процесс горения кинетический, пламя образуется короткое с высокой температурой. Схемы горелок с принудительной подачей воздуха приведены на рис. 14.2. В горелке на схеме I газ и воздух поступают к месту сгорания раздельно, параллельными потоками. Смешивание происходит медленно, горение диффузионное. Пламя образуется длинное светящееся с невысокой температурой. В горелке на схеме II поверхность соприкосновения потоков газа и воздуха увеличивается за счет подачи газа внутрь воздушного потока. Длина пламени при этом уменьшается. Еще большее уменьшение длины пламени достигается путем предварительного смешивания газа с воздухом (схема III). Улучшение предварительного смешивания газа с воздухом достигается установкой в горелки завихрителя, закручивающего поток воздуха (схема IV). Для увеличения площади соприкосновения газа с воздухом используются горелки с множеством мелких отверстий в корпусе, направленных под углом к предварительно закрученному потоку воздуха (схема V). При этом образуется равномерная газовоздушная смесь. Процесс горения кинетический, пламя образуется короткое с высокой температурой. Если подавать газ в закрученный воздушный поток не только из центра горелки, но и с периферии (схема VI), то обеспечивается равномерное распределение газовых струй в воздушном потоке. Закручивание воздушного потока может осуществляться лопаточным направляющим аппаратом (улиткой) тангенциальным подводом к горелке. Горелки с принудительной подачей воздуха в зависимости от конструкции работают на газе низкого или среднего давления. Их применяют для промышленных теплоагрегатов: котлов, печей, сушилок. Горелки позволяют использовать теплоту отработанных дымовых газов за счет подогрева в теплообменниках (рекуператорах, регенераторах) воздуха, подаваемого для горения, что позволяет повысить КПД теплоагрегатов.
Приложение к лекции 10
Лекция 11 Общие технические требования к газовым горелкам На основании опыта эксплуатации и анализа конструкций устройств сформулированы основные требования к конструкциям газовых горелок. Горелки должны быть возможно более простыми: без подвижных частей, без устройств, изменяющих сечение для прохода газа и воздуха, и деталей сложной формы, расположенных вблизи носика горелки. Сечения для выхода газа, воздуха и газовоздушной смеси в процессе эксплуатации должны быть неизменными. Количество подаваемых через горелку газа и воздуха следует изменять только дроссельными устройствами, установленными на подводящих трубопроводах. Сечения для прохода газа и воздуха в горелке и конфигурация внутренних полостей должны обеспечивать минимальное сопротивление на пути движения газа и воздуха внутри горелки. Давление газа и воздуха должно быть использовано для создания требуемых скоростей в выходных сечениях горелки. Подача воздуха в горелку должна быть регулируемой. При осуществлении частичного предварительного смешения газа и воздуха следует использовать какой-либо один способ, а не усложнять горелку большим числом элементов одного и того же назначения, например для улучшения смешения. Для стабилизации горения предпочтительнее аэродинамические методы, т.е. создание зон циркуляции продуктов сгорания, которые поджигают газовоздушную смесь. Назначение. Номинальная тепловая мощность каждой горелки должна соответствовать номинальной тепловой мощности, установленной для горелок данного типоразмера (предельные отклонения +10...-5%). Требования к автоматике. Автоматические горелки должны работать при поддержании давления газа перед основным запорным органом с точностью ±15 % от номинального значения; для газа низкого давления до 5 кПа; для газа среднего давления до 100 кПа. В автоматических горелках должны выполняться следующие операции: пуск горелки по программе, зависящей от ее мощности (включая продувку камеры горения и дымоходов); перевод ее в рабочее состояние; регулирование тепловой мощности; контроль параметров безопасности горелки и тепловой установки; выключение горелки при недопустимых отклонениях контролируемых параметров. Пуск не должен осуществляться в следующих случаях: прекращение подачи электроэнергии; давление газа за основным запорным органом на 30 % ниже номинального значения; недопустимые отклонения контролируемых параметров тепловой установки; недостаток воздуха для горения; неполадки устройств продувки, отвода или рециркуляции продуктов сгорания; короткое замыкание или разрыв в датчике контроля пламени либо связи датчика; при пуске не обеспечены условия для безопасной эксплуатации горелки (требуемая температура топлива, давление распыливающего вещества, частота вращения механического распыливающего устройства и др.); сигнал о нарушении герметичности запорного органа (у горелок, оснащенных автоматическим контролем герметичности). В автоматических горелках не допускается подача топлива в основную горелку, пока не включено запальное устройство или не появилось пламя запальной горелки. Автоматика должна обеспечивать защитное выключение газовой горелки, если при ее розжиге не произойдет воспламенение топлива в течение не более: 5 с — для горелок тепловой мощностью до 50 кВт; 3 с — для горелок тепловой мощностью свыше 50 кВт. При работе автоматических горелок защитное выключение должно осуществляться: при погасании контролируемого пламени; прекращении подачи электроэнергии; снижении давления газа за основным запорным органом более чем на 30 % относительно номинального значения; недопустимых отклонениях контролируемых параметров тепловой установки; недостатке воздуха для горения; неполадках устройств продувки, отвода или рециркуляции продуктов сгорания. Защитное выключение должно сопровождаться сигналом. При защитном выключении автоматической горелки из-за прекращения подачи электроэнергии возобновление подачи энергии не должно вызывать самопроизвольного пуска горелки (за исключением блочных горелок с регулированием мощности от 0 до 100 % от номинальной, находящихся в рабочем состоянии, с выполнением полной программы пуска). Если горелки устанавливаются на воздухонагревателях, применяемых для воздушного отопления и вентиляции помещений, выработки теплоносителя для сушильных процессов или тепловых завес, то защитное выключение горелок в рабочем состоянии, должно предусматриваться также: при повышении температуры нагреваемого воздуха выше заданного значения; превышении давления продуктов сгорания над давлением нагреваемого воздуха в рекуперативных воздухонагревателях. Система контроля пламени должна обеспечивать защитное выключение горелки, если произойдет погасание контролируемого пламени, за время не более 2 с. Для горелок номинальной тепловой мощностью до 0,1 МВт, установленных в камерах горения, работающих под разрежением, время защитного отключения подачи газа в горелку при погасании пламени не должно превышать 30 с. При прекращении подачи электроэнергии от внешнего источника газовый автоматический запорный орган должен закрыться. Запорный орган должен закрываться без дополнительного подвода энергии от внешнего источника. Время от момента прекращения подачи энергии от внешнего источника до прекращения поступления газа через запорный орган не должно превышать 1 с. Устройство контроля пламени должно реагировать только на пламя контролируемой горелки и не должно реагировать на посторонние источники теплоты и света (раскаленная футеровка, освещение и т.д.). При неисправности устройства контроля пламени или нарушении в линиях связи между чувствительным элементом и вторичным прибором устройства контроля пламени при розжиге или работе горелки должно произойти защитное выключение горелки. Группу горелок допускается оснащать одним устройством контроля пламени в случае, если наличие пламени горелки, оснащенной устройством контроля пламени, обеспечивает розжиг и в других горелках группы. Газовые горелки номинальной тепловой мощностью до 0,35 МВт должны быть оснащены одним газовым автоматическим запорным органом; мощностью свыше 0,35 до 2 МВт — двумя газовыми автоматическими запорными органами; свыше 2 МВт — двумя газовыми автоматическими запорными органами и автоматическим органом контроля утечки газа, установленным между ними и связанным с атмосферой. При работе на тепловом агрегате группы горелок с общим подводом газа, суммарная тепловая мощность которых находится в пределах 0,35...2,0 МВт, допускается один из двух автоматических запорных органов устанавливать общим для всех горелок. Работоспособность автоматики горелок должна быть обеспечена при отклонениях питающего напряжения электрического тока от +10 до -15 % от номинального. Конструктивные требования. Присоединение горелки к трубопроводам для подвода топлива и распыливающей среды (при необходимости) должно быть разъемным, исключать утечку. Конструкция горелки должна обеспечивать возможность очистки или замены сопла, завихрителя, форсунки без разборки подвода газообразного топлива и демонтажа горелки. Ремонтные и смотровые лючки горелки должны надежно закрываться. Горелки должны быть оснащены блокировкой, не допускающей возможности их включения в открытом положении и осуществляющей их отключение при выдвижении или извлечении в процессе работы. Система топливораспределения горелки не должна допускать утечки газа. Горелка, розжиг которой осуществляется при помощи переносного запального устройства, должна иметь отверстие, позволяющее безопасное введение запального устройства. Допускается розжиг горелки проводить через отверстие камеры горения теплового агрегата. Конструкция горелки должна обеспечивать возможность визуального наблюдения за пламенем. Конструкции горелок с принудительной подачей воздуха, предназначенных для печных агрегатов, должны быть выполнены из материалов, допускающих работу на подогретом воздухе температурой не менее 300 °С. Требования безопасности. Горелки в части общих требований безопасности должны соответствовать ГОСТ 12.2—2003. Предельно допустимые шумовые хар-ки горелок даны в приложении. Температура поверхностей элементов горелок, предназначенных для ручного управления, не должна превышать 45 °С при изготовлении из неметаллических материалов и 40 °С — при изготовлении из металлов. Рекомендуемые значения скоростей для горелок типа «труба в трубе» представлены в таблице приложения. Электрическое оборудование горелки должно питаться от одного источника электроэнергии и выключаться при помощи одного выключателя. Горелки номинальной мощностью более 0,12 МВт должны разжигаться при пусковой мощности, не превышающей 50 % номинальной. Горелки номинальной мощностью более 0,1 МВт должны разжигаться запальным устройством или запальной горелкой (переносной или стационарной). Мощность запальной горелки должна быть не более 5 % номинальной мощности основной горелки, 10 % ее пусковой мощности и не превышать 0,12 МВт. Автоматические и полуавтоматические горелки, пусковая мощность которых превышает 0,4 МВт, должны быть оснащены стационарной запальной горелкой. Группа горелок с ручным управлением может быть оснащена общим переносным запальным устройством или запальной горелкой. Подвод топлива к переносной запальной горелке должен быть независим от подвода топлива к основной горелке и оснащен самостоятельным запорным органом, управляемым вручную. Тепловая мощность стационарной запальной горелки непрерывного действия не должна превышать 5 % номинальной тепловой мощности основной горелки. Тепловая мощность переносной запальной горелки не должна превышать 30 кВт. Для розжига основной горелки применение электрического запального устройства запальной горелки не допускается. Группу горелок с ручным управлением допускается оснащать одной стационарной запальной горелкой, если наличие пламени основной горелки, оснащенной запальной горелкой, обеспечивает зажигание пламени других горелок группы. Конструкция горелок с принудительной подачей воздуха должна предусматривать возможность продувки камеры горения перед розжигом. Горелки, в которые трубопроводом подается предварительно подготовленная горючая смесь, должны быть оснащены преградителями огня. Горелки должны быть оборудованы штуцерами для присоединения приборов, измеряющих давление газа перед горелкой, а горелки с принудительной подачей воздуха — дополнительно штуцерами для присоединения приборов, измеряющих давление воздуха перед горелками или в корпусе горелки. Штуцеры могут быть установлены на трубопроводах, принадлежащих непосредственно горелке, и на подводящих трубопроводах. Во всех случаях штуцеры располагают после последнего по ходу газа (воздуха) запорного или регулирующего органа. Группу горелок допускается оснащать одним штуцером для измерения давления газа и одним штуцером для измерения давления воздуха. Конструкция автоматических газовых горелок должна обеспечивать возможность измерения: давления газа за основным запорным органом и после последнего по ходу газа регулирующего органа горелки; давления воздуха после последнего по ходу воздуха регулирующего или запорного органа. Измерение давления газа допускается заменять измерением расхода газа. Конструкция горелки должна предусматривать продувку камеры горения до открытия крана на трубопроводе подвода газа. Требования по рациональному использованию газа. Газовые горелки при номинальной тепловой мощности должны обеспечивать коэффициент избытка воздуха, не превышающий значений 1,05... 1,15. При работе горелок в системах отопления тепловых агрегатов, предусматривающих многостадийное (ступенчатое) сжигание топлива, значения коэффициентов избытка воздуха следует относить к выходному сечению камеры горения теплового агрегата (за вычетом присосов). Допустимое увеличение коэффициента избытка воздуха в диапазоне рабочего регулирования мощности (за исключением пусковых режимов) не должно превышать 0,2. Потери теплоты от химической неполноты сгорания на выходе из камеры горения теплового агрегата или установки в диапазоне рабочего регулирования горелки не должны быть более 0,4 %. Требования по охране окружающей среды. Содержание оксида углерода в продуктах сгорания в пересчете на сухие неразбавленные продукты сгорания (при α = 1,0) не должно превышать на выходе из камеры горения 0,05 об. % и в контролируемом сечении за видимой длиной факела при температуре продуктов сгорания не более 1400 °С. Содержание оксида углерода в продуктах сгорания для горелок, предназначенных для соответствующих котлов, предельные нормы концентраций оксида азота (NO) в продуктах сгорания для газогорелочных устройств различных по назначению и конструктивному оформлению теплотехнологических агрегатов, соотношение между единицами измерения концентрации NO регламентируются стандартами. Требования надежности. Средний ресурс горелок до капитального ремонта (для ремонтнопригодных горелок) и до списания (для неремонтнопригодных горелок) должен быть по жаростойкости не менее 18000 ч. Электрические элементы автоматики должны в условиях, близких к эксплуатационным, при напряжении, равном 110% номинального значения, выдерживать не менее 100 000 циклов включения и выключения. Вероятность безотказной работы устройства контроля пламени — не менее 0,92 за 2000 ч.
Приложение к лекции 11.
Предельно допустимые шумовые характеристики горелок должны соответствовать значениям: Уровни звукового давления, дБ............... 107 95 87 82 78 75 73 71 69 Октавные полосы со среднегеометрически- ми частотами, Гц....... 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 При этом уровень звука и эквивалентный уровень звука составляет 80 дБ.
Лекция 12 И взаимозаменяемость газов Заменяемые газы. Применение в системах газоснабжения газогорелочных устройств и газового оборудования, разработанных для природных и сжиженных газов, предназначенных в качестве топлива для промышленного и коммунально-бытового использования, определяемых ГОСТ 5542—87 и ГОСТ 20448—90, на других газах (коксовый, доменный, смешанный и т.д.) требует их пересчета и проверки данных устойчивой работы. Это, в первую очередь, относится к импортному газовому оборудованию, разработанному для газов, используемых в этих странах. Данное газогорелочное устройство может оказаться непригодным для работы на другом газе, поэтому потребуется переделывать горелки и проводить другие работы по перестройке оборудования. Проблема заменяемости газов является весьма актуальной. Заменяющими называются такие газы, которые можно сжигать в газовых горелках вместо первоначально предусмотренных без нарушения нормальной работы горелок и изменения их конструкции. Газы, даже с одинаковой теплотой сгорания, не являются еще полностью взаимозаменяемыми. Они могут отличаться по элементному составу, плотности, количеству воздуха, необходимого для полного сгорания, количеству продуктов сгорания и удельной теплоте, максимальному содержанию СО2 в продуктах сгорания, максимальной температуре пламени, пределам воспламеняемости, скорости распространения пламени, размеру пламени и т.п. Все эти свойства оказывают существенное влияние на форму и особенности пламени, а также на процесс горения. Если просто заменить один газ другим, то в большинстве случаев заменяющий газ или совсем не будет гореть в данных горелках или вызовет серьезные неполадки. В этом случае необходимо конструктивное изменение горелок, связанное с большими материальными затратами и трудностями. Нельзя считать заменяющими и такие газы, которые горят в горелках, но недостаточно хорошо, что ведет к существенному изменению тепловой мощности и формы пламени. Появляются проскоки и отрыв пламени от горелки, увеличивается время сгорания газа, горение становится неполным, выделяется CO. Качество работы газовых горелок определяется: • постоянством тепловой мощности; • устойчивостью горения, характеризующейся нижней границей — проскоком пламени и верхней границей — отрывом пламени; • полнотой сгорания (наличием желтых языков — желтых вершин пламени); • экономичностью сжигания (постоянство теплового КПД). Заменяющий газ должен обеспечить сохранение постоянными этих характеристик горелок, установленных для данного газа. Это важно не только для экономичности работы горелок, но и для безопасности их эксплуатации. Требование экономичности сжигания газа зависит от предыдущих условий, поэтому при определении заменяемости газов на них и сосредоточивают основное внимание. Принцип заменяемости газов. На качество процесса горения, форму и особенности пламени влияет каждое из следующих свойств заменяемых газов: состав, теплота сгорания, плотность, количество воздуха или кислорода, необходимого для сгорания газа, максимальная температура пламени, скорость распространения пламени и т.д. Все эти свойства Не могут быть одинаковыми у заменяемых газов, поэтому заменяемый газ, имея отклонения в перечисленных свойствах в определенных пределах, должен удовлетворять условиям, обеспечивающим нормальную работу горелок. Для газогорелочных устройств с раздельной подачей газа и окислителя, предназначенных для пламенной обработки материалов и изделий, эти условия сводятся к следующим: постоянство величины удельной эффективной мощности пламени; стабильность горения, характеризуемая границами отрыва и проскока пламени; полнота сгорания. Удельной эффективной мощностью пламени называется количество теплоты, вводимое в единицу времени на единицу поверхности нагреваемого изделия. Наибольшее влияние на удельную эффективную мощность пламени оказывают соотношение окислителя и горючего газа в смеси, а также расход горючего газа. Для заменяемого (индекс г1) и заменяющего (индекс г2) газов при постоянном значении Q можно получить коэффициент замены
где ΔT — температурный перепад между пламенем и требуемой температурой воздействия на материал, mпс — масса отдельных компонентов продуктов сгорания, кг; cпс — удельная массовая теплоемкость отдельных компонентов продуктов сгорания при температуре пламени, кДж/(кг К). Однако этот метод является для практических расчетов несколько сложным. Расход газа-заменителя можно определить исходя из теплопроизводительности газогорелочного устройства. Критерием, характеризующим заменяемость газов по тепловой нагрузке, является число Воббе:
где Qн — низшая теплота сгорания газа, ρотн — относительная плотность газа по воздуху. Газы являются взаимозаменяемыми в достаточно широких пределах и газогорелочные устройства не требуют никаких переделок при условии, если
где W01, W02 — число Воббе для заменяемого и заменяющего газов; kз — коэффициент замены газов.
Приложение к лекции 12
Лекция 13 Лекция 1 Промышленные системы газоснабжения Промышленные и коммунальные предприятия получают газ от городских распределительных сетей с.д. и в.д. Предприятия с малыми расходами газа (50 ÷ 150 м3/ч) можно присоединять также и к сетям н.д. Оптимальный вариант присоединения в этом случае должен быть обоснован технико-экономическим расчетом. Крупные промышленные предприятия и ТЭЦ присоединяют с помощью специальных газопроводов к ГРС или к МГ. Промышленные системы газоснабжения состоят из следующих элементов: 1) ввод газопроводов на территорию предприятия; 2) межцеховые газопроводы; 3) внутрицеховые газопроводы; 4) регуляторные пункты (ГРП) и установки (ГРУ); 5) пункты измерения расхода газа (ПИРГ); 6) обвязочные газопроводы агрегатов, использующих газ. Газ от городских распределительных сетей поступает в промышленные сети предприятия через ответвления и ввод. На вводе устанавливают главное отключающее устройство, которое следует размещать вне территории предприятия в доступном и удобном для обслуживания месте, максимально близко к распределительному газопроводу, но не ближе 2 м от линии застройки или стены здания. Для газоснабжения промышленных предприятий проектируют тупиковую разветвленную сеть с одним вводом. Только для крупных предприятий, не допускающих перерыва в газоснабжении ГЭС и ТЭЦ, применяют кольцевые схемы сетей с одним или несколькими вводами. Транспортирование газа от ввода к цехам осуществляется по межцеховым газопроводам, которые могут быть подземными и надземными. Выбор способа их укладки зависит от территориального расположения цехов, характера сооружений, по которым предполагается прокладка газопроводов, насыщенности проездов подземными сооружениями. Надземная прокладка предпочтительнее по сравнению с подземной: исключается подземная коррозия газ-ов; менее опасны утечки газа, так как вытекающий газ рассеивается в атмосфере; утечки легче обнаружить и устранить; проще эксплуатировать и осуществлять наблюдение за состоянием газ-ов. При использовании в качестве опор для газ-ов существующих колонн, эстакад, стен и покрытий зданий надземная прокладка экономичнее подземной. В конечных точках межцеховых газ-ов следует предусматривать продувочные газопроводы. Некоторые схемы промышленных систем предусматривают проектирование центрального ГРП, который снижает и регулирует давление газа в межцеховых газопроводах. В этом случае в ЦГРП устанавливают и пункты измерения расхода газа (ПИРГ). В межцеховых газ-дах, как правило, поддерживают с.д. и только у мелких потребителей — н.д. В.д. применяют там, где оно необходимо для газоиспользующих агрегатов. На вводе газ-да в цех снаружи или внутри здания устанавливают отключающее устройство. Внутрицеховые газ-ды прокладывают по стенам и колоннам в виде тупиковых линий. Необходимость кольцевания внутрицеховых газ-дов может возникнуть лишь для особо важных промышленных цехов. На ответвлениях к агрегатам устанавливают главные отключающие устройства. Газ-ды пром. предприятий и котельных оборудуют специальными продувочными трубопроводами с запорными устройствами. Отводы к продувочным трубопроводам предусматривают от последних участков внутрицеховых газ-дов и от каждого газ-да агрегата перед последним по ходу газа отключающим устройством. Давление во внутрицеховых газ-дах определяется давлением газа перед горелками. В случае установки перед агрегатами РД давление во внутрицеховых газ-дах может существенно превосходить необходимое давление перед горелками. Основное отличие принципиальных схем промышленных систем газоснабжения заключается в принятых давлениях газа в межцеховых газопроводах, газ-дах перед горелками агрегатов, а также в расположении ГРП, установок и наличии РД перед агрегатами. При решении вопроса о выборе схемы следует учитывать давление газа в городских распределительных газ-дах в месте присоединения предприятия; необходимое давление газа перед газовыми горелками в отдельных цехах; территориальное расположение цехов, потребляющих газ; расход газа цехами и режим его потребления; удобство обслуживания и экономическую эффективность. В зависимости от конкретных условий проектирования используют принципиальные схемы одноступенчатые и двухступенчатые (рис. 9.1). Одноступенчатые промышленные системы. Схема промышленной системы газоснабжения в случае непосредственного присоединения к городским сетям низкого давления показана на рис. 9.2. Данную схему проектируют для небольших коммунальных и промышленных предприятий. Это объясняется, во-первых, малой пропускной способностью сетей низкого давления, а во-вторых, тем, что переменный режим потребления газа предприятием будет отрицательно сказываться на режиме давлений у газовых приборов жилых зданий, присоединенных к той же сети низкого давления. Расход газа предприятием измеряют в центральном пункте для учета потребления газа в цехах и зданиях. При необходимости учета расхода газа отдельными цехами или агрегатами следует предусматривать дополнительную установку газовых счетчиков или расходомеров. Для небольших предприятий, состоящих из двух цехов, и при условии незначительного потребления газа одним из них допускается учитывать расход газа по цехам без общезаводского учета (см. рис. 9.2). Расчетные расходы в промышленных газопроводах определяют исходя из номинальных нагрузок газоиспользующих агрегатов и коэффициента одновременности их работы k 0. Значение k 0 определяется технологическим режимом работы агрегатов и числом агрегатов, присоединенных к данному участку газопровода. Скорость газа в газопроводах принимают равной 25 ÷ 30 м/с, так как при больших ее значениях возникают шум, эрозия металла, а при неблагоприятной конфигурации — и вибрация трубопроводов. Двухступенчатая схема промышленной системы газоснабжения показана на рис. 9.4. По этой схеме промышленное предприятие присоединено к городскому газ-ду в.д. через заводской ГРП. В ГРП давление газа снижается до среднего, которое необходимо для цехов №2 и 4. Эти цехи присоединены непосредственно к межцеховому газ-ду. Для цехов №1 и 3 требуется н.д., и они присоединены через ГРУ. Внутрицеховые газопроводы имеют продувочные линии. ПИРГ расположен в заводском ГРП. Такая схема является комбинацией схем I-3 и II-3 (см. рис. 9.1). При гидравлическом расчете данной схемы сначала определяют давление после заводского ГРП исходя из режима заводской сети с.д. при известном номинальном давлении перед горелками с.д. Перепад давления между городскими и промышленными сетями распределяют между ответвлением к пром. предприятию и ГРП таким образом, чтобы их суммарная стоимость была минимальной. Давление после ГРУ находят исходя из режима работы внутрицехового газ-да и давления газа перед горелками низкого давления. ГРУ подбирают на перепад между давлением в межцеховых газопроводах с.д. и необходимым давлением после ГРУ. Значение расчетного перепада в межцеховых газопроводах (см. рис. 9.4) является небольшим, что приводит к увеличению стоимости трубопроводов. Вместе с тем некоторые цехи не имеют ГРУ, что снижает стоимость системы. Однако для пром. предприятий с компактным расположением цехов и стабильным режимом работы агрегатов указанные недостатки не имеют существенного значения и такая схема может оказаться более выгодной. Схема промышленной системы газоснабжения с межцеховыми газопроводами, непосредственно присоединенными к городской сети с.д. (менее 0,3 МПа), показана на рис. 9.5. Эти газопроводы вводят в каждый цех, где в ГРУ давление снижается до необходимого. Из ГРУ газ поступает только в сети данного цеха. Расход газа учитывается в центральном ПИРГе, а также в каждом цехе. Центральный ГРП отсутствует, а межцеховые газопроводы находятся под давлением городской распределительной сети. Эта схема является комбинацией схем II-1 и II-2 (см. рис. 9.1). Эта схема отличается меньшей стоимостью межцеховых газ-ов, но дополнительными расходами на сооружение центрального ПИРГ и дополнительных ГРУ. Она имеет экономические преимущества для пром. предприятий, у которых цехи расположены на далеко друг от друга. Окончательные выводы об экономической эффективности схем промышленных систем газоснабжения можно сделать после технико-экономического расчета. По внутрицеховым газопроводам транспортируется газ по цеху от ввода до агрегатов. В большинстве случаев такие газопроводы проектируют тупиковыми. Кольцевание внутрицеховых газопроводов применяют только в особо ответственных цехах. Принципиальная схема внутрицехового газопровода среднего или низкого давления с ПИРГ показана на рис. 9.6. Такую схему применяют для цехов, получающих газ от центральных ГРП или непосредственно от сетей низкого давления. Расход газа измеряют двумя параллельно соединенными газовыми счетчиками. Приложение к лекции 1.
I. Одноступенчатые системы газоснабжения (рис. 9.1): а) при непосредственном присоединении предприятий к городским распределительным сетям низкого давления (I-1); б) при присоединении промышленных объектов к городским сетям через центральный ГРП и с низким давлением в промышленных газопроводах (I-2); в) при присоединении промышленных объектов к городским сетям через центральный ГРП и со средним давлением в промышленных газопроводах (I-3). II. Двухступенчатые системы (см. рис. 9.1): а) при непосредственном присоединении промышленных объектов к городским сетям среднего давления цеховыми ГРУ и с низким давлением в цеховых газопроводах (II-1); б) при непосредственном присоединении промышленных объектов к городским сетям среднего давления цеховыми ГРУ и со средним давлением в цеховых газопроводах (II-2); в) при присоединении к городским сетям через центральный ГРП и со средним давлением в межцеховых газопроводах, цеховыми ГРУ и с низким давлением в цеховых газопроводах (II-3); г) при присоединении к городским сетям через центральный ГРП и со средним давлением в межцеховых газопроводах, цеховыми ГРУ и со средним давлением в цеховых газопроводах (II-4). У средних и крупных предприятий агрегаты в отдельных цехах обычно оборудуют горелками, которые работают на различных давлениях. В связи с этим при проектировании возникает необходимость в комбинации приведенных принципиальных схем. Так, часто проектируют промышленную систему газоснабжения с центральным ГРП и ГРУ только у отдельных цехов. Такую систему получают путем комбинации схем I-3 и II-4.
Из городской распределительной сети низкого давления (ГГНД) газ через задвижку 1 поступает в межцеховой газопровод 2. У небольших предприятий протяженность межцеховых газопроводов обычно невелика, поэтому на ответвлениях от основного газопровода к цехам отключающие устройства можно не устанавливать. Для продувки межцеховых газопроводов в конце ответвлений предусматривают продувочные свечи. На цеховых вводах устанавливают отключающие устройства. Место установки должно быть доступно для обслуживания, осмотра и ремонта арматуры и обеспечивать возможность быстрого отключения цехового газопровода. При расположении задвижек или кранов на высоте более 2 м устраивают площадки из несгораемых материалов с ограждениями и лестницами или предусматривают дистанционный привод. На ответвлениях установлены главные отключающие устройства. К последним участкам цеховых газопроводов присоединяют продувочные линии 9 с отключающими кранами 8, а также штуцеры с кранами и пробками для отбора пробы газа. В продувочные линии 9 включены продувочные трубопроводы, присоединенные к газопроводам агрегатов перед последним по ходу газа отключающим устройством, перед горелками.
Лекция 2 |
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-08; Просмотров: 351; Нарушение авторского права страницы
, Поэтому для расчета газовых смесей используют мольные (объемные) доли и массовые доли. Расчетные формулы:
.
.
, знак ±, т.к. можно судить по изменению конц. любого в-ва.
;
;
.
.
, где k0 — множитель, который в первом приближении принимают постоянным, не зависящим от температуры; Е — энергия активации в кДж/кмоль; R = 8,315 — газовая постоянная в кДж/(кмоль×град); Т — абсолютная температура, К.
Калориметрическая температура горения определяется по формуле 
При ее определении учитывается физическая теплота свежей горючей смеси Qф. В отличие от определения жаропроизводительности калориметрическая температура может быть определена при сжигании топлива в адиабатических условиях, без учета диссоциации с избытком окислителя.
, где ηпр — пирометрический коэффициент, который изменяется в пределах 0,7...0,95 для различных топочных устройств.
Различают два вида пламени: ламинарный и турбулентный.
Коэффициенты рабочего регулирования горелки должны соответствовать значениям, приведенным в таблице приложения. Коэффициент предельного регулирования горелки Кпр.р — отношение максимальной тепловой мощности к ее минимальной тепловой мощности: 
