Стабилизация пламени с помощью туннелей и тел плохо обтекаемой формы
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Стабилизация пламени с помощью туннелей и тел плохо обтекаемой формы





Наибольшее распространение получила стабилизация пламени с помощью тоннелей и тел плохо обтекаемой формы, обеспечивающих возникновение зон с рециркуляцией раскаленных продуктов горения. На рис. Показана схема стабилизации пламени в тоннельной горелке:

1 – горелка;

2 – факел;

3 – туннель;

Газовоздушная смесь выходит из горелки в туннель и образует факел. Вследствие эжектирующего действия факела к его корню подсасываются раскаленные продукты горения, создается зона возвратного их движения, образуя устойчивый очаг зажигания. Если стенки тоннеля не раскалены, то увеличиваются потери тепла от продуктов горения в окружающую среду, их температура падает и они оказываются не способны поджечь горючую смесь, поэтому для повышения температуры стенок необходимо достаточно хорошо теплоизолировать камеру горения. Устойчивость горения в керамических тоннелях не нарушается при скоростях выхода газовоздушной смеси из горелки 100 м/с и более.

 

Принцип действия тел плохо обтекаемой формы близок к процессу стабилизации пламени в туннельных горелках. Различие в том, что в тоннеле зажигание горючей смеси осуществляется с периферии корневой части факела, а в осесимметричных стабилизаторах, раскаленные продукты горения циркулируют внутри газовоздушной струи. В этом случае потери тепла от продуктов горения в окр. среду отсутствуют, что улучшает условия воспламенения смеси.

 

Наилучший результат получается при размещении в потоке горючей смеси V-образных тел плохообтекаемой формы. Схема такого стабилизатора показана на рис.:

1 невоспламенившаяся смесь;

2 – зона воспламенения;

3 – зона завершения реакции горения;



4 – стабилизатор;

5 – горелка;

Воспламенение смеси происходит по периметру конического стабилизатора, вблизи которого поток заторможен, а позади циркулируют раскаленные продукты горения. Зона воспламенения в данном случае представляет замкнутое пространство.

 


Стадии процесса горения газа. Методы сжигания газа.

 

Процессы горения газа складываются из смесеобразования, подогрева газо-воздушной смеси до температуры воспламенения и стадии химической реакции горения.

τгор = τсм + τпод + τхим

τгор - общая продолжительность горения, секунды;

τсм, τподхим - продолжительность стадий смесеобразования, подогрева и химической реакции горения, секунды.

Время протекания химической реакции горения в факеле определяется по выражению:

τхим = 2*(( Тт - Тсм) / ( Тт – То) ) * а / uн2

Тт - теоретическая температура горения газа в °К,

Тсм - температура смеси перед фронтом пламени;

То - начальная температура смеси;

а - коэффициент температуропроводности пламени;

uн - нормальная скорость распределении пламени.

Время, необходимое для подогрева газо-воздушной смеси до температуры воспламенения:

τпод = а / uн2

Для полного завершения процесса горения газа или время пребывания элементарного объема газа в факеле горелки определяется по формуле:

τгор = hфак / wn

где hфак – высота факела, м

wn - скорость выхода смеси из головки горелки

Высота факела элементарной трубчатой горелки

hфак = R

R - радиус горелки , м

Тогда время, необходимое для смешения газа с воздухом:

τсм = τгор - τпод - τхим

Если принять за единицу времени τхим, то

τхим : τпод : τсм = 1: 20 : 10 000

 

Так как подогрев и реакции горения протекают весьма быстро , то основным фактором, лимитирующим действительность процесса горения является время, затрачиваемое на перемешивания газа и воздуха. от быстроты и качества перемешивания в горелки зависит скорость и полнота сгорания газа , длина и температура пламени. В зависимости от места и способа смесеобразования разделяются на диффузионный, кинетический и смешанный.

 

Все это – факельное сжигание. Существует понятие беспламенного сжигания. Это сжигание хорошо подготовленной и смешанной горючей смеси в порах или каналах раскаленного огнеупорного насадка, установленного на выходе из горелки (пламя есть – внутри, его невидно).

 

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.