Высокая температура - продукт - сгорание
Cтраница 4
 |
Радиационный конвективный пароперегреватель. [46] |
Пароперегреватель предназначен для повышения температуры пара, поступающего из испарительной системы котла. Он является одним из наиболее ответственных элементов котельного агрегата. С повышением параметров пара тепловосприятие пароперегревателей возрастает до 60 % всего тепловосприятия котлоагре-гата. Стремление получить высокий перегрев пара вынуждает располагать часть пароперегревателя в зоне высоких температур продуктов сгорания, что, естественно, снижает прочность металла труб. [47]
Предохранительные мембраны могут тормозить развитие детонации и способствовать разгрузке трубопровода от давления в том случае, если мембраны будут срабатывать только позади распространяющегося фронта пламени. Этого можно добиться применением принудительно разрушаемых мембран, срабатывающих, например, по сигналу оптических датчиков, реагирующих на пламя. Еще более просто и достаточно надежно можно обеспечить взрывозащиту трубопроводов, располагая по их длине мембраны из легкоплавкого или быстросгорающего материала, например из полиэтилена. Такие мембраны должны выдерживать достаточно высокое давление с тем, чтобы они не срабатывали от сжатия газа впереди пламени, а срабатывали лишь после его прохождения в результате воздействия высокой температуры продуктов сгорания. Однако этот способ взрывозащиты трубопроводов, как, впрочем, и все другие, еще в достаточной мере не опробован, и каждый конкретный случай требует специального изучения, а иногда и экспериментальной проверки. [48]
Сгорание углеродсодержащих смесей с большим избытком горючего сопровождается сажеобразованием. До недавнего времени [.119] вопрос об их состоянии равновесия оставался открытым; было неясно, какие компоненты могут практически содержаться в равновесных продуктах сгорания. Реальный состав системы определяют следующие альтернативные соображения. При температурах не выше 2000 К и атмосферном давлении равновесное содержание свободных радикалов ( СН, С2 и др.), атомарного углерода, непредельных углеводородов и других эндотермических продуктов пренебрежимо мало. Более же высокие температуры продуктов сгорания ( без предварительного подогрева) возможны только для исходного состава, достаточно близкого к стехиометрическому, для которого равновесное содержание окисляющихся продуктов мало при любой температуре. [49]
Сгорание углеродсодержащих смесей с большим избытком горючего сопровождается сажеобразованием. До недавнего времени [1119] вопрос об их состоянии равновесия оставался открытым; было неясно, какие компоненты могут практически содержаться в равновесных продуктах сгорания. Реальный состав системы определяют следующие альтернативные соображения. При температурах не выше 2000 К и атмосферном давлении равновесное содержание свободных радикалов ( СН, С2 и др.), атомарного углерода, непредельных углеводородов и других эндотермических продуктов пренебрежимо мало. Более же высокие температуры продуктов сгорания ( без предварительного подогрева) возможны только для исходного состава, достаточно близкого к стехиометрическому, для которого равновесное содержание окисляющихся продуктов мало при любой температуре. [50]
 |
Газовая горелка с открытым пламенем. [51] |
Радиационные смесительные горелки наиболее совершенны и экономичны. Газо-воздушная смесь подается в корпус горелки и сжигается в камере, образуемой примыкаемыми друг к другу фасонными блоками. Продукты сгорания, омывая вогнутую поверхность блока, нагревают его до температуры 1100 - 1200 С, при которой наступает тепловое излучение. Мощный поток инфракрасных лучей, испускаемых радиационной поверхностью огнеупорного блока, и высокая температура продуктов сгорания обеспечивают высококачественное опаливание. [52]
Температуры тешюотдатчика и рабочего тела, например в паросиловых установках, существенно различны, так как ни свойства рабочего тела, ни свойства конструкционных материалов не позволяют довести температуру рабочего процесса до температуры продуктов сгорания топлива. Использование теплоты отходящих продуктов сгорания для подогрева топлива и предварительного подогрева рабочего тела дает возможность повысить эффективность применения выделяющейся при сгорании топлива теплоты. Перспективно ( во всяком случае в паросиловых установках) использование горячих продуктов сгорания, после того как с их помощью завершен нагрев основного рабочего тела, в качестве вторичного рабочего тела в дополнительном цикле ( как это осуществляется в парогазовых установках) или применение бинарных циклов с использованием в верхнем цикле оптимального высокотемпературного рабочего тела. В этом случае горячие газы вначале поступают в рабочий канал МГД-генератора, где кинетическая энергия потока преобразуется в электрическую энергию. На выходе из канала газы направляются в основную энергетическую установку, где отдают теплоту рабочему телу. Кроме использования МГД-генератора возможно создание термоэмиссионной надстройки. Целесообразным представляется также использование высоких температур продуктов сгорания для осуществления высокотемпературных химических реакций, в частности для получения водорода из водяного пара. [53]
Поэтому высокоскоростные сжимаемые потоки взвесей в большинстве публикаций не рассматривались, за исключением работ, связанных с характеристиками ракетных двигателей на твердом топливе. Как правило, твердое топливо содержит алюминий, используемый главным образом для стабилизации процесса горения. Это является наиболее важным условием, определяющим точность и надежность управляемых снарядов, в которых обычно используются ракетные двигатели на твердом топливе. До 40 % веса продуктов сгорания в таких ракетах составляют мелкие конденсированные частицы. Ясно, что эти частицы ( в основном алюминиевые) не могут совершать работу расширения и вызывают потери тяги ракетного двигателя, связанные с их ускорением в процессе расширения. Диаметр частиц обычно составляет - 1 мкм, но может существенно меняться. В камере сгорания размер частиц может составлять всего 0 1 мкм, но вследствие взаимных столкновений возможно укрупнение частиц до 2 - 5 мкм на выходе из сопла. Это обусловливается сильной агломерацией частиц при взаимных столкновениях в условиях высокой температуры продуктов сгорания на выхлопе. Эрозия горловины ракетных сопл также представляет 4серьезную проблему [1], однако дополнительно образующиеся частицы незначительно влияют на характеристики ракетного двигателя. [54]
Страницы: 1 2 3 4