Cтраница 2
Первый способ сжигания применительно к условиям, присущим печам, практически является бесфакельным и характеризуется быстротой воспламенения топливо-воздушной смеси. При быстром зажигании процесс горения смеси заканчивается в непосредственной близости от горелочного устройства и факел, как таковой, в рабочем пространстве печи не образуется. Примерами таких горелочных устройств являются инжекционные беспламенные и так называемые керамические горелки. При применении инжекционных горелок процесс горения заканчивается на поверхности огнеупорной кладки или внутри керамического канала горелки, в керамических горелках процесс горения заканчивается на поверхности излучающей керамической тарелки. Такой способ сжигания в дальнейшем мы будем называть поверхностным, поскольку процесс горения совершается в тонком слое вблизи поверхности или в небольшом топочном объеме, ограниченном огнеупорной поверхностью. [16]
Первый способ сжигания применительно к условиям, присущим печам, практически является бесфакельным и характеризуется быстротой воспламенения топливо-воздушной смеси. При быстром зажигании процесс горения смеси заканчивается в непосредственной близости от горелочного устройства и факел, как таковой, в рабочем пространстве печи не образуется. Примерами таких горелочных устройств являются инжекционные беспламенные и так называемые керамические горелки. При применении инжекционных горелок процесс горения заканчивается на поверхности огнеупорной кладки или внутри керамического канала горелки, в керамических горелках процесс заканчивается на поверхности излучающей керамической тарелки. Такой способ сжигания в дальнейшем мы будем называть поверхностным, поскольку процесс горения совершается в тонком слое вблизи поверхности или в небольшом топочном объеме, ограниченном огнеупорной поверхностью. Детальный анализ этого способа сжигания относится к теории тепловой работы топочных устройств, поэтому и на процессах в открытом факеле, образованном готовой смесью, мы остановимся только в той мере, в какой это необходимо для понимания процессов горения в момент смешения. [17]
Горение газа в керамических туннелях осуществляется следующим образом: топливный газ по трубопроводу поступает в сопло, помещенное внутри диффузора. Выйдя из сопла в диффузор ( инжектор) со скоростью 200 - 400 м / сек, газ подсасывает из атмосферы необходимое количество воздуха. Образовавшаяся смесь газа и воздуха поступает в распределительную камеру панельной горелки, откуда направляется в трубки туннельных керамических горелок. Если скорость поступления газовоздушной смеси в трубки тоннелей больше скорости распространения пламени ( имеющей противоположное направление), то сгорание происходит на выходе из трубок в туннелях. Если, наоборот, скорость распространения пламени больше скорости поступления газовоздушной смеси, то пламя проскакивает в распределительную камеру и происходит хлопок. [18]
Водородное горючее особенно привлекательно для бытового использования, когда основная масса горючего расходуется для получения тепла. Применение водорода для бытовых целей в значительной степени технически подготовлено. Водород легко и полностью окисляется при очень низких температурах на поверхности катализаторов. Известны и испытаны различные типы керамических горелок, в которых каталитический элемент состоит из пористой керамической пластины, под которой или внутри которой происходит горение водорода. При этих условиях температура горения настолько низка, что полностью исключает появление оксидов азота. [19]
В последнее время проведена работа по определению возможности изготовления как отдельных элементов, так и целиком барабанных горелок из термостойкой керамики. В результате испытаний установлено, что материалом целого ряда газовоздушных горелок может служить ура-литовая керамика. Срок службы горелок из керамики достаточно велик, если горелка не подвергается сильным механическим ударам. Простота изготовления и дешевизна материала должны быть отправными данными для широкого производства керамических горелок. [20]
Горение газа в керамических туннелях осуществляется следующим образом. Топливный газ по трубопроводу поступает в сопло, помещенное внутри диффузора. Выйдя из сопла в диффузор ( инжектор) со скоростью 200 - 400 м / с, газ инжектирует из атмосферы необходимое количество воздуха. Образовавшаяся смесь газа и воздуха направляется в распределительную камеру панельной горелки, откуда поступает в трубки туннельных керамических горелок. Если скорость подачи газовоздушной смеси в трубки туннелей больше скорости распространения пламени ( имеющего противоположное направление), топливо сгорает на выходе из трубок в туннелях. Если, наоборот, скорость распространения пламени больше скорости поступления газовоздушной смеси, пламя проскакивает в распределительную камеру и происходит хлопок. Для предотвращения разрушений керамических туннелей распределительную ( смесительную) камеру изготовляют цельносварной из металлического листа толщиной 4 - 5 мм. Благодаря высокой температуре стен туннелей ( 1000 - 1200 С) газовоздушная смесь полностью сгорает в туннеле горелки. [21]
Инжекционными горелками оборудуют водонагреватели, работающие на высококалорийных газах и в первую очередь на природных. Диффузионные горелки находят применение при сжигании низкокалорийных ( до 4000 ккал / м3) газов, в частности сланцевого, подземной газификации и др. Конструктивное исполнение горелок, а также материалы их изготовления могут быть самые разнообразные. Чаще всего горелки представляют собой коллектор с трубками, в которых высверлены отверстия для выхода газа. Находят применение также кольцевые горелки. Горелки могут изготовляться как из цветного ( латуни), так и из черного металла. Кольцевые горелки чаще всего отливают из чугуна. Возможно также изготовление керамических горелок. Качество горелок в первую очередь определяется равномерностью горения по всей площади, что в значительной степени обеспечивается условиями подсоса воздуха ( для и нжекционных горелок) и смешением его с газом. Желательно, чтобы подсос воздуха и регулировка сосредоточивались в одном месте, как у горелки 25, в. При эксплуатации нельзя допускать, чтобы отдельные отверстия разрабатывались больше других, так как это неизбежно приведет к неполному сгоранию и образованию копоти. [22]
Инжекционньши горелками - оборудуют водонагреватели, работающие на высококалорийных газах в первую очередь на природных. Диффузионные горелки находят применение при сжигании низкокалорийных ( до 4000 ккал / нм3) газов, в частности сланцевого, подземной газификации и др. Конструктивное исполнение горелок может быть самое разнообразное. Чаще всего горелки представляют собой коллекторе трубками, в которых высверлены отверстия для выхода газа. Находят применение также кольцевые горелки. Горелки могут изготовляться как из цветного ( латуни), так и из черного металла. Кольцевые горелки чаще всего отливают из чугуна. Возможно также изготовление керамических горелок. Качество горелок в первую очередь определяется равномерностью горения по всей площади, что в значительной степени обеспечивается условиями подсоса воздуха ( для инжекционных горелок) и смешением его с газом. При эксплуатации нельзя допускать, чтобы отдельные отверстия разрабатывались больше других, так как это неизбежно приведет к неполному сгоранию и образованию копоти. [23]