ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основы теории горения топлива из "Промышленные печи " В настоящее время большое число промышленных печей является топливными печами, выделение тепла в них происходит в результате горения топлива. [c.33] Для топливных печей характерно образование при горении топлива пламени (или раскаленных газов), которое заполняет большую часть рабочего пространства и обеспечивает интенсивную теплоотдачу к нагреваемому металлу. [c.33] Процессы горения топлива могут быть разделены на гомогенные и гетерогенные. [c.33] Г омогенное горение происходит в объеме при смешении топлива и воздуха и характерно для газообразного топлива. [c.33] Промежуточное положение занимает горение жидкого топлива, в процессе которого происходит его испарение и крекинг, в результате чего образуется трехфазная система горючие газы, жидкость (капли) и твердый остаток. При сгорании всех этих компонентов горючие газы сгорают гомогенно, а жидкость (капли) и твердый остаток — гетерогенно. [c.33] В разработке современной теории горения и топочных процессов большая заслуга принадлежит советским ученым Н. Н. Семенову, Я- В. Зельдовичу, А. С. Предводителеву, Д. А. Франк-Каменецкому, Г. Ф. Кнорре, 3. Ф. Чуханозу и др. [c.33] Гомогенное горение. Процесс горения любого топлива разделяется на две стадии воспламенение и непосредственное горение. [c.33] Температура воспламенения зависит от природы топлива и условий теплообмена с окружающей средой и представляет собой практически ту самую низкую температуру, при которой начинается интенсивное горение. [c.34] Согласно тепловой теории воспламенения температура воспламенения соответствует состоянию, при котором система достигает теплового равновесия. При этом количество тепла, которое выделяется в системе в результате окисления топлива, равно количеству тепла, теряемому системой. Это равновесие может быть нарушено, в результате чего процесс замедлится и прекратится или, развиваясь, перейдет в горение. [c.34] Кроме тепловой теории, существует цепная теория воспламенения и горения, разработанная акад. Н. Н. Семеновым, Я. Б. Зельдовичем и др. [c.34] Следует отметить, что не всякая гомогенная смесь топлива и окислителя способна воспламеняться. Существуют определенные нижний и верхний пределы концентрации горючих га-зов в смеси с воздухом или кислородом, вне которых газовая смесь не воспламеняется. [c.34] рз — содержание отдельных горючих компонентов в смеси (в реальном топливе) в %. [c.34] Процесс собственно горения начинается тогда, когда достигнута температура воспламенения и скорость реакции равна значительной величине, что наблюдается после накопления тепловой энергии в течение так называемого периода индукции. В настоящее время установлено, что зона, в которой непосредственно протекает реакция горения (зона пламени), представляет собой очень тонкий слой, разделяющий продукты сгорания от исходной газовой смеси. [c.35] если температура исходной газовой смеси равна (фиг. 1), то воспламенение газа происходит в точке Тд, но до идет медленная химическая реакция, свойственная индукционному периоду. Быстрая химическая реакция протекает и заканчивается в короткой зоне между температурами Т, и Т причем толщина этой зоны 6р значительно меньше толщины тепловой дп зоны подготовки, и для метана, например, она составляет 6 = 6- Ю м. [c.35] Скорость горения зависит от определенных факторов, из которых главными являются температура подогрева смеси и давление. Предварительный подогрев горючей смеси существенно ускоряет процесс горения (фиг. 2), повышение же давления приводит к заметному уменьшению скорости горения. [c.35] Большое практическое значение имеет горение окиси углерода, водорода и углеводородов, особенно метана. [c.36] Горение газообразных компонентов предусматривает наличие необходимого контакта молекул горючего с молекулами окислителя, т. е. образование газо-воздушной (или газо-кисло-родной) смеси. Процесс смесеобразования топлива с воздухом всегда предшествует процессу горения. [c.37] При высоких температурах, имеющих место на практике, сами реакции окисления протекают настолько быстро, что скорость всего процесса горения (смесеобразование + непосредственно горение) определяется длительностью протекания процесса смесеобразования. [c.37] Полная длительность протекания процесса горения в общем складывается из длительности смесеобразования Хсм и горения Тг, т. е. [c.37] Вернуться к основной статье