ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сжигание жидкого топлива из "Нагревательные устройства кузнечного производства " Из жидких топлив в кузнечных печах сжигается мазут, получивший широкое применение вследствие высокой теплотворности и удобства сжигания. [c.56] работающие на мазуте, компактнее печей, работающих на твердом топливе, и удобнее в эксплуатации. [c.56] Распыление мазута. Мазут сжигается в распыленном состоянии. Мелкие капли мазута, попадая в разогретое пространство печи, быстро испаряются п хорошо смешиваются с воздухом. Полученная таким образом горючая газообразная смесь легко воспламеняется, образуя при горении светящееся пламя с высоким теплоизлучением. Возможность хорошего смешения жидкого топлива с воздухом позволяет сжигать его с меньшим, чем твердого топлива, избытком воздуха (ов = 1,1 4-1,2) и высоким пирометрическим эффектом (высокая температура) чем мельче распыление жидкого топ.тива, тем больше его удельная поверхность (лг/кг). [c.56] Если распылить 1 кг мазута, который в нераспыленном состоянии имеет примерно поверхность, равную 0,065 м , на капельки диаметром 0,04 лш, то суммарная поверхность всех капелек будет равна 175 м , т. е. увеличивается более чем в 2500 раз. При большой удельной поверхности распыленного мазута интенсивнее протекает процесс его испарения при горении. [c.56] ДО 8 ат и выше. От давления воздуха зависит качество распыления мазута чем выше давление воздуха, тем мельче распыление. [c.57] Более тонкое распыление достигается форсунками высокога давления. Например, распыление мазута форсункой низкого давления при давлении воздуха 250 мм вод. ст. дает капельки диаметром 0,06 мм, а при распылении форсункой высокого давления (давлением воздуха 5 ат) образуются капельки диаметром 0,0003 мм, т. е. в 200 раз меньше. [c.57] Время испарения капелек мазута прямо пропорционально объему капелек и обратно иро-порционально величине их поверхности. Таким образом, прп распылении мазута форсункой высокого давления реакция горения протекает быстрее, следовательно, с более высоким пп-рометрпческим эффектом. [c.57] Увеличение скорости распылителя является весьма действенным средством для обеспечения тонкости распыления, но по мере возрастания скорости ее влияние иостепенно ослабевает. Скорость распылителя порядка 60—75 м сеп для форсунок низкого давления является наиболее целесообразной, ее и следует принимать. [c.57] Горение мазута. От форсунки зависит только качества распыления мазута, дальнейшее же горение и использование полученного при этом тепла зависит от устройства печи, ее состояния и от уменья обслуживать печь. Можно при наилучшей форсунке, но в плохой печи, или при небрежном и неумелом обслуживании получить плохое горение. Проследим, как протекает процесс горения распыленного мазута. Форсунка выбрасывает распыленный мазут в форме конусообразного потока (фиг. 19). Этот поток, состояш,ий из смеси мельчайших капелек мазута с воздухом, попадая в рабочее пространство печи, быстро прогревается, мазут испаряется, воспламеняется и сгорает, образуя пламя (факел). [c.57] Термический распад углеводородов при сжигании мазута — явление весьма нежелательное, так как образовавшийся при этом сажистый углерод может выделяться в грубом виде — в форме хлопьев, которые сгорают медленно, что приводит к потере от химической неполноты горения (коптяш,ее пламя) и понижению температуры в рабочем пространстве печи. [c.58] Средством, препятствующим термическому распаду углеводородов, является тонкое распыление мазута и подвод всего воздуха, необходимого для горения, в корень факела, т. е. необходимо создать условия для наиболее раннего полного смешения мазута с воздухом. [c.58] Улучшение процесса горения достигается также повышением турбулентности факела (завихрением) и предварительным подогревом воздуха и мазута. [c.58] На устойчивость горения факела оказывает влияние и форма форсуночного отверстия в стенке печи. Это отверстие следует делать расширяющимся внутрь печи, так как при цилиндрическом отверстии трудно добиться устойчивого горения, особенно при розжиге печи. Объясняется это тем, что горючая смесь выбрасывается форсункой с определенной скоростью, причем движущиеся сзади частички мазута воспламеняются от движущихся впереди горящих частичек. Таким образом, в горящем факеле форсунки имеют место два движения от сопла форсунки поступает смесь, а навстречу ей движется с определенной скоростью (скоростью воспламенения) пламя. В плоскости, где достигается равенство скоростей движения горючей смеси и пламени (на некотором расстоянии от насадки форсунки), начинается воспламенение смеси и устанавливается фронт устойчивого горения. [c.58] Скорость воспламенения, а следовательно, и устойчивость горения мазута зависят не только от качества распыления, но и от температуры в печи. При холодных стенках печи воспламенение горючей смеси будет происходить плохо следовательно, горение будет неустойчиво и горящий факел может оторваться от форсунки и затухнуть. Поэтому при розжиге нечи нужно принимать меры, обеспечивающие воспламенение горючей смеси, а именно растопку из щепы, пакли и пр. Понятно, что чем больше скорость истечения горючей смеси и чем меньше скорость воспламенения, тем дальше от сопла форсунки происходит горение. Вот почему при розжиге печи, когда скорость воспламенения горючей смеси невелика, возможен отрыв факела от форсунки и его затухание. [c.58] Форсуночное отверстие целесообразно делать в специальном высокоогнеупорном блоке, закладываемом в стенку печи (см. прилож. 5). Применение специального блока создает условия для сохранения правильной формы форсуночного отверстия нри работе печп. Кроме того, блок можно быстро и удобно заменять при разгаре в нем форсуночного отверстия. [c.59] Длина факела. Скорость реакций горения мазута в основном определяет длину факела (пламени). Факел представляет собой путь горения топлива, поэтому его длина определяется произведением средней скорости движения горящих частиц топлива на время их горения. Скорость движения горящих частиц в факеле зависит от аэродинамических свойств факела, которые определяются диаметром сопла форсунки и скоростью распыления. [c.59] Плохое распыление топлива, недостаток воздуха или неправильная его подача (не весь воздух подается в корень факела) и невысокая температура замедляют горение и тем самым удлиняют факел. Для образования короткого факела необходимо тонкое распыление мазута, подвод всего воздуха в корень факела и подогрев воздуха и мазута. Длина факела во многом зависит от конструкции форсунки и давления распыливающего воздуха. [c.59] На фиг. 20 показаны схемы факела (пламени) различных форсунок низкого давления [11]. Длинное пламя дают ирямоструйные форсунки. В них струи воздуха и мазута идут параллельно, и лишь на расстоянии 1,5 м образуется область мелкого распыления, а полное горение достигается только на расстоянии, превышающем 2 м. Короткий факел пламени дают турбулентные форсунки, так как в них распыление происходит на расстоянии 100—200 мм от насадки, а благодаря завихрению горючей смеси горение завершается полностью на расстоянии 300—500 мм от насадки форсунки. Факел форсунок со встречными потоками занимает среднее место между факелами форсунок прямоструйных и турбулентных. [c.59] Анализ работы форсунок указанных типов позволяет сделать следующий вывод короткий факел образуется в результате интенсивного и полного сжигания мазута в небольшом объеме печного пространства. Форсунки, дающие короткий факел, целесообразно устанавливать у большинства кузнечных печей, имеющих сравнительно небольшие рабочие пространства. [c.59] Этим обеспечивается лучшее заполнение рабочего пространства печными газами и достигается более равномерный нагрев металла. [c.59] Вернуться к основной статье