ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие сведения о горении топлива из "Промышленные парогенерирующие установки " Горючие элементы топлива при соприкосновении с кислородом окисляются. В качестве окислителя чаще всего используется атмосферный воздух. Окисление горючих элементов топлива может происходить с различной скоростью. При медленном окислении процесс протекает в области низких температур. Так, например, молодые твердые топлива под воздействием воздуха при длительном хранении медленно окисляются. При быстром окислении процесс протекает в области высоких температур и сопровождается свечением различной яркости. При сверхбыстром окислении происходит весьма сложный, специфичный процесс, называемый детонацией. [c.37] В промышленных огневых установках происходит процесс быстрого окисления горючих элементов топлива и развиваются высокие температуры. Этот процесс называют горением. В процессе горения сочетаются сложные физические и химические явления. Сложность физических и химических явлений заключается в том, что два вещества, совершенно устойчивые в молекулярном отношении, должны прореагировать между собой так, чтобы развились высокие температуры и образовалось новое вещество, тоже устойчивое в молекулярном отношении. Образовавшееся новое вещество называют продуктом сгорания. [c.37] В ходе химических реакций между топливом и окислителем образуются промежуточные вещества, которые находятся в неустойчивом состоянии в виде атомов, радикалов, окислов и перекисей с относительно большой степенью ионизации. Промежуточные вещества реагируют между собой и с поступающими молекулами топлива и окислителя. При этом создаются последовательные и параллельно разветвляющиеся цепи промежуточных реакций с образованием активных центров. Активными центрами называются вещества со свободными валентностями. [c.37] Активность промежуточных реагирующих веществ определяет скорость отдельных реакций. Если будет происходить перенакопление малоактивных комбинаций, то произойдет торможение или даже полное прекращение объемной химической реакции. В нормально работающих топочных устройствах скорости промежуточных реакций весьма значительны соответственно этому толщина фронта пламени мала. Фронт горения представляет собой тонкую оболочку объема, внутри которого происходят процессы, подготавливающие образование фронта пламени. [c.37] Возникновение горения возможно только после того, как произойдет воспламенение горючей смеси. Для этого необходимо, чтобы в горючей смеси появились активные центры и происходило их накопление. Время, необходимое для накопления активных центров, называется периодом индукции. По значению он соизмерим с временем протекания самой реакции. [c.38] Воспламенение горючей смеси может произойти самопроизвольно (самовоспламенение) или от постороннего источника (принудительное воспламенение). Самовоспламенение смеси происходит при повышении ее температуры до определенного значения, когда исходные молекулы, теряя устойчивость, способствуют возникновению активных центров. Механизм принудительного воспламенения такой же, как и самовоспламенения, но отличается тем, что в готовую или образующуюся горючую смесь вводится источник с высокой температурой (зажженный факел, раскаленное тело или электрическая искра). Если количество тепла, внесенное посторонним источником, достаточно для поддержания необходимого уровня температур, местное воспламенение способно самораспространяться по всему объему смеси. [c.38] Устройство, предназначенное для подачи и стабилизации фронта воспламенения готовой или образущейся горючей смеси, называется горелкой. Устройство, предназначенное для завершения процесса горения и изоляции его от внешних условий, называется топочной камерой. Система горелок в сочетании с топочной камерой называется топочным устройством или просто топкой. Непрерывный процесс подготовки, воспламенения и горения топлива осуществляется в горелке и топочной камере, через которые проходит поток топлива, воздуха и продуктов горения. [c.38] изучающая движение газовых потоков и их взаимодействие, называется аэродинамикой. Законы аэродинамики играют важную роль при изучении процесса горения. Кроме того, в топочной камере происходят процессы теплообмена между горящим топливом и ограждающими поверхностями. Таким образом, процесс горения зависит от большого числа различных факторов, взаимосвязанных и влияющих друг на друга. В зависимости от того, какие факторы являются определяющими, при горении различают две области протекания процесса кинетическую и диффузионную. [c.38] При протекании процесса горения в кинетической области определяющими горение являются химические явления температура и концентрация топлива или окислителя в горючей смеси. При горении в кинетической области время протекания процесса горения практически определяется временем, необходимым для завершения химических реакций. [c.38] Вернуться к основной статье