Сгорание газовых топлив

Сгорание газовых топлив [c.109]

Высокая температура продуктов сгорания, представляющих собой газовую смесь, и значительное уменьшение ее около стенок приводит к резкому изменению состава и свойств газа в пределах теплового пограничного слоя. При сгорании некоторых топлив в газовом потоке появляется конденсированная фаза— большое количество мелких твердых или жидких частиц, которые также влияют на процессы взаимодействия потока со стенкой. Некоторое влияние на теплообмен оказывают также форма проточной части сопла и его абсолютные размеры. Поверхность сопла обменивается теплотой с газовым потоком путем соприкосновения и излучения. [c.389]

При коэффициенте расхода воздуха а > 1 продукты а орания содержат дополнительный объем воздуха и влагу этого воздуха. Поэтому для твердого, жидкого н газового топлив расчет объема продуктов сгорания ведется по формулам, м /кг (м /м ) [c.242]

Лабораторные испытания выполняют на плоских, цилиндрических или трубчатых образцах в печах при определенных температурах, которые поддерживаются с точностью 5°С и фиксируются, в газовых средах, имитирующих состав продуктов сгорания энергетических топлив, или Б водяном паре. Размеры плоских и цилиндрических образцов должны соответствовать требованиям ГОСТ 6130-71. Грани образцов должны быть скруглены радиусом 1,5 мм, чтобы избежать скалывания по ним окисных пленок. При лабораторных испытаниях, имитирующих воздействие продуктов сгорания, на поверхности образцов периодически наносят золовые отложения. Эти отложения могут быть реальными, взятыми с парогенератора, или синтетическими, но близкими по составу к натуральным. При испытании в водяном паре необходимо во избежание подсоса воздуха поддерживать избыточное давление не менее 0,005 МПа (0,05 кгс/см ). Установки для проведения лабораторных испытаний разработаны ЦНИИТмаш и ЦКТИ. Продолжительность лабораторных испытаний должна составлять 5—10 тыс. ч с периодическим отбором образцов через определенные промежутки времени. [c.97]

Однако мазут пока еще не применяется для камер сгорания газовых или парогазовых турбин. Газообразное же топливо даже при высоком качестве его смешения с воздухом дает пламена с невысокой излучательной способностью. Именно поэтому для повышения излучательной способности газовых пламен (например, в мартеновских печах, а этот вид теплообмена в плавильных печах вообще является основным) производят подсвечивание газовых факелов путем ввода 20—25% мазута. В рассматриваемых же нами топочных устройствах (камеры сгорания газовых или парогазовых турбин) или в парогенераторах энергетического значения основными видами топлива пока являются газ или продукты газификации топлив, а для транспортных газотурбинных установок — керосин или дизельное топливо, т. е. те виды топлива, которые при хорошем смесеобразовании образуют только слабо светящиеся пламена. [c.30]

Чтобы обеспечить надежное воспламенение и наиболее полное и быстрое сгорание эмульсии при вводе ее в качестве горючего в реакционное пространство котла, печи, газогенератора, камеры сгорания газовой турбины или цилиндр дизеля, все эмульсии, приготовленные из тяжелых топлив, в том числе из керосина и дизельного топлива, должны быть только одного типа — вода — масло (В — М). Именно этот тип эмульсии обеспечивает ее надежное воспламенение, поскольку в каплях, образовавшихся при распыливании, вода находится внутри (дисперсная фаза), а само топливо — снаружи (дисперсионная среда). Применение такого типа эмульсий оправдало себя во всех процессах горения еще и по другой, не менее важной причине. [c.121]

Процессы горения топлив в присутствии некоторых сред имеют самостоятельное и не менее важное значение, чем процессы горения с участием различных сред. К этой категории относятся, например, процессы, протекающие в камерах сгорания газовых и парогазовых турбин. Как известно, в камерах сгорания ГТУ процесс горения топлив организован в присутствии больших избытков воздуха (в 3—4 раза выше стехиометрического расхода), который в этих условиях становится нейтральной теплопоглощающей средой. [c.142]

Выбор типоразмера каплеуловителя производится в соответствии с рекомендациями, изложенными в 3-4. В проекте мокрого золоуловителя с трубой Вентури должна быть предусмотрена защита газоходов после каплеуловителя от возможного коррозионного воздействия газовой среды. При мокрой очистке продуктов сгорания сернистых топлив пульпа по выходе из золоуловителя может выделять в воздух часть поглощенного из дымовых газов сернистого ангидрида. Поэтому при проектировании таких установок должны быть предусмотрены мероприятия, исключающие поступление этого газа в зольное или другие помещения. [c.95]

При испытании по всем категориям КПД котла определяется по обратному балансу. Марка, технический состав топлива (влажность, зольность, выход летучих, теплота сгорания) должны соответствовать расчетным или среднеэксплуатационным. При сжигании жидких и газовых топлив допустимо применять для определения тепловых потерь методику М. Б. Равича (см. гл. 4), не требующую отбора средних проб топлива. При сжигании твердого топлива эта методика не дает преимуществ, так как необходимость определения потерь теплоты с механической неполнотой сгорания требует отбора проб топлива и очаговых остатков ih их анализа. [c.6]

Диаграмма может быть использована для расчетов с продуктами сгорания углеводородных топлив. В газовых турбинах при- [c.57]

В практике очень редко используют однородные газы как рабочие тела. Чаще применяют смеси, состоящие из нескольких однородных газов. Каждый из газов, входящих в смесь, называют компонентом. Например, рабочим телом двигателей внутреннего сгорания и газовых турбин служат продукты сгорания различных топлив, представляющие собой смесь азота N2, углекислого газа СО2, окиси углерода СО, кислорода О2 и некоторых других газов. Продукты сгорания топлива в топках котельных установок также являются смесью тех же газов. Поэтому очень важно установить методы исследования газовых смесей и, в частности, необходимо знать уравнение состояния смеси. [c.23]

С точки зрения эксплуатации автомобильных и тракторных двигателей данная проблема решается повышением требований к качеству регулировки топливоподающей аппаратуры, систем и устройств смесеобразования и сгорания более широким применением газовых топлив, продукты сгорания которых обладают меньшей токсичностью, а также переводом бензиновых двигателей на газообразное топливо. [c.61]

Широкое применение газовых топлив, продукты сгорания которых обладают меньшей токсичностью, сложно, но более вероятно. [c.86]

Значения средних мольных теплоемкостей в интервале температур от О до С и внутренних энергий отдельных газов, входяш,их в состав газовой смесп, прп сгорании жидких топлив приведены в табл. 6 II 7. [c.52]

Газообразные топлива сгорают, не загрязняя двигатель. При их применении можно получать высокие мощности при малом расходе топлива. Вследствие очень высоких антидетонационных свойств газа становится возможным дальнейшее улучшение экономичности двигателей за счет увеличения степени сжатия. Продукты сгорания газообразных топлив не обладают неприятным запахом. Условия работы смазочного масла улучшаются настолько, что из опыта эксплуатации газовых двигателей стало понятно, насколько велико значение топлива в процессах старения картерных масел. В двигателях, работающих на газе, отсутствует разжижение масла топливом. Поэтому в таких двигателях можно и нужно применять масла с меньшей вязкостью. Следует принимать во внимание то, что при экономичной регулировке (т. е. при работе с некоторым избытком воздуха) раньше наступает сравнительно небольшое повышение вязкости масла. Свечи в таких двигателях всегда необычайно чисты, а срок службы свечей значительно больше, чем в двигателях, работающих на бензине. [c.127]

Во многих практически важных случаях высокотемпературные потоки могут содержать конденсированную фазу в виде мелких аэрозольных частиц. Конденсированная фаза в таком виде может, например, присутствовать в продуктах сгорания твердых топлив. Кроме того, частицы малых размеров могут попадать в поток горячего газа, обтекающего какую-либо поверхность, при разрушении этой поверхности. В некоторых случаях частицы искусственно вводятся в поток с различными целями для увеличения его проводимости, лучеиспускающей способности и т. п. Присутствие частиц определенных размеров в высокотемпературных газовых системах может существенно повлиять на концентрацию электронов вследствие ионизации атомов или молекул, фотоионизации или термической эмиссии электронов с поверхности частиц. [c.153]

В связи с этим в 1950—1952 гг. автором настоящей книги во Всесоюзном теплотехническом институте была выполнена работа по составлению таблиц [Л. 1], которые в отличие от таблиц [Л. 5] включали подробные термодинамические данные для ряда технически важных газов-и диаграммы для продуктов сгорания отдельных топлив, удобные для расчета процессов с газами и газовыми смесями произвольного состава. [c.3]

В газовой турбине можно осуществить цикл с более полным расширением газов и тем самым обеспечить больший термический к. п. д. В камерах сгорания газовых турбин можно использовать для сжигания различные сорта топлив. Газовые турбины, вследствие наличия только ротативно движущихся частей, могут работать при больших числах оборотов. [c.435]

Так как в реальных условиях для сгорания топлива в топочные устройства подают больше воздуха а > 1), т. е. с избытком, то продукты сгорания топлива содержат дополнительный объем влаги, вносимый избыточным воздухом. Поэтому для твердого, жидкого и газового топлив расчет объема продуктов сгорания ведется по формулам [м /кг м /м ] [c.361]

Для продуктов сгорания обычных топлив основными излучающими составляющими газовой смеси являются углекислый газ и водяные пары. [c.242]

Теплота сгорания жидкого топлива нефтяного происхождения, как было указано выше почти не изменяется в зависимости от его сорта. Поэтому индикаторный расход достаточно полно характеризует экономичность рабочего цикла двигателя. Теплота сгорания газообразных топлив, наоборот, колеблется в очень широких пределах поэтому удельный индикаторный расход газового топлива не показателен и вместо него обычно пользуются удельным индикаторным расходом теплоты [в ккал л. с. ч)] [c.181]

В практике чаще приходится встречаться не с чистыми газами, а с их механическими смесями одной из самых важных смесей является воздух, представляющий собой смесь азота и кислорода (с небольшой примесью аргона, углекислоты и водяного пара). Большое значение имеют такие газовые смеси, как природный газ (метан и другие углеводороды, углекислота, окись углерода и др.), продукты сгорания топлив (углекислота, азот, водяной пар и т. п.). [c.22]

Особенности рабочего процесса газовых ДВС определяются видом применяемого топлива. Одним из характерных свойств газа является его высокая детонационная стойкость. Октановые числа газообразных топлив, определенных по моторному методу, находятся в пределах 80—110, что позволяет делать газовые ДВС с высокой степенью сжатия. Большинство горючих смесей газообразных топлив с воздухом имеют более низкую теплоту сгорания, чем горючие смеси жидких топлив с воздухом. Следствием этого является уменьшение мощности двигателя при его переводе на газообразное топливо. Для повышения мощности увеличивают степень сжатия, применяют наддув двигателей, увеличивают частоту вращения и т. д. Газообразное топливо с воздухом образует более равномерную горючую смесь, что создает возможность двигателям с принудительным воспламенением работать с более высоким коэффициентом избытка воздуха а = 1,1 ч-1,4. [c.243]

В теплотехнических установках часто используются ив однородные газы, а их смеси. Примерами газовых смесей могут служить атмосферный воздух, состоящий из азота, кислорода, водяного пара и других компонентов продукты сгорания топлив, содержащие углекислый газ, азот, водяной пар и др. [c.99]

В технике в качестве рабочего тела часто используются газовые смеси. Например, продукты сгорания топлив являются смесью газов, они участвуют в работе газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания и т. д. Газовой смесью называется механическая смесь нескольких газов, химически не взаимодействующих между собой. Каждый из газов, входящих в состав смесей, называется газовым компонентом и ведет себя так, как если бы других газов в смеси не было, т. е. равномерно распределяется по всему объему смеси. Давление, которое оказывает каждый газ смеси на стенки сосуда, называется парциальным. При расчете газовых смесей исходят из того, что они состоят из идеальных газов и подчиняются всем законам идеальных газов. Основной закон для смесей идеальных газов — закон Дальтона, согласно которому давление смеси равно сумме парциальных давлений газов, образую-щих газовую смесь [c.14]

Теплоту сгорания топлив определяют с помощью калориметрической бомбы. Сущность этого метода заключается в том, что навеску испытываемого топлива сжигают в стальном толстостенном сосуде-бомбе, герметически закрывающемся и наполненном кислородом под давлением 25 кгс/см (24,6 40 Па). Развивающееся при сжигании навески тепло передается воде калориметра, в котором помещается бомба. По повышению температуры воды в калориметре рассчитывают теплоту сгорания топлива. Для газообразного топлива используют газовые калориметры. В них определенное время сжигают газ, количество которого измеряется счетчиком. Тепло воспринимается потоком воды с заданным расходом. Расхождение между двумя параллельными определениями теплоты сгорания в калориметрической бомбе не должно превышать 0,1675 МДж/кг. [c.104]

Зола Лр — причина засорения топлива и снижения доли горючей части. Помимо этого, она наносит вред паровым котлам и газогенераторам, приводит иногда к шлакованию (затвердеванию расплавленной золы на рабочих частях конструкций) и износу металлических поверхностей под действием потока газа, содержащего твердые абразивные частицы. Наличие золы в твердом топливе является основным препятствием для его применения в двигателях внутреннего сгорания (как в поршневых, так и в газовых турбинах) опять-таки из-за опасности золового износа рабочих элементов двигателей. Содержание золы в сухой массе твердых топлив колеблется от 1 (дрова) до 70 % (отдельные месторождения сланцев). Особенно велико количество золы в сланцах. Хотя теплота их сгорания по горючей массе такая же, как бурого и каменного углей и даже антрацита, в пересчете [c.61]

Преимущества газовых топлив для автомобильного транспорта — одинаковое агрегатное состояние топлива и воздуха, узкий компонентный состав, легкость обеспечения гомогенности смеси, что не требует переобогащения смеси на режиме холостого хода и исключает попадание в цилиндры жидкого топлива равномерность распределения смеси по цилиндрам более широкие пределы воспламеняемости смеси, больший индикаторный КПД при более высоких а меньшая скорость сгорания по сравнению с бензином меньшие Т ах и выбросы N0 . Все это обеспечивает более низкий уровень выбросов при испытаниях автомобилей. Выбросы СО снижаются в 3. .. 5 раз, углеводородов и окислов азота — до полутора раз (обеднение смеси снижает СО, лучшее распределение по цилинд- [c.54]

Смесь (раствор) состоит из нескольких чистых веществ, химически не взаимодействующих между собой. Примерами смесей могут быть воздух, состоящий из кислорода Ог, азота N2 и ряда других газов, природный газ, состоящий в основном из метана СН4, этана СгНб, пропана СзНа и других углеводородов. К газовым смесям относятся и продукты сгорания различных топлив. В этом случае в смеси находятся азот, углекислый газ, кислород, пары воды и другие газы. [c.22]

Удельные расходы топлива [в кгДкВт-ч)] при работе на номинальной мощности изменяются примерно в следующих пределах = 0,240- 0,340 и = 0,2704-0,355 для карбюраторных двигателей = 0,150- 0,218 и ge = = 0,160-г 0,285 для дизелей. Теплота сгорания газообразных топлив колеблется в щироких пределах в зависимости от их состава. Поэтому удельные ин-дика,торный и эффективный расходы газового топлива не показательны, и вместо них обычно пользуются удельными индикаторным q и эффективным qe расходами теплоты ориентировочно <7, = 82004-9900 кДжДкВт ч), <7 ==9900 4-4-12000 кДжДкВт ч). [c.247]

Совместное воздействие газовой среды, состоящей из оксидов серы, воздуха и водяного пара, вызывает более интенсивную коррозию металлов, чем каждого из указанных газов в отдельности. Увеличение содержания серы в топливе, дающем газообразные продукты сгорания (например, легкое дистиллятное топливо), приводит к увеличению скорости коррозии сталей, но далеко не во всех случаях. Влияние содержания серы в топливе возрастает при повышении температуры и повышении концентрации никеля в сплаве. О роли указанного фактора можно судить по данным о коррозии аустенитных сталей 08X18HI0T и Х23Н18 в продуктах сгорания дистиллятных топлив с различным содержанием серы. Опыты продолжительностью 100 ч при 800 °С показали, что удельная потеря массы указанных сталей при содержании в топливе 0,31 0,41 и 0,96 % серы равняется соответственно 0,79 0,87 и 1,04 мг/см и 0,49 0,61 и 0,70 мг/см [1]. Увеличение скорости коррозии сталей в продуктах сгорания топлива с повышенным содержанием оксидов серы вызвано образованием сульфидов металлов (FeS, NigSa и др.) на их поверхности. Присутствие же сульфидов в поверхностной пленке продуктов коррозии приводит к увеличению скорости диффузионных процессов, происходящих в ней. [c.221]

Для сравнительных испытаний коррозионной агрессивности продуктов сгорания сернистых топлив при относительно низких температурах, имеющих место в районе экономайзера и воздухоподогревателя и оценки эффективности средств, применяемых для ее снижения, используют следующий экспресс-метод [Л. 31]. В исследуемый газовый поток помещают зонд (рис. 38). Корпус зонда изготовлен из стальной трубы, внутри которой проходят воздуховоды индивидуального охлаждения образцов—индикаторов коррозии. Образцы изготавливают из исследуемой стали. Площадь их поверхности должна быть точно известной. Поверхность датчика обрабатывают шлифовальной шкуркой. Контроль температуры поверхности датчика осуществляется хромель-алюмелевы-ми термопарами. [c.107]

Важнейшей характеристикой сталей и сплавов, предназначенных для работы в. газовых средах, я зляется многоцикловая усталость. Особое значение имеют усталостные свойства для лопаток газовых турбин стационарного и транспортного назначения. Предложена [20.26 20.27 методика определения усталостных свойств металлов, сплавов и защитных покрытий в вакууме, на воздухе и в потоке продуктов сгорания жидких топлив и создана испытательная установка. [c.384]

Этот процесс возможен только в случае, когда энергия возбуждения атома Не превосходит энергию ионизации и последующего иона М+. При газодинамическом возбуждении активной среды инверсная заселенность возникает за счет различия времен релаксации уровней в протекающем через сверхзвуковое сопло нагретом газе. В результате генерации тепловая энергия преобразуется в энергию когерентного излучения. Хотя КПД (1 %) и энергосъем (25 Дж/г) для газодинамических лазеров относительно невелики, их энергетическая перспективность определяется возможностью обеспечения значительного расхода газа и удобством непосредственного использования продуктов сгорания различных топлив. Газодинамические лазеры являются самыми мощными лазерами (200 кВт), работающими на колебательно-вращательных переходах молекул (СО2, NgO, СО2, СО). В последние годы все более широкое развитие получают комбинированные способы создания неравновесной среды в газодинамических лазерах. Можно выделить три направления газодинамическое с селективным возбуждением, электро-газодинамическое. При химическом возбуждении инверсия населенностей создается в результате экзотермических химических реакций, в которых образуются возбужденные атомы, молекулы, радикалы. Газовая среда удобна для химического возбуждения тем, что реагенты легко и быстро перемешиваются и легко транспортируются. Химические лазеры интересны тем, что в них происходит прямое преобразование химической энергии в энергию электромагнитного излучения, без необходимости использования электрической энергии. [c.42]

Мошность поршневого двигателя прямо пропорциональна теплоте сгорания смеси топлива с воздухом 1см. уравнение (17.12, а)]. Теплота сгорания смеси газообразного топлива с воздухом меньше теплоты сгорания жидких топлив на 6 10%. Следовательно, при переводе поршневых ДВС с жидкого топлива на газообразное без изменения конструкции и при прочих равных условиях мощности их уменьшаются на 6- 10%. Однако возможность использования газообразного топлива в двигателях с повышенной степенью сжатия (е = 9-н11) и применение наддува позволяют получить газовые двигатели с мощностными и экономическими показателями, не уступающими жидкотопливным двигателям. [c.263]

Парциальное давление газов выражается произведением одной сотой их процентного содержания на абсолютное давление, под которым находится газовая смесь. Если, как обычно наблюдается в печах, абсолютное давление равно атмосферному, то РсОг=0.01 СОг, рн,о = =0,01 Н2О и т. д. Процентное содержание СО2, Н2О и других газов в продуктах сгорания различных топлив приводится в гл. П. [c.30]

Заключая рассмотрение энергетических показателей газовых топлив, отметим важную особенность, состоящую в том, что в природных топливах этого типа энергетические возможности нестабильны и меняются в зависимости от месторождения и периода его разработки. В качестве иллюстрации этого положения в табл. 3 приведены вариации низшей объемной теплоты сгорания, объемной удельной теплоты сгорания стехиометриче-ской газовоздушной смеси и стехиометрического коэффициента, рассчитанные по данным 30 месторождений природного газа. Таблица показывает существенные различия в свойствах природного газа, наблюдаемые по стране. [c.11]

Кривые а —Ы и а2—Ь2 означают предел по условиям детонации, т. е. выход в зону выше этих кривых по любой причине обогащение смеси, повышение степени сжатия или применение наддува приводит к появлению в двигателе детонационного сгорания, что является недопустимым нарушением процесса. Линии Ь —с1 и Ь2—с2 являются границами произвольного самовоспламенения смеси, т. е. отсекают область, где невозможна управляемая работа двигателя. Кривые с1— /1 и с2— /2 изображают пределы эффективного обеднения или показывают предельные значения коэффициента избытка воздуха, превышение которых приводит к ухудшению экономических показателей двигателя. В этой части диаграммы отчетливо проявляются преимущества газового топлиа. Хорошо видно, что область работы двигателя на газовом топливе значительно шире области работы бензинового двигателя. [c.80]

Двигатель внутреннего сгорания, в котором в качестве топлива используется газ, называется газовым. В некоторых отраслях промышленности и транспорта при использовании газовых двигателей достигаются лучшие технико-экономические показатели, чем при использовании двигателей, работающих на жидком топливе. Это обусловлено более высокими значениями (по сравнению G жидкими топливами) некоторых показателей газообразных топлив и более низкой их стоимостью. Наибольшее применение газовые двигатели получили в силовых установках, обслужива-ющиxf газовую и нефтяную промышленность. [c.183]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...