Горение топлива. Газовые смеси

ГОРЕНИЕ ТОПЛИВА. ГАЗОВЫЕ СМЕСИ [c.119]

В настоящее время методы газовой хроматографии нашли применение при определении характеристик широкого круга физико-химических процессов (определение упругости пара, скрытой теплоты парообразования, коэффициента диффузии), а также состава продуктов горения и термического разложения при исследовании процесса горения топлива. При исследовании рабочих процессов в тепловых двигателях наибольший интерес представляет использование хроматографических методов для определения как качественного, так и количественного состава газовой смеси. [c.302]

Выше была рассмотрена кинетика химических реакций горения в предположении, что подача окислителя (кислорода воздуха и других) осуществляется без ограничения. Однако при анализировании процессов необходимо учитывать не только кинетические (физико-химические) факторы, к которым относят концентрацию реагирующих веществ, давление и температуру их, но и диффузионные процессы, влияющие на подачу окислителя к горящему топливу и на образование смесей, определяемые аэродинамическими факторами — скоростью потоков реагирующих веществ, геометрической формой и размерами тел, расположенных на пути потоков и газов, интенсивностью турбулентности газового факела, t. е. физическими факторами. Главным определяющим процессом при горении топлива в конкретном случае может быть кинетический или диффузионный. Если скорость горения топлива (или общее время, необходимое для его сгорания) лимитируется процессом смешения, то горение протекает в диффузионной области. Наоборот, если смешение происходит очень интенсивно и процесс в целом лимитируется кинетикой собственно реакций горения, то горение находится в кинетической области. [c.232]

Наглядным способом анализа свойств смесей топлива с окислителем и разбавителем является построение диаграмм огнеопасность — состав, подобных представленной на рисунке. Газовые смеси, составы которых находятся вне заштрихованной области диаграммы, не горят и не детонируют вследствие слабого выделения тепла, не обеспечивающего требуемой температуры горения. Точки на диаграмме вблизи углов соответствуют минимальной температуре пламени она возрастает по мере смещения точки концентрации внутрь области. [c.411]

Более благоприятно сложилось в СССР развитие другой отрасли аналитического приборостроения, а именно газоаналитического. Разработкой автоматических газоанализаторов в Союзе начали заниматься раньше, чем разработкой приборов для анализа состава жидкостей. Причиной этого явились настойчивые требования энергетики (котельных электростанций) на приборы для автоматического контроля процесса горения топлива по составу отходящих газов. Поэтому уже в середине 20-х гг. в СССР ряд организаций занимался разработкой и изготовлением автоматических газоанализаторов для топочных газов. Пройдя долгий путь роста и совершенствования, газоаналитическое приборостроение в СССР в настоящее время располагает серьезной централизованной научно-исследовательской, конструкторской и экспериментальной базой, позволяющей решать практически любые задачи в области автоматического анализа состава смесей газов и паров. Такого рода централизованная специализированная организация, охватывающая все ответвления автоматического газового анализа, а также масс-спектрометрию и не занимающаяся иными вопросами, обладает многими существенными преимуществами в результате концентрации сил в одном направлении. [c.367]

Диффузионная теория не учитывает также влияния кинетических условий на ход процесса. Между тем учет последних особенно важен для определения возможности устойчивого горения капли и для решения вопроса о пределах самовоспламенения. Кроме того, только при учете кинетического сопротивления можно решить вопрос о том, происходит ли в пределах приведенной пленки полное сгорание паров топлива, как это принимается диффузионной теорией, или же заметная часть паров выходит за пределы пленки и горит в топочном объеме по законам горения газовых смесей. [c.208]

Возможно разрушение пузырей и под влиянием хорошо рассредоточенной аэрации, происходящей благодаря увеличению объема газов при горении топлива между частицами в непрерывной фазе псевдоожиженного слоя. Заметим, что аналогичная аэрация может происходить и при протекании в слое других реакций, сопровождающихся увеличением объема газов, в том числе даже если число молей газовых продуктов реакции меньше, чем в исходной смеси, если только это уменьшение с избытком компенсируется температурным расширением. [c.39]

Таким образом, получить на малых высотах заданный состав газовой атмосферы, одинаковый по всему сечению, будет более трудно при сжигании жидкого топлива, чем при горении подготовленной газовоздушной смеси. [c.158]

Смешение изучалось в тех же камерах (рис. 26) и с помощью тех же смесительных устройств, которые применялись и для процессов горения газообразного топлива, причем опыты проводились как при нормальном, так и при повышенном давлении. Основным методом оценки активности той или иной схемы получения газовых смесей был принят метод определения концентрации смешиваемых компонентов по результатам газового анализа проб, отобранных из разных сечений по направлению движения лотока, а также метод измерения температур в тех же точках, откуда производился отбор проб газа. Расходы компонентов измерялись с помощью приборов, а скорости определялись расчетом, так как измерение скоростей в камерах, работающих под давлением, связано с большими трудностями. [c.77]

В качестве газовых сред, применяемых при горении потока топлива в присутствии других сред, могут быть использованы водяной пар, воздух, продукты горения или их смеси с водяным паром и т. д. Кроме того, могут применяться и такие жидкие среды, как вода, жидкие топлива или их эмульсии или суспензии. Влияние на процесс горения азота, двуокиси углерода, аргона и гелия, вводимых непосредственно в зону горения, изучали многие исследователи. Такого рода присадки вводились для предотвращения взрыва горючих смесей. Было установлено, что инертные среды, сужая границы воспламенения, мало влияют на нижнюю границу воспламенения и заметно снижают его верхнюю границу. [c.116]

Состав продуктов горения зависит как от химического состава исходного топлива, так и от условий горения. Газовой смесью являются также естественные и искусственные горючие газы, используемые в качестве топлива для промышленных печей, котельных установок и двигателей внутреннего сгорания. [c.26]

Однако условие (3-5), апробированное на практике при сушке топлива горячим воздухом, неизбежно нарушается с переходом на сушку инертными газами. Так, при газовой сушке, необходимой для получения 15—25% при сжигании высоковлажных топлив, количество воздуха в первичной смеси существенно уменьшается. Например, при работе с болгарскими лигнитами количество воздуха в сушильном агенте за мельницей не превышает 27%, а в основных горелках при наличии пылеконцентратора составляет не более 10 /о теоретически необходимого для горения топлива. Поэтому в случае газовой сушки принимаются все меры для ускорения перемешивания первичной смеси с частью горячего воздуха до входа в топку. При этом значительную роль играют не только величина а гор. но и качество перемешивания воздуха с пылью. В этом отношении подача горячего воздуха в верхнюю часть корпуса вихревого пылеконцентратора представляется наиболее рациональной, так как при этом кислород вводится в область, где концентрация пыли максимальна, а условия перемешивания наиболее благоприятны. [c.118]

Будем полагать известными характеристики в объеме газовой фазы (G-состояние )и температуру поверхности раздела (Ts). Однако 5-состав смеси остается неизвестным. Наша задача — выработать методики расчетов скорости массопереноса т", которая, конечно, равна скорости горения топлива. В большинстве практических задач температура поверхности раздела заранее неизвестна. В интересах методики мы пока отложим рассмотрение вопроса о приемах нахождения этой температуры. [c.206]

Детонацией называют такой случай горения газовой смеси, когда она воспламеняется одновременно и различных точках всего объема. Сгорание приобретает характер взрыва, что приводит к снижению мощности двигателя, его перегреву и перерасходу топлива. [c.202]

В первой стадии (зажигания) происходит постепенный прогрев топлива и при достижении 100° С заканчивается испарение влаги из него. Далее, идет выделение летучих веществ, образование горючей газовой смеси, состоящей из молекул летучих веществ и кислорода воздуха. Стадия горения начинается после [c.16]

Весовой и объемный состав смеси. В теплотехнике обычно приходится иметь дело не с однородными газами, а с газовыми смесями различного состава таковы, например, газообразные продукты горения разного топлива и горючие смеси газовых двигателей. Газовые смеси тоже практически довольно точно подчиняются уравнениям состояния [c.29]

В топках промышленных парогенераторов и водогрейных котлов сжигаются мазуты разных марок. Для сжигания мазута необходима его предварительная подготовка уменьшение вязкости и распыление, при котором обеспечивается испарение мазута. Исследования показали, что горение жидкого топлива происходит только в газовой фазе. Поэтому горению топлива должно предшествовать его испарение, смешение с окислителем, прогрев горючей смеси до температур, при которых обеспечивается большая интенсивность протекающих реакций горения. [c.115]

В последние годы для контроля процесса горения топлива, особенно природного газа и мазута, начали пользоваться хроматографическими методами анализа. Хроматографией называется физический метод разделения газовой смеси, при котором разделяемые компоненты распределяются между двумя фазами, одной из которых является неподвижный слой с большой поверхностью (твердое тело или жидкость), а другой — поток газа или жидкости, фильтрующийся через неподвижный слой. [c.47]

Таким образом, температура воспламенения не является физической константой. Она зависит от свойств топлива (количества летучих веществ, теплоты сгорания), состава образующейся газовой смеси и ее давления и теплового режима процесса горения. [c.85]

Наилучшим методом для определения состава продуктов горения и газообразного топлива является газовая хроматография — основной метод анализа сложных газовых смесей с высокой чувствительностью и точностью определения при сравнительной простоте и доступности аппаратуры. Процесс анализа этим методом поддается автоматизации, а продолжительность его во многих случаях измеряется лишь несколькими минутами. Хроматографические методы анализа могут быть применены для всех газов и для веществ, которые могут быть превращены в летучие продукты. Существующие методики и приборы позволяют в течение 1 ч раздельно определять углеводороды от Сi до Суп. Хроматографические приборы могут быть настолько чувствительными, что позволяют при необходимости определять концентрации отдельных компонентов газовой смеси, начиная от 10 Методы газовой хроматографии [c.255]

Точность определения потери теплоты с уходящими газами зависит от погрещностей отдельных составляющих, входящих в формулу (14.88), т, е. объема и температуры уходящих газов и холодного воздуха, поступающего в котел, погрешности определения теплоты сгорания топлива и потерь теплоты па расшлаковку. Погрешность определения объема уходящих газов включает в себя погрещности газового анализа и определения технического и элементного состава топлива (см. табл. 14.5). Значения суммарной относительной погрешности газового анализа при определении процентного содержания компонентов газовой смеси приведены в гл. 9, Вероятная относительная погрешность определения объема сухих продуктов горения [c.371]

В теплотехнических расчетах приходится иметь дело не с однородными газами, а с их смесями. Так, воздух — это газовая смесь, состоящая в основном из кислорода и азота продукты горения топлива — это также газовая смесь, состоящая в основном из кислорода, углекислого газа, азота и водяного пара природный газ, добываемый из недр земли, — это смесь, состоящая главным образом из метана и других углеводородов. [c.13]

Наилучшим методом для определения состава продуктов горения и газообразного топлива является газовая хроматография—основной метод анализа сложных газовых смесей, [c.189]

Хроматографы используются для периодического анализа продуктов горения различных видов топлива в промышленных парогенераторах, печах и других установках. Кроме того, хроматографы могут быть использованы для определения концентрации вредных примесей (СО, СН4 и др.) в воздухе производственных помещений. Здесь хроматография используется для разделения газовых смесей физическими методами, основанными на распределении одного или нескольких компонентов смеси между двумя фазами. Одна из этих фаз, фиксированная на адсорбенте (поверхности твердого тела или тонкого слоя жидкости), омывается подвижной фазой (газом-носителем вместе с анализируемым газом), движущейся в свободном пространстве, не занятом неподвижной фазой. При этом происходит многократное повторение элементарных актов адсорбции и десорбции. Так как отдельные компоненты газовой смеси поглощаются удерживаются данным адсорбентом неодинаково, то распределение компонентов между двумя фазами, а вместе с тем и перемещение их относительно друг друга осуществляется в определенной последовательности со скоростью, характерной для каждого компонента. Это позволяет производить поочередное определение концентрации каждого компонента газовой смеси. [c.605]

Термокондуктометрические и термохимические детекторы широко используются в газовых хроматографах, применяемых для анализа продуктов горения, газообразного топлива и других газовых смесей. Действие этих детекторов аналогично действию описанных выше приемных измерительных преобразователей тепловых газоанализаторов, принципиальные измерительные схемы которых показаны на рис. 21-3-1 и 21-3-5. [c.611]

Использование высокого давления подачи газового топлива и современных систем автоматического управления двигателем обеспечило создание газодизеля на 10% больше мощности, чем базовая дизельная модель, при 5-процентном расходе запального топлива. При испытаниях количество запального топлива уменьшалось на 2% и при этом происходило устойчивое воспламенение газовой смеси, несмотря на резкое замедление процессов воспламенения и горения газа. [c.89]

Для более полного контроля процесса горения топлива наряду с О2 при помощи газоанализаторов производится также определение СО, СО2, Нг и других компонентов газовой смеси. [c.374]

Основными требованиями этой инструкции являются раздельное обслуживание котлов на разном топливе в целях сосредоточения внимания кочегаров только на обслуживаемых котлах и пуск в работу сначала котлов на газовом топливе до полного нагрева футеровки топки и достижения нормального процесса горения. Такой порядок исключает проникновение в общий газоход котельной незажженной газовоздушной смеси и взрыв ее от случайно попавшей искры из топки, где сжигается твердое топливо. [c.120]

При высокой степени форсирования ТРД (более 50%) увеличение подачи топлива в форсажную камеру в пределах 3—5% может вызвать неустойчивую работу форсажного контура ТРД с последующим срывом пламени или появлением пульсационного горения по причине переобогащения топливо-газовой смеси и неравномерности смесеобразования по сечению форсажной камеры. Пульсаци-онное горение в полете не ощущается. При этом колебание давления газов может привести к обрыву трубопроводов форсажных коллекторов и воспламенителя форсажной камеры, разрушению кронштейнов крепления стабилизатора пламени, образованию трещин на стенках форсажной камеры. Обрыв трубопроводов форсажных коллекторов помимо увеличения расхода топлива и значительного снижения тяги ТРД на форсажных режимах вызывает срыв пламени в форсажной камере и невключение форсажа. На земле обрыв трубопроводов форсажных коллекторов определяют по шлейфу темно-красного пламени длиной 3—5 м за реактивным соплом при работе ТРД на форсажном режиме. [c.65]

Особенность проектируемых реакторов — работа в импульсном режиме. Цикл начинается с тщательного вакуумирования тороидальной камеры и заполнения ее газовой топливной смесью, которая затем ионизуется электрическим разрядом специальными системами. Полученная плазма разогревается сначала собственным током в течение нескольких секунд, а затем дополнительно инжекторами, после чего начинается самоподдер-живающаяся термоядерная реакция, которая длится несколько минут (или несколько десятков минут). Заряженные частицы удерживаются в плазме около 1 с, поэтому вскоре начинается их взаимодействие с первой стенкой (за исключением частиц, выведенных в дивертор). В результате материал стенки частично распыляется и попадает в плазму, которая быстро остывает горение топлива прекращается. После этого содержимое вакуумной камеры откачивается и цикл повторяется заново. Пауза между рабочими частями последовательных циклов длится десятки секунд. [c.159]

Чтобы определить параметры плазмы, представляющей собой высокотемпературную равновесно реагирующую газовую смесь, прежде всего необходимо найти ее состав. Очевидно, что точность расчета состава будет определяться не только погрешностью вычислительного процесса, но в первую очередь — полнотой учета физических и химических эффектов, имеющих место в реагирующей смеси. Однако полный учет этих явлений затруднен. В то же время для получения результатов с достаточной для инженерных расчетов точностью можно принять следующие допущения в реакции горения участвует все топливо воздух состоит только из азота и кислорода смесь газов, составляющих продукты сгорания, является идеальным газом в исследуемом диапазоне температур и давлений полностью отсутствует термическая ионизация газовых компонент рассматривается однокомпонентпая легкоионизируемая присадка ее влияние на термодинамические параметры газовой смеси учитывается в приближенной форме введением соответствующих поправочных коэффициентов влияние присадки на вязкость и теплопроводность не учитывается а электропроводность рассчитывается методом малых возмущений. [c.109]

Теплоносителями в теплообменниках могут быть водяной пар, горячая вода, продукты горения топлива, масло, различные растворы солей и смеси жидкостей, расплавленные металлы, взвешенные в газовом потоке частицы. Наибольшее применение в качестве теплоносителей получили водяной пар, горячая вода и продукты горения топлива. Промышленное применение получили различные вещества, кипящие при высоких температурах даутерм 80T-I, кремнийорганические соединения расплавленные соли и металлы. [c.536]

Вит, собственно, п все характерцстим тепловых труб, Джекоб Перкинс — американский изобретатель-самоучка, вряд ли глубоко вникал в сущность процессов, происходящих в трубах, наполненных смесью воды и пара. Он просто обратил внимание на способность таких устройств передавать тепло от топки, где температура может колебаться в зависимости от режима горения топлива, к пекарной камере, создавая в ней условия очень равномерного нагрева. Предложенная ]1м схема. хлебопекарни в общих чертах осталась неизменной и до на- стоящего времени (рис. Е 55). Появилась возможность равномерно подводить тепло к большой площади от сравнительно малой по размерам тапки. Способность тепловых труб выравнивать и стабилизировать температуру избавила пекарей от необходимости ежеминутно переворачивать хлеб, предохраняя его от пригорания, а в дальнейшем облегчила организацию конвейерной выпечки хлеба. Домашние хозяйки, приготовляющие пироги, не отказались бы от установки таких устройств в духовках газовых плит. Применение тепловых труб в хлебопекарной промышленности, где они носят название трубок Перкинса, позволило отделить зону выпечки хлеба от загрязненной газами и топливом зоны топки. [c.98]

Горение протекает в газовой фазе. Для того чтобы окислительные реакции могли развиваться с достаточно высокими скоростями, жидкое топливо должно быть превращено в пар, а его пары пере-люшаны с воздухом. Наиболее быстро протекают процессы сгорання в однородных смесях, когда молекулы топлива равномерно распределены между молекулами кпслорода. В неоднородных газовых смесях скорость горения в основном определяется скоростями взаимной диффузии паров топлива и воздуха, скорость же химических реакций приобретает второстепенное значение. Скорость горения жидкого топлива определяется скоростями его испарения и сме-шеипя образующихся паров с воздухом. [c.101]

Е теплотехнике газовая смесь получается в большинстве случаев как продукт процесса горения, представляющего собой химический процесс соединения горючих составных частей топлива с кислородом воздуха. Продукты сгорания в основном состоят из углекислого газа (СОд), водяного пара (Н2О , кислорода (О5), азота (N2), с примесью некоторых других газов. Иногда процесс горения топлива ведут при недостаточном коли-честие воздуха (в газогенераторе). В этом случае в состав продуктов сгорания топлива входят в значительном количестве. водород (И2), окись углерода (СО) и другие про-дукты неполного сгорания. Такие газовые смеси способны к дальнейшему соединению с кислородом (сгоранию) и при этом выделяют тепло, а потому они применяются как горючие газы часто их употребляют как топливо в двигателях внутреннего сгорания. [c.19]

В лрироде углекислый газ встречается в виде примеси к атмосферному воздуху (до 0,03—0,04%). Углекислый газ обра зуется при разложении органических веществ, в результате обмена веществ в организмах, а также при сжигании топлива и в других химических процессах. Промышленное производство углекислого газа основано на его отделении от газов, которые образуются либо при обжиге известняка, либо при горении кокса или антрацита в специальных топках. В дымовых газах, выделяющихся при сжигании кокса, содержится 10—15% углекислого газа. Производство его из дымовых газов основано на способности раствора углекислого калия (поташа) поглощать из газовых смесей углекислый газ по реакции [c.21]

Хроматограф лабораторного типа Газохром 3101. Хроматограф этого типа, широко применяемый в энергетике и других отраслях промышленности, предназначен для анализа продуктов горения различных видов топлива. Он может быть использован также и для анализа других газовых смесей. [c.614]

За достигается контакт топлива с окислителем, Ххим - время протекания непосредственно химической реакции. Если Сфш т хим, то горение называют кинетическим. Кинетическое горение характерно для газовой смеси, где кислорода больще, чем теоретически необходимо для сгорания. Если же Хфиз Ххим, то горение называют диффузионным. Такое горение имеет место, когда топливо и окислитель подаются раздельно, а перемещивание их осуществляется за счет взаимной диффузии. [c.135]

Уравнения гидромеханики дисперсной смеси с горючими частицами. Рассмотрим дисперсную среду, в которой несущая газовая фаза состоит из двух комионент (например, окислителя, который будет называться первой компонентой, и продуктов горения, которые будут называться третьей компонентой), а частицы (вторая фаза и вторая компонента) являются топливом, при горении которого часть энергии из-за высоких температур может переходить в излучение. Уравнения неразрывности компонент, сохранения числа частиц, уравнения импульсов и притоков тепла фаз для такой двухфазной трехкомпонентной среды (газовзвеси). если учесть аналогичные уравнения 4 гл. 1, имеют следующий вид (П. Б. Вайнштейн, Р. И. Нигматулин, 1971) [c.403]

В этой схеме предусмотрены два вида автоматики безопасности (защиты) котла при работе на газовом топливе регулирования температуры нагрева воды в котле. Автоматика безопасности работы котла при такой схеме заключается в том, что горение газа в основной инжекционной горелке 3 возможно только тогда, когда горит газ у запальной горелки 9, т. е. когда обеспечено зажигание газа или газовоздушной смеси при выходе из основной горелки. Этим исключается опасность загазовывания топки котла в случае временного прекращения и затем возобновления подачи газа в основную горелку. Действие автоматики безопасности заключается в следующем. [c.62]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...