2.Физические свойства газообразного топлива. Температура, объём, плотность, влажность, вязкость, теплота сгорания, теплоёмкость, теплосодержание.

Физические свойства газообразного топлива.

1.Молярная масса – отношение массы вещества к его количеству: ɱ ,кг/моль;

2.Объем V,м³/ч;

3.Удельный объем – объем единицы массы,

4.Плотность – величина, обратная удельному объему:

5.Вязкость – способность газа оказывать сопротивление перемещению частиц,υ,(м/с)²

6.Влажность – содержание в газе водяного пара

7.Абсолютная влажность – масса водяного пара на единицу массы объема этого газа

8.Удельная влажность – количество водяного пара, приходящегося на единицу массы газа

9.Относительная влажность – отношение абсолютной влажности газа к max возможной при определенных физических условиях.

10. Температура измеряется на газопроводе и у крупных потребителей в ⁰С, термометрами.

11. Давление. [Па], [мм.вод.ст];

12. Расход м³/ч. Объем измеряется в м³, для объема существуют нормальные и стандартные условия.

Нормальные условия 0⁰С, 101 кПа, Стандартные условия 20⁰С, 101,3 кПа. Пересчет рабочего объема газа в нормальные и стандартные условия:

-нормальный расход газа, [ ]; -рабочий расход газа; -рабочее давление газа; t- рабочая температура;

Тепловые свойства газа.

1.Теплоемкость – способность вещества при нагревании поглощать теплоту. Чем ниже теплоемкость, тем выше КПД теплогенерирующего агрегата. Теплоемкость – то количество теплоты, которое необходимо для нагрева газа на 1⁰;

2.Теплопроводность – способность вещества проводить теплоту, т.е. осуществлять молекулярный перенос энергии;

3.Теплосодержание – количество теплоты, которым обладает газ при данной t;

4.Теплота сгорания – тепловой эффект, который дает газ при сжигании в виде количества теплоты. Рассчитывается при нормальных условиях, как сравнительная характеристика;

5.Жаропроизводительность – количество теплоты, которая может быть получено к камере сгорания без предварительного подогрева газа и воздуха, при его полном сгорании и потерь тепла в окружающую среду;

6.Взываемость – при истечении газа в качестве топлива могут возникать взрывы как в камере сгорания, так и в различных помещениях. Предел взрываемости газа в закрытом помещении составляет от 5 до 15 % от общего помещения. При наличии искры – взрыв!

7.Вредность (токсичность) – наличие в горючих газах компонентов, вызывающих у человека физические изменения, ухудшающие здоровье или летальный исход.

3.Реакции горения газа, коэффициент избытка воздуха, три условия качественного сжигания газа, типы горелок, схемы. Устройства для стабилизации газового пламени.

CH₄ + 2O₂ + N₂ = CO₂ + 2H₂O +N₂+Q.

Коэффициент избытка воздуха.α=L_П/L_Т ;L_т – теоретическое количество воздуха; L_п – практическое кол-во воздуха, подаваемое в топку. Для природного газа α=1,05…1,2

Объясняется это тем, что очень трудно достигнуть полного сгорания газа при теоретических расходах воздуха, поэтому любая установка, работающая на газовом топливе, при сжигании использует некоторый избыток в-ха.

Три условия качественного сжигания газа.

1.Чтобы смесь воспламенилась и продолжала гореть необходимо определенные соотношения объемов сжигаемого газа и подаваемого воздуха. Следовательно, для горения газо-воздушной смеси необходимо, чтобы количество газа и воздуха в смеси было в определенных пределах.

2.Хорошее перемешивание первичного и вторичного воздуха с газом, которое происходит в плоскости горелки и вне ее.

3.Стабилизация газового пламени необходима для устойчивого горения газо-воздушной смеси, т.е. необходимо обеспечить определенное соотношение между скоростью распространения пламени и скоростью поступления газо-воздушной смеси к месту ее горения.

Методы сжигания газа. В зависимости от способа образования газо-воздушной смеси методы разделяют : а – диффузионный;

В зону горелки поступает чистый газ, окислитель поступает из окружающего пространства. Преимущества: высокая устойчивость пламени при изменении тепловых нагрузок, отсутствие проскока пламени; равномерность температуры по длине пламени.

Н

1. Внутр конус

2. Зона первичного горения

3. Зона основного горения

4. Продукты сгорания

едостатки: вероятность термического распада углеводородов; потребность в больших топочных объемах.

б – смешанный; горелка обеспечивает предварительное смешение газа только с частью воздуха, необходимого для процесса сгорания газа, а остальная часть воздуха забирается из окружающей среды. Недостатки: возможно отрывание и проскок, достоинства: факел короче.

в – кинетический. первичный воздух в количестве 100% поступает в полость горелки, вторичный воздух отсутствует. Преимущества: малая вероятность хим. недожога, высокая теплопроизводительность горелки. Недостатки: необходимость стабилизации газового пламени.

Типы горелок: диффузионные, инжекционные, смесительные.