4. Устройства для сжигания газообразного топлива.

Газообразное топливо сжигают факельным способом. Сущность этого способа: струя газа сгорает в окружающей струе воздуха. Устройства для факельного сжигания газа называют горелками.

Различают горелки неполного и полного смешивания газа и воздуха.

В горелках неполного смешивания газ и воздух смешиваются на выходе из горелки.

В горелках полного смешивания происходит более совершенное смешивание газа и воздуха в самой горелке. В результате при выходе из горелки газовоздушная смесь воспламеняется, и горение происходит полностью и почти мгновенно. В последнем случае достигаются более высокие уровни температур вследствие незначительного избытка воздуха.

В зависимости от свойств газообразного топлива, степени нагрева газаи воздуха и технологических условий газовые горелки бывают самых разнообразных конструкций и размеров. Две наиболее распространенные конструктивные схемы газовых горелок:

5. Устройства для сжигания жидкого топлива.

Основной метод сжигания жидкого топлива – распыление с помощью форсунок. Перед процессом сжигания жидкие виды топлива предварительно подогревают с целью снижения его вязкости (мазут).

Процесс сжигания жидкого топлива состоит из:

1) распыление жидкого топлива до тонкодисперсного состояния, испарения (превращение в паровую фазу)

2) смешивание парообразных горючих элементов с воздухом

3) воспламенение

4) горение газифицированной горючей смеси

Тип форсунок различают по способу распыления топлива: а) за счет энергии распыливающей среды; б) сжатием распыливаемого топлива.

К первому типу относятся форсунки низкого и высокого давления.

В форсунках низкого давления топливо распыляется холодным или немного подогретым воздухом, подаваемым обычно в две ступени.

В форсунках высокого давления распыливающей средой является пар или воздух.

Отличительная конструктивная особенность форсунок высокого давления – внутренняя мазутная трубка и окружающая ее внешняя воздушная трубка образуют расширяющее сопло, в котором статическое давление распыливающей среды практически полностью преобразуется в скоростной напор. В результате достигаются большие скорости истечения, и мазутная струя подвергается сильному дроблению.

Необходимо отметить, что форсунки высокого давления менее экономичны, чем форсунки низкого давления.

Ко втормоу типу относят механические форсунки, снабженные наконечниками различной конфигурации. Наибольшее распространение получили форсунки с винтовыми или тангенциальными каналами, через которые топливо вытекает под давлением.

6. Понятия объем газов, скорость движения, плотность. Зависимость от температуры.

Объем газа (расход газа) – объем газа, проходящий через площадь поперечного сечения на рассматриваемом участке в 1 секунду:

V₀, нм³/с (нормальные условия)

V_t, м³/с (действительные условия)

Зависимость объема газа от температуры (закон Гей – Люссака): , м³

α – коэффициент объемного расширения, α = 1/273

Скорость движения газа – отношение расхода газа к площади поперечного сечения канала, м/с

W₀ = V₀ / S, нм/с (нормальные условия)

W_t = V_t / S, м/с (действительные условия)

Плотность газа – масса газа в единице его объема.

ρ₀, кг/нм³ (нормальные условия)

ρ_t = ρ₀ / (1 + αt), кг/м³ (действительные условия)

Для определения плотности газовых смесей пользуются принципом аддитивности:

ρ_см = Σρ_ir_i, кг/м³, где

ρ_i - плотность компонента (одного газа) в смеси, кг/м³ или кг/нм³

r_i – объемная доля компонента газа в смеси:

r_i = K_i / 100, K_i – процентное содержание компонента в смеси, % объемные.

Плотность любого газа при нормальных условиях рассчитывают из соотношения:

ρ₀ = М / 22,4, кг/нм³