- •Симферополь-2006
- •Симферополь-2006
- •Содержание
- •Введение
- •Тема 1. Общие сведения о горючих газах
- •Природные газы
- •1.2. Искусственные газы
- •1.3. Контрольные вопросы по теме 1 и введению
- •Тема 2. Добыча, обработка и транспортирование природного газа
- •2.1. Газовые месторождения
- •2.2. Добыча газа
- •Т урбинное бурение отличается от роторного тем, что буровой двигатель ( турбобур) крепится непосредственно над буром. Турбобур вращается под действием промывочного раствора высокого давления.
- •2.3. Обработка газа
- •2.4. Транспортирование газа по магистральному газопроводу
- •2.5.Добыча газа в Крыму
- •2.6. Контрольные вопросы по теме 2
- •Тема 3. Система газоснабжения населенного пункта
- •3.1. Уровни давления газа
- •3.2. Трубы и арматура газопроводов
- •3.3. Защита газопроводов от коррозии
- •3.4. Газораспределительные станции
- •3.5.Газорегуляторные пункты и установки
- •3.6. Регулирование давления газа
- •3.7. Особенности проектирования регуляторов давления
- •3.8.Контрольные вопросы по теме 3
- •Тема 4. Потребление газа населенным пунктом
- •4.1. Годовое потребление газа
- •Потребление теплоты хлебозаводами, хлебопекарнями, хлебокомбинатами.
- •Годовое потребление теплоты на централизованное горячее водоснабжение
- •4.2.Неравномерность потребления газа
- •4.3.Определение расчетного часового расхода газа
- •4.4.Контрольные вопросы по теме 4
- •Тема 5. Гидравлический расчет газовых сетей
- •5.1. Определение потерь давления в газопроводе
- •5.2. Обоснование использования газопроводов повышенного давления
- •5.3. Расчетные схемы газоотдачи газовых сетей
- •Сеть с сосредоточенными расходами газа
- •Сеть с равномерно распределенными расходами газа
- •Сеть с равномерно распределенными и сосредоточенными расходами
- •5.4. Гидравлический расчет распределительной тупиковой газовой сети низкого давления
- •5.5. Гидравлический расчет распределительной кольцевой газовой сети низкого давления
- •5.6. Особенности гидравлического расчета распределительной кольцевой газовой сети низкого давления с тупиковыми ответвлениями
- •5.7. Особенности гидравлического расчета кольцевых газовых сетей высокого и среднего давления
- •5.8. Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей высокого и среднего давления на аварийные режимы
- •5.9. Контрольные вопросы по теме
- •Тема 6. Использование газа
- •6.1. Теоретические основы сжигания газа
- •6.2. Горение газа в потоке газовоздушной смеси
- •6.3. Диффузионное горение газа.
- •6.4. Газовые горелки
- •Горелки предварительного смешения газа с частью воздуха, необходимой для горения
- •6.5. Контрольные вопросы по теме 6
- •Тема 7. Газоснабжение жилых , общественных и производственных зданий
- •7.1.Газоснабжение жилых домов
- •7.2. Газоснабжение общественных зданий
- •7.3. Газоснабжение производственных зданий
- •Двухступенчатые системы газоснабжения
- •7.4. Использование сжиженных газов
- •7.5. Контрольные вопросы по теме 7
- •Рекомендуемая литература
- •Боровский Борис Иосифович Курс лекций по дисциплине «Газоснабжение» капкс, Симферополь, 2003.
6.3. Диффузионное горение газа.
Под диффузионным понимается горение газа, предварительно не перемешанного с воздухом . В этом случае смесеобразование происходит не заранее в специальном смесителе, а в том же пространстве, где происходит процесс горения, непосредственно перед воспламенением газа.
При ламинарном течение газа поступление кислорода из окружающего воздуха к газу осуществляется молекулярной диффузией, а при турбулентном потоке газа – турбулентной диффузией. Горелки с диффузионным горением газа не получили широкого применения. Однако этот вид сжигания газа имеет следующие преимущества: отсутствие опасности проскочки пламени, возможность работы без дутья воздуха и при низком давлении газа. К недостаткам относится необходимость повышения коэффициента избытка воздуха для уменьшения сажевыделения, что ведет к росту потерь тепла с отходящими продуктами сгорания.
Схема диффузионного открытого пламени приведена на рис. 6.7.
Р ис. 6.7 Схема диффузионного пламени
Фронт пламени в нижней части отделяет газ, поступающий из горелки, от окружающего воздуха, а в верхней части от продуктов сгорания, перемешанных с воздухом. Газ внутри газового факела подвергается сильному нагреву. Если это природный газ, то он под действием высокой температуры разлагается на аморфный углерод и водород. Частицы аморфного углерода раскаляются и окрашивают пламя в ярко- желтый или соломенный цвет. Это ведет к увеличению излучения факела, полезного для обогрева топки. Однако аморфный углерод весь не выгорает, что приводит к образованию сажи.
Для обеспечения более полного сжигания углерода приходится повышать коэффициент избытка воздуха α. Разбавление продуктов сгорания инертными массами воздуха, не участвующими в горении, ведет к значительным
потерям теплоты с уходящими продуктами сгорания. Однако при повышении α потери от химического недожога углерода снижаются. Вместе с тем суммарные потери теплоты возрастают. Так испытание диффузионной горелки в отопительной печи показали, что при коэффициенте избытка воздуха 1,1; 2,5; и 4,9 суммарные потери тепла составили 20: 29,3 и 41,6%. Однако опытом установлено, что малорасходные диффузионные горелки ( 0,25…0,35 м3/ч)со значительным числом отверстий малого диаметра обеспечивают при α=3,0…3,5 полное сгорание газа, без образования сажи. При этом пламя имеет сине-фиолетовый цвет. Малорасходные диффузионные горелки применяют в отопительных печах с непрерывным сжиганием газа. Диффузионные горелки нашли также применение в высокотемпературных мартеновских и стекловаренных печах для подогрева воздуха и в промышленных котлах.
В диффузионных горелках возможен отрыв пламени при больших скоростях течения газа. Скорость, при котором пламя отрывается, в зависимости от состава газа и условий его сжигания изменяется в широких пределах 15…300 м/с. С уменьшением диаметра отверстия горелки скорость, соответствующая отрыву пламени, уменьшается. Предотвратить отрыв пламени можно, используя стабилизатор.
Изложенные выше принципы организации горения, используются при проектировании газовых горелок.