6 Билет

6. Горение капли жидкого топлива.

Горение -процесс быстрого и полного окисления горючего вещества, происходящий при высокой температуре и сопровождающийся выделением теплоты.

В горении участвует два компонента:

окисляемое вещество (горящее) - топливо

Окислитель, вещество содержащее кислород, способное достаточно быстро вступать в реакцию с топливом

Различают ГОМОГЕННЫЕ и ГЕТЕРОГЕННОЕ горение.

Гомогенное - протекающее в одной фазе - газовой, т.е. горение газообразного топлива

ГЕТЕРОГЕННОЕ - происходящее на поверхностях раздела двух фаз, практически это горение углерода в воздухе.

В более широком смысле гетерогенное горение - любое горение твердого или жидкого топлива.

Способ сжигания сказывается на характере горения, при сжигании твердого топлива. Когда различают горение кускового топлива в слое и горение размолотого пылевидного топлива в факеле.

Жидкое топливо сжигают только в факеле, распыляя в мелкие капли.

По характеру подвода кислорода, процесс горения бывает:

Кинетическим, когда горит уже предварительно перемешанная смесь топлива и воздуха.

Диффузионным, когда весь воздух для горения подается в факел отдельно от топлива и смешивается с ним в процессе горения.(как в газовых плитах)

Промежуточный - когда одна часть воздуха предварительно перемешана с топливом, а другая смешивается в процессе горения. (как в котле)

Горение капли жидкого топлива.

Воспламен и горен капли происходит не на ее поверхности, а в пространстве вокруг ее газового граничного слоя, которые окружают капли граничного слоя.

При этом вокруг каждой капли возникает свое пламя похожее на пламя свечи.

1-поверхность испарения

2- -//-

3-наружная поверхность граничного слоя

4-область образования горючей смеси

5-область горючей смеси

Температура на поверхности горения капли жидкого топлива во всех областях остается равной температуре кипения той фракции топлива, из которой она состоит.

в какой бы части капли не находилась, в ее граничном слое имеется градиент температуры и поток теплоты, передаваемый теплопроводностью к поверхности частицы(капли) благодаря которым и происходит испарения

Навстречу возникает поток паров топлива, передаваемых через граничный слой молекулярной диффузией в окружающую среду.

Как только эти пары пройдя граничный слой смешиваются в необходимой концентрации с кислородом они воспламеняются и сгорают поблизости от нее (от капли) Выделившееся при воспламенении тепло резко поднимает температуру окружающей среды и интенсифицирует процесс испарения и горения капли, которые заканчиваются только после полного испарения капли жидкого топлива.

М - диффузионный поток испаренной части капли.

T’ меньше T”

23)Топочные устройства: назначение, состав, классификация.

Сжигание топлива производится в топочном устройстве или топке. Топочное устройство предназначено для организации процесса горения топлива и представляет собой сочетание горелок и механизмов с топочной камерой. В зависимости от способа сжигания топлива (слоевой, факельный, вихревой) топочные устройства делят на слоевые и камерные.

Слоевые топки служат для сжигания твердого топлива под котельными агрегатами мощностью до 28 МВТ. По характеру обслуживания, слоевые топки делят на:

Топки с ручным забросом топлива (в промышленных котлах не применяются)

Топки полумеханические

Топки Механические - топочное устройство, в котором все операции (подача топлива, удаление шлака, а также шуровка (перемешивание) топлива) выполняется механизмами.

В зависимости от размещения и состояния слоя топки делятся на:

-топки с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижно-лежащим на ней слоем топлива (печка)

-топки с движущейся колосниковой решеткой и перемещающимся вместе с ней топливом.

-топки с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся по ней слоем топлива

В зависимости от взаимного направления движения потоков топлива и воздуха, различают топки со встречной, поперечной и параллельной схемами движения топлива.