4.5. Диффузионное пламя.

Диффузионное пламя представляет собой горючую смесь, подаваемую без предварительного смешения с воздухом.

Все смесеобразование происходит в зоне отмеченной на рис.12 цифрой II– это зона где содержатся продукты сгорания и топливо,I– зона содержания воздуха и продуктов сгорания.

Заметно, что концентрация кислорода на линии a-aуменьшается до 0 на границе фронта пламени, концентрация газа наоборот, от максимума в холодном ядре до нуля на границе фронта пламени.

4.6. Конструкции газовых горелок.

Это эжекционная горелка с туннельным стабилизатором (естественно на тестах вы увидите ее в собранном виде).

Все горелки делят на: а) с полным предварительным смешением - кинетические горелки, лимитирующем здесь является скорость химической реакции; б) без предварительного смешения – диффузионные, лимитирующим является образование газовоздушной смеси в) смешанные.

По способу подачи воздуха а) эжекционные (воздух присасывается в начале трубы) б) дутьевые (воздух подается в конце трубы).

Это эжекционная горелка с сетчатым стабилизатором.

5. Сжигание жидкого топлива.

5.1. Общие сведения.

Основным жидким топливом используемым для сжигания является мазут. Поэтому рассматривать сжигание других топлив в этом разделе не будем.

Горение жидкого топлива осуществляется в газовой фазе, и проходит следующие стадии: 1) нагрев топлива до температуры кипения (испарения); 2) Испарение жидкого топлива и смешения его паров с кислородом воздуха. 3) химическая реакция горения и транспорт продуктов сгорания в окружающую среду. При этом лимитирующим процессом является испарение. Нагрев и испарение происходят за счет теплоты идущей от фронта пламени.

При нагреве без доступа воздуха образуется чистый углерод.

При горении мазута в факеле, образуются зоны: 2– область содержащая , 3 – продукты сгорания, окислитель и часть не сгоревшего топлива, область догорания. Воздух при этом следует подавать в основание факела (будет такой вопрос на него так и отвечать, воздух подавать в основание факела).

5.2. Форсунки для сжигания мазута.

Для улучшения процессов испарения мазут предварительно необходимо распылить (разбить на мелкие капли) с целью увеличения поверхности.

Силы, которые мешают разорвать капли – это силы поверхностного натяжения. Отсюда следует, что энергия целой капли меньше суммарной энергии 2 каплей, полученных путем разбиения первой. Т.к. поверхность 2 каплей большечем одной.

На диаметр капелек влияют величина коэффициента поверхностного натяжения σ, скорость потокаw, обтекающего капли, и диаметр выходного отверстияd. При этом дляуменьшениядиаметра капли, необходимоувеличиватьw, илиуменьшатьσ илиd.

Форсунки бывают 1) механические 2) паровые 3) ротационные.

1) механические.

рис.16.

Основные запчасти: 1) распределительный диск; 2) завихряющий диск; 3) насадка(шайба).

Мазут перед подачей необходимо подогревать до условной вязкости не более 3 ⁰ВУ

Для распыления используется энергия мазута, подаваемого под давлением 40-50 ата. Преимущества: самый равномерно распыленный факел.Недостатки: чувствительны к загрязнению (высокие требования к очистке), незначительное регулирование.

2) паровые.

В паровых форсунках в качестве энергии для распыла используется энергия пара. Мазут и пар подаются по концентрическим трубам 2 и 3. Пар проходя через сопло 4 разгоняется до значительных скоростей и разбивает мазут, который через пустотелую гайку 5 попадает в топку.

Преимущества: не чувствительна к загрязнению, вязкость не более 6-7 ⁰ВУ.

Недостатки: 0,02D–уходит на работу форсунки, высокий шум.

Диапазон регулирования производительности выше чем у механических.

рис. 17.

3) ротационные

рис. 18.

Данный тип форсунки имеет наибольшие диапазоны регулирования.

Вязкость мазута 13 ⁰ВУ. Незначительное давлениеата.

Используется при небольших производительностях.

(обратите внимание на значения вязкости и давления, они будут в тесте)