Petrolejas degšanas temperatūra gaisā

Ķīmiskā stabilitāte

Ņemot vērā benzīna ķīmiskās īpašības, ir jākoncentrējas uz to, cik ilgi ogļūdeņražu sastāvs nemainīsies, jo, ilgi uzglabājot, vieglāki komponenti pazūd un veiktspēja ievērojami samazinās.
Jo īpaši problēma ir akūta, ja no benzīna ar minimālu oktāna skaitli ieguva augstākas klases degvielu (AI 95), pievienojot propānam vai metānam tā sastāvu. To pretklauvēšanas īpašības ir augstākas nekā izooktānam, taču tās arī uzreiz izkliedējas.

Saskaņā ar GOST, jebkuras markas degvielas ķīmiskajam sastāvam jābūt nemainīgam 5 gadus, ievērojot uzglabāšanas noteikumus. Bet patiesībā bieži vien pat nesen iegādātajai degvielai oktāna skaitlis jau ir zemāks par norādīto.

Pie tā ir vainīgi negodīgi pārdevēji, kuri sašķidrinātu gāzi pievieno konteineriem ar degvielu, kuru uzglabāšanas laiks ir beidzies, un saturs neatbilst GOST prasībām. Parasti vienai un tai pašai degvielai pievieno dažādus gāzes daudzumus, lai iegūtu oktāna skaitli 92 vai 95. Šādu triku apstiprinājums ir asa gāzes smaka degvielas uzpildes stacijā.

Uzliesmošanas punkta noteikšanas metodes

Ir atvērta un slēgta tīģeļa metode (konteiners naftas produktiem). Iegūtās temperatūras atšķiras uzkrāto tvaiku daudzuma dēļ.

Atvērtā tīģeļa metode ietver:

1. Benzīna attīrīšana no mitruma, izmantojot nātrija hlorīdu.
2. Tīģeļa piepildīšana līdz noteiktam līmenim.
3. Tvertnes uzkarsēšana līdz temperatūrai 10 grādiem zem gaidītā rezultāta.
4. Gāzes degļa aizdedzināšana virs virsmas.
5. Aizdegšanās brīdī tiek reģistrēts uzliesmošanas punkts.

Slēgtā tīģeļa metode atšķiras ar to, ka benzīns tvertnē tiek pastāvīgi sajaukts. Atverot vāku, uguns tiek uzcelta automātiski.

Uzliesmošanas temperatūras aparāts sastāv no šādām sastāvdaļām:

• elektriskais sildītājs (jauda no 600 vatiem);
• ietilpība 70 mililitri;
• vara maisītājs;
• elektriskais vai gāzes aizdedzinātājs;
• termometrs.

Atkarībā no rezultātiem uzliesmojošas vielas tiek klasificētas:

• īpaši bīstami (uzliesmošanas temperatūrā zem -200C);
• bīstams (no -200C līdz + 230C);
• bīstami paaugstinātā temperatūrā (no 230C līdz 610C).

Ātrums - sadegšana - degviela

Kādas ir reālās izmaksas par 1 litru benzīna
Degvielas sadegšanas ātrums ievērojami palielinās, ja degošais maisījums atrodas intensīvās virpuļu (turbulentās) kustībās. Attiecīgi turbulentās siltuma pārneses intensitāte var būt daudz augstāka nekā molekulārās difūzijas.

Degvielas sadegšanas ātrums ir atkarīgs no vairākiem iemesliem, kas aplūkoti vēlāk šajā nodaļā, un jo īpaši no degvielas sajaukšanās ar gaisu kvalitātes. Degvielas sadegšanas ātrumu nosaka sadedzinātās degvielas daudzums laika vienībā.

Degvielas sadegšanas ātrumu un līdz ar to arī siltuma izdalīšanās ātrumu nosaka pēc sadegšanas virsmas lieluma. Akmeņogļu putekļu maksimālais daļiņu izmērs ir 300 - 500 mikroni, un tā degšanas virsma ir desmitiem tūkstošu reižu lielāka nekā rupjās šķirotās ķēdes režģa degviela.

Degvielas sadegšanas ātrums ir atkarīgs no temperatūras un spiediena sadegšanas kamerā, palielinoties to pieaugumam. Tāpēc pēc aizdedzināšanas sadegšanas ātrums palielinās un sadegšanas kameras galā kļūst ļoti augsts.

Degvielas sadegšanas ātrumu ietekmē arī motora apgriezieni. Palielinoties apgriezienu skaitam, fāzes ilgums tiek samazināts.

Gāzes plūsmas turbulence strauji palielina degvielas sadegšanas ātrumu, palielinoties degšanas virsmai un liesmas frontes izplatīšanās ātrumam, palielinoties siltuma pārneses ātrumam.

Braucot ar liesu maisījumu, degšanas ātrums tiek palēnināts. Tāpēc palielinās siltuma daudzums, ko gāzes izdala daļām, un motors pārkarst. Pārāk liesa maisījuma pazīmes ir zibspuldzes karburatorā un ieplūdes kolektorā.

Gāzes plūsmas turbulence strauji palielina degvielas sadegšanas ātrumu degšanas virsmas laukuma palielināšanās dēļ un liesmas frontes izplatīšanās ātrumu siltuma pārneses ātruma palielināšanās dēļ.

Parastajiem alkāniem ir maksimālais cetāna skaitlis, kas raksturo degvielas sadegšanas ātrumu motorā.

Darba maisījuma sastāvs lielā mērā ietekmē degvielas sadegšanas ātrumu motorā. Šie apstākļi notiek pie koeficienta.

Sadegšanas procesa attīstības kvalitātes ietekmi nosaka degvielas sadegšanas ātrums galvenajā fāzē. Kad šajā fāzē sadedzina lielu daudzumu degvielas, pz un Tz vērtības palielinās, izplešanās procesā samazinās pēcdedzināšanas degvielas īpatsvars un politropu indekss nz kļūst lielāks. Šī procesa attīstība ir vislabvēlīgākā, jo tiek panākta vislabākā siltuma izmantošana.

Motora darba procesā ļoti svarīga ir degvielas sadegšanas ātruma vērtība. Sadegšanas ātrumu saprot kā degvielas daudzumu (masu), kas reaģē (dedzina) laika vienībā.

Vairākas vispārīgas parādības norāda, ka degvielas degšanas ātrums motoros ir diezgan dabisks, nevis nejaušs. To norāda vairāk vai mazāk viennozīmīgu ciklu reproducējamība motora cilindrā, kas faktiski nosaka stabilu motoru darbību. Vienos un tajos pašos motoros degmaisījuma ilgums vienmēr tiek novērots ar liesiem maisījumiem. Smags motora darbs, kas notiek ar lielu sadegšanas reakciju ātrumu, parasti tiek novērots bezkompresora dīzeļdzinējos un mīksts darbs - motoros ar aizdedzi no elektriskās dzirksteles. Tas norāda, ka fundamentāli atšķirīga maisījuma veidošanās un aizdegšanās izraisa regulāras degšanas ātruma izmaiņas. Palielinoties motora apgriezienu skaitam, degšanas ilgums laika gaitā samazinās, un kloķvārpstas rotācijas leņķī tas palielinās. Kinodegšanas kustības kinētiskās līknes pēc būtības ir līdzīgas vairāku ķīmisko reakciju kinētiskajām līknēm, kas nav tieši saistītas ar motoriem un notiek dažādos apstākļos.

Eksperimenti norāda uz izstarotās siltuma pārneses intensitātes atkarību no degvielas sadegšanas ātruma. Ar lāpas saknes ātru sadegšanu attīstās augstāka temperatūra un pastiprinās siltuma pārnešana. Temperatūras lauka neviendabīgums kopā ar dažādu izstarojošo daļiņu koncentrāciju noved pie liesmas melnuma pakāpes neviendabīguma. Viss iepriekš minētais rada lielas grūtības analītiski noteikt radiatora temperatūru un krāsns melnuma pakāpi.

Ar lamināru liesmu (sīkāku informāciju skat. 3. nodaļā) degvielas sadegšanas ātrums ir nemainīgs un Q 0; degšanas process ir kluss. Tomēr, ja sadegšanas zona ir turbulenta, un tas ir izskatāmā gadījumā, tad, pat ja vidēji degvielas patēriņš ir nemainīgs, vietējās degšanas ātrums mainās laikā un neliela tilpuma elementam Q.Q. Turbulence nepārtraukti traucē liesmu; jebkurā brīdī degšanu ierobežo šī liesma vai virkne liesmu, kas sadedzināšanas zonā aizņem nejaušu stāvokli.

Gāzveida degviela

Gāzveida degviela ir dažādu gāzu maisījums: metāns, etilēns un citi ogļūdeņraži, oglekļa monoksīds, oglekļa dioksīds vai oglekļa dioksīds, slāpeklis, ūdeņradis, sērūdeņradis, skābeklis un citas gāzes, kā arī ūdens tvaiki.

Metāns (CH4) ir daudzu dabisko gāzu galvenā sastāvdaļa. Tās saturs dabas gāzēs sasniedz 93 ... 98%. Sadedzinot 1 m3 metāna, izdalās ~ 35 800 kJ siltuma.

Gāzveida degviela var saturēt arī nelielu daudzumu etilēna (C2H4). Sadedzinot 1 m3 etilēna, iegūst ~ 59 000 kJ siltuma.

Papildus metānam un etilēnam gāzveida degvielās ir arī ogļūdeņražu savienojumi, piemēram, propāns (C3H8), butāns (C4H10) utt. Šo ogļūdeņražu sadegšana rada vairāk siltuma nekā etilēna sadegšana, taču degošajās gāzēs to daudzums ir nenozīmīgs. .

Ūdeņradis (H2) ir 14,5 reizes vieglāks par gaisu. Sadedzinot 1 m3 ūdeņraža, izdalās ~ 10 800 kJ siltuma. Daudzās degošās gāzēs, izņemot koksa krāsns gāzi, ir samērā neliels daudzums ūdeņraža. Koksa krāsns gāzē tā saturs var sasniegt 50 ... 60%.

Oglekļa monoksīds (CO) ir domnu gāzes galvenā degošā sastāvdaļa. Sadedzinot 1 m3 šīs gāzes, rodas ~ 12 770 kJ siltuma. Šī gāze ir bezkrāsaina, bez smaržas un ļoti toksiska.

Sērūdeņradis (H2S) ir smaga gāze ar nepatīkamu smaku un ļoti toksiska. Sērūdeņraža klātbūtnē gāzē palielinās krāsns un gāzes cauruļvada metāla daļu korozija. Sērūdeņraža kaitīgo iedarbību pastiprina skābekļa un mitruma klātbūtne gāzē. Sadedzinot 1 m3 sērūdeņraža, izdalās ~ 23 400 kJ siltuma.

Pārējās gāzes: CO2, N2, O2 un ūdens tvaiki ir balasta komponenti, jo, palielinoties šo gāzu saturam degvielā, degošo komponentu saturs samazinās. To klātbūtne samazina degvielas sadegšanas temperatūru. Drošības apsvērumu dēļ brīvā skābekļa saturs gāzveida degvielās tiek uzskatīts par bīstamu.

Vārīšana - benzīns

Oktāna skaitlis Benzīna sastāvs

Benzīns sāk vārīties samērā zemā temperatūrā un turpina darboties ļoti intensīvi.

Benzīna viršanas temperatūras beigas nav norādītas.

Benzīna vārīšanās sākums ir zem 40 C, beigas ir 180 C, kristalizācijas sākuma temperatūra nav augstāka par 60 C. Benzīna skābums nepārsniedz 1 mg / 100 ml.

Benzīna viršanas temperatūra pēc GOST ir 185 C, bet faktiskā - 180 C.

Benzīna viršanas temperatūra ir temperatūra, kurā standarta (100 ml) testa benzīna daļa tiek pilnībā destilēta (novārīta) no stikla kolbas, kurā tā atradās, ledusskapja uztvērējā.

Benzīna galīgā viršanas temperatūra nedrīkst pārsniegt 200–225 C. Aviācijas benzīniem galīgā viršanas temperatūra ir daudz zemāka, dažos gadījumos sasniedzot pat 120 ° C.

MPa, benzīna viršanas temperatūra ir 338 K, tā vidējā molārā masa ir 120 kg / kmol, un iztvaikošanas siltums ir 252 kJ / kg.

Sākotnējā benzīna viršanas temperatūra, piemēram, 40 aviācijas benzīnam, norāda vieglu, zemu viršanas temperatūru frakciju klātbūtni, bet nenorāda to saturu. Pirmās 10% frakcijas viršanas temperatūra jeb sākuma temperatūra raksturo benzīna sākuma īpašības, tā gaistamību, kā arī tendenci veidot gāzes slēdzenes benzīna padeves sistēmā. Jo zemāka ir 10% frakcijas viršanas temperatūra, jo vieglāk ir iedarbināt motoru, bet arī lielāka iespēja veidoties gāzes slēdzenēm, kas var izraisīt degvielas padeves pārtraukumus un pat apturēt motoru. Pārāk augsta sākuma frakcijas viršanas temperatūra apgrūtina motora iedarbināšanu zemā apkārtējās vides temperatūrā, kas noved pie benzīna zudumiem.

Reformējamo benzīnu viršanas temperatūras samazināšanās noved pie to detonācijas pretestības pasliktināšanās. Lai risinātu šo jautājumu, ir vajadzīgi pētījumi un ekonomiski aprēķini.Jāatzīmē, ka vairāku valstu ārvalstu praksē pašlaik tiek ražoti un izmantoti benzīna benzīni ar viršanas temperatūru 215 - 220 C.

Reformējamo benzīnu viršanas temperatūras samazināšanās noved pie to detonācijas pretestības pasliktināšanās. Lai risinātu šo jautājumu, ir vajadzīgi pētījumi un ekonomiski aprēķini. Jāatzīmē, ka vairāku valstu ārvalstu praksē pašlaik tiek ražoti un izmantoti benzīna benzīni ar viršanas temperatūru 215 - 220 C.

Ja benzīna viršanas temperatūra ir augsta, tajā esošās smagās frakcijas var neiztvaikot un līdz ar to neizdegt motorā, kā rezultātā palielināsies degvielas patēriņš.

Tiešās darbības benzīnu galējās viršanas temperatūras pazemināšana noved pie to detonācijas pretestības palielināšanās. Zema oktāna skaitļa taisnas darbības benzīnu oktānskaitlis ir attiecīgi 75 un 68, un tos izmanto kā motordzinēju komponentus.

Degšana - benzīns

Konstrukcija un darbības princips Bosch Motronic MED 7 tiešā benzīna iesmidzināšanas sistēma

Gāzes fāzē notiek benzīna, petrolejas un citu šķidru ogļūdeņražu sadegšana. Degšana var notikt tikai tad, ja degvielas tvaiku koncentrācija gaisā ir noteiktos robežās, katrai vielai individuāli. Ja IB gaisā ir neliels daudzums degvielas tvaiku, degšana nenotiks, kā arī gadījumā, ja ir pārāk daudz degvielas tvaiku un nepietiekams skābekļa daudzums.

Degot benzīnam, ir zināms, ka veidojas homotermisks slānis, kura biezums ar laiku palielinās.

Degot benzīnam, veidojas ūdens un oglekļa dioksīds. Vai tas var būt pietiekams apstiprinājums tam, ka benzīns nav elements?

Dedzinot benzīnu, petroleju un citus šķidrumus tvertnēs, īpaši skaidri redzama gāzes plūsmas sasmalcināšana atsevišķos tilpumos un katras no tām sadedzināšana atsevišķi.

Dedzinot benzīnu un eļļu liela diametra tvertnēs, sildīšanas raksturs ievērojami atšķiras no iepriekš aprakstītā. Kad tie sadedzina, parādās apsildāms slānis, kura biezums laika gaitā dabiski palielinās, un temperatūra ir tāda pati kā temperatūra uz šķidruma virsmas. Zem tā šķidruma temperatūra strauji pazeminās un kļūst gandrīz tāda pati kā sākotnējā temperatūra. Līkņu raksturs parāda, ka degšanas laikā benzīns sadalās divos slāņos - augšējā un apakšējā.

Piemēram, benzīna sadedzināšanu gaisā sauc par ķīmisko procesu. Šajā gadījumā tiek atbrīvota enerģija, kas vienāda ar aptuveni 1300 kcal uz 1 mol benzīna.

Benzīna un eļļu sadegšanas produktu analīze kļūst ārkārtīgi svarīga, jo zināšanas par šādu produktu individuālo sastāvu ir nepieciešamas, lai pētītu degšanas procesus motorā un gaisa piesārņojumu.

Tādējādi, sadedzinot benzīnu plašās tvertnēs, līdz 40% no sadegšanas rezultātā izdalītā siltuma tiek patērēts starojumam.

Tabula 76. attēlā parādīts benzīna degšanas ātrums ar tetranitro-metāna piedevām.

Eksperimenti ir parādījuši, ka benzīna degšanas ātrumu no tvertnes virsmas būtiski ietekmē tā diametrs.

Ar GPS-600 palīdzību ugunsdzēsēji veiksmīgi tika galā ar benzīna degšanas novēršanu, kas izlija gar dzelzceļa sliežu ceļu, nodrošinot bagāžnieku operatoru pārvietošanos uz vietu, kur cisternas bija savienotas.Atvienojuši tos ar kontaktvada gabalu, viņi ugunsdzēsības mašīnai piestiprināja 2 tvertnes ar benzīnu un izvilka no uguns zonas.

Īpaši liels vēja sasilšanas ātruma pieaugums tika pamanīts, dedzinot benzīnu. Kad benzīns dega 264 m tvertnē ar vēja ātrumu 1 3 m / s, sildīšanas ātrums bija 9 63 mm / min, un pie vēja ātruma 10 m / s sildīšanas ātrums palielinājās līdz 17 1 mm / min.

Aizdegšanās temperatūra un citi parametri

Akmeņogļu sadegšana ir oglekļa oksidēšanās ķīmiskā reakcija, kas notiek augstā sākotnējā temperatūrā ar intensīvu siltuma izdalīšanos. Tagad tas ir vienkāršāk: ogļu degviela nevar aizdegties kā papīrs; atkarībā no degvielas markas aizdedzināšanai nepieciešama iepriekšēja uzsildīšana līdz 370–700 ° C.

Galvenais brīdis. Ogļu sadedzināšanas efektivitāti krāsnī vai sadzīves cietā kurināmā katlā raksturo nevis maksimālā temperatūra, bet gan pilnīga sadedzināšana. Katra oglekļa molekula kopā ar divām skābekļa daļiņām gaisā veido oglekļa dioksīdu CO2. Process tiek atspoguļots ķīmiskajā formulā.

Ja jūs ierobežojat ienākošā skābekļa daudzumu (pārklājiet pūtēju, pārslēdziet TT katlu uz gruzdēšanas režīmu), CO2 vietā veidojas oglekļa monoksīds CO un izdalās skurstenī, sadegšanas efektivitāte ievērojami samazināsies. Lai sasniegtu augstu efektivitāti, jānodrošina labvēlīgi apstākļi:

1. Brūnās ogles uzliesmo +370 ° C temperatūrā, akmens - 470 ° C, antracīts - 700 grādu. Nepieciešama siltummezgla iepriekšēja apsildīšana ar koksni (zāģu skaidas briketes).
2. Gaiss tiek pārsniegts kurtuvē pārmērīgi, drošības koeficients ir 1,3-1,5.
3. Degšanu atbalsta uz restēm gulošo karsto ogļu augstā temperatūra. Ir svarīgi nodrošināt skābekļa pāreju visā degvielas biezumā, jo dabiskā skursteņa iegrimes dēļ gaiss pārvietojas pa pelnu trauku.

Komentēt. Vienīgie izņēmumi ir mājās gatavotas Bubafonya tipa krāsnis un cilindriski katli augšējai sadedzināšanai, kur gaiss tiek ievadīts krāsnī no augšas uz leju.

Dažādu degvielu teorētiskā degšanas temperatūra un īpatnējā siltuma pārnese ir parādīta salīdzinošajā tabulā. Ir pamanāms, ka ideālos apstākļos jebkura degviela, mijiedarbojoties ar nepieciešamo gaisa tilpumu, atbrīvos maksimālu siltumu.

Praksē ir nereāli radīt šādus apstākļus, tāpēc gaiss tiek piegādāts ar zināmu pārpalikumu. Brūnogļu reālā sadegšanas temperatūra parastajā TT katlā ir 700 ... 800 ° C, akmens un antracīta - 800 ... 1100 grādu robežās.

Ja jūs pārspīlējat ar skābekļa daudzumu, enerģija sāks tērēt gaisa sildīšanai un vienkārši lidos caurulē, krāsns efektivitāte ievērojami samazināsies. Turklāt uguns temperatūra var sasniegt 1500 ° C. Process atgādina parastu uguni - liesma ir liela, siltuma ir maz. Efektīvas ogļu sadedzināšanas piemērs ar automātiskā katla degļa degli ir parādīts videoklipā:

Temperatūra - degšana - degviela

Darbinieka apstarošanas intensitāte ir atkarīga no kurināmā degšanas temperatūras krāsnī, uzlādes atveres lieluma, krāsns sieniņu biezuma pie uzlādes atveres un, visbeidzot, no attāluma, kādā strādnieks atrodas no uzlādes. caurums.

Praktiski sasniedzamā temperatūra 1L ir degvielas sadegšanas temperatūra reālos apstākļos. Nosakot tā vērtību, tiek ņemti vērā siltuma zudumi videi, degšanas procesa ilgums, sadedzināšanas metode un citi faktori.

Pārmērīgs gaiss dramatiski ietekmē degvielas degšanas temperatūru.Tā, piemēram, faktiskā dabasgāzes sadegšanas temperatūra ar gaisa pārpalikumu par 10% ir 1868 C, ar 20% pārsniegumu 1749 C un ar 100% gaisa pārpalikumu tā pazeminās līdz 1167 C. No otras puses , gaisa priekšsildīšana, dodoties degvielas sadegšanai, paaugstina tā sadegšanas temperatūru. Tātad, sadedzinot dabasgāzi (1Max 2003 C) ar gaisu, kas sasildīts līdz 200 C, degšanas temperatūra paaugstinās līdz 2128 C, un, kad gaiss tiek uzkarsēts līdz 400 C - līdz 2257 C.

Sildot gaisu un gāzveida degvielu, paaugstinās degvielas sadegšanas temperatūra, līdz ar to paaugstinās arī krāsns darba telpas temperatūra. Daudzos gadījumos nav iespējams sasniegt temperatūru, kas nepieciešama attiecīgajam tehnoloģiskajam procesam, bez augstas gaisa un gāzveida degvielas sildīšanas. Piemēram, tērauda kausēšana atklātās krāsnīs, kurām degļa temperatūrai (degošu gāzu plūsmai) kausēšanas telpā jābūt 1800 - 2000 C, nebūtu iespējams bez gaisa un gāzes sildīšanas līdz 1000 - 1200 C. rūpniecisko krāsniņu apkure ar zemu kaloriju vietējo degvielu (mitra malka, kūdra, brūnogles), to darbs bez gaisa sildīšanas bieži vien ir pat neiespējams.

No šīs formulas var redzēt, ka degvielas degšanas temperatūru var palielināt, palielinot tās skaitītāju un samazinot saucēju. Dažādu gāzu degšanas temperatūras atkarība no gaisa pārpalikuma ir parādīta attēlā.

Pārmērīgs gaiss strauji ietekmē arī degvielas degšanas temperatūru. Tātad dabasgāzes siltuma jauda ar gaisa pārpalikumu 10% - 1868 C, ar gaisa pārpalikumu 20% - 1749 C un ar 100% pārsniegumu ir vienāda ar 1167 C.

Ja karstā savienojuma temperatūru ierobežo tikai degvielas sadegšanas temperatūra, rekuperācijas izmantošana ļauj paaugstināt temperatūru Тт, palielinot sadegšanas produktu temperatūru un tādējādi paaugstinot TEG kopējo efektivitāti.

Sprādziena bagātināšana ar skābekli izraisa ievērojamu degvielas sadegšanas temperatūras paaugstināšanos. Kā grafika dati attēlā. 17, teorētiskā degšanas temperatūra ir saistīta ar sprādziena bagātināšanu ar skābekli ar atkarību, kas praktiski ir lineāra līdz skābekļa saturam sprādzienā 40%. Pie augstākas bagātināšanas pakāpes degšanas produktu disociācijai sāk būt ievērojama ietekme, kā rezultātā temperatūras atkarības līknes no sprādziena bagātināšanas pakāpes novirzās no taisnām līnijām un asimptotiski tuvojas temperatūrai, kas ierobežo doto degviela. Tādējādi uzskatāmajai degvielas sadegšanas temperatūras atkarībai no sprādziena bagātināšanas ar skābekli ir divi reģioni - relatīvi zema bagātināšanas reģions, kur ir lineāra atkarība, un augsta bagātinājuma reģions (virs 40%), kur temperatūras paaugstināšanās raksturs ir samazinājies.

Svarīgs krāsns darbības termotehniskais rādītājs ir krāsns temperatūra, kas ir atkarīga no degvielas sadegšanas temperatūras un siltuma patēriņa rakstura.

Degvielas pelnus atkarībā no minerālu piemaisījumu sastāva degvielas sadegšanas temperatūrā var sapludināt izdedžu gabalos. Degvielas pelnu raksturojums atkarībā no temperatūras ir norādīts tabulā. BET.

TmaK vērtība tabulā. IV - З - kalorimetriskā (teorētiskā) degvielas sadegšanas temperatūra.

Siltuma zudumi caur krāsns sienām uz ārpusi (vidē) samazina degvielas sadegšanas temperatūru.

Degvielas sadedzināšana

Degvielas sadegšana ir degošu komponentu oksidēšanās process, kas notiek augstā temperatūrā un ko papildina siltuma izdalīšanās. Degšanas veidu nosaka daudzi faktori, tostarp sadedzināšanas metode, krāsns konstrukcija, skābekļa koncentrācija utt. Bet kursa apstākļi, degšanas procesu ilgums un galīgie rezultāti lielā mērā ir atkarīgi no sastāva , degvielas fizikālās un ķīmiskās īpašības.

Degvielas sastāvs

Cietais kurināmais ietver ogles un brūnogles, kūdru, degslānekli, koksni. Šie degvielu veidi ir sarežģīti organiski savienojumi, kurus galvenokārt veido pieci elementi - ogleklis C, ūdeņradis H, skābeklis O, sērs S un slāpeklis N. Degviela satur arī mitrumu un nedegošas minerālvielas, kas pēc sadedzināšanas veido pelnus. Mitrums un pelni ir degvielas ārējais balasts, savukārt skābeklis un slāpeklis ir iekšējie.

Degošās daļas galvenais elements ir ogleklis, tas nosaka vislielākā siltuma daudzuma izdalīšanos. Tomēr, jo lielāks ir oglekļa īpatsvars cietajā degvielā, jo grūtāk to aizdegties. Degšanas laikā ūdeņradis izdala 4,4 reizes vairāk siltuma nekā ogleklis, bet tā daļa cietā kurināmā sastāvā ir maza. Skābeklis, kas nav siltumu veidojošs elements un saista ūdeņradi un oglekli, samazina sadegšanas siltumu, tāpēc tas ir nevēlams elements. Tās saturs ir īpaši augsts kūdrā un koksnē. Slāpekļa daudzums cietajā kurināmajā ir mazs, taču tas spēj veidot videi un cilvēkiem kaitīgus oksīdus. Sērs ir arī kaitīgs piemaisījums, tas izstaro maz siltuma, bet radušies oksīdi noved pie katlu metāla korozijas un atmosfēras piesārņojuma.

Degvielas specifikācijas un to ietekme uz degšanas procesu

Vissvarīgākās degvielas tehniskās īpašības ir: sadegšanas siltums, gaistošu vielu iznākums, gaistošu atlikumu (koksa) īpašības, pelnu un mitruma saturs.

Degvielas sadegšanas siltums

Siltumspēja ir siltuma daudzums, kas izdalās, pilnībā sadedzinot masas vienību (kJ / kg) vai degvielas tilpumu (kJ / m3). Izšķir augstāku un zemāku degšanas siltumu. Augstākais ir siltums, kas izdalās sadegšanas produktos esošo tvaiku kondensācijas laikā. Dedzinot degvielu katlu krāsnīs, izplūdes gāzu gāzēm ir temperatūra, kurā mitrums atrodas tvaika stāvoklī. Tāpēc šajā gadījumā tiek izmantots mazāks degšanas siltums, kas neņem vērā ūdens tvaiku kondensācijas siltumu.

Visu zināmo ogļu atradņu sastāvs un zemākā siltumspēja ir noteikta un norādīta aprēķinātajos raksturlielumos.

Gaistošo vielu izdalīšanās

Kad cieto degvielu karsē bez piekļuves gaisam augstas temperatūras ietekmē, vispirms izdalās ūdens tvaiki, un pēc tam notiek molekulu termiskā sadalīšanās, izdalot gāzveida vielas, ko sauc par gaistošām vielām.

Gaistošo vielu izdalīšanās var notikt temperatūras diapazonā no 160 līdz 1100 ° C, bet vidēji - 400–800 ° C temperatūrā. Gaistošo vielu izdalīšanās sākuma temperatūra, gāzveida produktu daudzums un sastāvs ir atkarīgs no degvielas ķīmiskā sastāva. Ķīmiski vecāka degviela, jo zemāka gaistošo vielu izdalīšanās un augstāka to izdalīšanās sākuma temperatūra.

Gaistošie elementi nodrošina cieto daļiņu agrāku aizdegšanos un būtiski ietekmē degvielas sadegšanu. Vecumā jauni kurināmie - kūdra, brūnās ogles - viegli uzliesmo, ātri un gandrīz pilnībā sadedzina. Un otrādi, degvielu ar zemu gaistošo vielu, piemēram, antracītu, ir grūtāk uzliesmot, tas deg daudz lēnāk un nedeg pilnībā (ar paaugstinātu siltuma zudumu).

Negaistošu atlikumu (koksa) īpašības

Cieto degvielas daļu, kas paliek pēc gaistošo vielu izdalīšanās, kas sastāv galvenokārt no oglekļa un minerālu daļas, sauc par koksu. Koksa atlikumi var būt atkarībā no degošo masu saturošo organisko savienojumu īpašībām: sautēti, vāji sautēti (iedarbības rezultātā iznīcināti), pulverveida. Antracīts, kūdra, brūnogles rada pulverveida gaistošus atlikumus. Lielākā daļa bitumena ogļu ir saķepinātas, bet ne vienmēr stipri. Lipīgs vai pulverveida gaistošs atlikums dod bitumena oglēm ar ļoti lielu gaistošo vielu daudzumu (42–45%) un ar ļoti zemu ražu (mazāk nekā 17%).

Koksa atlikumu struktūra ir svarīga, dedzinot ogles režģa krāsnīs.Ja uzliesmo spēka katlos, koksa veiktspēja nav īpaši svarīga.

Pelnu saturs

Cietā degviela satur lielāko daudzumu nedegošu minerālu piemaisījumu. Tie galvenokārt ir māls, silikāti, dzelzs pirīts, bet var iekļaut arī dzelzs oksīdu, sulfātus, dzelzs karbonātus un silikātus, dažādu metālu oksīdus, hlorīdus, sārmus utt. Lielākā daļa no tiem ieguves laikā krīt iežu veidā, starp kuriem atrodas akmeņogļu šuves, bet ir arī minerālvielas, kuras degvielā ir nonākušas no ogļu veidotājiem vai pārveidojot tās sākotnējo masu.

Sadedzinot degvielu, minerālu piemaisījumi iziet virkni reakciju, kā rezultātā veidojas ciets nedegošs atlikums, ko sauc par pelniem. Pelnu svars un sastāvs nav identisks degvielas minerālu piemaisījumu svaram un sastāvam.

Pelnu īpašībām ir svarīga loma katlu un krāsns darbības organizēšanā. Tās daļiņas, kuras aiznes degšanas produkti, ar lielu ātrumu noberž sildvirsmas, un ar mazu ātrumu tās nogulsnējas uz tām, kas noved pie siltuma pārneses pasliktināšanās. Dūmvadā aiznesti pelni var kaitēt videi, lai no tā izvairītos, ir jāuzstāda pelnu savācēji.

Svarīga pelnu īpašība ir tā kausējamība; tie izšķir ugunsizturīgos (virs 1425 ° C), vidēji kūstošos (1200–1425 ° C) un zemu kūstošos (zem 1200 ° C) pelnus. Pelnus, kas ir izgājuši kausēšanas stadiju un pārvērtušies saķepinātā vai kausētā masā, sauc par izdedžiem. Pelnu kausējamības raksturīgajai temperatūrai ir liela nozīme, lai nodrošinātu krāsns un katla virsmu uzticamu darbību; pareiza gāzes temperatūras izvēle šo virsmu tuvumā novērsīs izdedžus.

Mitruma saturs

Mitrums ir nevēlama degvielas sastāvdaļa, tā kopā ar minerālu piemaisījumiem ir balasts un samazina degošās daļas saturu. Turklāt tas samazina siltuma vērtību, jo tā iztvaikošanai nepieciešama papildu enerģija.

Degvielā esošais mitrums var būt iekšējs vai ārējs. Ārējais mitrums atrodas kapilāros vai iesprūst uz virsmas. Ar ķīmisko vecumu kapilāru mitruma daudzums samazinās. Jo mazāki degvielas gabali, jo lielāks ir virsmas mitrums. Iekšējais mitrums nonāk organiskajā vielā.

Mitruma saturs degvielā samazina sadegšanas siltumu un palielina degvielas patēriņu. Tajā pašā laikā palielinās sadegšanas produktu apjomi, palielinās siltuma zudumi ar izplūdes gāzēm un samazinās katla iekārtas efektivitāte. Augsts mitrums ziemā noved pie ogļu sasalšanas, grūtībām sasmalcinot un samazinot plūstamību.

Degvielas sadedzināšanas metodes atkarībā no krāsns veida

Galvenie sadedzināšanas ierīču veidi:

• slāņains,
• kamerā.

Slāņu krāsnis ir paredzēti cieta cieta kurināmā sadedzināšanai. Tie var būt blīvi un plūstoši. Dedzinot blīvā slānī, sadegšanas gaiss iziet cauri slānim, neietekmējot tā stabilitāti, tas ir, degošo daļiņu smagums pārsniedz gaisa dinamisko spiedienu. Sadedzinot lejasdaļā, palielināta gaisa ātruma dēļ daļiņas nonāk "vārīšanās" stāvoklī. Šajā gadījumā notiek aktīva oksidētāja un degvielas sajaukšanās, kuras dēļ tiek pastiprināta degvielas sadegšana.

AT kameru krāsnis sadedzināt cietu pulvera degvielu, kā arī šķidru un gāzveida. Kameras krāsnis ir sadalītas cikloniskajās un uzliesmojošajās. Degšanas laikā ogļu daļiņām jābūt ne vairāk kā 100 mikroniem, tās sadedzina sadegšanas kameras tilpumā. Cikloniskā sadegšana ļauj lielāku daļiņu izmēru; centrbēdzes spēku ietekmē tie tiek izmesti uz krāsns sienām un pilnībā izdeg virpuļojošā plūsmā augstas temperatūras zonā.

Degvielas sadedzināšana. Galvenie procesa posmi

Cietā kurināmā sadedzināšanas procesā var izdalīt noteiktus posmus: mitruma karsēšana un iztvaikošana, gaistošo vielu sublimācija un koksa atlikumu veidošanās, gaistošo un koksa sadedzināšana un izdedžu veidošanās. Šis sadegšanas procesa sadalījums ir samērā patvaļīgs, jo, lai arī šie posmi notiek secīgi, tie daļēji pārklājas. Gaistošo vielu sublimācija sākas pirms visa mitruma galīgās iztvaikošanas, gaistošo vielu veidošanās notiek vienlaikus ar to sadedzināšanas procesu, tāpat kā koksa atlikumu oksidēšanās sākums notiek pirms gaistošo vielu sadegšanas beigām, un koksa pēcdedzināšana var turpināties arī pēc izdedžu veidošanās.

Katra degšanas procesa posma plūsmas laiku lielā mērā nosaka degvielas īpašības. Koksa sadedzināšanas posms ilgst visilgāk pat degvielām ar lielu gaistošo ražu. Dažādi darbības faktori un krāsns konstrukcijas iezīmes būtiski ietekmē degšanas procesa posmu ilgumu.

1. Degvielas sagatavošana pirms aizdedzināšanas

Degviela, kas nonāk krāsnī, tiek uzkarsēta, kā rezultātā mitruma klātbūtnē tā iztvaiko un degviela izžūst. Apkurei un žāvēšanai nepieciešamais laiks ir atkarīgs no mitruma daudzuma un temperatūras, kurā degviela tiek piegādāta sadedzināšanas ierīcei. Degvielām ar augstu mitruma saturu (kūdra, mitras brūnas ogles) sildīšanas un žāvēšanas posms ir salīdzinoši ilgs.

Degvielu piegādā sakrautām krāsnīm temperatūrā, kas ir tuvu apkārtējās vides temperatūrai. Tikai ziemā, kad akmeņogles sasalst, to temperatūra ir zemāka nekā katlu telpā. Dedzināšanai degošajās un virpuļkrāsnīs degvielu pakļauj un sasmalcina, vienlaikus žāvējot ar karstu gaisu vai dūmgāzēm. Jo augstāka ir ienākošās degvielas temperatūra, jo mazāk laika un siltuma nepieciešams, lai to sasildītu līdz aizdegšanās temperatūrai.

Kurināmā žāvēšana krāsnī notiek divu siltuma avotu dēļ: sadegšanas produktu konvekcijas siltuma un degļa, oderes un izdedžu izstarotā siltuma dēļ.

Kameras krāsnīs apkure tiek veikta galvenokārt pateicoties pirmajam avotam, tas ir, sadedzināšanas produktu sajaukšanai ar degvielu tās ievadīšanas vietā. Tāpēc viena no svarīgākajām prasībām attiecībā uz ierīču konstrukciju degvielas ievadīšanai krāsnī ir nodrošināt intensīvu sadegšanas produktu iesūkšanu. Augstāka temperatūra kurtuvē veicina arī īsāku sildīšanas un žāvēšanas laiku. Šajā nolūkā, sadedzinot degvielu ar gaistošo vielu izdalīšanās sākumu augstā temperatūrā (vairāk nekā 400 ° C), kameru krāsnīs tiek izgatavotas aizdedzes jostas, tas ir, tās aizver aizsargcaurules ar ugunsizturīgu siltumizolējošu materiālu. lai samazinātu viņu siltuma uztveri.

Dedzinot degvielu gultā, katra veida siltuma avotu lomu nosaka krāsns konstrukcija. Krāsnīs ar ķēdes režģiem apkuri un žāvēšanu galvenokārt veic ar degļa izstaroto siltumu. Krāsnīs ar fiksētu režģi un degvielas padevi no augšas sildīšana un žāvēšana notiek degšanas produktu dēļ, kas slānim virzās no apakšas uz augšu.

Karsēšanas procesā temperatūrā, kas pārsniedz 110 ° C, sākas organisko vielu, kas veido degvielu, termiskā sadalīšanās. Vismazāk spēcīgie savienojumi ir tie, kas satur ievērojamu daudzumu skābekļa. Šie savienojumi sadalās samērā zemā temperatūrā, veidojoties gaistošām vielām un cietam atlikumam, kas galvenokārt sastāv no oglekļa.

Degvielām, kas pēc ķīmiskā sastāva ir jaunas un satur daudz skābekļa, ir zema gāzveida vielu izdalīšanās sākuma temperatūra, un tās dod lielāku procentuālo daudzumu. Degvielām ar zemu skābekļa savienojumu saturu ir zema gaistamība un augstāka uzliesmošanas temperatūra.

Molekulu saturs cietajā degvielā, kas sildot viegli sadalās, ietekmē arī gaistošo atlikumu reaktivitāti.Pirmkārt, degošās masas sadalīšanās notiek galvenokārt uz degvielas ārējās virsmas. Ar turpmāku karsēšanu degvielas daļiņu iekšpusē sāk notikt piroģenētiskas reakcijas, tajās paaugstinās spiediens un ārējā apvalka plīst. Sadedzinot degvielu ar lielu gaistošo vielu daudzumu, koksa atlikums kļūst porains un ar lielāku virsmu, salīdzinot ar blīvo cieto atlikumu.

2. Gāzveida savienojumu un koksa sadegšanas process

Faktiskā degvielas sadegšana sākas ar gaistošo vielu aizdegšanos. Degvielas sagatavošanas periodā notiek gāzveida vielu oksidēšanās sazarotās ķēdes reakcijas, vispirms šīs reakcijas norit zemā ātrumā. Izdalīto siltumu uztver krāsns virsmas un daļēji uzkrājas kustīgu molekulu enerģijas veidā. Pēdējais noved pie ķēdes reakciju ātruma palielināšanās. Noteiktā temperatūrā oksidēšanās reakcijas norit tādā ātrumā, ka izdalītais siltums pilnībā nosedz siltuma absorbciju. Šī temperatūra ir uzliesmošanas temperatūra.

Aizdegšanās temperatūra nav nemainīga, tā ir atkarīga gan no degvielas īpašībām, gan no apstākļiem aizdegšanās zonā, vidēji tā ir 400–600 ° C. Pēc gāzveida maisījuma aizdedzināšanas turpmāka oksidēšanās reakciju paātrināšanās izraisa temperatūras paaugstināšanos. Lai uzturētu degšanu, nepieciešama nepārtraukta oksidētāja un degošu vielu padeve.

Gāzveida vielu aizdegšanās noved pie koksa daļiņas iesaiņošanas uguns apvalkā. Kokss tiek sadedzināts, kad gaistošo vielu sadegšana beidzas. Cietā daļiņa sasilst līdz augstai temperatūrai, un, samazinoties gaistošo vielu daudzumam, robeždeguma slāņa biezums samazinās, skābeklis sasniedz karsto oglekļa virsmu.

Koksa sadedzināšana sākas 1000 ° C temperatūrā un ir visilgākais process. Iemesls ir tāds, ka, pirmkārt, skābekļa koncentrācija samazinās, un, otrkārt, neviendabīgas reakcijas norit lēnāk nekā viendabīgas. Tā rezultātā cietā kurināmā daļiņas sadegšanas ilgumu galvenokārt nosaka koksa atlikuma degšanas laiks (apmēram 2/3 no kopējā laika). Degvielām ar lielu gaistošo vielu daudzumu cietais atlikums ir mazāks par ½ no sākotnējās daļiņu masas, tāpēc to sadegšana notiek ātri un maza iespēja sadedzināt. Ķīmiski vecām degvielām ir blīva daļiņa, kuras sadedzināšana prasa gandrīz visu krāsnī pavadīto laiku.

Koksa atlikumus lielākajā daļā cieto kurināmo galvenokārt veido un dažām sugām pilnībā veido ogleklis. Cietā oglekļa sadegšana notiek, veidojoties oglekļa monoksīdam un oglekļa dioksīdam.

Optimāli apstākļi siltuma izkliedēšanai

Optimālu apstākļu radīšana oglekļa sadegšanai ir pamats, lai pareizi izveidotu tehnoloģisko metodi cietā kurināmā sadedzināšanai katlu blokos. Lai sasniegtu augstāko siltuma izdalīšanos krāsnī, var ietekmēt šādi faktori: temperatūra, gaisa pārpalikums, primārā un sekundārā maisījuma veidošanās.

Temperatūra... Siltuma izdalīšanās degvielas sadegšanas laikā ir ievērojami atkarīga no krāsns temperatūras režīma. Salīdzinoši zemā temperatūrā degļa kodolā notiek nepilnīga degošu vielu sadegšana; sadegšanas produktos paliek oglekļa monoksīds, ūdeņradis un ogļūdeņraži. Temperatūrā no 1000 līdz 1800-2000 ° C ir pilnīga degvielas sadegšana.

Pārmērīgs gaiss... Īpatnējā siltuma ražošana sasniedz maksimālo vērtību, pilnībā sadedzinot un vienotībā pārlieku lielu gaisa attiecību. Samazinoties liekā gaisa attiecībai, siltuma izdalīšanās samazinās, jo skābekļa trūkuma dēļ mazāk degvielas oksidējas. Temperatūras līmenis samazinās, reakcijas ātrums samazinās, kas izraisa strauju siltuma izdalīšanās samazināšanos.

Gaisa pārpalikuma palielināšanās, kas ir lielāka par vienotību, samazina siltuma veidošanos vēl vairāk nekā gaisa trūkums.Reālos degvielas sadegšanas apstākļos katlu krāsnīs siltuma izdalīšanās robežvērtības netiek sasniegtas, jo notiek nepilnīga sadegšana. Tas lielā mērā ir atkarīgs no tā, kā tiek organizēti maisījuma veidošanās procesi.

Procesu sajaukšana... Kameras krāsnīs primārā sajaukšana tiek panākta, žāvējot un sajaucot degvielu ar gaisu, daļu gaisa (primāro) piegādājot sagatavošanas zonai, izveidojot plaši atvērtu degli ar plašu virsmu un augstu turbulizāciju, izmantojot apsildāmu gaisu.

Slāņainās krāsnīs primārais sajaukšanas uzdevums ir piegādāt vajadzīgo gaisa daudzumu dažādām degšanas zonām uz restēm.

Lai nodrošinātu nepilnīgas sadegšanas gāzveida produktu un koksa pēcdedzināšanu, tiek organizēti sekundārā maisījuma veidošanās procesi. Šos procesus veicina: sekundārā gaisa padeve ar lielu ātrumu, tādas aerodinamikas radīšana, kurā tiek panākta vienmērīga visas krāsns piepildīšana ar degli un līdz ar to arī gāzu un koksa daļiņu uzturēšanās laiks krāsnī palielinās.

3. Sārņu veidošanās

Cietā kurināmā degošās masas oksidēšanās procesā būtiskas izmaiņas notiek arī minerālu piemaisījumos. Zemas kušanas pakāpes vielas un sakausējumi ar zemu kušanas temperatūru izšķīdina ugunsizturīgos savienojumus.

Katlu normālas darbības priekšnoteikums ir nepārtraukta sadegšanas produktu un no tā izdalījušos izdedžu noņemšana.

Slāņa sadegšanas laikā izdedži var izraisīt mehānisku apakšu - minerālu piemaisījumi apņem nesadegušās koksa daļiņas, vai viskozie izdedži var bloķēt gaisa caurules, bloķējot skābekļa piekļuvi degošajam kokam. Lai mazinātu zemu dedzināšanu, tiek izmantoti dažādi pasākumi - krāsnīs ar ķēdes režģiem tiek palielināts laiks, kas pavadīts uz izdedžu režģa, un tiek veikta bieža skūšana.

Slāņainās krāsnīs izdedži tiek noņemti sausā veidā. Kameru krāsnīs izdedžu noņemšana var būt sausa vai šķidra.

Tādējādi degvielas sadegšana ir sarežģīts fizikāli ķīmiskais process, kuru ietekmē ļoti daudz dažādu faktoru, taču visi tie jāņem vērā, projektējot katlus un krāsnis.

Degšana - benzīns

Benzīna sadedzināšanu ar detonāciju pavada asu metāla sitienu parādīšanās, melni dūmi uz izplūdes gāzēm, benzīna patēriņa pieaugums, motora jaudas samazināšanās un citas negatīvas parādības.

Benzīna sadegšana dzinējā ir atkarīga arī no liekā gaisa attiecības. Pie vērtībām a 0 9 - j - 1 1 darba maisījumā pirmsliesmas oksidēšanās procesu ātrums ir vislielākais. Tāpēc pie šīm a vērtībām tiek radīti vislabvēlīgākie apstākļi detonācijas sākumam.

Pēc benzīna sadedzināšanas šādu piesārņotāju kopējā masa ievērojami palielinājās līdz ar to daudzuma vispārēju pārdali. Benzola procentuālais daudzums automobiļu izplūdes gāzu kondensātā bija apmēram 1–7 reizes lielāks nekā benzīnā; toluola saturs bija 3 reizes lielāks, un ksilola saturs bija 30 reizes lielāks. Ir zināms, ka šajā gadījumā veidojas skābekļa savienojumi, un strauji palielinās jonu skaits, kas raksturīgs smagākiem nepiesātinātiem olefīna vai cikloparafīna sērijas un acetilēna vai dienēna sērijas savienojumiem, īpaši pēdējiem. Vispārīgi runājot, izmaiņas Haagen-Smit kamerā atgādināja izmaiņas, kas vajadzīgas, lai tipisko transportlīdzekļu izplūdes gāzu paraugu sastāvs būtu līdzīgs Losandželosas smoga parauga sastāvam.

Benzīna siltumspēja ir atkarīga no tā ķīmiskā sastāva. Tāpēc ogļūdeņražiem, kas bagāti ar ūdeņradi (piemēram, parafīna), ir liela degšanas siltuma masa.

Benzīna sadegšanas produkti iekšdedzes motorā izplešas pa politropu n1 27 no 30 līdz 3 pie. Sākotnējā gāzu temperatūra ir 2100 C; degšanas produktu masas sastāvs 1 kg benzīna ir šāds: CO23 135 kg, H2 1 305 kg, O20 34 kg, N2 12 61 kg.Nosakiet šo gāzu izplešanās darbu, ja vienlaikus cilindrā tiek ievadīti 2 g benzīna.

Dedzinot benzīnu no termoelektrostacijas, veidojas oglekļa nogulsnes, kas satur svina oksīdu.

Dedzinot benzīnu virzuļdzinēju iekšdedzes motoros, gandrīz visi izveidojušies produkti tiek aizvesti kopā ar izplūdes gāzēm. Tikai salīdzinoši neliela daļa no nepilnīgas degvielas un eļļas sadegšanas produktiem, neliels daudzums neorganisko savienojumu, kas veidojas no elementiem, kas ievadīti ar degvielu, gaisu un eļļu, tiek nogulsnēti oglekļa nogulšņu formā.

Degot benzīnam ar tetraetila svinu, acīmredzami veidojas svina oksīds, kas kūst tikai 900 C temperatūrā un var iztvaikot ļoti augstā temperatūrā, pārsniedzot vidējo temperatūru motora cilindrā. Lai novērstu svina oksīda nogulsnēšanos motorā, etilšķidrumā tiek ievadītas īpašas vielas - attīrītāji. Halogenētos ogļūdeņražus izmanto kā savācējus. Parasti tie ir savienojumi, kas satur bromu un hloru, kas arī sadedzina un saista svinu jaunajos bromīdu un hlorīdu savienojumos.

Dedzinot benzīnu no termoelektrostacijas, veidojas oglekļa nogulsnes, kas satur svina oksīdu.

Degot tīru TPP saturošam benzīnam, dzinējā tiek nogulsnēta svina savienojumu plāksne. Šķidrā etilgrupas R-9 sastāvs (pēc svara): tetraetilsvins 54 0%, brometāns 33 0%, monohlornaftalīns 6 8 0 5%, pildviela - aviācija - benzīns - līdz 100%; krāsot tumši sarkanu 1 g uz 1 kg maisījuma.

Sadedzinot benzīnu, kas satur TPP, motorā veidojas fistulas oksīds ar nelielu gaistamību; tā kā svina oksīda kušanas temperatūra ir diezgan augsta (888), daļa no tā (apmēram 10%, rēķinoties ar svinu, kas ievadīts ar benzīnu) tiek nogulsnēts kā ciets atlikums uz sadegšanas kameras sienām, svecēm un vārstiem, kas noved pie ātra dzinēja atteice.

Sadedzinot benzīnu automašīnas motorā, veidojas arī mazākas molekulas un izdalītā enerģija tiek sadalīta lielākā apjomā.

Benzīna sadegšanas kvēlspuldzes plūst ap siltummaini 8 (iekšpusē no sadegšanas kameras sāniem un tālāk, caur logiem 5 ārpusē, izejot caur izplūdes gāzu kameru 6) un silda gaisu siltummaiņa kanālā. Pēc tam karstas izplūdes gāzes tiek ievadītas caur izplūdes cauruli 7 zem tvertnes un silda motoru no ārpuses, un karstais gaiss no siltummaini tiek ievadīts caur elpošanu karterī un silda motoru no iekšpuses. Pēc 5 - 2 minūtēm pēc sildīšanas sākuma kvēlsvece tiek izslēgta un degšana sildītājā turpinās bez tās līdzdalības. Pēc 7 - 13 minūtēm no impulsa saņemšanas brīža, lai iedarbinātu motoru, karterī esošā eļļa sasilst līdz 30 C temperatūrai (apkārtējās vides temperatūrā līdz -25 C), un iekārta iedarbina impulsus, pēc tam sildītājs ir izslēgts.

Degšanas temperatūra

Siltumtehnikā izšķir šādas gāzu sadegšanas temperatūras: siltuma jauda, ​​kalorimetriskā, teorētiskā un faktiskā (aprēķinātā). Apkures jauda tx ir pilnīgas gāzes sadegšanas produktu maksimālā temperatūra adiabātiskos apstākļos ar lieko gaisa koeficientu a = 1,0 un pie gāzes un gaisa temperatūras, kas vienāda ar 0 ° C:

tx = Qh / (IVcv) (8.11)

kur QH ir zemākā gāzes siltumspēja, kJ / m3; IVcp - oglekļa dioksīda, ūdens tvaiku un slāpekļa tilpumu produktu daudzums, kas veidojas sadedzinot 1 m3 gāzes (m3 / m3), un to vidējās tilpuma siltuma jaudas pie nemainīga spiediena temperatūras diapazonā no 0 ° С līdz tx (kJ / (m3 * ° С).

Gāzu siltuma jaudas nestabilitātes dēļ siltuma jaudu nosaka pēc secīgas aproksimācijas metodes. Kā sākotnējo parametru tā vērtību ņem dabasgāzei (= 2000 ° C), ar a = 1,0, saskaņā ar tabulu nosaka sadegšanas produktu sastāvdaļu apjomus.8.3., Tiek noteikta to vidējā siltuma jauda, ​​un pēc tam saskaņā ar formulu (8.11) tiek aprēķināta gāzes siltuma jauda. Ja aprēķina rezultātā tas izrādās zemāks vai augstāks par pieņemto, tad tiek iestatīta cita temperatūra un aprēķins tiek atkārtots. Parasto vienkāršo un sarežģīto gāzu siltuma jauda, ​​sadedzinot sausā gaisā, ir norādīta tabulā. 8.5. Dedzinot gāzi atmosfēras gaisā, kas satur apmēram 1 svara%. % mitruma, siltuma ražošana samazinās par 25-30 ° С.

Kalorimetriskā sadegšanas temperatūra tK ir temperatūra, kas noteikta, neņemot vērā ūdens tvaiku un oglekļa dioksīda disociāciju, bet ņemot vērā faktisko gāzes un gaisa sākotnējo temperatūru. Tas atšķiras no siltuma izejas tx ar to, ka gāzes un gaisa temperatūra, kā arī liekā gaisa koeficients a tiek ņemta no to faktiskajām vērtībām. Jūs varat noteikt tK pēc formulas:

tк = (Qн + qphys) / (ΣVcp) (8.12)

kur qphys ir gāzes un gaisa siltuma saturs (fiziskais siltums), mērot no 0 ° C, kJ / m3.

Dabiskās un sašķidrinātās naftas gāzes pirms sadedzināšanas parasti netiek uzkarsētas, un to tilpums salīdzinājumā ar degšanas gaisa tilpumu ir mazs.

8.3. Tabula.

Gāzu vidējā siltuma jauda, ​​kJ / (m3 • ° С)

Tāpēc, nosakot kalorimetrisko temperatūru, var neņemt vērā gāzu siltuma saturu. Dedzinot gāzes ar zemu siltumspēju (ģenerators, domnas utt.), To siltuma saturs (īpaši uzsildīts pirms sadedzināšanas) ļoti būtiski ietekmē kalorimetrisko temperatūru.

Vidējā sastāva dabasgāzes kalorimetriskās temperatūras atkarība no gaisa ar 0 ° C temperatūru un 1% mitruma no liekā gaisa koeficienta a ir dota tabulā. 8.5. LPG, kad tā tiek sadedzināta sausā gaisā - tabulā. 8.7. Tabulas dati. 8.5-8.7. Ar pietiekamu precizitāti var vadīties, nosakot citu dabisko gāzu un gandrīz jebkura sastāva ogļūdeņraža gāzu sadegšanas kalorimetrisko temperatūru. Ja ir nepieciešams iegūt augstu temperatūru, sadedzinot gāzes ar zemu gaisa koeficientu pārsniegumu, kā arī palielināt krāsns efektivitāti, praksē gaiss tiek uzkarsēts, kas noved pie kalorimetriskās temperatūras paaugstināšanās (sk. 8.6. Tabulu). .

8.4. Tabula.

Gāzu sildīšanas jauda sausā gaisā

8.5. Tabula.

Dabasgāzes sadegšanas kalorimetriskā un teorētiskā temperatūra gaisā ar t = 0 ° С un mitrumu 1% * atkarībā no gaisa pārpalikuma koeficienta a

>

Teorētiskā degšanas temperatūra tT ir maksimālā temperatūra, kas noteikta līdzīgi kalorimetriskajai temperatūrai tK, bet ar korekciju oglekļa dioksīda un ūdens tvaiku disociācijas endotermiskām (nepieciešama siltuma) reakcijām, palielinoties tilpumam:

СО2 ‹–› СО + 0,5О2 - 283 mJ / mol (8,13)

Н2О ‹–› Н2 + 0,5О2 - 242 mJ / mol (8,14)

Augstās temperatūrās disociācija var izraisīt atomu ūdeņraža, skābekļa un OH hidroksilgrupu veidošanos. Turklāt, sadedzinot gāzi, vienmēr rodas zināms daudzums slāpekļa oksīda. Visas šīs reakcijas ir endotermiskas un noved pie degšanas temperatūras pazemināšanās.

8.6. Tabula.

Dabasgāzes sadegšanas kalorimetriskā temperatūra, ° С, atkarībā no sausā gaisa pārpalikuma un tā temperatūras attiecības (noapaļotas vērtības)

8.7. Tabula.

Tirdzniecības propāna kalorimetriskā degšanas temperatūra tK sausā gaisā ar t = 0 ° С atkarībā no liekā gaisa koeficienta a

Teorētisko degšanas temperatūru var noteikt, izmantojot šādu formulu:

tT = (Qн + qphys - qdis) / (ΣVcp) (8.15)

kur qduc ir kopējais siltuma patēriņš СО2 un Н2О disociācijai degšanas produktos, kJ / m3; IVcp - sadegšanas produktu tilpuma un vidējās siltuma jaudas reizinājuma summa, ņemot vērā disociāciju uz 1 m3 gāzes.

Kā jūs varat redzēt no tabulas. 8.8. Temperatūrā līdz 1600 ° C disociācijas pakāpi var neņemt vērā, un teorētisko degšanas temperatūru var noteikt vienādu ar kalorimetrisko temperatūru. Augstākā temperatūrā disociācijas pakāpe var ievērojami samazināt temperatūru darba telpā. Praksē tam nav īpašas vajadzības, teorētiskā degšanas temperatūra jānosaka tikai augstas temperatūras krāsnīm, kas darbojas ar iepriekš uzkarsētu gaisu (piemēram, atvērtā krāsns krāsnis). Katlu stacijām tas nav vajadzīgs.

Degšanas produktu faktiskā (aprēķinātā) temperatūra td ir temperatūra, kas tiek sasniegta reālos apstākļos liesmas karstākajā vietā. Tas ir zemāks par teorētisko un ir atkarīgs no siltuma zudumiem vidē, siltuma pārneses pakāpes no sadedzināšanas zonas ar starojumu, sadegšanas procesa ilguma laikā utt. Faktiskā vidējā temperatūra krāsnīs un katlos ir nosaka pēc siltuma bilances vai aptuveni pēc teorētiskās vai kalorimetriskās degšanas temperatūras uz temperatūru krāsnīs, ieviešot tajās eksperimentāli noteiktus korekcijas koeficientus:

td = t (8,16)

kur n - t. n. pirometriskais koeficients:

• augstas kvalitātes siltuma un apkures krāsnīm ar siltumizolāciju - 0,75-0,85;
• noslēgtām krāsnīm bez siltumizolācijas - 0,70-0,75;
• ekranētām katlu krāsnīm - 0,60-0,75.

Praksē ir jāzina ne tikai iepriekš norādītās adiabātiskās degšanas temperatūras, bet arī maksimālās temperatūras, kas notiek liesmā. To aptuvenās vērtības parasti eksperimentāli nosaka ar spektrogrāfiskām metodēm. Maksimālās temperatūras, kas rodas brīvā liesmā 5-10 mm attālumā no koniskās degšanas priekšpuses augšdaļas, ir norādītas tabulā. 8.9. Analizējot iesniegtos datus, redzams, ka maksimālā temperatūra liesmā ir mazāka nekā siltuma jauda (pateicoties siltuma patēriņam H2O un CO2 disociācijai un siltuma noņemšanai no liesmas zonas).

• mājas
• Katalogs
• Gāzu degšanas raksturlielumi
• Degšanas temperatūra

Sadegšana - naftas produkts

Naftas produktu sadedzināšanu tvertņu parka krastmalā novērš, nekavējoties piegādājot putas.

Naftas produktu sadedzināšanu cisternu krastmalā novērš, nekavējoties piegādājot putas.

Naftas produktu sadedzināšanas laikā to viršanas temperatūra (skat. 69. tabulu) pakāpeniski palielinās notiekošās frakcionētās destilācijas dēļ, saistībā ar kuru paaugstinās arī augšējā slāņa temperatūra.

Dedzinot eļļu tvertnē, tvertnes augšējās jostas augšdaļa tiek pakļauta liesmai. Dedzinot eļļu zemākā līmenī, tvertnes brīvās puses augstums, kas saskaras ar liesmu, var būt ievērojams. Šajā degšanas režīmā rezervuārs var sabrukt. Ūdens no ugunsdzēsības sprauslām vai no stacionāriem apūdeņošanas gredzeniem, nokrītot uz tvertnes augšējo sienu ārējās daļas, tos atdzesē (1. attēls).15.1), tādējādi novēršot avāriju un eļļas izplatīšanos uzbērumā, radot labvēlīgākus apstākļus gaisa mehānisko putu izmantošanai.

Naftas produktu un to maisījumu sadegšanas pētījumu rezultāti ir interesanti.

Tās temperatūra naftas produktu sadegšanas laikā ir: benzīns 1200 C, traktora petroleja 1100 C, dīzeļdegviela 1100 C, jēlnafta 1100 C, mazuts 1000 C. Dedzinot malku kaudzēs, turbulentās liesmas temperatūra sasniedz 1200 - 1300 C.

Īpaši apjomīgi pētījumi naftas produktu sadegšanas fizikas un to dzēšanas jomā pēdējo 15 gadu laikā veikti Centrālajā ugunsdrošības pētniecības institūtā (TsNIIPO), PSRS Zinātņu akadēmijas Enerģētikas institūtā (ENIN) un virkne citu pētījumu un izglītības institūtu.

Negatīvās katalīzes piemērs ir naftas produktu sadedzināšanas nomākšana, pievienojot halogenētus ogļūdeņražus.

Ūdens veicina putošanu un emulsiju veidošanos, degot naftas produktiem, kuru uzliesmošanas temperatūra ir 120 C un augstāka. Emulsija, pārklājot šķidruma virsmu, izolē to no skābekļa, kas atrodas gaisā, kā arī novērš tvaiku izkļūšanu no tā.

Sašķidrinātu ogļūdeņražu gāzu sadedzināšana izotermiskās tvertnēs neatšķiras no naftas produktu sadedzināšanas. Degšanas ātrumu šajā gadījumā var aprēķināt pēc formulas (13) vai noteikt eksperimentāli. Sašķidrinātu gāzu sadedzināšanas īpatnība izotermiskos apstākļos ir tāda, ka visas šķidruma masas temperatūra tvertnē ir vienāda ar viršanas temperatūru atmosfēras spiedienā. Ūdeņradim, metānam, etānam, propānam un butānam šīs temperatūras ir attiecīgi - 252, - 161, - 88, - 42 un 0 5 C.

Pētījumi un ugunsgrēku dzēšanas prakse ir parādījusi, ka, lai apturētu naftas produkta sadegšanu, putām ir pilnībā jāpārklāj visa virsma ar noteikta biezuma slāni. Visas putas ar zemu izplešanās ātrumu ir neefektīvas, dzēšot naftas produktu ugunsgrēkus tvertnēs zemākajā plūdu līmenī. Putas, nokrītot no liela augstuma (6 - 8 m) uz degvielas virsmas, ir iemērktas un ietītas degvielas plēvē, izdeg vai ātri sabrūk. Tikai putas, kuru daudzums ir 70 - 150, var iemest degošā tvertnē ar eņģēm.