Классификация газовых горелок

1. В зависимости от области применения газовые горелки подразделяют на два основных типа:

а) газовые смесеобразователи общего назначения, когда их можно устанавливать на большинстве печей, топок и других огневых установках;

б)горелки специального назначения, когда их устанавливают только в определенной конструкции печи или огневой установки и практически исключается установка их на других конструкциях.

2.В зависимости от теплотворности сжигаемого газообразнога продукта горелки можно подразделить на следующие типы:

а)для сжигания газов низкой теплотворности (Q* = 8 МДж/м3);

б)для сжигания газов средней теплотворности = 8—20 МДж/м3);

в)для сжигания газов высокой теплотворности ((?g = 20 МДж/м3).

3.По способу подвода воздуха, необходимого на горение, горелки можно подразделить на следующие типы:

а) диффузионные, когда воздух притекает к пламени из окружающей атмосферы;

б)инжекционные, когда воздух засасывается в горелку;

в)дутьевые, когда воздух в горелку нагнетается.

4.В зависимости от давления газы, поступающие в горелку, можно подразделять на следующие типы:

а)низкого давления (до 0,005 МПа);

б)среднего давления (от 0,005 до 0,3 МПа);

в)высокого давления (выше 0,3 МПа).

5.Газовые горелки могут быть комбинированными, если в них предусмотрена возможность сжигания дополнительного вида топлива.

58.

59.

60.Расчет продуктов сгорания. Состав продуктов сгорания 1 г моля серы согласно реакции S Oj SOj: кислорода 1 7 - 10 7 г-моль, азота 6 42 г-моль, сернистого газа 1 г. мель. Принимаем температуру взрыва 1800 К. Состав продуктов сгорания подсчитывается отдельно для каждого компонента смеси и потом суммируется. Состав продуктов сгорания с учетом диссоциации должен определяться для случая химического равновесия. Такой состав называется равновесным. Для его расчета необходимо составить и решить систему уравнений химического равновесия. С математической точки зрения это будет система нелинейных алгебраических уравнений, которая может состоять (в зависимости от числа учитываемых компонентов) из нескольких десятков уравнений. Полный и подробный расчет диссоциированных продуктов сгорания сложен и трудоемок. В настоящее время выполнение расчета облегчается при использовании ЭВМ. Состав продуктов сгорания зависит от состава горящего вещества, условий, в которых происходит горение, и главным образом полноты сгорания. В продуктах сгорания могут содержаться многие неорганические вещества (углерод, азот, водород, сера, фосфор и др.) и их окислы, а также спирты, кетоны, альдегиды и другие органические соединения. Образующийся в процессе горения дым состоит из мельчайших твердых частиц размером от 0 01 до 1 мкм. Состав продуктов сгорания зависит от полноты сгорания топлива. При полном его сгорании, как было указано выше, продукты сгорания состоят из углекислоты СО2, сернистого ангидрида SO2, водяных паров Н О, азота N2 и кислорода О2, не использованного при горении, так называемого избыточного кислорода. Состав продуктов сгорания определяется с помощью газоанализаторов. Состав продуктов сгорания при работе таких двигателей определяется составом компонентов топлива, температурой сгорания, процессами диссоциации и рекомбинации молекул. Количество продуктов сгорания зависит от мощности (тяги) двигательных установок.

Объем продуктов сгорания в газовом тракте, работающем под разрежением, определяют с учетом нарастания избытка воздуха по тракту. Расчеты проводят для каждого газохода при среднем значении в нем коэффициента избытка воздуха, так как все расчеты конвективного теплообмена выполняют при средней скорости газового потока. Рост объема продуктов сгорания вызывает уменьшение их парциального давления. Это непосредственно сказывается на теплоотдаче излучением трехатомных газов и водяных паров.

Энтальпия воздуха и продуктов сгорания 1 кг твердого, жидкого или 1 м3 газообразного топлива определяется по сумме энтальпий газообразных продуктов сгорания, входящих в состав дымовых газов.

Объем воздуха, теоретически необходимый для полного сгорания твердого топлива.

Теоретический объем азота

Теоретический объем водяных паров

Объем трехатомных газов

Действительный объем водяных паров в топке

Полный объем продуктов сгорания в топке

Энтальпия теоретически необходимого воздуха

61. Газовое отопление. Для отопления газ используют в различных установках: обычных или специальных котлах, комнатных печах, приборах квартирного или местного отопления, в газовых отопительно-вентиляционных агрегатах. Газовое топливо имеет два основных недостатка: взрывоопасность газовоздушных смесей и токсичность самого газа (особенно продуктов eгo неполного сгорания), в связи с чем необходимо предусматривать систему безопасности, а также предъявлять повышенные требования при эксплуатации установок газового отопления.

Газовые печи наиболее экономичны среди других видов печей (их КПД примерно в 1,3 раза выше КПД печей на твердом топливе). Работа их может быть полностью автоматизирована. в теплоемкой кирпичной печи стенки топливника при установке горелок непрерывного действия выкладывают из глиняного кирпича, горелок периодического действия из огнеупорного. В верхней части топливника устанавливают решетку из огнеупорного кирпича. Излучение от нее дополнительно нагревает стены топливника, что способствует более равномерному нагреванию помещения по высоте. Каналы печи выкладывают из кирпича в три яруса для развития тепловоспринимающей поверхности на коротком пути движения продуктов сгорания газа. В центре восходящих потоков горючих газов расположены один над другим три ряда рассекателей, которые направляют продукты сгорания к боковым стенам печи. Печь сверху дополняют тягопрерывателем, который предохраняет ее от избыточной и обратной тяги, что важно для устойчивой работы горелки. Кроме того, через тягопрерыватель осуществляется постоянное вентилирование верхней зоны помещения. В системах воздушного отопления воздух может нагреваться в газовоздушных теплообменниках, когда теплота продуктов сгорания газа частично или полностью передается холодному воздуху. При теплопередаче через стенку КПД прямоточных или peциркуляционных газовоздушных теплообменников составляет 70...90 %, а при нагревании воздуха в результате непосредственного смешения с продуктами сгорания газа КПД смесительных теплообменников возрастает до 100 %.

62. Транспортировка сжиженного газа. Транспортировка сжиженного газа от предприятий-производителей до оптовых потребителей (нефтехимических предприятий, баз, газонаполнительных станций и т.д.) осуществляется в основном железнодорожным транспортом в специально оборудованных цистернах или непосредственно по трубопроводам (продуктопроводам). Продуктопроводы, протяженность которых невелика, обычно соединяют несколько предприятий, объединенных единой технологией, или предприятия и наливные железнодорожные эстакады.

Доставка сжиженного газа конечным розничным потребителям проводится через сеть кустовых баз и газонаполнительных станций, предназначенных для приема, хранения и распределения сжиженного газа. Большая часть сжиженного газа для бытовых нужд перевозится цистернами, причем его территориальные филиалы, осуществляющие реализацию газа, играют существенное значение (как базы хранения) для обеспечения населения сжиженным газом.

63. Горение газа в потоке. Использование: в камерах сгорания, предназначенных для установки в газотурбинных двигателях, в газогенераторах. Сущность изобретения: необходимый расход горючего газа подводится мелкими струями, распределенными в поперечном сечении камеры сгорания. Скорость подачи газа всегда превышает скорость набегающего потока воздуха, а соотношение этих скоростей задают в зависимости от степени подогрева газа, которая определяется коэффициентом избытка воздуха альфа. По отношению скоростей подачи газа и набегающего потока воздуха m, а также по диаметру струй при котором должен обеспечиваться надежный пламя переброс между отдельными диффузионными факелами

Известен способ сжигания газового топлива в потоке воздуха в диффузионном факеле и устройство для осуществления способа (см. заявка ЕПВ N 0488556, F 23 R 3/34, 1992), в котором диффузионная вспомогательная форсунка с предварительным смешиванием имеет диффузионное направляющее устройство, снабженное топливоподающей трубкой с входным концом, выходным концом и несколькими топливонаправляющими трубками, а также воздухоподводящей трубой и камеру предварительного смешивания с входным и выходным концами. Задачей, решаемой данным изобретением является уменьшение длины факела горения, путем интенсификации процесса сжигания топлива, повышение полноты сгорания, а также снижение концентрации окислов азота в продуктах сгорания.

Поставленная задача решается тем, что способ сжигания газообразного топлива в набегающем потоке воздуха, включает подачу топлива в поток воздуха в виде множества струй по всему сечению горелочного объема, воспламенение топлива в потоке воздуха, сжигание топлива и выхлоп продуктов сгорания. Новым является то, что газ подают со скоростью превышающей скорость набегающего потока воздуха, а соотношение этих скоростей m задают в зависимости от степени подогрева газа, которую определяют коэффициентом избытка воздуха , при горении с малой степенью подогрева при , при горении с большой степенью подогрева при , при этом относительный шаг между осями струй газа задают из условия , где S шаг между осями струй газа, d_г диаметр струй газа на выходе из сопла

64. ТБ и эксплуатация газовых сетей. Рабочие всех квалификаций и инженерно-технические работники обязательно проходят инструктаж по технике безопасности при эксплуатации газового хозяйства. В дальнейшем знания правил техники безопасности проверяют у всех рабочих ежегодно, а у инженерно-технических работников — 1 раз в 3 года.

Осмотр и ремонт газопроводов производит бригада в составе не менее трех человек. Бригаду снабжают переносной вентиляционной установкой (при необходимости), индивидуальными шланговыми или кислородно-изолирующими противогазами, спасательными поясами, взрывобезопасным фонарем, предупредительным знаком для движущегося транспорта и металлической лестницей.

Опускание в колодцы разрешается только со спасательным поясом, свободный конец веревки которого должен быть в руках у рабочего, находящегося на поверхности земли у колодца. Рабочий, находящийся у колодца, постоянно следит за работающим в колодце, чтобы быть сотовым в любое время оказать ему помощь.

При производстве ремонтных работ в колодцах, туннелях, коллекторах на действующих газопроводах в них может находиться одновременно не более двух человек. Перед началом работ колодцы, коллекторы и помещения необходимо тщательно проветрить, после чего проверить наличие газа.

Проверять плотность газопроводов и места утечек газа огнем категорически запрещается; это можно делать только мыльной эмульсией. Разведение открытого огня и курение у мест проведения газоопасных работ категорически запрещается.

Демонтировать газопроводы можно только после удаления из них газа тщательной продувкой и тогда, когда последующий анализ оставшегося воздуха покажет концентрацию газа в нем не более 0,5% по объему.

Сварочные работы, связанные с устранением дефектов на действующих газопроводах, можно выполнять при давлении газа в них не более 100 и не менее 40 мм вод.ст. Наличие допустимого давления проверяют в течение всего времени работы по манометру.

При производстве земляных работ для ремонта газопроводов необходимо оградить место работы по всему его периметру, в дневное время установить в 5 м от ограждения со стороны движения транспорта предупредительный знак, в ночное время прикрепить на ограждение на высоте 1,5 м сигнальный фонарь с красной линзой, место работы осветить электрическими лампочками или прожекторами.

Кроме перечисленных основных положений при работах, связанных с эксплуатацией газопровода, следует выполнять общие правила техники безопасности при производстве земляных, изоляционных, сварочных и транспортных работ.

65.

66.

67.

68.

Дата добавления: 2015-07-15