Характеристики енергоносіїв.

Під теплотою згорання палива розуміють кількість тепла, яке утворюється при спалюванні 1 кг твердого або рідкого палива чи 1 м³ газу.

Оскільки в продуктах згорання палива міститься водяна пара, яка має певну ентальпію, уводяться поняття вищої і нижчої теплоти згорання.

Вищою теплотою згорання робочого палива називають теп­лоту, яка виділяється при повному згоранні одиниці палива (1 кг, 1 м³). При цьому вважають, що водяна пара, яка утворюється при згоранні, конденсується.

Нижчою теплотою згорання робочого палива називають теплоту, яка виділяється при повному згоранні одиниці палива (1 кг, 1 м³), за винятком тепла, яке витрачається на випарову­вання як вологи, яка міститься в паливі, так і вологи, яка утво­рюється при згоранні водню. Значення і для різних видів палива наводяться в довідковій літературі.

Конденсація пари вологи, яка міститься в продуктах згорання палива, небажана, тому що призводить до корозії металевих елементів газового тракту. Тому температура продуктів згоран­ня не повинна бути нижчою за 180–200 °С.

При заданому складі палива на основі законів горіння визна­чають теоретично необхідну кількість повітря для повного спалювання 1 кг чи 1 м³ палива за умови, що вся кількість кисню повітря буде використана для горіння. Кількість сухого по­вітря, теоретично необхідного для повного спалювання 1 м³ су­хого газу, визначають залежно від складу газу за таким рівнянням, м³/м³:

V_т = 0,0476 (0,5Н₂ + 0,5СО + 1,5Н₂S + 2СН₄ + 3С₂Н₄ + 3,5С₂Н₆ +

+ 4,5С₃Н₆ + 5С₃Н₈ + 6С₄Н₈ + 6,5С₄Н₁₀ + 8С₅Н₁₂ – О₂),

де Н₂, СО, СН₄, С₂Н₄ , …, С_mН_n – компоненти газу у відсотках до об’єму.

Практично паливо спалюється при витратах повітря, які пере­вищують теоретично необхідні, тому що важко забезпечити повне змішування палива з повітрям і, відповідно, повноту його згорання. Такі витрати повітря називають дійсними ( ).

Залежно від виду палива, способу його спалювання і типу камери згорання дійсна кількість повітря перевищує теоретичну на 10–60 %.

Відношення кількості повітря, яке дійсно надійшло в топку , до теоретично необхідного , називається коефіцієнтом надлишку повітря:

Мінімальні коефіцієнти надлишку повітря для теплогенерую­чих пристроїв апаратів підприємств харчування такі:

Вид палива	Коефіцієнт надлиш­ку повітря,
Деревина	1,3–1,4
Торф	1,35–,48
Кам’яне й буре вугілля	1,4–1,5
Антрацит	1,4–1,5
Природний газ при спалюванні в пальниках:
– безполум’яних	1,03–1,05
– факельних інжекційних	1,20–1,30
Мазут	1,10–1,20

Кількість повітря, яке витрачається для горіння, приблизно пропорційна теплу згорання палива й може бути визначена за наближеними формулами:

при МДж/м³;

при МДж/м³.

Температура займання – це мінімальна температура в місці спалювання суміші газу й повітря, достатня для забезпечення горіння газоповітряної суміші. При цій температурі швидкість реакції окислення горючих компонентів різко збільшується, у результаті чого починається процес спонтанного горіння, який не потребує притоку тепла ззовні.

Температура займання залежить не тільки від виду газу, але й від вмісту горючого газу в газоповітряній суміші, ступеню пере­мішування молекул газу і повітря, форми й розмірів топочного простору, швидкості та способу нагрівання суміші.

Температура займання суміші горючих газів змінюється в межах між температурами займання горючих компонентів. Най­вищу температуру займання в повітрі при атмосферному тиску має метан (645 °С), найнижчу – сірководень (290 °С).

Газова суміш займається тільки при певних співвідношеннях між горючим газом і повітрям або киснем. Існують мінімальні (нижні) і максимальні (верхні) межі займання горючих газів у повітрі. Нижньою межею займання газу вважають мінімально об’ємний вміст горючого газу в суміші з повітрям, при якому ця суміш займається, а верхнім – максимальний об’ємний вміст горючого газу в суміші з повітрям, при якому займання не відбувається.

З підвищенням температури газоповітряної суміші межі зай­мання розширюються, а при температурах, які перевищують тем­пературу займання, суміші газу і повітря горять при будь-якому об’ємному співвідношенні.

Швидкість поширення полум’я – це швидкість, з якою прогрівається ламінарно-текуча газоповітряна суміш до темпе­ратури займання. Прогрівання суміші здійснюється головним чином за рахунок дифузійного переносу й теплопровідності про­дуктів згорання, які мають високу температуру й дотикаються до холодної газоповітряної суміші.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: