Põlemise reguleerimine (põlemise aluspõhimõtted)

Optimaalseks põlemiseks tuleb kasutada rohkem õhku, kui keemilise reaktsiooni (stöhhiomeetriline õhk) teoreetiline arvutus eeldab.

Selle põhjuseks on vajadus kogu olemasolevat kütust oksüdeerida.

Tegeliku õhuhulga ja stöhhiomeetrilise õhuhulga erinevust nimetatakse liigseks õhuks. Tavaliselt on liigõhk vahemikus 5–50%, sõltuvalt kütuse ja põleti tüübist.

Üldiselt, mida raskem on kütuse oksüdeerimine, seda rohkem on vaja liigset õhku.

Liigne õhuhulk ei tohiks olla ülemäärane. Liigne põlemisõhu juurdevool vähendab suitsugaasi temperatuuri ja suurendab soojusgeneraatori soojuskadu. Lisaks jahtub teatud piirava õhuhulga korral tõrvik liiga palju ning CO ja tahm hakkavad moodustuma. Seevastu ebapiisav õhuhulk põhjustab mittetäielikku põlemist ja samu probleeme, mida eespool mainiti. Seetõttu tuleb kütuse täieliku põlemise ja kõrge põlemistõhususe tagamiseks liigse õhu kogus väga täpselt reguleerida.

Põlemise täielikkust ja tõhusust kontrollitakse, mõõtes süsinikmonooksiidi CO kontsentratsiooni suitsugaasis. Kui süsinikmonooksiidi pole, siis on põlemine toimunud täielikult.

Ülemäärase õhutaseme saab kaudselt arvutada, mõõtes vaba hapniku O 2 ja / või süsinikdioksiidi CO 2 kontsentratsiooni suitsugaasis.

Õhuhulk on umbes 5 korda suurem kui mõõdetud süsiniku mahu protsent.

Süsinikdioksiidi osas sõltub selle kogus suitsugaasides ainult süsiniku kogusest kütuses, mitte liigse õhu hulgast. Selle absoluutkogus on konstantne ja mahu protsent varieerub sõltuvalt liigse õhu kogusest suitsugaasis. Ülemäärase õhu puudumisel on süsinikdioksiidi kogus maksimaalne, liigse õhu hulga suurenemisega väheneb süsinikdioksiidi mahuprotsent suitsugaasides. Vähem liigset õhku vastab rohkemale CO2-le ja vastupidi, seetõttu on põlemine tõhusam, kui CO 2 kogus on selle maksimaalse väärtuse lähedal.

Suitsugaaside koostist saab joonistada lihtsal graafikul, kasutades "põlemiskolmnurka" või Ostwaldi kolmnurka, mis on esitatud iga kütuseliigi jaoks.

Selle graafiku abil, teades CO 2 ja O 2 protsenti, saame määrata CO sisalduse ja liigse õhu koguse.

Näitena on joon. 10 näitab metaani põlemiskolmnurka.

Joonis 10. Metaani põlemiskolmnurk

X-telg näitab O2 protsenti, Y-telg näitab CO 2 protsenti. hüpotenuus läheb punktist A, mis vastab maksimaalsele süsinikdioksiidi sisaldusele (olenevalt kütusest) O 2 nullsisalduse korral punktini B, mis vastab nullsisaldusele CO 2 ja maksimaalsele O 2 sisaldusele (21%). Punkt A vastab stöhhiomeetrilise põlemise tingimustele, punkt B vastab põlemise puudumisele. Hüpotenuus on punktide kogum, mis vastab ideaalsele CO-vaba põlemisele.

Hüpotenuusiga paralleelsed sirgjooned vastavad erinevatele CO protsentidele.

Oletame, et meie süsteemi toidab metaan ja suitsugaaside analüüs näitas, et CO 2 sisaldus on 10% ja O 2 sisaldus 3%. Metaangaasikolmnurgast leiame, et CO sisaldus on 0 ja liigne õhusisaldus 15%.

Tabelis 5 on esitatud maksimaalne CO 2 sisaldus erinevad tüübid kütus ja väärtus, mis vastab optimaalsele põlemisele. Seda väärtust soovitatakse ja arvutatakse kogemuste põhjal. Tuleb märkida, et kui maksimaalne väärtus võetakse keskveerust, on heitkoguseid vaja mõõta vastavalt peatükis 4.3 kirjeldatud menetlusele.

Nagu teate, toimub soojusülekanne suitsugaasidelt korstna seintele hõõrdumise tõttu, mis tekib nende samade gaaside liikumisel. Tõukejõu mõjul gaasi kiirus väheneb ja vabanev energia (see tähendab soojus) liigub seintele. Selgub, et keha üleviimise protsess sõltub otseselt gaaside liikumiskiirusest fookusekanalite kaudu. Ja millest siis sõltub gaaside kiirus?

Siin pole midagi keerulist - suitsukanalite ristlõikepindala mõjutab suitsugaaside liikumiskiirust. Väikese ristlõikega kiirus suureneb, suurema ala korral vastupidi, kiirus väheneb ja suitsugaasid edastavad rohkem energiat (soojust), kaotades samal ajal oma temperatuuri. Lisaks sektsioonile mõjutab suitsukanali asukoht ka soojusülekande efektiivsust. Näiteks horisontaalne suits. kanal “neelab” soojust palju tõhusamalt, kiiremini. See on tingitud asjaolust, et kuumad suitsugaasid on kergemad ja alati kõrgemad, kandes soojuse tõhusalt üle suitsu ülemistele seintele. kanal.

Vaatame suitsu ringlussüsteemide sorte, nende omadusi, erinevusi ja tulemusnäitajaid:

Korstnate tüübid

Korstnad on ahju (kamina) sees olevate spetsiaalsete kanalite süsteem, mis ühendab kamina suitsuga. toru. Nende peamine eesmärk on eemaldada ahjust gaasid ja viia soojus üle pliidile. Selleks muudetakse nende sisepind siledaks ja ühtlaseks, mis vähendab vastupidavust gaasi liikumisele. Suitsukanalid võivad olla pikad - ahjude lähedal, lühikesed - kaminate lähedal, samuti: vertikaalsed, horisontaalsed ja segatud (tõstmine / langetamine).

Konstruktsioonifunktsioonide järgi jagunevad suitsuringluse süsteemid järgmisteks:

• kanal (alamliik: kõrge ja madal käive)
• kanalita (alamliik: vaheseintega eraldatud kaamerate süsteemiga),
• segatud.

Neil kõigil on omad erinevused ning muidugi ka plussid ja miinused. Kõige negatiivsemad horisontaalse ja vertikaalne paigutus suitsukanaleid, pole neid ahjudes üldiselt soovitav kasutada! Kuid kõige vastuvõetavamaks ja ökonoomsemaks suitsuringluse süsteemiks peetakse horisontaalsega segasüsteemi. kanalid ja vertikaalsed kapuutsid otse nende kohal. Ahjude ehitamisel kasutatakse laialdaselt ka muid süsteeme, kuid siin peate teadma nende kujunduse nüansse. Mida me edaspidi "räägime", vaadates iga süsteemi eraldi:

Ühekäigulised suitsukanalisüsteemid

Selle süsteemi ülesehitus hõlmab suitsugaaside väljumist tulekambrist tõusukanalisse, seejärel nende üleminekut langetuskanalisse, langetamisest tõstekanalisse ja sealt korstnasse. See süsteem annab ahjudele väga väikese soojust neelava pinnaga, millest gaasid eraldavad ahju palju vähem soojust ja selle efektiivsus väheneb. Lisaks toimub esimese kanali väga kõrge temperatuuri tõttu ahjude massiivi ebaühtlane kuumenemine ja selle müüritise pragunemine, see tähendab hävitamine. Ja heitgaasid ulatuvad üle 200 kraadi.

Kolmekordse allakanaliga ühekäiguline suitsusüsteem

Selles süsteemis lähevad tulekolde aurud 1. tõusukanalisse, laskuvad seejärel läbi kolme langetuskanali, sisenevad tõusukanalisse ja lähevad alles siis suitsutorusse. Selle peamine puudus on 1. tõusva kanali ülekuumenemine ja kõigi kanali ristlõikepindade ühtluse reegli rikkumine. Fakt on see, et allapoole suunatud kanalid (neid on ainult 3) moodustavad kogu ristlõikepinna, mis on juba kolm korda suurem kui lifti S-ristlõige. kanalid ja painded, mis viib kolde veojõu vähenemiseni. Ja see on märkimisväärne puudus.

Lisaks eelnimetatud puudustele süsteemi toimimises kolme langusega. kanaleid, saab eristada veel ühte - see on ahju väga halb sulamine pärast pikka pausi.

Kanaliteta süsteemid

Siin algavad suitsugaasid tulekambrist läbi hailo (auk suitsugaaside suitsuringlusse väljumiseks), seejärel lähevad kellasse, siis üles - kuni kolde väga kattumiseni, jahutage seal, kandke pliidi soojust, minge alla ja minge suitsu. ahju põhi. Tundub, et kõik on selge ja lihtne, kuid sellisel kanalivabal süsteemil on siiski puudus: see on ahju ülemise piirkonna väga tugev kuumutamine (kattumine), kella seintel on liiga palju tahma ja tahma, samuti suitsugaaside kõrge temperatuur.

2 kanaliga kanalivaba suitsuärastussüsteem

Sellise süsteemi toimimisskeem on järgmine: esiteks sisenevad tulekambrist suitsugaasid 1. kella, seejärel tõusevad ülekatteni, langetatakse ja liiguvad seejärel teise kella. Siin tõusevad nad jälle lakke, laskuvad alla ja laskuvad läbi kanali korstnasse. Kõik see on palju tõhusam kui ühe kellaga kanalivaba süsteem. Kahe kapuutsiga kandub seintele palju rohkem soojust ja suitsugaaside temperatuuri vähendatakse palju märgatavamalt. Kuid ahju ülemise piirkonna ja tahma ladestuste ülekuumenemine ei muutu, see tähendab, et nad ei vähene!

Kanaliteta kellasüsteemid - seestpoolt tugipostidega. ahju pinnad

Selles kellasüsteemis on suitsutee järgmine: tulekambrist üleminek kellale, tõusmine lakke ja osa soojuse ülekandmine lakke endasse, kolde ja tugipostide külgseintele. Sellel on ka teatud puudus - see on ülemäärane tahma sete (nii ahju seintel kui ka tugipostidel), mis võib põhjustada selle tahma süttimise ja ahju hävimise.

Horisontaalsete suitsukanalitega mitmekordsed suitsu vahetussüsteemid

Siin siseneb tulekolde suits horisontaalsetesse kanalitesse, läbib neid ja eraldab ahju sisepinnale palju soojust. Pärast seda läheb see suitsutorusse. Sellisel juhul on suitsugaasid ülejahutatud, veojõud väheneb ja pliit hakkab suitsetama. Selle tagajärjel ladestub tahma, tahma, langeb kondensatsioon .... ja võib öelda, et mured algavad. Seetõttu kaaluge enne selle süsteemi kasutamist kõike kaks korda.

Vertikaalse suitsuga mitmekäigulised süsteemid. kanalid

Need erinevad selle poolest, et tulekambrist pärit suitsugaasid sisenevad kohe vertikaalsesse tõstmisse ja langetamisse suitsukanalid, eraldage soojust ka kolde sisepindadele ja seejärel minge korstnasse. Samal ajal on sellise süsteemi puudused sarnased eelmisega, millele lisatakse veel üks. Esimene tõusukanal (tõstmine) kuumeneb üle, millest kuumenevad kolde välispinnad ebaühtlaselt ja algab selle telliskivi lõhenemine.

Segakorstnasüsteemid horisontaalsete ja vertikaalsete suitsukanalitega

Need erinevad selle poolest, et suitsugaasid lähevad kõigepealt horisontaalsetesse kanalitesse, seejärel vertikaalsetesse, allapoole suunatud tõstekanalitesse ja alles seejärel korstnasse. Selle protsessi puuduseks on järgmine: gaaside tugeva hüpotermia tõttu tekib tõukejõu vähenemine, see nõrgeneb, mis põhjustab tahma liigset sadestumist kanalite seintele, kondenseerumise ilmnemist ja loomulikult ahju rikke ja selle hävitamist.

Segatud suitsusüsteem vaba ja sunnitud gaasiliikumisega

Selle süsteemi tööpõhimõte on järgmine: kui põlemisel tekib tõukejõud, surub see suitsugaasid horisontaalsetesse ja vertikaalsetesse kanalitesse. Need gaasid eraldavad ahju siseseintele soojust ja lähevad korstnasse. Sellisel juhul tõuseb osa gaasidest suletud vertikaalsetesse kanalitesse (mütsid), mis asuvad horisontaali kohal. kanalid. Neis jahtuvad suitsugaasid, muutuvad raskeks ja lähevad uuesti horisontaalselt. kanalid. See liikumine toimub igas kapuutsis. Tulemuseks on suits. gaasid edastavad kogu oma soojuse maksimaalselt, mõjutades positiivselt ahju efektiivsust ja suurendades seda 89% -ni !!!

Kuid on üks "aga"! Selles süsteemis on kuumustundlikkus väga arenenud, kuna gaasid jahtuvad väga kiiresti, isegi ülejahutatuna, nõrgendades tõmmet ja häirides ahju tööd. Tegelikult ei saaks selline ahi töötada, kuid selles on spetsiaalne seade, mis reguleerib seda negatiivset protsessi. Need on sissepritseavad (väljatõmbeavad) või süsteem väljuvate gaaside tõmbe ja temperatuuri automaatseks reguleerimiseks. Selleks tehakse kolde ladumisel tulekambrist ja horisontaalsetest kanalitest 15-20 cm2 ristlõikega augud. Kui tõukejõud hakkab langema ja gaaside temperatuur langeb, siis silmapiirile. kanalite kaudu moodustub vaakum ja läbi nende aukude "imetakse" sisse alumised suitsukanalid ja tuletõkkekamber. Selle tulemusena temperatuur tõuseb ja tõukejõud normaliseerub. Kui tõmme, rõhk ja suitsu temperatuur on normaalsed, ei sisene see imekanalisse - selleks on vaja vaakumit, selle süvise ja temperatuuri langust.

Kogenud pliidivalmistajad vähendavad / suurendavad horisontaalselt pikkust. kanalid, ristlõige ja süstekanalite arv reguleerivad ahju efektiivsust, saavutades seeläbi selle kvaliteedi, säästlikkuse ja efektiivsuse kuni 89% parima tulemuse !!!

Sellise suitsuringluse süsteemi korral puudusi praktiliselt pole. Nad soojenevad ideaalselt - põrandast kuni ülani, ühtlaselt! Ruumis pole järske temperatuurimuutusi. Kui majas on soe ja väljas on -10 pakast, siis saab ahju kütta 30–48 tunniga !!! Kui väljas on temperatuur kuni -20, peate seda sagedamini ja regulaarselt soojendama! Selle puuduseks on tavalised tulekolded. Perioodilised tulekolded segasuitsusüsteemides põhjustavad tahma märkimisväärset kogunemist.

Kuidas optimeerida mitme pöördega suitsusüsteemiga ahju?

1). Tehke imemiskanal mõlemas horisontaalselt. kanal - sektsiooniga 15-20 cm2.

2). Paigaldage imekanalid iga 0,7 m pikkuse kanali pikkuse järel.

Selle tulemusel muutub teie pliit palju tõhusamaks: see sulab kiiremini, hoiab väljuvate suitsugaaside stabiilset temperatuuri ja koguneb vähem tahma.

Teoreetiliselt vajalik õhuhulk generaatori, kõrgahju ja koksiahjugaaside ning nende segude põletamiseks määratakse valemiga:

V 0 4,762 / 100 * ((% CO 2 +% H 2) / 2 + 2 ⋅% CH 4 + 3 ⋅% C 2 H 4 + 1,5 ⋅% H 2 S -% O 2), nm 3 / nm 3, kus% - mahu järgi.

Teoreetiliselt vajalik põlemisõhu kogus maagaas:

V 0 4,762 / 100 * (2%% CH 4 + 3,5%% C 2 H 6 + 5%% C 3 H 8 + 6,5%% C 4 H 10 + 8%% C 5 H 12), nm 3 / nm 3, kus% - mahu järgi.

Teoreetiliselt vajalik õhuhulk tahkete ja vedelkütuste põletamiseks:

V 0 \u003d 0,0889 ⋅% C P + 0,265 ⋅% H P - 0,0333 ⋅ (% O P -% S P), nm 3 / kg, kus% on massi järgi.

Tegelik põlemisõhu kogus

Nõutav põlemise täielikkus teoreetiliselt vajaliku õhuhulgaga kütuse põletamisel, s.t. temperatuuril V 0 (α \u003d 1) saab saavutada ainult siis, kui kütus on põlemisõhuga täielikult segunenud ja see on valmis kuum (stöhhiomeetriline) segu gaasilises vormis. See saavutatakse näiteks gaaskütuse põletamisel leegita põletuspõletitega ja vedelkütuse põletamisel koos nende eelgaasistamisega spetsiaalsete põletite abil.

Kütuse põletamiseks on tegelik õhuhulk alati suurem kui teoreetiliselt vajalik õhk, kuna praktilistes tingimustes on täielikuks põlemiseks peaaegu alati vaja mõnda liigset õhku. Tegelik õhuhulk määratakse järgmise valemi abil:

V α \u003d αV 0, nm 3 / kg või nm 3 / nm 3 kütus,

kus α on üleliigne õhukoefitsient.

Põletatud põletusmeetodi korral, kui põlemisel segatakse kütust õhuga, on gaasi, kütteõli ja pulbrilise kütuse puhul üleliigne õhukoefitsient α \u003d 1,05–1,25. Täielikult õhuga segatud gaasi põletamisel ning kütteõli eelgaasistamisel ja naftagaasi intensiivsel segamisel õhuga α \u003d 1,00–1,05. Söe, antratsiidi ja turba põletamise kihilise meetodiga mehaanilistes ahjudes pideva kütusevarustuse ja tuhaärastusega - α \u003d 1,3–1,4. Ahjude käsitsi töötamisel: antratsiidi põletamisel α \u003d 1,4, kivisöe põletamisel α \u003d 1,5–1,6, pruunsöe põletamisel α \u003d 1,6–1,8. Poolgaasiahjude puhul α \u003d 1,1–1,2.

Atmosfääriõhk sisaldab teatud koguses niiskust - d g / kg kuiva õhku. Seetõttu on põlemiseks vajalik niiske atmosfääriõhu maht suurem kui arvutatud ülaltoodud valemite abil:

V B \u003d \u003d (1 + 0,0016d) V V, nm 3 / kg või nm 3 / nm 3,

V B a \u003d (1 + 0,0016d) ⋅ V α, nm 3 / kg või nm 3 / nm 3.

Siin on 0,0016 \u003d 1,293 / (0,804 * 1000) õhuniiskuse kaaluühikute teisendustegur, väljendatuna g / kg kuiva õhu kohta mahuühikutes - nm 3 veeauru, mis sisaldub 1 nm 3 kuivas õhus.

Põlemissaaduste kogus ja koostis

Generaatori, kõrgahju, koksiahjugaaside ja nende segude puhul on põlemisel täieliku põlemise üksikute saaduste kogus, mille õhuteguri koefitsient on võrdne α:

Süsinikdioksiidi kogus

V CO2 \u003d 0,01 (% CO 2 +% CO +% CH 4 + 2 ⋅% C 2 H 4), nm 3 / nm 3

Väävelanhüdriidi kogus

VS02 \u003d 0,01%% H2S nm3 / nm3;

Veeauru kogus

V H2O \u003d 0,01 (% H 2 + 2 ⋅% CH 4 + 2 ⋅% C 2 H 4 +% H 2 S +% H 2 O + 0,16 d ⋅ V α), nm 3 / nm 3,

kus 0,16d V B á nm 3 / nm 3 on niiske atmosfääriõhu poolt sisestatud veeauru kogus selle niiskusesisalduse d g / kg kuiva õhu kohta;

Gaasist ülekantud ja õhuga sisestatud lämmastiku kogus

Ülemäärase õhu kaudu sisestatud vaba hapniku kogus

V02 \u003d 0,21 (a-1) ⋅ VO, nm 3 / nm3.

Generaatori, kõrgahju, koksiahjugaaside ja nende segude põlemisproduktide koguarv on võrdne nende üksikute komponentide summaga:

V dg \u003d 0,01 (% CO 2 +% CO +% H 2 + 3 ⋅% CH 4 + 4 ⋅% C 2 H 4 + 2 ⋅% H 2 S +% H 2 O +% N 2) + + VO (a + 0,0016 dα - 0,21), nm 3 / nm3.

Maagaasi korral määratakse täielike põlemisproduktide hulk valemitega:

V CO2 \u003d 0,01 (% CO 2 +% CH 4 + 2 ⋅% C 2 H 6 + 3 ⋅% C 3 H 8 + 4 ⋅% C 4 H 10 + 5 ⋅% C 5 H 12) nm 3 / nm 3;

V H2O \u003d 0,01 (2%% CH 4 + 3%% C 2 H 6 + 4%% C 3 H 8 + 5%% C 4 H 10 + 6%% C 5 H 12 +% H 2 O + 0,0016d V a) nm 3 / nm3;

V N2 \u003d 0,01 ⋅% N2 + 0,79 V a, nm 3 / nm 3;

V02 \u003d 0,21 (a-1) VO, nm 3 / nm3.

Maagaasi põlemisproduktide üldkogus:

V dg \u003d 0,01 (% CO 2 + 3 ⋅% CH 4 + 5 ⋅% C 2 H 6 +7 ⋅% C 3 H 8 + 9 ⋅% C 4 ⋅ H 10 + 11 ⋅% C 5 H 12 + % H20 + +% N2) + VO (a + 0,0016dα - 0,21), nm 3 / nm 3.

Tahkete ja vedelate kütuste puhul üksikute täielike põlemisproduktide arv:

V CO2 \u003d 0,01855% C P, nm 3 / kg (edaspidi% on töögaasis sisalduvate elementide protsent massi järgi);

VS02 \u003d 0,007% S P nm 3 / kg.

Tahkete ja vedelate kütuste jaoks

V H2O CHM \u003d 0,112 ⋅% HP, nm 3 / kg,

kus V H2O CHM - vesiniku põlemisel tekkinud veeaur.

V H2O MEX \u003d 0,0124% W P, nm 3 / kg,

kus V H2O MEX - veeaur, mis tekib töökütuses niiskuse aurustumisel.

Kui vedelkütuse pihustamiseks tarnitakse auru W PAR kg / kg kütuse kohta, tuleb veeauru mahule lisada väärtus 1,24 W PAR nm 3 / kg kütust. Atmosfääriõhu sisestatud niiskus niiskusesisaldusega d g / kg kuiva õhu kohta on 0,0016 d V á nm 3 / kg kütust. Seetõttu on veeauru üldkogus:

V H2O \u003d 0,112 ⋅% H P + 0,0124 (% W P + 100 ⋅% W PAR) + 0,0016d V á, nm 3 / kg.

V N2 \u003d 0,79 ⋅ V α + 0,008 ⋅% N P, nm 3 / kg

V02 \u003d 0,21 (a-1) VO, nm 3 / kg.

Tahkete ja vedelkütuste põlemisproduktide määramise üldvalem:

V dg \u003d 0,01 + VO (a + + 0,0016 dα - 0,21) nm 3 / kg.

Suitsugaaside maht kütuse põlemisel koos teoreetiliselt vajaliku õhuhulgaga (V O nm 3 / kg, V O nm 3 / nm 3) määratakse antud arvutusvalemite abil, mille õhusuhe on 1,0, samas kui põlemisproduktide koostis on hapnikuvaba.

Gaas, ahi ja suits. 1) Suitsugaasid nimetatakse ahju kütuse põlemisprodukte. Tehke vahet kütuse täielikul ja mittetäielikul põlemisel. Täieliku põlemise korral toimuvad järgmised reaktsioonid:

Tuleb meeles pidada, et SO 2 - vääveldioksiid - ei ole tegelikult väävli täieliku põlemise produkt; viimane on võimalik ka võrrandi abil:

Seega, kui nad räägivad kütuse täielikust ja mittetäielikust põlemisest, tähendavad nad ainult kütuse süsinikku ja vesinikku. Siinkohal pole märgitud ka reaktsioone, mis mõnikord toimuvad väga mittetäieliku põlemise ajal, kui põlemisproduktid sisaldavad lisaks süsinikmonooksiidile CO süsivesinikke C m H n, vesinik H 2, süsinik C, vesiniksulfiid H 2 S, kuna selline kütuse põletamine ei tohiks toimuvad praktikas. Seega võib põlemist pidada praktiliselt täielikuks, kui põlemissaadused ei sisalda muid gaase peale süsinikdioksiidi CO 2, vääveldioksiidi SO 2, hapniku O 2, lämmastiku N 2 ja veeauru H 2 O. Kui lisaks nendele gaasidele sisaldab ka süsinikmonooksiidi CO, siis loetakse põlemine poolikuks. Suitsu ja süsivesinike olemasolu põlemisproduktides annab alust rääkida reguleerimata kaminast.

Avogadro seadus mängib arvutustes väga olulist rolli (vt aatomiteooria): võrdsete mahtude gaasid, nii lihtsad kui ka keerulised, samal temperatuuril ja rõhul, sisaldavad sama arvu molekule või mis on sama: kõigi gaaside molekulid võrdsel rõhul ja temperatuurid hõivavad võrdsed mahud. Seda seadust kasutades ja teades kütuse keemilist koostist on järgmise valemi abil lihtne arvutada K 0 kg hapniku kogus, mis on teoreetiliselt vajalik 1 kg konkreetse koostisega kütuse täielikuks põlemiseks.

kus C, H, S ja O väljendavad süsiniku, vesiniku, väävli ja hapniku sisaldust protsentides töökütuse massist. Teoreetiliselt 1 kg kütuse oksüdeerimiseks vajalik kuiva õhu kogus G 0 kg määratakse valemiga:

Vähendatuna 0 ° -ni ja 760 mm Hg-ni saab seda kogust väljendada kuupmeetrites järgmise valemi abil:

D.I. Mendelejev pakkus välja praktikasuhete jaoks väga lihtsa ja mugava tulemuse, mis annab tulemuse ligikaudse arvutamise jaoks piisava täpsusega:

kus Q rab. - madalaim küttevõimsus 1 kg töökütust. Praktikas on õhukulu kütuse põletamisel suurem kui teoreetiliselt nõutav. Reaalselt ahju siseneva õhuhulga suhet teoreetiliselt vajalikule õhuhulgale nimetatakse ülekoormusteguriks ja tähistatakse tähega α. Selle koefitsiendi väärtus kaminas α m sõltub kamina kujundusest, põlemisruumi suurusest, küttepinna asukohast kamina suhtes, kütuse laadist, küttekeha tähelepanust jne. 2 ja rohkem, - manuaalsed kütteained põleva kütuse jaoks ilma teise õhu sisselasketa. Suitsugaaside koostis ja kogus sõltuvad liigse õhu suhte väärtusest ahjus. Suitsugaaside täpse koostise ja koguse arvutamisel tuleks arvesse võtta ka õhuniiskust selle niiskusesisalduse tõttu ja plahvatuses tarbitud veeauru. Esimest arvestatakse koefitsiendi sisseviimisega, mis on õhus sisalduva veeauru massi ja kuiva õhu massi suhe B. nimetatakse niiskusteguriks. Teist arvestatakse W f väärtusega. , mis võrdub ahju siseneva auru kogusega kilogrammides, viidates 1 kg põletatud kütusele. Neid tähistusi kasutades saab allpool olevast tabelist määrata suitsugaaside koostise ja koguse täieliku põlemise ajal.

Tavaliselt on tavaks arvestada veeauru H 2 O eraldi kuivadest gaasidest CO 2, SO 2, O 2, N 2 ja CO ning viimaste koostis arvutatakse (või määratakse katseliselt) kuiva gaasi mahuprotsentides.

Uute käitiste arvutamisel on soovitud põlemisproduktide CO 2, SO 2, CO, O 2 ja N 2 koostis ning arvestatakse neid koguseid: kütuse koostis (C, O, H, S), liigne õhukoefitsient α ja kadu keemilisest mittetäielikust põlemisest 3. küsimus. Kaks viimast väärtust antakse sarnaste käitiste katseandmete põhjal või võetakse hinnangust. Keemilise põlemise mittetäielikkuse tõttu tekivad suurimad kaod tulise kütuse käsitsi ahjudes, kui Q 3 saavutab väärtuse 0,05Q pa. Keemilise mittetäieliku põletamise kadude puudumine (Q 3 \u003d 0) võib leida antratsiidi hästi töötavates käsitsiahjudes, õli- ja pulbriliste kütuste ahjudes, samuti õigesti projekteeritud mehaanilistes ja võlliahjudes. Olemasolevate ahjude eksperimentaalses uuringus kasutavad nad gaasianalüüsi ja kõige sagedamini kasutavad nad Orsa seadet (vt Gaasianalüüs), mis annab gaaside koostise kuiva gaasi mahuprotsentides. Orsa seadme esimene lugemine annab CO 2 + SO 2 summa, kuna süsinikdioksiidi neelamiseks mõeldud kaustilise kaaliumi KOH lahus neelab samaaegselt vääveldioksiidi SO 2. Teine arv pärast gaasi loputamist teises sifoonis, kus asub hapniku neeldumise reaktiiv, annab CO 2 + SO 2 + O 2 summa. Nende erinevus annab hapnikusisalduse O 2 protsentides kuivade gaaside mahust. Kõik muud suurused leitakse ülaltoodud võrrandite ühisel lahendamisel. Tuleb meeles pidada, et võrrand (10) annab Z väärtuse, mis võib olla. nimetatakse mittetäieliku põlemise tunnuseks. See valem sisaldab koefitsienti β, mis on määratud valemiga (8). Kuna koefitsient β sõltub ainult keemiline koostis kütus ja viimane muutub kütuse põlemisel kogu aeg kütuse järkjärgulise koksimise ja selle üheaegse läbipõlemise tõttu komponendid, siis saab Z väärtus anda õige pildi ahjus toimuvast protsessist ainult tingimusel, et väärtused (СО 2 + SO 2) ja (СО 2 + SO 2 + О 2) on saadud pidevalt võetud keskmiste proovide analüüsimise tulemusena üsna pikka aega. Ühelgi meelevaldsel hetkel võetud üksikute üksikute proovide järgi ei saa kuidagi hinnata põlemise mittetäielikkust. Teades põlemisproduktide koostist ja kütuse elementanalüüsi, on järgmiste valemite abil võimalik määrata põlemisproduktide maht, millele tavaliselt viidatakse temperatuuril 0 ° ja 760 mm Hg. Üürile anda V n.o. põlemissaaduste üldmaht 1 kg kütust, V c.y. - kuivade gaaside maht, V v.n. - veeauru maht, saame:

põlemisproduktid gaasikanali suvalises osas, kuid nii lai tõlgendus on vale. Tuginedes Boyle-Mariotte-Gay-Lussac seadusele, põlemisproduktide maht temperatuuril t ja õhurõhul P b. leiate järgmise valemi järgi:

Kui tähistame tähega G n.c. põlemissaaduste kaal, G c.g. - kuivade gaaside mass, C vp on veeauru kaal, siis on meil järgmised suhted:

2) Suitsugaasid. Teel ahjust korstnasse lisatakse suitsugaasidele õhku, mis imetakse läbi gaasikanalite vooderdise lekete. Seetõttu on korstnasse sisenevate gaaside (nn suitsugaasid) koostis suitsugaaside omast erinev, kuna need on ahjus oleva kütuse põlemisproduktide ja gaasi kanalites imetud õhu segu ahjust korstna sissepääsu juurde.

Õhu imemise suurus on praktikas väga erinev ja sõltub müüritise konstruktsioonist, selle tihedusest ja suurusest, vaakumi suurusest gaasikanalites ja paljudest muudest põhjustest, kõikudes hea hoolduse korral 0,1–0,7, teoreetiliselt vajalik. Kui tähistame ahju liigõhu koefitsienti läbi α m. ja korstnast läbi α у väljuvate gaaside liigõhu koefitsient. siis

Suitsugaaside koostise ja koguse määramine toimub samade valemite järgi nagu suitsugaaside määramisel; erinevus seisneb ainult ülekoormuskoefitsiendi α arvulises väärtuses, millest sõltub muidugi gaaside protsentuaalne koostis. Praktikas mõistetakse väga sageli mõistet "suitsugaasid" kui põlemisprodukte gaasikanali suvalises osas, kuid nii lai tõlgendus on vale.

Positiivsed jooned:

· Õhust kõrgemal on soojuse ülekandmine soojusvahetuspindadele (põlemisproduktide osakeste suurema kiirguse tõttu).

Negatiivsed omadused:

Tagajärjed:

· Suitsugaaside kasutamine soojuskandjana on võimalik ainult vahetute tarbijale tarnitud soojuskandja soojendamiseks vahepealsete soojusvahetusseadmete kasutamisel;

· Tagatud heitgaaside soojuse kasutamine (säästmine ja kasutamine);

· Suure söövitava aktiivsusega ainete (näiteks - väävliühendid) juuresolekul väheneb soojatorustike ja soojusvahetite vastupidavus järsult;

· Kui suitsugaasid jahutatakse kastepunkti alla, võib kondensaat sadestuda ja selle tagajärjel talvel niisked struktuurid ja jää tekkida.

Küttekollete klassifikatsioon:

Soojusmahu järgi:

· Mitte soojust tarbiv

Mul on madal termiline inerts. Ruumi köetakse ainult siis, kui kütus põleb. Mõeldud lühiajaliseks kütmiseks. Nende ahjude hulka kuuluvad:

1) metall (teras või malm)

2) vähestest tellistest (kuni 300 tükki) valmistatud ahjud,

3) kaminad (tellistest nišid kütuse lahtiseks põletamiseks).

· Soojust nõudev

Neil on kõrge termiline inerts. Ahi materjal kogub soojust ja annab kütuse põlemise lõppedes selle pikka aega (kuni 12 tundi) ruumi. Kasutatakse ruumide pidevaks kütmiseks.

Soojust tarbivad ahjud on struktuurilt erinevad suitsugaaside voolu muster

· Kanal ... Gaaside liikumine toimub sisekanalite kaudu, mida saab ühendada paralleelselt või järjestikku.

· Kanalivaba (kell). Gaaside liikumine on vaba ja ahju otsas ahi ei jahtu, kuna korstna sissepääsu kohale kogunevad kuumad suitsugaasid. Samal ajal kuumeneb ülemine tsoon mõnevõrra üle.

· Kombineeritud ... Enne kellasse sisenemist läbivad suitsugaasid tulekolde all asuvaid kanaleid, mis võimaldab soojendada alumist tsooni ja saavutada ruumis ühtlasem temperatuurijaotus.