Yonish jarayonini tartibga solish (yonishning asosiy tamoyillari)

Optimal yonish uchun kimyoviy reaktsiyani nazariy hisoblashdan (stoxiometrik havo) ko'proq havo ishlatish kerak.

Bunga barcha mavjud yoqilg'ini oksidlash zarurati sabab bo'ladi.

Haqiqiy havo miqdori va havoning stokiometrik miqdori o'rtasidagi farq ortiqcha havo deb ataladi. Odatda, ortiqcha havo yoqilg'i va burner turiga qarab 5% dan 50% gacha.

Odatda, yoqilg'ini oksidlash qanchalik qiyin bo'lsa, ortiqcha havo talab qilinadi.

Havoning ortiqcha miqdori ortiqcha bo'lmasligi kerak. Haddan tashqari yonish havosi bilan ta'minlash tutun gazining haroratini pasaytiradi va issiqlik generatorining issiqlik yo'qotilishini oshiradi. Bundan tashqari, ortiqcha havoning ma'lum bir chegaralangan miqdorida mash'al juda ko'p soviydi va CO va kuyikish hosil bo'la boshlaydi. Aksincha, havoning etarli emasligi to'liq bo'lmagan yonish va yuqorida qayd etilgan bir xil muammolarni keltirib chiqaradi. Shuning uchun yoqilg'ining to'liq yonishini va yuqori yonish samaradorligini ta'minlash uchun ortiqcha havo miqdori juda aniq tartibga solinishi kerak.

Yonishning to'liqligi va samaradorligi tutun gazlaridagi karbon monoksit CO kontsentratsiyasini o'lchash yo'li bilan tekshiriladi. Agar uglerod oksidi bo'lmasa, u holda yonish butunlay sodir bo'lgan.

Bilvosita ortiqcha havo darajasini tutun gazlaridagi erkin kislorod O 2 va / yoki karbonat angidrid CO 2 kontsentratsiyasini o'lchash yo'li bilan hisoblash mumkin.

Havo miqdori o'lchangan uglerod miqdoridan taxminan 5 baravar ko'p bo'ladi.

CO 2 ga kelsak, uning tutun gazlaridagi miqdori ortiqcha havo miqdoriga emas, balki faqat yoqilg'i tarkibidagi uglerod miqdoriga bog'liq. Uning mutlaq miqdori doimiy bo'ladi, lekin hajmning foizi tutun gazlaridagi ortiqcha havo miqdoriga qarab o'zgaradi. Ortiqcha havo bo'lmasa, CO 2 miqdori maksimal bo'ladi, ortiqcha havo miqdori ortishi bilan chiqindi gazlaridagi CO 2 ning hajm ulushi kamayadi. Kamroq ortiqcha havo ko'proq CO 2 ga to'g'ri keladi va aksincha, shuning uchun CO 2 miqdori maksimal qiymatga yaqin bo'lganda yonish samaraliroq bo'ladi.

Tutun gazlarining tarkibi har bir yoqilg'i turi uchun chizilgan "yonish uchburchagi" yoki Ostwald uchburchagi yordamida oddiy grafikda ko'rsatilishi mumkin.

Ushbu grafik yordamida CO 2 va O 2 ning foizini bilib, biz CO tarkibini va ortiqcha havo miqdorini aniqlashimiz mumkin.

Misol sifatida rasmda. 10-rasmda metan uchun yonish uchburchagi ko'rsatilgan.

Shakl 10. Metan uchun yonish uchburchagi

X o'qi O2 foizini, Y o'qi esa CO2 foizini ko'rsatadi. Gipotenuza nol O 2 tarkibidagi maksimal CO 2 tarkibiga (yoqilg'iga qarab) mos keladigan A nuqtadan nol CO 2 tarkibiga va maksimal O 2 tarkibiga (21%) mos keladigan B nuqtasiga o'tadi. A nuqtasi stoxiometrik yonish shartlariga mos keladi, B nuqtasi yonishning yo'qligiga mos keladi. Gipotenuza - CO holda ideal yonish uchun mos keladigan nuqtalar to'plami.

Gipotenuzaga parallel bo'lgan to'g'ri chiziqlar CO ning turli foizini ifodalaydi.

Faraz qilaylik, bizning tizimimiz metan va tutun gazlari tahlili CO 2 miqdori 10% va O 2 miqdori 3% ni tashkil qiladi. Metan gazi uchun uchburchakdan CO ning 0 ga, ortiqcha havo miqdori esa 15% ga teng ekanligini aniqlaymiz.

5-jadvalda CO 2 ning maksimal miqdori ko'rsatilgan turli xil turlari yoqilg'i va optimal yonish mos keladigan qiymat. Ushbu qiymat tavsiya etiladi va tajriba asosida hisoblanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, maksimal qiymat markaziy ustundan olinganda, 4.3-bobda tavsiflangan tartib bo'yicha emissiyalarni o'lchash kerak.

Ma'lumki, tutun gazlaridan bacalar devorlariga issiqlik o'tishi xuddi shu gazlar harakat qilganda paydo bo'ladigan ishqalanish tufayli sodir bo'ladi. Bosish ta'sirida gaz tezligi pasayadi va chiqarilgan energiya (ya'ni issiqlik) devorlarga o'tadi. Ma'lum bo'lishicha, tanani uzatish jarayoni to'g'ridan-to'g'ri manba kanallari orqali gaz harakati tezligiga bog'liq. Xo'sh, gazlarning tezligi nimaga bog'liq?

Bu erda hech qanday murakkab narsa yo'q - tutun gazlarining harakat tezligi tutun kanallarining tasavvurlar maydoniga ta'sir qiladi. Kichkina tasavvurlar bilan tezlik oshadi, lekin kattaroq maydon bilan, aksincha, tezlik kamayadi va tutun gazlari haroratini yo'qotib, ko'proq energiya (issiqlik) o'tkazadi. Kesmaga qo'shimcha ravishda tutun kanalining joylashuvi ham issiqlik uzatish samaradorligiga ta'sir qiladi. Masalan, gorizontal tutunda. kanal issiqlikni ancha samarali va tez "yutadi". Bu issiq tutun gazlarining engilroq va har doim yuqori bo'lishi, issiqlikni tutunning yuqori devorlariga samarali o'tkazishi tufayli yuzaga keladi. kanal.

Keling, tutun aylanish tizimlarining turlarini, ularning xususiyatlarini, farqlarini va ishlash ko'rsatkichlarini ko'rib chiqaylik:

Tutun aylanishining turlari

Tutun aylanishi - olov qutisini tutun bilan bog'laydigan pechka (kamin) ichidagi maxsus kanallar tizimi. quvur. Ularning asosiy maqsadi o'choqning olov qutisidan gazlarni olib tashlash va issiqlikni pechning o'ziga o'tkazishdir. Buning uchun ularning ichki yuzasi silliq va tekis holga keltiriladi, bu esa gaz harakatiga qarshilikni kamaytiradi. Tutun kanallari uzoq bo'lishi mumkin - pechka yaqinida, qisqa - kamin yaqinida, shuningdek: vertikal, gorizontal va aralash (ko'tarish / tushirish).

Dizayn xususiyatlariga ko'ra tutun aylanish tizimlari quyidagilarga bo'linadi:

• kanal (quyi turlar: yuqori va past aylanma)
• kanalsiz (kichik turlar: bo'limlar bilan ajratilgan kameralar tizimi bilan),
• aralashgan.

Ularning barchasi o'z farqlariga ega va, albatta, ijobiy va salbiy tomonlari. Eng salbiy gorizontal va ko'p burilishli tizimlardir vertikal tartibga solish tutun kanallari, odatda ularni pechkalarda ishlatish tavsiya etilmaydi! Ammo eng maqbul va iqtisodiy tutun aylanish tizimi gorizontal shamollatish bilan aralashgan tizim hisoblanadi. to'g'ridan-to'g'ri ularning ustidagi kanallar va vertikal qopqoqlar. Olovli pechlarni qurishda boshqa tizimlar ham keng qo'llaniladi, ammo bu erda siz ularning dizaynining nuanslarini bilishingiz kerak. Har bir tizimni alohida ko'rib chiqqan holda, biz bundan keyin "gapiramiz":

Bir burilishli tutun kanallari tizimlari

Ushbu tizimning dizayni tutun gazlarining olov qutisidan ko'tarilgan kanalga chiqishini, so'ngra ularning pastki kanalga, pastki kanaldan ko'tarilgan kanalga va u erdan bacaga o'tishini o'z ichiga oladi. Ushbu tizim pechlarni juda kichik issiqlik yutuvchi sirt bilan ta'minlaydi, buning natijasida gazlar o'choqqa juda kam issiqlik o'tkazadi va uning samaradorligi pasayadi. Bundan tashqari, birinchi kanaldagi juda yuqori harorat tufayli o'choq massasining notekis isishi va uning devorining yorilishi, ya'ni vayron bo'ladi. Va chiqindi gazlar 200 darajadan oshadi.

Uchta pastki kanalli bir burilishli tutun aylanish tizimi

Ushbu tizimda olov qutisidan tutun 1-ko'tarilgan kanalga o'tadi, so'ngra uchta pastga tushadigan kanal orqali tushadi, ko'tarilgan kanalga o'tadi va shundan keyingina bacaga chiqadi. Uning asosiy kamchiligi - 1-ko'tarilish kanalining haddan tashqari qizishi va kanallarning barcha tasavvurlar maydonlarining bir xillik qoidasining buzilishi. Haqiqat shundaki, tushirish kanallari (ulardan faqat 3 tasi bor) ko'taruvchining S kesimidan uch baravar kattaroq bo'lgan tasavvurlar maydonini hosil qiladi. kanallar va pastki kesmalar, bu esa o'choqdagi tortishishning pasayishiga olib keladi. Va bu muhim minus.

Yuqorida aytib o'tilgan kamchiliklarga qo'shimcha ravishda, uchta tushirishli tizimning ishlashida. kanallar, yana bittasini aniqlash mumkin - bu uzoq tanaffusdan keyin pechkaning juda yomon isishi.

Kanalsiz tizimlar

Bu erda tutun gazlari olov qutisidan do'l bo'ylab sayohatni boshlaydi (tutun gazlarining tutun zanjirlariga chiqishi uchun teshik), keyin ular kaputga o'tadi, so'ngra kaminning eng shiftiga qadar soviydi, issiqlikni pechkaga o'tkazing, pastga tushing va pechning pastki qismidagi tutun trubasiga chiqing. Hammasi tushunarli va sodda ko'rinadi, ammo bunday kanalsiz tizim hali ham kamchiliklarga ega: o'choqning (tomning) yuqori qismini juda kuchli isishi, kaputning devorlariga haddan tashqari kuyikish va kuyikish, shuningdek yuqori haroratlar. tutun gazlaridan.

2 davlumbazli kanalsiz tutun aylanish tizimlari

Bunday tizimning ishlash sxemasi quyidagicha: birinchi navbatda, olov qutisidan tutun gazlari birinchi kaputga kiradi, keyin shiftga ko'tariladi, pastga tushadi va keyin ikkinchi kaputga o'tadi. Bu erda ular yana shiftga ko'tarilib, pastga tushadilar va kanal orqali bacaga tushishadi. Bularning barchasi bitta qo'ng'iroqli kanalsiz tizimga qaraganda ancha samarali. Ikki davlumbaz bilan devorlarga ko'proq issiqlik o'tkaziladi va tutun gazlarining harorati sezilarli darajada kamayadi. Biroq, pechning yuqori qismining haddan tashqari qizishi va kuyik konlari o'zgarmaydi, ya'ni ular kamaymaydi!

Kanalsiz qo'ng'iroq tizimlari - ichkarida tayanchlar bilan. pechning sirtlari

Ushbu qo'ng'iroq tipidagi tizimda tutun yo'li quyidagicha: olov qutisidan u qo'ng'iroqqa o'tadi, tomga ko'tariladi va issiqlikning bir qismini tomning o'ziga, kaminning yon devorlariga va tayanchlarga o'tkazadi. Bundan tashqari, uning ma'lum bir kamchiligi bor - bu ortiqcha kuyikish (pech devorlarida ham, tayanchlarda ham) bo'lib, bu kuyishning yonishi va pechni yo'q qilishi mumkin.

Gorizontal tutun kanallari bo'lgan ko'p devirli tutun aylanish tizimlari

Bu erda olov qutisidan tutun gorizontal kanallarga kiradi, ular orqali o'tadi va pechning ichki yuzasiga juda ko'p issiqlik beradi. Shundan so'ng u bacaga kiradi. Bunday holda, chiqindi gazlar o'ta sovutiladi, tortishish kuchi kamayadi va pechka chekishni boshlaydi. Natijada kuyik va kuyik to'planadi, kondensatsiya tushadi... va, aytish mumkinki, muammolar boshlanadi. Shuning uchun, ushbu tizimni ishlatishdan oldin, hamma narsani ikki marta torting.

Vertikal tutunli ko'p burilishli tizimlar. kanallar

Ular olov qutisidan tutun gazlari darhol vertikal ko'tarish va tushirishga kirishi bilan farq qiladi tutun kanallari, shuningdek, o'choqning ichki yuzalariga issiqlikni berib, keyin bacaga o'ting. Shu bilan birga, bunday tizimning kamchiliklari avvalgisiga o'xshaydi, bundan tashqari yana bittasi qo'shiladi. Birinchi ko'tarilgan kanal (ko'tarish) qizib ketadi, bu kaminning tashqi yuzalarini notekis isishiga olib keladi va uning g'isht ishlarining yorilishi boshlanadi.

Gorizontal va vertikal tutun kanallari bilan aralashgan tutun aylanish tizimlari

Ularning farqi shundaki, chiqindi gazlari birinchi navbatda gorizontal kanallarga, keyin vertikal ko'taruvchi kanallarga, tushirish kanallariga va shundan keyingina bacaga o'tadi. Ushbu jarayonning kamchiliklari quyidagilardan iborat: gazlarning kuchli sovishi tufayli tortishish pasayadi va zaiflashadi, bu kanallar devorlariga haddan tashqari kuyikish, kondensatsiya paydo bo'lishiga va, albatta, ishlamay qolishiga olib keladi. o'choq va uning yo'q qilinishi.

Erkin va majburiy gaz harakati bilan aralash tutun aylanish tizimi

Ushbu tizimning ishlash printsipi quyidagicha: yonish paytida qoralama hosil bo'lganda, u tutun gazlarini gorizontal va vertikal kanallarga itaradi. Bu gazlar pechning ichki devorlariga issiqlik beradi va mo'riga kiradi. Bunday holda, gazlarning bir qismi gorizontaldan yuqorida joylashgan yopiq vertikal kanallarga (qopqoqlarga) ko'tariladi. kanallar. Ularda chiqindi gazlar soviydi, og'irlashadi va yana gorizontal ravishda qochadi. kanallar. Bu harakat har bir qopqoqda sodir bo'ladi. Natijada tutun paydo bo'ladi. gazlar o'zlarining barcha issiqliklarini maksimal darajada o'tkazadilar, bu pechning samaradorligiga ijobiy ta'sir qiladi va uni 89% ga oshiradi !!!

Ammo bitta "lekin" bor! Ushbu tizimda issiqlik sezgirligi juda rivojlangan, chunki gazlar juda tez soviydi, hatto o'ta soviydi, qoralama zaiflashadi va pechning ishlashi buziladi. Aslida, bunday pechka ishlay olmaydi, lekin bu salbiy jarayonni tartibga soluvchi maxsus qurilma mavjud. Bular in'ektsiya (so'rish) teshiklari yoki chiqindi gazlarning tortishishini va haroratini avtomatik tartibga solish tizimi. Buning uchun o'choqni yotqizayotganda, olov qutisidan va gorizontal kanallarda 15-20 sm2 tasavvurlar bilan teshiklar qilinadi. Qachonki, surish pasayishni boshlaganda va gazlarning harorati pasayganda, ufqqa. kanallarda vakuum hosil bo'ladi va pastki tutun kanallaridan va olov qutisidan issiq gazlar bu teshiklar orqali "so'riladi". Natijada haroratning oshishi va tortishning normallashishi. Tutunning tortilishi, bosimi va harorati normal bo'lsa, u assimilyatsiya kanaliga kirmaydi - bu vakuumni talab qiladi, uning tortishishini va haroratini pasaytiradi.

Tajribali pechka ishlab chiqaruvchilari gorizontal uzunlikni kamaytiradi / oshiradi. kanallar, kesma va quyish kanallari soni pechning samaradorligini tartibga soladi va shu bilan uning sifati, samaradorligi va samaradorligini 89% gacha oshirishda eng yaxshi natijalarga erishadi!!!

Bunday tutun aylanish tizimi bilan deyarli hech qanday kamchiliklar yo'q. Ular mukammal isitiladi - poldan tepaga qadar va bir tekisda! Xonada haroratning keskin o'zgarishi yo'q. Agar uy issiq bo'lsa va tashqarida -10 dan past bo'lsa, pechni 30-48 soat ichida isitish mumkin!!! Agar tashqarida -20 ga tushsa, uni tez-tez, muntazam ravishda isitishingiz kerak bo'ladi! Uning kamchiliklari - bu muntazam yong'inlar. Aralash tutun tizimlarida davriy yonish kuyikishning sezilarli darajada to'planishiga olib keladi.

Ko'p burilishli tutun kanali tizimi bilan pechni qanday optimallashtirish mumkin?

1). Har bir gorizontalda assimilyatsiya kanalini yarating. kanal - tasavvurlar 15-20 sm2.

2). Kanal uzunligining har 0,7 m masofasida assimilyatsiya kanallarini o'rnating.

Natijada, sizning pechingiz ancha samarali bo'ladi: u tezroq qiziydi, chiquvchi tutun gazlarining barqaror haroratini saqlaydi va kamroq kuyik to'playdi.

Jeneratör, yuqori o'choq va koks gazlari va ularning aralashmalarini yoqish uchun nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori quyidagi formula bilan aniqlanadi:

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 , bu erda % hajm bo'yicha.

Yonish uchun nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori tabiiy gaz:

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, bu erda % - hajm bo'yicha.

Qattiq va suyuq yoqilg'ilarni yoqish uchun nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori:

V 0 = 0,0889 ⋅ %C P + 0,265 ⋅ %H P – 0,0333 ⋅ (%O P - %S P), nm 3 / kg, bu erda % og'irlik bo'yicha.

Yonish havosining haqiqiy miqdori

Nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori bilan yoqilg'ini yoqishda yonishning zarur to'liqligi, ya'ni. V 0 (a = 1) da, faqat yoqilg'i yonish havosi bilan to'liq aralashtirilgan va gazsimon shakldagi tayyor issiq (stoxiometrik) aralashma bo'lsa, erishish mumkin. Bunga, masalan, olovsiz yonish moslamalari yordamida gazsimon yoqilg'ini yoqish va suyuq yoqilg'ini maxsus yondirgichlar yordamida oldindan gazlashtirish bilan yoqishda erishiladi.

Yoqilg'i yonishi uchun havoning haqiqiy miqdori har doim nazariy jihatdan talab qilinganidan kattaroqdir, chunki amaliy sharoitda to'liq yonish uchun deyarli har doim ortiqcha havo talab qilinadi. Haqiqiy havo miqdori quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:

V a = aV 0, nm 3 / kg yoki nm 3 / nm 3 yoqilg'i,

bu erda a - ortiqcha havo koeffitsienti.

Olovli yonish usuli bilan, yonish jarayonida yoqilg'i va havo aralashtirilganda, gaz, yoqilg'i moyi va maydalangan yoqilg'i uchun ortiqcha havo koeffitsienti a = 1,05-1,25 ni tashkil qiladi. Ilgari to'liq havo bilan aralashtirilgan gazni yoqishda va mazutni oldindan gazlashtirish va mazut gazini havo bilan intensiv aralashtirish bilan yoqishda a = 1,00-1,05. Mexanik pechlarda ko'mir, antrasit va torfni yoqishning qatlam usuli bilan uzluksiz yoqilg'i ta'minoti va kulni olib tashlash - a = 1,3-1,4. Pechlarga qo'lda xizmat ko'rsatishda: antrasitni yoqishda a = 1,4, qattiq ko'mirlarni yoqishda a = 1,5-1,6, jigarrang ko'mirlarni yoqishda a = 1,6-1,8. Yarim gazli olov qutilari uchun a = 1,1-1,2.

Atmosfera havosida ma'lum miqdorda namlik - d g/kg quruq havo mavjud. Shunday qilib, yonish uchun zarur bo'lgan nam atmosfera havosining hajmi yuqoridagi formulalar yordamida hisoblanganidan kattaroq bo'ladi:

V B o = (1 + 0,0016d) ⋅ V o, nm 3 / kg yoki nm 3 / nm 3,

V B a = (1 + 0,0016d) ⋅ V a, nm 3 /kg yoki nm 3 /nm 3.

Bu erda 0,0016 = 1,293/(0,804*1000) g/kg quruq havoda ifodalangan havo namligining og’irlik birliklarini hajm birliklariga – 1 nm 3 quruq havo tarkibidagi suv bug’ining nm 3 ga o’tkazish koeffitsienti hisoblanadi.

Yonish mahsulotlarining miqdori va tarkibi

Jeneratör, yuqori o'choq, koks gazlari va ularning aralashmalari uchun a ga teng ortiqcha havo koeffitsienti bilan yonish paytida to'liq yonishning alohida mahsulotlari soni:

Karbonat angidrid miqdori

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

Oltingugurt dioksidi miqdori

V SO2 = 0,01 ⋅ %H 2 S nm 3 / nm 3;

Suv bug'ining miqdori

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

bu erda 0,16d V B á nm 3 /nm 3 - nam atmosfera havosi uning namligi d g / kg quruq havoda kiritilgan suv bug'ining miqdori;

Gazdan o'tgan va havo bilan kiritilgan azot miqdori

Ortiqcha havo tomonidan kiritilgan erkin kislorod miqdori

VO2 = 0,21 (a - 1) ⋅ VO, nm 3 / nm 3.

Jeneratör, yuqori o'choq, koks gazlari va ularning aralashmalarining yonish mahsulotlarining umumiy miqdori ularning alohida tarkibiy qismlari yig'indisiga teng:

V dg = 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 da - 0,21), nm 3 /nm 3.

Tabiiy gaz uchun to'liq yonishning alohida mahsulotlari miqdori quyidagi formulalar bilan aniqlanadi:

V CO2 = 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 = 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 /nm 3 ;

V N2 = 0,01 ⋅ %N 2 + 0,79 V a, nm 3 / nm 3;

VO2 = 0,21(a - 1) VO, nm 3 /nm 3.

Tabiiy gazning yonish mahsulotlarining umumiy miqdori:

V dg = 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 + %H 2 O + + %N 2) + VO (a + 0,0016da - 0,21), nm 3 /nm 3.

Qattiq va suyuq yoqilg'ilar uchun to'liq yonishning individual mahsulotlari soni:

V CO2 = 0,01855 %C P, nm 3 /kg (bundan buyon matnda % - massa bo'yicha ishchi gaz tarkibidagi elementlarning foiz tarkibi);

V SO2 = 0,007% S P nm 3 / kg.

Qattiq va suyuq yoqilg'i uchun

V H2O CHEM = 0,112 ⋅ %H P, nm 3 /kg,

bu erda V H2O CHIM - vodorodning yonishi paytida hosil bo'lgan suv bug'idir.

V H2O FUR = 0,0124%W P, nm 3 / kg,

bu erda V H2O FUR - ishlaydigan yoqilg'idan namlik bug'lanishi paytida hosil bo'lgan suv bug'idir.

Agar suyuq yoqilg'ini atomizatsiya qilish uchun Vt BUG' kg / kg yoqilg'i miqdorida bug 'berilsa, suv bug'ining hajmiga 1,24 Vt BUG' nm 3 / kg yoqilg'i qo'shilishi kerak. D g/kg quruq havo namligida atmosfera havosi tomonidan kiritilgan namlik 0,0016 d V á nm 3 / kg yoqilg'i hisoblanadi. Shunday qilib, suv bug'ining umumiy miqdori:

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

V N2 = 0,79 ⋅ V a + 0,008 ⋅ %N P, nm 3 /kg

VO2 = 0,21 (a - 1) VO, nm 3 / kg.

Qattiq va suyuq yoqilg'ining yonish mahsulotlarini aniqlashning umumiy formulasi:

V dg = 0,01 + VO (a + + 0,0016 da - 0,21) nm 3 / kg.

Nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdori (VO nm 3 / kg, V O nm 3 / nm 3) bilan yoqilg'ini yoqish paytida chiqindi gazlar hajmi, ortiqcha havo koeffitsienti 1,0 bo'lgan hisoblash formulalari bo'yicha aniqlanadi, yonish mahsulotlari esa kislorodni o'z ichiga olmaydi.

GAZ, yonish va tutun. 1) Tutun gazlari o'choqda yoqilg'ining yonish mahsulotlari deb ataladi. Yoqilg'ining to'liq va to'liq yonishi o'rtasida farqlanadi. To'liq yonish jarayonida quyidagi reaktsiyalar sodir bo'ladi:

Shuni yodda tutish kerakki, SO 2 - oltingugurt dioksidi - aslida oltingugurtning to'liq yonishi mahsuloti emas; ikkinchisi tenglama bo'yicha ham mumkin:

Shuning uchun ular yoqilg'ining to'liq va to'liq bo'lmagan yonishi haqida gapirganda, ular faqat yoqilg'ining uglerod va vodorodini nazarda tutadi. Bu erda ba'zan juda to'liq bo'lmagan yonish paytida sodir bo'ladigan reaktsiyalar qayd etilmagan, yonish mahsulotlarida karbon monoksit CO dan tashqari, uglevodorodlar C m H n, vodorod H 2, uglerod C, vodorod sulfidi H 2 S bo'lsa, chunki bunday yoqilg'ining yonishi amalda sodir bo'lmasligi kerak. Shunday qilib, yonish mahsulotida karbonat angidrid CO 2, oltingugurt dioksidi SO 2, kislorod O 2, azot N 2 va suv bug'lari H 2 O dan boshqa gazlar bo'lmasa, yonishni amalda tugallangan deb hisoblash mumkin. Agar ushbu gazlarga qo'shimcha ravishda uglerod oksidi bo'lsa. CO mavjud, keyin yonish to'liq emas deb hisoblanadi. Yonish mahsulotlarida tutun va uglevodorodlarning mavjudligi tartibga solinmagan olov qutisi haqida gapirishga asos beradi.

Juda katta rol Avogadro qonuni hisob-kitoblarda muhim rol o'ynaydi (qarang: Atom nazariyasi): bir xil harorat va bosimdagi oddiy va murakkab gazlarning teng hajmlari bir xil miqdordagi molekulalarni o'z ichiga oladi, yoki bir xil: barcha gazlarning molekulalari bir xil. teng bosim va harorat teng hajmlarni egallaydi. Ushbu qonundan foydalangan holda va yoqilg'ining kimyoviy tarkibini bilgan holda, quyidagi formuladan foydalanib, ma'lum bir tarkibdagi 1 kg yoqilg'ining to'liq yonishi uchun nazariy jihatdan zarur bo'lgan K 0 kg kislorod miqdorini hisoblash oson:

Bu erda C, H, S va O uglerod, vodorod, oltingugurt va kislorod tarkibini ish yoqilg'isining og'irligining% da ifodalaydi. 1 kg yoqilg'ining oksidlanishi uchun nazariy jihatdan zarur bo'lgan G 0 kg quruq havo miqdori formula bilan aniqlanadi:

0° va 760 mmHg gacha kamaytirilgan bu miqdorni m3 da quyidagi formula bilan ifodalash mumkin:

D.I.Mendeleev taxminiy hisob-kitoblar uchun etarli aniqlik bilan natija beradigan juda oddiy va amaliy munosabatlarni taklif qildi:

Q qaerda ishlaydi. - eng kam issiqlik chiqishi 1 kg ishlaydigan yoqilg'i. Amalda, yonilg'i yonishi paytida havo iste'moli nazariy jihatdan talab qilinganidan kattaroqdir. O'choqqa haqiqatda kiradigan havo miqdori nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdoriga nisbati ortiqcha koeffitsient deb ataladi va a harfi bilan belgilanadi. Yong'in qutisidagi bu koeffitsientning qiymati a m yong'in qutisi dizayniga, yonish maydonining o'lchamiga, isitish yuzasining olov qutisiga nisbatan joylashishiga, yoqilg'ining tabiatiga, o't o'chiruvchining ishining diqqatliligiga va boshqalarga bog'liq. Haddan tashqari havo koeffitsientining eng past qiymati - taxminan 1,1 - maydalangan yong'in qutilarida va eng yuqori, 2 yoki undan ortiq - ikkilamchi havo olishsiz alangali yoqilg'i uchun qo'lda o't o'chirish qutilarida. Tutun gazlarining tarkibi va miqdori o'choqdagi ortiqcha havo koeffitsientining qiymatiga bog'liq. Tutun gazlarining tarkibi va miqdorini aniq hisoblashda, shuningdek, uning namligi tufayli havo bilan kiritilgan namlikni va portlashda iste'mol qilinadigan suv bug'ini hisobga olish kerak. Birinchisi koeffitsientni kiritish orqali hisobga olinadi, bu havo tarkibidagi suv bug'ining og'irligining quruq havo og'irligiga nisbati va m.b. havo namligi koeffitsienti deb ataladi. Ikkinchisi W f qiymati bilan hisobga olinadi. , bu 1 kg yondirilgan yoqilg'i uchun olov qutisiga kiradigan kg bug' miqdoriga teng. Ushbu belgilar yordamida to'liq yonish paytida chiqindi gazlarining tarkibi va miqdori quyidagi jadvaldan aniqlanishi mumkin.

Odatda H 2 O suv bug'ini quruq gazlardan CO 2, SO 2, O 2, N 2 va CO dan alohida hisobga olish odatiy holdir va ularning tarkibi quruq gaz hajmi bo'yicha% da hisoblanadi (yoki eksperimental ravishda aniqlanadi). gazlar.

Yangi qurilmalarni hisoblashda yonish mahsulotlarining zarur tarkibi CO 2, SO 2, CO, O 2 va N 2 ni tashkil qiladi va bu qiymatlar hisobga olinadi: yoqilg'i tarkibi (C, O, H, S), ortiqcha havo koeffitsienti a va kimyoviy to'liq bo'lmagan yonish natijasidagi yo'qotish Q 3. Oxirgi ikkita qiymat o'xshash qurilmalarning sinov ma'lumotlari asosida o'rnatiladi yoki baholash orqali olinadi. Kimyoviy to'liq bo'lmagan yonishdagi eng katta yo'qotishlar, Q 3 0,05 Q ish qiymatiga yetganda, olovli yoqilg'i uchun qo'lda ishlaydigan pechlarda sodir bo'ladi. Kimyoviy to'liq bo'lmagan yonishdan (Q 3 = 0) yo'qotishlarning yo'qligi yaxshi ishlaydigan qo'lda ishlaydigan antrasit yong'in qutilarida, yog 'va maydalangan yoqilg'ida, shuningdek, to'g'ri ishlab chiqilgan mexanik va milya yong'in qutilarida olinishi mumkin. Mavjud pechlarni eksperimental o'rganishda ular gaz tahliliga murojaat qilishadi va ko'pincha ular quruq gazlar hajmi bo'yicha gazlar tarkibini beradigan Orsa qurilmasidan foydalanadilar (qarang. Gaz tahlili). Orsa qurilmasidagi birinchi ko'rsatkich CO 2 + SO 2 summasini beradi, chunki karbonat angidridni o'zlashtirish uchun mo'ljallangan kaustik kaliy KOH eritmasi bir vaqtning o'zida oltingugurt dioksidi SO 2 ni o'zlashtiradi. Ikkinchi ko'rsatkich kislorodni yutish uchun reagent joylashgan ikkinchi sifonda gazni yuvgandan so'ng, CO 2 + SO 2 + O 2 yig'indisini beradi. Ularning farqi kislorod miqdori O 2 ni quruq gazlar hajmining% ni tashkil qiladi. Boshqa barcha miqdorlar yuqoridagi tenglamalarni birgalikda yechish orqali topiladi. Shuni yodda tutish kerakki, (10) tenglama Z qiymatini beradi, bu mumkin. yonishning to'liqsizligining xarakteristikasi deb ataladi. Bu formulaga (8) formula bilan aniqlangan b koeffitsienti kiradi. Chunki b koeffitsienti faqat ga bog'liq kimyoviy tarkibi yoqilg'i, ikkinchisi esa yoqilg'ining asta-sekin kokslanishi va bir vaqtning o'zida yonib ketmasligi tufayli yonish jarayonida doimo o'zgaradi. komponentlar, u holda Z qiymati pechda sodir bo'layotgan jarayonning to'g'ri tasvirini faqat (CO 2 + SO 2) va (CO 2 + SO 2 + O 2) qiymatlari tahlil natijasi bo'lgan taqdirdagina berishi mumkin. ma'lum bir etarlicha uzoq vaqt davomida doimiy ravishda olingan o'rtacha namunalar. Har qanday o'zboshimchalik bilan olingan alohida namunalar bo'yicha yonishning to'liq emasligini hech qanday tarzda hukm qilish mumkin emas. Yonish mahsulotlarining tarkibini va yoqilg'ining elementar tahlilini bilib, siz yonish mahsulotlarining hajmini aniqlash uchun quyidagi formulalardan foydalanishingiz mumkin, shartli ravishda 0 ° va 760 mm Hg. V n.o bilan belgilanadi. 1 kg yoqilg'ining yonish mahsulotlarining umumiy hajmi, V c.g. - quruq gazlar hajmi, a V c.n. - suv bug'ining hajmi, bizda quyidagilar bo'ladi:

bacaning o'zboshimchalik qismida yonish mahsulotlari, ammo bunday umumiy talqin noto'g'ri. Boyl-Mariot-Gey-Lyusak qonuniga asoslanib, t harorat va barometrik bosimdagi yonish mahsulotlarining hajmi b. formula bo'yicha topiladi:

Agar G n.c bilan belgilasak. yonish mahsulotlarining og'irligi, G c.g. - quruq gazlarning og'irligi, C.p. suv bug'ining og'irligi bo'lsa, biz quyidagi munosabatlarga ega bo'lamiz:

2) tutun gazlari. Yong'in qutisidan bacaga boradigan yo'lda havo chiqindi gazlari bilan aralashtiriladi, bacalarning qoplamasidagi qochqinlar orqali so'riladi. Shuning uchun, mo'riga kiraverishdagi gazlar (tutun gazlari deb ataladi) chiqindi gazlar tarkibidan farqli tarkibga ega, chunki ular olov qutisidagi yoqilg'i yonishi mahsulotlari va yo'l bo'ylab mo'rilarga so'rilgan havo aralashmasini ifodalaydi. olov qutisidan bacaga kirishgacha.

Havoning assimilyatsiya qilish miqdori amalda o'zgarib turadi va devorning dizayni, uning zichligi va o'lchamiga, bacalardagi vakuumning kattaligiga va boshqa ko'plab sabablarga bog'liq bo'lib, yaxshi g'amxo'rlik bilan nazariy jihatdan talab qilinadigan 0,1 dan 0,7 gacha o'zgarib turadi. Agar pechda ortiqcha havo koeffitsientini a m deb belgilasak. , va a y orqali bacaga chiqadigan gazlarning ortiqcha havo koeffitsienti. , Bu

Tutun gazlarining tarkibi va miqdori chiqindi gazlarni aniqlash bilan bir xil formulalar yordamida aniqlanadi; yagona farq ortiqcha havo koeffitsienti a ning raqamli qiymatida bo'lib, unga, albatta, gazlarning % tarkibi bog'liq. Amalda, ko'pincha "tutun gazlari" atamasi odatda mo'rining ixtiyoriy qismida yonish mahsulotlarini anglatadi, ammo bunday keng talqin noto'g'ri.

Ijobiy xususiyatlar:

· issiqlik almashinuvi yuzalariga havoga nisbatan yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi (yonish mahsuloti zarralarining ko'proq emissiyasi tufayli).

Salbiy fazilatlar:

Oqibatlari:

· tutun gazlarini sovutish suvi sifatida ishlatish faqat iste'molchiga to'g'ridan-to'g'ri etkazib beriladigan sovutish suvini isitish uchun oraliq issiqlik almashinuvi qurilmalaridan foydalanganda mumkin;

· chiqindi gazlar issiqligidan foydalanish (tejash va foydalanish) ta'minlanadi;

· yuqori korroziv faollikka ega bo'lgan moddalar (masalan, oltingugurt birikmalari) mavjud bo'lganda issiqlik quvurlari va issiqlik almashinuvi qurilmalarining chidamliligi keskin kamayadi;

· tutun gazlari shudring nuqtasi ostida sovutilganda, kondensatsiya paydo bo'lishi va buning natijasida konstruktsiyalarning namlanishi va qishda muz hosil bo'lishi mumkin.

Isitish pechkalarining tasnifi:

Issiqlik sig'imi bo'yicha:

· Issiqlikni talab qilmaydigan

Menda past termal inertsiya bor. Xona faqat yoqilg'ining yonishi paytida isitiladi. Qisqa muddatli isitish uchun mo'ljallangan. Ushbu pechkalarga quyidagilar kiradi:

1) metall (po'lat yoki quyma temir)

2) oz miqdordagi g'ishtdan yasalgan pechkalar (300 donagacha),

3) kaminlar (yoqilg'ini ochiq yoqish uchun g'ishtli nişlar).

· Issiqlik intensiv

Ular katta termal inersiyaga ega. Pechka materiali issiqlikni to'playdi va yoqilg'i yoqilgandan so'ng uni uzoq vaqt davomida (12 soatgacha) xonaga o'tkazadi. Xonalarni doimiy isitish uchun ishlatiladi.

Issiqlik talab qiladigan pechlar dizayni bo'yicha farqlanadi chiqindi gazlar oqimi diagrammasi

· Kanal . Gazlarning harakati ichki kanallar orqali amalga oshiriladi, ular parallel yoki ketma-ket ulanishi mumkin.

· Kanalsiz (qo'ng'iroq turi). Gazlarning harakati erkindir va olov oxirida o'choq sovib ketmaydi, chunki issiq tutun gazlari mo'riga kirish joyida to'planadi. Yuqori zona biroz qizib ketgan.

· Birlashtirilgan . Kaputga kirishdan oldin, chiqindi gazlar olov qutisi ostida joylashgan kanallardan o'tadi, bu esa pastki zonani isitish va xonada bir xil harorat taqsimotiga erishish imkonini beradi.