Yonishni boshqarish (Yonishning asosiy tamoyillari)

Optimal yonish uchun kimyoviy reaktsiyaning nazariy hisob-kitobidan (stokiyometrik havo) nazarda tutilganidan ko'proq havo ishlatilishi kerak.

Bu mavjud bo'lgan barcha yoqilg'ini oksidlash zarurati bilan bog'liq.

Havoning haqiqiy miqdori va stexiometrik 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, shuncha ortiqcha havo talab qilinadi.

Havoning ortiqcha miqdori ortiqcha bo'lmasligi kerak. Haddan tashqari yonish havosi, chiqindi gazining haroratini pasaytiradi va issiqlik generatorining issiqlik yo'qotilishini oshiradi. Bundan tashqari, ma'lum miqdordagi ortiqcha havo miqdorida mash'ala haddan tashqari soviydi va CO va soot shakllana boshlaydi. Aksincha, etarli miqdordagi havo to'liq bo'lmagan yonishni va yuqorida aytib o'tilgan muammolarni keltirib chiqaradi. Shuning uchun yoqilg'ining to'liq yonishini va yuqori yonish samaradorligini ta'minlash uchun ortiqcha havo miqdori juda aniq sozlanishi kerak.

Yonishning to'liqligi va samaradorligi chiqindi gazidagi uglerod oksidi CO kontsentratsiyasini o'lchash orqali tekshiriladi. Agar uglerod oksidi bo'lmasa, unda yonish butunlay sodir bo'ldi.

Ortiqcha havo darajasini bilvosita, chiqindi gazidagi erkin kislorod O 2 va / yoki karbonat angidrid CO 2 kontsentratsiyasini o'lchash orqali hisoblash mumkin.

Havoning miqdori o'lchangan uglerod miqdori foizidan 5 baravar ko'p bo'ladi.

CO 2 ga kelsak, uning tutun gazlaridagi miqdori ortiqcha havo miqdoriga emas, balki yoqilg'idagi uglerod miqdoriga bog'liq. Uning absolyut miqdori doimiy bo'ladi va hajmning ulushi tutun gazidagi ortiqcha havo miqdoriga qarab o'zgaradi. Haddan tashqari havo bo'lmasa, CO 2 miqdori maksimal bo'ladi, ortiqcha havo miqdori ko'payishi bilan CO2 ning chiqindi gazlaridagi miqdori kamayadi. Kamroq ortiqcha havo ko'proq CO 2 ga to'g'ri keladi va aksincha, shuning uchun CO 2 miqdori maksimal qiymatiga yaqinlashganda yonish samaraliroq bo'ladi.

Tuman gazlari tarkibini har bir yoqilg'i turi uchun chizilgan "yonish uchburchagi" yoki Ostvald uchburchagi yordamida oddiy grafada chizish mumkin.

Ushbu grafika yordamida CO 2 va O 2 foizlarini bilib, CO tarkibini va ortiqcha havo miqdorini aniqlashimiz mumkin.

Masalan, shakl. 10 metan uchun yonish uchburchagi ko'rsatilgan.

Shakl 10. Metan uchun yonish uchburchagi

X o'qi O 2 foizini, Y o'qi CO 2 foizini bildiradi. gipotenuza O 2 ning nol tarkibidagi CO 2 maksimal miqdoriga (yoqilg'iga qarab) mos keladigan A nuqtadan, CO 2 ning nol tarkibiga va B 2 ga (21%) to'g'ri keladigan B nuqtasiga to'g'ri keladi. A nuqta stexiometrik yonish shartlariga, B nuqta yonishning yo'qligiga mos keladi. Gipotenuza - bu ideal CO-ning yonishiga mos keladigan nuqtalar to'plami.

Gipotenuzaga parallel bo'lgan to'g'ri chiziqlar CO ning turli foizlariga to'g'ri keladi.

Aytaylik, bizning tizimimiz metan bilan ta'minlangan va chiqindi gazlar tahlilida CO 2 miqdori 10%, O 2 tarkibi esa 3% ekanligini ko'rsatdi. Metan gazi uchun uchburchakdan CO ning miqdori 0 ga, ortiqcha havo miqdori 15% ga teng ekanligini aniqlaymiz.

5-jadval uchun maksimal CO 2 tarkibi ko'rsatilgan turli xil turlari yoqilg'i va optimal yonishga mos keladigan qiymat. Ushbu qiymat tavsiya etiladi va tajribaga asoslanib hisoblanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, maksimal qiymat markaziy ustundan olinganida, 4.3-bobda tasvirlangan protsedura asosida chiqindilarni o'lchash zarur.

Ma'lumki, tutun gazlaridan bacalar devorlariga issiqlik uzatilishi aynan shu gazlar harakatlanganda 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 o'tkazish jarayoni to'g'ridan-to'g'ri fokal kanallar orqali gaz harakatlanish tezligiga bog'liq. Va keyin gazlarning tezligi nimaga bog'liq?

Bu erda hech qanday murakkab narsa yo'q - tutun kanallarining tasavvurlar maydoni tutun gazlarining harakatlanish tezligiga ta'sir qiladi. Kichkina kesma bilan tezlik oshadi, katta maydon bilan, aksincha, tezlik pasayadi va chiqindi gazlar ko'proq energiya (issiqlik) o'tkazadi, shu bilan birga haroratni yo'qotadi. Bo'limdan tashqari, tutun kanalining joylashishi ham issiqlik uzatish samaradorligiga ta'sir qiladi. Masalan, gorizontal tutun. kanal issiqlikni ancha samarali, tezroq "yutadi". Buning sababi shundaki, issiq tutun gazlari engilroq va har doim yuqori bo'lib, tutun yuqori devorlariga issiqlikni samarali o'tkazadi. kanal.

Tutun aylanish tizimlarining navlarini, ularning xususiyatlarini, farqlarini va samaradorlik ko'rsatkichlarini ko'rib chiqamiz:

Bacalar turlari

Bacalar tutun bilan tutashtiradigan pech (kamin) ichidagi maxsus kanallar tizimidir. quvur. Ularning asosiy maqsadi pechdan gazlarni olib tashlash va pechning o'ziga issiqlikni qaytarishdir. Buning uchun ularning ichki yuzasi silliq va bir tekis qilib yasaladi, bu esa gaz harakatiga qarshilikni pasaytiradi. Tutun kanallari uzoq - pechkalar, kaminlar yonida, shuningdek: vertikal, gorizontal va aralash (ko'tarish / tushirish) bo'lishi mumkin.

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

• kanal (pastki turlari: yuqori va past tovar aylanmasi)
• kanalsiz (pastki ko'rinish: bo'linmalar bilan ajratilgan kameralar tizimi bilan),
• aralashgan.

Ularning barchasi o'ziga xos farqlarga ega va, albatta, ijobiy va salbiy tomonlari. Gorizontal va bilan eng salbiy multiturn tizimlari vertikal tartib tutun kanallari, odatda ularni pechlarda ishlatish istalmagan! Ammo tutun aylanishining eng maqbul va tejamkor tizimi gorizontal bilan aralash tizim deb hisoblanadi. to'g'ridan-to'g'ri ularning ustiga kanallar va vertikal davlumbazlar. Pechlarni qurishda boshqa tizimlar ham keng qo'llaniladi, ammo bu erda siz ularning dizayni nuanslarini bilishingiz kerak. Har bir tizimni alohida ko'rib chiqib, nima haqida "gaplashamiz":

Bir burilishli kanalizatsiya tizimlari

Ushbu tizim dizayni tutun gazlarining olov qutisidan ko'tarilgan kanalga chiqishini, so'ngra ularni tushiruvchi kanalga, tushirgandan ko'taruvchi kanalga va u erdan bacaga o'tishni o'z ichiga oladi. Ushbu tizim pechlarni juda kichik issiqlik yutuvchi sirt bilan ta'minlaydi, undan gazlar o'choqqa ancha kam issiqlik beradi va uning samaradorligi pasayadi. Bundan tashqari, birinchi kanalda juda yuqori harorat tufayli o'choq massivining notekis isishi va uning devorining yorilishi sodir bo'ladi, ya'ni vayronagarchilik. Va chiqindi gazlar 200 darajadan oshadi.

Uchta pastga qarab kanalli bitta burilishli tutun tizimi

Ushbu tizimda yong'in qutisidan chiqadigan bug'lar 1-ko'tarilgan kanalga o'tadi, so'ng uchta uchta tushiruvchi kanal orqali tushadi, ko'tarilish kanaliga kiradi va shundan keyingina tutun trubasiga kiradi. Uning asosiy kamchiligi - 1-ko'tarilayotgan kanalning haddan tashqari qizishi va barcha kanallar kesimining bir xilligi qoidasini buzish. Haqiqat shundaki, tushiruvchi kanallar (ularning atigi 3tasi) ko'tarilishdagi S kesimidan uch baravar kattaroq tasavvurlar maydonini jami tashkil etadi. kanallar va burilishlar, bu esa o'choqdagi tortishishning pasayishiga olib keladi. Va bu muhim kamchilik.

Uch tomchi bilan tizimning ishlashida yuqorida aytib o'tilgan kamchiliklardan tashqari. kanallarni ajratish mumkin, yana birini ajratish mumkin - bu uzoq tanaffusdan keyin pechning juda yomon erishi.

Kanalsiz tizimlar

Bu erda tutun gazlari olov qutisidan hailo orqali boshlanadi (tutun gazlari tutun aylanishiga chiqishi uchun teshik), so'ng qo'ng'iroqqa o'ting, keyin yuqoriga ko'taring - o'choqning bir-biri bilan qoplanguniga qadar, u erda sovib, pechning issiqligini o'tkazing, pastga tushing va tutunga chiqing. pechning pastki qismi. Bu hamma narsa tushunarli va sodda bo'lib tuyuladi, ammo bunday kanalizatsiyali tizim hali ham kamchilikka ega: bu pechning yuqori mintaqasini juda kuchli isitishi (bir-birining ustiga tushishi), qo'ng'iroq devorlariga soot va sootning ortiqcha konlari, shuningdek, tutun gazlarining yuqori harorati.

2 kaputli tutunsiz evakuatsiya tizimlari

Bunday tizimning ishlash sxemasi quyidagicha: birinchi navbatda, olov qutisidan tutun gazlari 1-qo'ng'iroqqa kirib, keyin bir-birining ustiga chiqib, pastga tushadi va keyin ikkinchi qo'ng'iroqqa o'tadi. Keyin yana shiftga ko'tarilib, pastga tushing va kanal orqali bacaga tushing. Bularning barchasi bitta qo'ng'iroqli kanalsiz tizimga qaraganda ancha samarali. Ikki davlumbaz bilan devorlarga ko'proq issiqlik uzatiladi va chiqindi gazlar harorati sezilarli darajada pasayadi. Shu bilan birga, pechning yuqori mintaqasining qizib ketishi va kuyikish konlari o'zgarmaydi, ya'ni kamaymaydi!

Kanalsiz qo'ng'iroq tizimlari - ichki tomoni tayanchli. pechning sirtlari

Ushbu qo'ng'iroq tizimida tutun yo'li quyidagicha: olov qutisidan qo'ng'iroqqa o'tish, shiftga ko'tarilish va issiqlikning bir qismini shiftning o'ziga, o'choqning yon devorlariga va tayanch qismlariga o'tkazish. Bundan tashqari, uning kamchiliklari bor - bu haddan tashqari soot cho'kindi (pechning devorlarida ham, tayanch ustunlarida ham), bu kuyish o'choqni yoqib yuborishi va yo'q qilishi mumkin.

Gorizontal tutun kanallari bo'lgan ko'p burilishli tutun almashtirish tizimlari

Bu erda olov qutisidan tutun gorizontal kanallarga kirib, ular orqali o'tib, pechning ichki yuzasiga juda ko'p issiqlik beradi. Shundan so'ng, u tutun trubasiga kiradi. Bunday holda, chiqindi gazlar soviydi, tortish kuchi pasayadi va pechka tutunlay boshlaydi. Natijada, soot, soot yotadi, 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 zudlik bilan vertikal ko'tarish va tushirishga kirishi bilan farq qiladi tutun kanallari, shuningdek, o'choqning ichki yuzalariga issiqlik chiqarib, keyin bacaga o'ting. Shu bilan birga, bunday tizimning kamchiliklari oldingisiga o'xshaydi va yana bittasi qo'shiladi. Birinchi ko'tarilgan kanal (ko'tarish) haddan tashqari qizib ketadi, undan o'choqning tashqi yuzalari notekis qiziydi va uning g'isht ishlarining yorilishi boshlanadi.

Gorizontal va vertikal tutun kanallari bilan aralash tutun almashtirish tizimlari

Ular farq qiladiki, chiqindi gazlar avval gorizontal kanallarga, so'ng vertikal ko'taruvchi kanallarga, pastga qarab, keyin esa faqat bacaga o'tadi. Ushbu jarayonning nochorligi quyidagicha: gazlarning kuchli gipotermiyasi tufayli tortishish kuchi pasayadi, u zaiflashadi, bu esa kanal devorlariga sootning haddan tashqari cho'kishi, kondensat paydo bo'lishiga va, albatta, pechning ishdan chiqishiga va uning yo'q qilinishiga olib keladi.

Gazning erkin va majburiy harakati bilan aralash kanalizatsiya tizimi

Ushbu tizimning ishlash printsipi quyidagicha: yonish paytida bosim paydo bo'lganda, u tutun gazlarini gorizontal va vertikal kanallarga suradi. Ushbu gazlar pechning ichki devorlariga issiqlik beradi va bacaga tushadi. Bunday holda, gazlarning bir qismi gorizontaldan yuqorida joylashgan yopiq vertikal kanallarga (qopqoqlarga) ko'tariladi. kanallar. Ularda tutun gazlari soviydi, og'irlashadi va gorizontal ravishda orqaga qaytadi. kanallar. Ushbu harakat har bir kaputda sodir bo'ladi. Natijada tutun paydo bo'ladi. gazlar barcha issiqlikni maksimal darajada uzatadi, bu pechning samaradorligiga ijobiy ta'sir qiladi va uni 89% gacha oshiradi !!!

Ammo bitta "lekin" mavjud! Ushbu tizimda issiqlikka sezgirlik juda rivojlangan, shuning uchun gazlar juda tez soviydi, hattoki haddan tashqari soviydi, tortishni susaytiradi va pechning ishlashini buzadi. Aslida, bunday pechka ishlamay qolishi mumkin edi, ammo unda ushbu salbiy jarayonni tartibga soluvchi maxsus moslama mavjud. Ular in'ektsion (assimilyatsiya) teshiklari yoki chiqadigan gazlarning tortilishini va haroratini avtomatik tartibga solish tizimidir. Buning uchun o'choqni yotqizayotganda, olov qutisidan va gorizontal kanallarda 15-20 sm2 tasavvurlar teshiklari hosil bo'ladi. Bosish tusha boshlagach va gazlarning harorati pasayganda, ufqqa. Vakuum hosil bo'ladi va shu teshiklar orqali quyi tutun kanallaridan va olov qutisidan issiq gazlar "so'riladi". Natijada, harorat ko'tariladi va tortish normallashadi. Tutunning tortilishi, bosimi va harorati normal bo'lsa, u assimilyatsiya kanaliga kirmaydi - buning uchun vakuum, uning tortilishi va harorati pasayishi kerak.

Uzunligini gorizontal ravishda qisqartiradigan / oshiradigan tajribali pechka ishlab chiqaruvchilar. kanallari, kesmasi va quyish kanallari soni pechning samaradorligini tartibga soladi, shu bilan uning sifati, tejamkorligi va samaradorligini 89% gacha oshirishda eng yaxshi natijalarga erishadi !!!

Bunday tutun aylanish tizimida deyarli hech qanday kamchiliklar mavjud emas. Ular mukammal darajada isitiladi - erdan tepaga qadar, bir tekisda! Xonada haroratning keskin o'zgarishi yo'q. Agar uy iliq bo'lsa va tashqarida -10 sovuq bo'lsa, u holda pechkani 30-48 soat ichida isitish mumkin !!! Agar u tashqarida -20 gacha bo'lsa, uni tez-tez, muntazam ravishda isitish kerak bo'ladi! Bu uning zarari bo'lgan muntazam ravishda olov qutilari. Aralash tutun tizimlaridagi davriy yong'in qutilari sezilarli darajada soot to'planishiga olib keladi.

Ko'p burilishli bacalar tizimi bilan pechni qanday optimallashtirish mumkin?

1). Har birida gorizontal ravishda assimilyatsiya kanalini yarating. kanal - 15-20 sm2 kesim bilan.

2). Har bir 0,7 metr uzunlikdagi assimilyatsiya kanallarini o'rnating.

Natijada, sizning pechkangiz ancha samarali bo'ladi: u tezroq eriydi, chiqadigan chiqindi gazlarining barqaror haroratini saqlaydi va kam soot to'playdi.

Jeneratör, yuqori o'choqli va kokslangan gazlar 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% - hajmi bo'yicha.

Nazariy jihatdan kerakli miqdordagi yonish havosi 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% - hajmi bo'yicha.

Nazariy jihatdan qattiq va suyuq yoqilg'ini yoqish uchun zarur bo'lgan havo miqdori:

V 0 \u003d 0.0889 ⋅% C P + 0.265 ⋅% H P - 0.0333 ⋅ (% O P -% S P), nm 3 / kg, bu erda% og'irlik bilan.

Yonish havosining haqiqiy miqdori

Nazariy jihatdan kerakli miqdordagi havo bilan yoqilg'ini yoqishda kerakli yonishning to'liqligi, ya'ni. V 0 (a \u003d 1) da, yoqilg'i yonish uchun ketadigan havo bilan to'liq aralashtirilgan va gazsimon shakldagi tayyor issiq (stexiometrik) aralashma bo'lgan taqdirdagina erishish mumkin. Bunga, masalan, olovsiz yonish brulorlari yordamida gaz yoqilg'isini yoqish paytida va maxsus yoqilg'ilar yordamida dastlabki gazlashtirish bilan suyuq yoqilg'ini yoqishda erishiladi.

Yoqilg'i yonishi uchun havoning haqiqiy miqdori har doim nazariy jihatdan talab qilinadigan miqdordan kattaroqdir, chunki amaliy sharoitda to'liq yonish uchun deyarli har doim ortiqcha havo talab qilinadi. Havoning haqiqiy miqdori quyidagi formula bilan aniqlanadi:

V a \u003d aV 0, nm 3 / kg yoki nm 3 / nm 3 yoqilg'i,

bu erda a ortiqcha havo koeffitsienti.

Yonish paytida yonish usuli yoqilg'i havo bilan aralashganda, gaz, mazut va maydalangan yoqilg'i uchun ortiqcha havo koeffitsienti a \u003d 1,05-1,25 ga teng. Havo bilan to'liq aralashtirilgan gazni yoqishda va dastlabki gazlashtirishda mazutni yoqishda va neft bilan gazni intensiv aralashtirishda a \u003d 1.00-1.05. Uzluksiz yoqilg'i bilan ta'minlanadigan va kulni olib tashlaydigan mexanik pechlarda ko'mir, antrasit va torfni yoqishning qatlamli usuli bilan - a \u003d 1.3-1.4. Pechlarni qo'lda ishlatganda: antrasitni yoqishda a \u003d 1,4, qattiq ko'mir yoqilganda a \u003d 1,5-1,6, jigarrang ko'mirni yoqishda a \u003d 1,6-1,8. Yarim gazli pechlar uchun a \u003d 1.1-1.2.

Atmosfera havosida ma'lum miqdordagi namlik mavjud - d g / kg quruq havo. Shuning uchun yonish uchun zarur bo'lgan nam atmosfera havosi hajmi yuqoridagi formulalar yordamida hisoblanganidan kattaroq bo'ladi:

V B o \u003d (1 + 0.0016d) ⋅ V o, nm 3 / kg yoki nm 3 / nm 3,

V B a \u003d (1 + 0.0016d) ⋅ V a, nm 3 / kg yoki nm 3 / nm 3.

Bu erda 0,0016 \u003d 1,293 / (0,804 * 1000) g / kg quruq havo bilan ifodalangan havo namligi og'irlik birligining hajm birliklariga - 1 nm 3 quruq havo tarkibidagi suv bug'ining nm 3 ga aylanish koeffitsienti.

Yonish mahsulotlarining miqdori va tarkibi

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

Karbonat angidrid miqdori

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

Oltingugurtli angidrid miqdori

V SO2 \u003d 0,01 ⋅% H 2 S nm 3 / nm 3;

Suv bug'ining miqdori

V H2O \u003d 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 namlik atmosfera havosi tomonidan kiritilgan namlik d g / kg quruq havo tarkibidagi suv bug'ining miqdori;

Gazdan chiqarilgan va havo bilan kiritilgan azot miqdori

Ortiqcha havo kiritadigan erkin kislorod miqdori

V O2 \u003d 0,21 (a - 1) ⋅ V O, nm 3 / nm 3.

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

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 ga - 0,21), nm 3 / nm 3.

Tabiiy gaz uchun to'liq yonishning alohida mahsulotlari miqdori formulalar bo'yicha aniqlanadi:

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 / nm 3;

V N2 \u003d 0,01 ⋅% N 2 + 0,79 V a, nm 3 / nm 3;

V O2 \u003d 0,21 (a - 1) V O, nm 3 / nm 3.

Tabiiy gazni yoqish mahsulotlarining umumiy miqdori:

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 + % H 2 O + +% N 2) + VO (a + 0.0016da - 0.21), nm 3 / nm 3.

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

V CO2 \u003d 0,01855% C P, nm 3 / kg (bundan keyin,% - ishchi gaz tarkibidagi elementlarning og'irligi bo'yicha ulushi);

V SO2 \u003d 0,007% S P nm 3 / kg.

Qattiq va suyuq yoqilg'ilar uchun

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

bu erda V H2O CHM - vodorodning yonishi paytida hosil bo'lgan suv bug'i.

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

bu erda V H2O MEX - ishlaydigan yoqilg'idan namlikning bug'lanishi paytida hosil bo'lgan suv bug'i.

Agar suyuq yoqilg'ini bug'lash uchun W PAR kg / kg yoqilg'i berilsa, unda suv bug'ining hajmiga 1,24 Vt PAR 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'iga teng. Shuning uchun suv bug'ining umumiy miqdori:

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 a + 0,008 ⋅% N P, nm 3 / kg

V O2 \u003d 0,21 (a - 1) V O, nm 3 / kg.

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

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

Nazariy jihatdan zarur miqdordagi havo bilan yoqilg'ini yoqish paytida chiqindi gazlar hajmi (V O nm 3 / kg, V O nm 3 / nm 3) berilgan havo formulalari bo'yicha ortiqcha havo nisbati 1,0 ga teng, yonish mahsulotlarining tarkibi esa kislorodsiz bo'ladi.

GAZ, o'choq va tutun. 1) Baca gazlari o'choqdagi yoqilg'ining yonishi mahsulotlari deyiladi. Yoqilg'ining to'liq va to'liq bo'lmagan yonishini farqlang. To'liq yonish bilan quyidagi reaktsiyalar sodir bo'ladi:

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

Shuning uchun, ular yoqilg'ining to'liq va to'liq bo'lmagan yonishi haqida gapirganda, ular faqat yoqilg'ining uglerod va vodorodini anglatadi. Bu erda ba'zida juda to'liq bo'lmagan yonish paytida sodir bo'ladigan reaktsiyalar mavjud emas, chunki yonish mahsulotlari tarkibida uglerod oksidi CO dan tashqari uglevodorodlar C m H n, vodorod H 2, uglerod C, vodorod sulfidi H 2 S mavjud, chunki bunday yoqilg'ining yonishi kerak emas amalda amalga oshiriladi. Shunday qilib, agar yonish mahsulotlarida karbonat angidrid CO 2, oltingugurt dioksidi SO 2, kislorod O 2, azot N 2 va suv bug'lari H 2 O dan tashqari boshqa gazlar bo'lmasa, yonish amalda to'liq deb hisoblanadi. keyin yonish tugallanmagan deb hisoblanadi. Yonish mahsulotlarida tutun va uglevodorodlarning mavjudligi tartibga solinmagan olov qutisi haqida gapirishga asos beradi.

Avogadro qonuni hisob-kitoblarda juda muhim rol o'ynaydi (Atom nazariyasiga qarang): bir xil harorat va bosimdagi oddiy va murakkab bo'lgan teng miqdordagi gazlar bir xil miqdordagi molekulalarni o'z ichiga oladi yoki bu bir xil bo'ladi: teng bosimdagi barcha gazlarning molekulalari va harorat teng hajmlarni egallaydi. Ushbu qonun yordamida va yoqilg'ining kimyoviy tarkibini bilib, 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 ishlaydigan yoqilg'ining og'irligi% bilan ifodalaydi. Nazariy jihatdan 1 kg yoqilg'ining oksidlanishi uchun zarur bo'lgan G 0 kg quruq havo miqdori quyidagi formula bilan aniqlanadi:

0 ° va 760 mm Hg ga kamaytirilganda, bu miqdor m 3 da quyidagi formula bilan ifodalanishi mumkin:

D.I.Mendeleyev taxminiy hisob-kitoblar uchun etarli aniqlik bilan natija beradigan juda sodda va amaliy aloqalarni taklif qildi:

qaerda Q rab. - 1 kg ishlaydigan yoqilg'ining eng past isitish quvvati. Amalda, yoqilg'ining yonishi paytida havo sarfi nazariy jihatdan talab qilinganidan yuqori. Haqiqatan ham o'choqqa tushayotgan havo miqdorining nazariy jihatdan zarur bo'lgan havo miqdoriga nisbati ortiqcha koeffitsient deb ataladi va a harfi bilan belgilanadi. Ushbu koeffitsientning yong'in qutisidagi a m yong'in qutisi dizayni, yonish maydonining kattaligi, isitish joyining olov qutisiga nisbatan joylashishi, yoqilg'ining tabiati, stokerning e'tiboriga va boshqalarga bog'liq. 2 va undan ortiq, - ikkilamchi havo kirishisiz yonib turgan yonilg'i uchun qo'lda saqlovchilar. Tuman gazlarining tarkibi va miqdori o'choqdagi ortiqcha havo nisbati qiymatiga bog'liq. Baca gazlarining tarkibi va miqdorini aniq hisoblashda, shuningdek, uning namligi va portlashda iste'mol qilingan suv bug'lari tufayli havo bilan kiritilgan namlikni hisobga olish kerak. Birinchisi, koeffitsientni kiritish orqali hisobga olinadi, bu havoda ushlangan suv bug'ining og'irligi va quruq havo og'irligiga nisbati.B namlik koeffitsienti deb ataladi. Ikkinchisi W f qiymati bilan hisobga olinadi. , bu o'choqqa kiradigan kg miqdoridagi bug 'miqdoriga teng bo'lib, 1 kg yoqilgan yoqilg'iga ishora qiladi. Ushbu belgilar yordamida to'liq yonish paytida chiqindi gazlarining tarkibi va miqdori quyidagi jadvaldan aniqlanishi mumkin.

Odatda suv bug'larini H 2 O ni quruq gazlardan CO 2, SO 2, O 2, N 2 va CO ni hisobga olish odatiy holdir va ikkinchisining tarkibi quruq gazlar hajmi bo'yicha% bilan hisoblanadi (yoki eksperimental ravishda aniqlanadi).

Yangi inshootlarni hisoblashda, CO 2, SO 2, CO, O 2 va N 2 yonish mahsulotlarining tarkibi qidiriladi va bu qiymatlar hisobga olinadi: yoqilg'ining tarkibi (C, O, H, S), ortiqcha havo koeffitsienti a va yonishning kimyoviy to'liqsizligidan yo'qotish 3-savol. Oxirgi ikkita qiymat o'xshash qurilmalarning sinov ma'lumotlari asosida berilgan yoki baholashdan olingan. Yonishning kimyoviy to'liqsizligidan eng katta yo'qotishlar olovli yoqilg'i uchun qo'lda ishlaydigan pechlarda, Q 3 0,05Q pa qiymatiga yetganda olinadi. Yonishning kimyoviy to'liqsizligidan yo'qotishlarning yo'qligi (Q 3 \u003d 0) antrasit uchun yaxshi ishlaydigan qo'lda ishlaydigan pechlarda, yog 'va maydalangan yoqilg'ida ishlatiladigan pechlarda, shuningdek to'g'ri ishlab chiqilgan mexanik va valli pechlarda olinishi mumkin. Mavjud pechlarni eksperimental o'rganishda ular gaz tahliliga murojaat qilishadi va ko'pincha ular "Orsa" qurilmasidan foydalanadilar (gaz tahliliga qarang), bu gazlarning tarkibini quruq gazlar hajmiga nisbatan% ga beradi. Orsa qurilmasidagi birinchi o'qishda CO 2 + SO 2 yig'indisi berilgan, chunki karbonat angidridni yutish uchun mo'ljallangan KOH gidroksidi kaliy eritmasi bir vaqtning o'zida SO 2 oltingugurt dioksidini yutadi. Ikkinchi hisob, kislorod yutish reagenti joylashgan ikkinchi sifondagi gazni yuvgandan keyin CO 2 + SO 2 + O 2 yig'indisini beradi. Ularning farqi kislorod O 2 miqdorini quruq gazlar hajmining% da beradi. Boshqa barcha kattaliklar yuqoridagi tenglamalarni birgalikda echish orqali topiladi. Shuni yodda tutish kerakki, (10) tenglama Z qiymatini beradi, bu m.B to'liq bo'lmagan yonishning xarakteristikasi deb nomlangan. Ushbu formulaga (8) formula bilan aniqlangan the koeffitsient kiradi. Β koeffitsienti faqat bog'liq bo'lganligi sababli kimyoviy tarkibi yoqilg'i va ikkinchisi yoqilg'ining yonishi jarayonida yoqilg'ining asta-sekin kokslanishi va uning bir vaqtning o'zida yo'q bo'lib ketishi tufayli har doim o'zgarib turadi tarkibiy qismlar, keyin Z qiymati (CO 2 + SO 2) va (CO 2 + SO 2 + O 2) qiymatlari ma'lum bir uzoq vaqt davomida uzluksiz olingan o'rtacha namunalarni tahlil qilish natijasi bo'lishi sharti bilan o'choqda sodir bo'layotgan jarayonning to'g'ri rasmini berishi mumkin. Har qanday o'zboshimchalik bilan olingan yakka bitta namunalar bo'yicha yonishning to'liq emasligini baholashning imkoni yo'q. Yonish mahsulotlarining tarkibini va yoqilg'ining elementar tahlilini bilib, quyidagi formulalar yordamida an'anaviy ravishda 0 ° va 760 mm Hg deb ataladigan yonish mahsulotlarining hajmini aniqlash mumkin. V n.o.ga ruxsat berish yonish mahsulotlarining umumiy hajmi 1 kg yoqilg'i, V c.y. - quruq gazlar hajmi, a V v.n. - suv bug'ining hajmi:

baca kanalining o'zboshimchalik qismida yonish mahsulotlari, ammo bunday keng talqin noto'g'ri. Boyl-Mariotte-Gay-Lyussak qonuniga asoslanib, t haroratda va P b barometrik bosimda yonish mahsulotlarining hajmi. quyidagi formula bilan topish mumkin:

Agar biz G n.c. bilan belgilasak. yonish mahsulotlarining vazni, G c.g. - quruq gazlarning og'irligi, C cp. bu suv bug'ining og'irligi, keyin biz quyidagi nisbatlarga ega bo'lamiz:

2) Baca gazlari. Pechdan bacaga boradigan yo'lda chiqindi gazlariga havo qo'shiladi, u gaz kanallari qoplamasidagi qochqinlardan so'riladi. Shuning uchun, bacaga kiradigan gazlar (tutun gazlari deb ataladi) tarkibida farqli o'laroq, ular o'choqdagi yoqilg'ining yonishi va havo kanallaridan so'rilgan havo aralashmasi bo'lib, o'choqdan bacaga kirishgacha.

Havoning assimilyatsiya qilish miqdori amalda juda farq qiladi va nazariy jihatdan zarur bo'lgan 0,1 dan 0,7 gacha bo'lgan ehtiyotkorlik bilan o'zgarib turadigan devorning dizayni, uning zichligi va o'lchamiga, gaz kanallaridagi vakuum kattaligiga va boshqa ko'plab sabablarga bog'liq. Agar o'choqdagi ortiqcha havo koeffitsientini a m orqali belgilasak. , va a u orqali bacadan chiqadigan gazlarning ortiqcha havo nisbati. keyin

Baca gazlarining tarkibi va miqdorini aniqlash, tutun gazlarini aniqlash uchun bir xil formulalar bo'yicha amalga oshiriladi; farq faqat ortiqcha havo koeffitsienti a ning sonli qiymatida bo'ladi, bunga, albatta, gazlarning% tarkibi bog'liqdir. Amalda, ko'pincha "tutun gazlari" atamasi odatda gaz kanalining o'zboshimchalik qismidagi yonish mahsulotlari deb tushuniladi, ammo bunday keng talqin noto'g'ri.

Ijobiy xususiyatlar:

· Havodan yuqori, issiqlik almashinadigan sirtlarga issiqlik uzatilishi (yonish mahsulotlarining zarralari ko'proq emissivligi tufayli).

Salbiy fazilatlar:

Oqibatlari:

· Issiqlik tashuvchisi sifatida tutun gazlaridan foydalanish faqat iste'molchiga to'g'ridan-to'g'ri etkazib beriladigan issiqlik tashuvchisini isitish uchun oraliq issiqlik almashinadigan qurilmalardan foydalanganda mumkin bo'ladi;

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

· Korroziv faolligi yuqori bo'lgan moddalar (masalan - oltingugurt birikmalari) mavjud bo'lganda, issiqlik o'tkazgichlari va issiqlik almashinuvchilarining chidamliligi keskin kamayadi;

· Bug'li gazlarni shudring nuqtasi ostida sovutganda, kondensat cho'kishi va natijada nam tuzilmalar va qishda muz paydo bo'lishi mumkin.

Isitish pechining tasnifi:

Issiqlik quvvati bo'yicha:

· Issiqlik iste'mol qilmaydi

Menda past issiqlik inertsiyasi mavjud. Xona faqat yoqilg'i yoqilganda qizdiriladi. Qisqa muddatli isitish uchun mo'ljallangan. Ushbu pechlarga quyidagilar kiradi:

1) metall (po'lat yoki quyma temir)

2) oz miqdordagi g'ishtdan qilingan pechlar (300 donagacha),

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

· Issiqlik iste'mol qiladi

Ular yuqori termal inertiyaga ega. Pechning materiali issiqlikni to'playdi va yoqilg'ining yonishi oxirida uni xonaga uzoq vaqt (12 soatgacha) o'tkazadi. Binolarni doimiy isitish uchun ishlatiladi.

Issiqlik iste'mol qiladigan pechlar tizimli ravishda farq qiladi chiqindi gaz oqimining sxemasi

· Kanal ... Gazlarning harakatlanishi parallel yoki ketma-ket ulanishi mumkin bo'lgan ichki kanallar orqali amalga oshiriladi.

· Kanalsiz (qo'ng'iroq). Gazlar harakati bemalol va olov qutisi oxirida pech sovib ketmaydi, chunki issiq bacalar gazlar bacaga kiraverishda to'planib qoladi. Shu bilan birga, yuqori zona biroz qizib ketadi.

· Birlashtirilgan ... Qo'ng'iroqqa kirishdan oldin, tutun gazlari olov qutisi ostidagi kanallardan o'tadi, bu esa pastki zonani isitish va xonada bir xil harorat taqsimotiga erishish imkonini beradi.