Стадии процесса горения. Методы сжигания газа

Процесс горения газа складывается из:

-смесеобразования

-подогрева газовоздушн.смеси до тем-ры воспламенения

-стадии хим-кой р-ции горения, т.е.

, где

τ_гор - общая продолж-сть процесса горения,сек.

- продолж-сть соотв-х стадий,сек.

Время протекания хим.р-ции горения в факеле:

, где

Тт -теорет.т-ра горения газа,К,

Тсм -т-ра смеси перед фронтом пламени,К

Т_о- исходная т-ра смеси,К

а- коэф. температуропроводности пламени,м²/сек

u_н- нормальная ск-ть распростр-я пламени

Время для подогрева газовоздуш.смеси до т-ры воспламениения:

Время для полного завершения процесса горения:

,где h_факела – высота факела, м

W_потока- ск-ть выхода газовозд.смеси из головки горелки, м/с.

 

Время для смешения газа с в-хом:

.Если принять за ед.времени τ_ХИМ,то имеет место соотнош-е: τ_химτ_подτ_см=1:20:10000

Осн.фактором, лимитирующим длительность процесса горения явл.время затраченное на перемешив-е газа с в-хом. От быстроты и качества перемеш-ния зав-т ск-ть и полнота сгорания газа, длина и т-ра пламени.

В зав-сти от места и способа смесеобр-ния методы сжиг.газа подр.на:

-диффузионный -

 

 

-кинетический

-смешанный

 

При дифф. методе к месту горения из горелки поступает только газ, а весь небх-мый для горения в-х поступает из внешней среды за счет турбулентной диффузии. Для этого метода характ-ны светимость и значит-ная длина пламени.

«+»:1.Выс.устойчивость пламени в широком диапазоне изменения тепловых нагрузок

2.Невозможность проскока пламени.

3.Равном-ная т-ра по длине пламени

«-»:1.Низкая интенс-сть горения.

2.неизбежность термического распада углевод-дов.

3.Необх-сть больших топочных объемов.

4.Возможность хим.недожога.

При кинетич. методе к месту горения подается заранее приготовленная смесь газа с в-хом. смесь сгорает быстро в прозрачном факеле без видимого образования продуктов термического распада углеводородов.

«+»:1.Выс.теплопроизв-сть.

2.Малая вероят-ть хим.недожога.

3.Небольшая длина пламени

«-»:1.Необх-сть стабилизации пламени.

При смеш. методе часть в-ха в виде первичного подмешивается к газу за счет инжекции в самой горелке, а остальной в-х в кач-ве вторичного диффундирует в зонугорения из окруж среды. Факел получ. более коротким и менее светящимся, чем при дифф.методе.

Все три метода факельное сжигание.