ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Атмосферные горелки из "Основы расчета и проектирования газовых горелок" Атмосферными или инжекционными горелками низкого давления газа называются горелки с частичным предварительным смешением (а = 0,3 0,7). Первичный воздух подсасывается в горелку за счет эжектируюш его действия газовой струи. Вторичный воздух, необходимый для полного сжигания газа, поступает к факелам пламени из окружающего пространства за счет эжектирующего действия самого факела и за счет разрежения в топке. [c.37] Атмосферные горелки применяются главным образом для сжигания высококалорийных газов, свыше 4000 ккал/м . Благодаря удовлетворительным теплотехническим показателя1чи удачному конструктивному оформлению эти горелки имеют широкое распространение. Они устанавливаются в секционных котлах, газовых водонагревателях, бытовых плитах, сушилках и различных мелких отопительных котлах, работающих на природном газе. [c.37] Принципиальная схема атмосферной горелки приведена на рис. 2. 10. Основными частями горелки являются сопло, смеситель, имеющий обычно форму трубы Вентури, и огневая насадка с мелкими отверстиями для выхода газа. [c.37] Диаметр выходного отверстия сопла должен соответствовать производительности горелки при данной теплотворности газа. [c.37] Смеситель обычно представляет собой камеру смешения и диффузор, используемый для преобразования скоростного напора смеси в давление, необходимое для преодоления сопротивления огневой насадки. [c.38] Диапазон устойчивой работы атмосферных горелок ограничен,, с одной стороны, возможностью проскока пламени внутрь горелки, а с другой — возможностью отрыва пламени от кратера горения и даже полного срыва (затухания) его. Эти явления могут служить причиной нарушения нормальной работы горелок, а в некоторых случаях даже серьезных аварий. Необходимо разобраться в сущности таких нарушений устойчивости горения и найти пути их предотвращения, учитывая, что строгой теории устойчивости горения еще не разработано. [c.38] В зоне горения устанавливается динамическое равновесие между стремлением пламени продвинуться навстречу потоку газовоздушной смеси и стремлением потока отнести пламя от горелки. Устойчивость горения зависит от тепловых и гидродинамических условий, в которых находятся корневые участки конусообразной зоны горения. [c.38] Скорость истечения смеси вблизи стенок горелки меньше, чем в других точках потока. По периферии потока образуется область медленного течения и даже застойная зона, в которую газ проникает из струи, а воздух из атмосферы. Векторы нормальной скорости распространения пламени ид и скорости движения смеси Ус имеют в этом месте противоположное направление. Так формируется кольцевой источник зажигания, который предотвращает отрыв всего пламени от кратера горелки. [c.38] Линии Па, 116 и Пв также представляют собой границы устойчивости горения, но определяемые возникновением проскока пламени внутрь горелки. Значения скоростей истечения, меньшие, чем на этих кривых, соответствуют режимам, при которых наблюдается проскок пламени в горелках соответствующего размера. [c.39] Режимы горения при значениях а 0,4 также нежелательны, так как они связаны с повышенной потерей тепла от химической неполноты горения. [c.39] Это можно видеть по кривым Illa и nie (рис. 2. 12), фиксирующим значения а, при которых начинают наблюдаться желтые края пламени при сжигании природного газа. [c.39] Отрыв пламени происходит главным образом при форсированной работе газогорелочных устройств, особенно при сжигании медленно горящих газов (например, природного газа с высоким содержанием метана или генераторного газа с высоким содержанием балласта). При сжигании в атмосферных горелках быстро горящих смесей с невысокими форсировками приходится больше опасаться не отрыва пламени, а его проскока, т. е. втягивания в смеситель. [c.39] Такое нарушение стабильности пламени происходит в тех случаях, когда скорость распространения пламени становится больше нормальной составляющей скорости газовоздушной смеси. [c.39] Поскольку у стенки сопла значение скорости газовоздушной смеси равно нулю, возникает вопрос, какие же условия нужно соблюдать, чтобы не допустить проскока, так как на первый взгляд он неизбежен при всех условиях. [c.39] Упрощая физическую картину процесса, действие стенки можно представить так, как показано на рис. 2. 13, заимствованном из книги В. А. Снейшера [136]. [c.39] Большинство исследований посвящено условиям устойчивой работы горелок, явлениям отрыва и проскока пламени. Считается, что последний зависит в основном от состава газа, коэффициента избытка первичного воздуха, теплового напряжения отверстий, диаметра и глубины отверстий, расстояния между отверстиями. [c.40] Ознакомимся с результатами исследований, выполненных в Ленинградском научно-исследовательском институте Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова в содружестве с лабораторией Управления Ленгаз и институтом Ленгипроинжпроект. Работа по изучению физико-химических свойств и процессов горения природного и сланцевого газа и их смесе11 была проведена М. Т. Богородской [20] под руководством С. С. Кутателадзе. [c.40] Помимо отмеченных выше величин, изучались высота факела и его ядра, предельные расстояния между отверстиями многофакельных атмосферных горелок и количество первичного воздуха, обеспечивающего отсутствие желтизны пламени. [c.40] Высота факела и высота ядра имеют значение как для проектирования бытовых газовых приборов, так и для расчета топочных устройств установок коммунальной энергетики. [c.40] Исследования проводились на единичном факеле, моделях газогорелочных устройств, выполненных с соблюдением принципов теории подобия, и при испытаниях бытовой газовой аппаратуры. [c.41] Вернуться к основной статье