ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Глава двадцать первая. Приемы стабилизации фронта воспламенения факельных процессов 21-1. Зоны поджигания кинетического факела из "Топочные процессы" Таким образом, задача о газообразовании по высоте слоя (координата г) ири соответствующих упрощениях при предположении, что горит только чистый углерод (р О), и при введении условных приведенных констант может быть доведена до конечного математического решения, которое может быть положено в основу технического расчета газификации в слое углеродного топлива. Однако это решение может получить технический выход только при условии тщательного опытного определения введенных в расчет констант, которые сами зависят от свойств топлива, его фракционного состава и режимных условий (в основном от форсировки слоя). [c.223] Считая, что температурный уровень процесса Т и форсировки слоя однозначно связаны между собой, автор дает значения расчетных констант [Л. 27] (табл. 20-2). [c.223] Вместе с тем делается попытка учесть свойства тех водородо- и кислородосодержащих топлив, для которых характеристика газового анализа 0. [c.223] Для всех этих схем рассмотренное решение не может считаться применимым, особенно в тех случаях, когда состав выдаваемого слоем газа усложнен выходом летучих и влагой топлива или дутья. [c.225] Возможно, что уравнения Предводителева в видоизмененной соответствующим образом форме смогут стать основой и для расчета факельного сжигания угольной пыли. Однако при этом придется отказаться от существенных для системы расчета соотношений, даваемых тбор ией фильтрации, которые были иопользова-ны для решения раюсмотренной слоевой задачи. [c.225] Самые примитивные малопроизводительные горелки кинетического типа, работающие на готовой газообразной горючей смеси, обеспе-чивакуг стабилизированный фронт воспламенения конусообразной формы. [c.225] Однако этот поджигающий поясок оказывается достаточно теплопроизводительным лишь при глубоко ламинарных режимах потока и при повышении ф орсировки горелки начинает сокращаться в размерах, пока не станет ничтожно малым при переходе на турбулентные режимы потока. Именно в связи с этим горелка на известном пределе форсировки потеряет устойчивый фронт воспламенения, и горение начнет срываться (фиг. 21-3,а). [c.226] Воздействие чисто гидравлических приемов стабилизация воспламенения горючей смеси должно иметь также различный характер при ламинарном и при турбулентном режимах. [c.227] Существенно, что в зоне смесеобразования, которая, по сути дела, и является зоной горения, всегда находится такая концентрация газообразного горючего, которая оказывается достаточной для воспламенения в том месте, где образующаяся смесь достигает необходимого уровня разогрева. Такой разогрев должен поддерживаться постоянным посторонним источником тепла либО обеспечиваться достаточным притоком тепла из самой активной зоны горения. Если прц весьма мало форсированных режимах, т. е, при ничтожных скоростях потока образующейся смеси, теплопроводность по следней может ока,-заться достаточной для передачи тепла навстречу этому потоку и обеспечит стабилизацию) воспламенения, то при сколько-нибудь значительных скоростях (форсировках) потока необходимый и своевременный приток тепла к месту стабилизированного воспламенения становится возможным только за счет обратных конвективных потоков горячих продуктов сгорания, воэникающих, например, в кормовой части плохо обтекаемого тела. Это и дает повод диффузионному факелу как бы привязаться к кромкам такого тела (или системы тел), могущего обеспечить стабилизированное воспламенение в известных пределах форсировки. [c.227] В холодных мазутных топках, стенки которых представляют собой металлические охлаждаемые поверхности, стабилизатором поджигания становится теплоемкая огнеупорная кладка (стенка, козырек , зажигательное кольцо и т. п.). Вместо этого с успехом могут применяться и чисто аэродинамические мероприятия, обеспечивающие возникновение достаточно производительных обратных токов горячего газа. Если для этой цели оказывается недостаточным введение в поток необтекаемого тела (или системы тел), то эффект может быть усилен за счет соответствующей закрутки потока с помощью тангенциального или улиточного подвода воздуха или за счет постановки лопаточного закручивателя с неподвижными или поворотными лопатками. Чем больше угол закрутки, тем больше разносится первичный поток к периферии, причем этот эффект тем сильнее, чем больше выходные скорости пото ка, т. е. чем значительнее форсировка горелки. [c.228] При значительных форсировках, свойственных, например, силовым топочным камерам трубчатого типа, такой характер движения закрученного потока ведет к созданию периферийной зоны повышенного давления, которая как бы охватывает сердцевинную зону пониженного давления, смыкаясь за ней тем раньше, чем больше в01зникающая разность давления, и увеличивая одновременно количество возвращаемого обратными токами газа (фиг. [c.228] Наиболее часто встречающиеся углы закрутки для силовых топок лежат в пределах 45—60°. Нередко возникающую с помощью вышеописанных средств зону обратных токов несколько неудачно называют застойной зоной . Это справедливо до известной степени лишь в отношении интенсивности газообмена. Между тем, именно эти зоны обратных токов и призваны организовать достаточно интенсивный теплообмен, долженствующий стабилизировать в заданном диапазоне форсировок устойчивую зону воопламенения. [c.229] Такую задачу способен выполнить не всякий обратный вихрь. Так, например, обратные вихри той или иной интенсивности возникают вокруг всякой струи, втекающей в затопленное газом пространство. Если эта струя в периферийной своей части представляет собой поток вторичного воздуха, возникающий обратный вихрь будет скорее вреден для зоны воспламенения, так как явится по отношению к последней источником холода . Такой вихрь, склонный развиваться с увеличением форсировки, может послужить причиной излишне раннего ограничения возможных и желательных форсировок (фиг. 21-5,а). Такого рода обратные токи следует уничтожать либо соответствующим углом раскрытия диффузора, либо подачей добавочного потока вторичного воздуха для продувки той части профиля камеры, где струя может оторваться от ее стенок (фиг. 21-5,6). Наконец, для усиления теплового баланса зоны воопламенения желательно, как уже говорилось ранее, создать обратный вихрь горячих продуктов сгорания. [c.229] Система обратных поджигающих вихрей широко используется в силовых топках, работающих на жидком топливе, как у нас, так и за рубежом [Л. 17, 87]. [c.229] Вернуться к основной статье