Капля, горение

Из реактора газ поступает во вторую секцию конденсатора-генератора 10, где сера конденсируется и стекает в подземное хранилище 20 через гидравлический затвор 17. Технологический газ проходит сероуловитель 15, в котором механически унесенные капли серы задерживаются слоем насадки из керамических колец. Сера через гидравлический затвор 18 стекает в хранилище 20. Газ направляется в печь дожига 12, где нагревается до 580—600 °С за счет сжигания топливного газа. Воздух для горения топлива и дожига остатков сероводорода до диоксида серы инжектируется топливным газом за счет тяги дымовой трубы 13. [c.112]

Практически все жидкие горючие материалы в печах представляют собой гетерогенную высокодисперсную капельную систему, для которой определяющее значение имеют законы воспламенения и горения каждой отдельной капли. Горение жидких горючих относится к объемному горению. Горение твердых горючих веществ в печах осуществляется сжиганием твердых горючих материалов (угли), которые являются топливом и одновременно компонентом целевой химической реакции. В данном случае при нагревании органические вещества разлагаются, выделяются в виде паров и газов (летучие) и сгорают, а затем сгорает углерод в виде коксового остатка. [c.35]

В зависимости от температурных условий в факеле и в окружаюш.ем пространстве, а также от размера капель процесс их испарения может затянуться и поэтому при контакте с кислородом могут происходить процессы как объемного (газ), так и поверхностного (капли) горения. При 500—700° горючие составляющие воспламеняются, в дальнейшем возникает устойчивый процесс горения. [c.197]

Явления горения, определяемые (управляемые) физическими процессами. Скорость протекания процессов, рассматриваемых в предыдущих главах, можно было рассчитать без точного знания кинетических констант достаточно было полагать, что реакция может дойти до конца. Про горение такого типа говорят, что оно определяется физическими процессами. Примерами являются горение капли, горение в ракетном двигателе, ламинарные и турбулентные диффузионные пламена. Они очень распространены в технике. [c.142]

Итак, при расчете диффузионного горения капли жидкого топлива можно принять, что температура поверхности капли совпадает с температурой кипения при заданном давлении среды, а пары горят у внешней границы приведенной пленки. Здесь достигается температура, близкая к теоретической температуре горения (при слабом влиянии излучения). Фактически задача о диффузионном горении капли сводится к задаче об испарении при перечисленных условиях. [c.250]

В основном смесеобразование осуществляют с помощью горелок, форсунок и регистров для подачи вторичного воздуха (первичным считается воздух, подаваемый в форсунку для распыления горючего). Смесеобразование в большинстве случаев завершается в рабочей камере печи или в камере горения после выхода горючего и воздуха из форсунки (горелки) и регистра или газовой смеси из горелки. Через форсунку и регистр в камеру горения выбрасывается смесь горючего и окислителя, которая загорается на некотором расстоянии от устья, в том месте, где создаются соответствующие условия для воспламенения — необходимое соотношение смеси горючего и окислителя для протекания химической реакции. Одним из основных элементов при распыливании жидких горючих материалов служит распылитель форсунки, назначением которого является разгон и размельчение жидкости путем создания разрывающейся на нити пленки жидкости нити затем распадаются на капли, движущиеся в заданном направлении. На разрыв жидкости, выбрасываемой из устья распылителя, влияют 1) начальное возмущение потока жидкости внутри распылителя, вызывающее турбулизацию жидкости 2) свойство печной среды, в которую выбрасывается поток 3) физические свойства собственно жидкости. [c.29]

Горение расплавленной серы зависит от условий взаимодействия компонентов реакционных смесей и сгорания отдельных капель. Эффективность процесса горения определяется временем полного сгорания каждой отдельной капли. [c.38]

Процесс горения капли серы зависит от условий сжигания (температура в камере горения и относительная скорость газового потока) и физико-химических свойств жидкой серы (наличие в сере твердых зольных примесей, битумов и др.) и состоит иэ следующих последовательных стадий 1) смешение капель жидкой серы с воздухом 2) прогрев капель серы и их испарение 3) термическое расщепление паров серы 4) образование газовой фазы и воспламенение ее [c.39]

Жидкое топливо — масло или смола — горит как жидкость только в определенных условиях. При использовании в промышленности форсунок оно горит после превращения в парообразное состояние, так как температура воспламенения его всегда выше температуры кипения. При горении капли масла горят только пары масла, образующиеся над поверхностью капли на расстоянии, на котором концентрация воздуха достигает нижнего предела воспламенения. После смешения паров масла с воздухом наступает горение во всей массе. Получение совершенного распыления жидкого топлива и смешение его с воздухом очень важно по следующим соображениям топливное масло состоит из многоатомных молекул, которые под действием тепла легко расщепляются, при этом, с одной стороны, возникают молекулы с меньшим и большим молекулярным весом, чем молекулы топлива, с другой стороны, выделяется элементарный углерод. Если в этой стадии теплового расщепления одновременно имеется недостаток кислорода, то на холодной поверхности, например, на стене печи, трубы и т. п., откладывается сажистый углерод, часть его смешивается с продуктами сгорания, и если он не уносится, то происходит загрязнение печп. [c.35]

Варшавский Г. А., Федосеев Д. В., Франк-Каменецкий А. Д. Воспламене-нпе капли топлива.— 13 кн. Вопросы испарения, горения и газовой динамики дисперсных систем. Одесса Изд-во ОГУ, 1968, с. 91—95. [c.82]

Диффузионные модели испарения (горения) капель основываются на ряде предпосылок, одной из которых является предположение о термодинамическом равновесии на границе раздела фаз. Это позволяет определить давление паров над поверхностью при испарении капли в высокотемпературную среду как функцию только температуры и состава капли. Как правило, парциальное давление пара у поверхности определяется по эмпирическим уравнениям, полученным экспериментальным путем, или по уравнению Клаузиуса — Клапейрона. [c.71]

Аналитическое решение задачи об испарении (горении) капли в потоке возможно при следующих допущениях [c.71]

Термическое разложение капли. Термическое разложение имеет много общего с горением капли в атмосфере окислителя. Как и в случае горения, при термическом разложении капли вокруг нее образуется фронт, в котором и происходит полное превращение испарившегося вещества. Местонахождение фронта определяется из условия равенства массовых скоростей нераз-ложившегося пара от поверхности капли и распространения ламинарного пламени [40]. Толщина фронта во многом зависит от энергии активации реакции. Особенностью термического разложения является отсутствие в системе окислителя. [c.73]

На основании представлений диффузионного-окислительного горения для определения скорости испарения капли при образовании фронта разложения вокруг нее для внутренней диффузионной области можно получить уравнение сохранения массы и энергии в виде [c.73]

Перспективы сулило холоднопламенное окисление метана и его гомологов, которое состоит в окислении углеводородов недостаточным количеством кислорода при температурах, более низких, чем при обычном горении. При прибавлении по каплям жидких углеводородов на нагретую до 300 поверхность происходит характерная люминесценция, похожая на пламя, но отличающаяся от него низкой температурой, откуда и произошло название холодное пламя. Явление холодного пламени возникает не сразу,—ему предшествует индукционный период от долей секунды до нескольких минут. В это время протекают медленные химические процессы образования окисей и перекисей. После периода индукции на наиболее нагретых частях наблюдается свечение (холодное пламя), фронт которого распространен вдоль реактора при этом характерно поднятие температуры на 100—150° при общей температуре 300—400°. При холоднопламенном окислении образуется значительное количество альдегидов, в частности формальдегида. [c.196]

Третья фаза горения определяется количеством подаваемого по времени топлива. Сгорание топлива в этой фазе происходит вблизи поверхности испаряющихся капель при выходе их из сопла форсунки. Эта фаза сгорания будет проходить нормально только в том случае, если во второй фазе горения температура и давление в камере достигли определенного уровня. Для этой фазы горения очень большое значение имеет относительная скорость капель топлива и воздуха, повышение которой достигается высоким давлением впрыска и применением разделенных камер. В предкамере развиваются первая и вторая фазы горения. Под давлением, возникшем в предкамере во вторую фазу горения, пары и капли несгоревшего топлива выталкиваются в основную камеру с такой скоростью, какую невозможно создать механическим распылителем. [c.37]

Рассмотренная теория применима к расчету испарения и диффузионного горения как капель индивидуальных химических веществ (этиловый спирт, бензол и т. п.), так и капель многофракционных топлив (нефть, ее производные). В случае многофракционных топлив при горении капель не происходит разгонки фракцией, так как скорость перемешивания внутри капли гораздо меньше скорости испарения. Слой жидкости у поверхности капли испаряется полностью (испаряются все фракции) за время, в течение которого заметного перемешивания внутри капли не происходит. Температура поверхности капли приближается к температуре кипения наиболее высококипящей фракции (к температуре кипения составного топлива). В расчет входит эффективная теплота испарения, определяемая, как и температура кипения составного топлива, из опыта. [c.251]

Существует справедливое мнение, что большинство пламен состоит из газообразных компонентов и что только углерод может окисляться непосредственно кислородсодержащими газами и сгорать как твердое топливо на поверхности. Однако даже в этом случае процесс не всегда ярко выражен, поскольку диффундирующие в окружающую среду летучие компоненты углерода образуют газовое пламя. Жидкие углеводороды перед сжиганием либо полностью испаряются, либо тонко распыливаются (капельное сгорание). Капли испаряются за счет тепла собственно пламени, а горение начинается в тот момент, когда пары вступают в контакт с окружающей атмосферой. В принципе облако горящей углеводородной капли не слишком отличается от газового диффузионного пламени, которое образуется в процессе смешения потока углеводородного газа с окружающим воздухом. Однако имеются и существенные различия. Углеводородная капля, подверженная тепловому воздействию, в том числе лучеиспусканию, со стороны окружающего [c.99]

В конце кислородной зоны вследствие того, что процесс приближается к адиабатному, температура близка к теоретической температуре горения. Под влиянием высокой температуры зола большинства топлив расплавляется. Углеродная поверхность не смачивается жидким шлаком, поэтому капли шлака образуют на ней небольшие шарики (см. рис. 7-12). Образуя более крупные капли, шлак стекает вниз навстречу потоку продуктов сгорания и воздуха и попадает в область все более низких температур. Интенсивный теплообмен с встречным сравнительно холодным потоком приводит к застыванию и грануляции шлака в нижних участках слоя. Постепенно шлак накапливается на поверхности колосникового полотна, образуя так называемую шлаковую подушку. В этой, самой нижней зоне происходит выгорание остатков углерода, поэтому ее часто называют зоной выжига шлака. Слой шлака защищает колосниковое полотно от действия теплового излучения со стороны горящих углеродных частиц, что одновременно с охлаждающим действием дутьевого воздуха обеспечивает надежную работу колосникового полотна. [c.227]

Как и в случае горения СО около поверхности углеродной частицы, для оценки влияния горения паров непосредственно у поверхности капли (в пограничном слое или приведенной пленке) [c.245]

Напротив, при больших значениях критерия Семенова пары интенсивно выгорают в пределах пограничного слоя. При 5е —> оо горение диффузионное. Пары, встречаясь с кислородом, мгновенно реагируют и сгорают в очень тонкой зоне (практически на поверхности горения). В этой зоне достигается относительно высокая температура горения Тр. Тепло отводится в окружающую среду и частично к поверхности капли. Тепло, подводимое к поверхности, затрачивается на прогрев жидкости, ее испарение и нагрев паров. Схематически распределение давлений (концентраций) паров и кислорода, а также температуры у поверхности капли, представлено на рис. 11-1. Наряду с линиями для диффузионного горения, представлены и линии для более низких значений критерия Семенова. [c.246]

В дальнейшем изложении будем следовать работам указанных авторов, однако в значительно упрощенном виде . Рассмотрим горение паров в плоской приведенной пленке у поверхности жидкого топлива. Конечные формулы можно будет использовать для расчета диффузионного горения сферической капли. Так уже поступали при рассмотрении горения углеродных частиц — формулы сначала выводились для плоской поверхности. [c.247]

При горении тепло к поверхности жидкости подводится из зоны горения. Если капля обтекается потоком и толщина приведенной пленки не очень велика по отношению к диаметру, то зона горения располагается близко к внешней границе приведенной пленки. [c.247]

По существу, приведенный вывод относится к случаю сравнительно больших скоростей обтекания капель потоком. Однако полученные формулы дают правильный порядок величин и при расчете горения капель в неподвижной среде, когда Ми —> 2. Формулы пригодны и для расчета испарения капли негорючей жидкости (или горючей жидкости, но без воспламенения, например, горючей жидкости в инертной среде), если задана температура среды В выражение для К в данном случае вместо температуры горения следует подставить температуру среды Г<,р, [c.250]

Теория диффузионного горения капли жидкого топлива впервые и в наиболее общей форме была разработана Г. А. Варшавским. Позднее и независимо от Г. А. Варшавского диффузионное горение капли было рассмотрено Сполдингом, а также Гольдсмитом и Пен-нером. Значительные уточнения в теорию были внесены И. И. Па-леевым, М. А. Гуревичем и Ф. А. Агафоновой. [c.247]

При конечной скорости горения паров топлива в приведенной пленке часть паров не сгорает в ней полностью, а температура в зоне горения ниже теоретической температуры. Сама зона горения имеет в этом случае конечную толщину. Оптические измерения температуры пламени над каплей (М. А. Гуревич, В. Б. Штейнберг) показали, что температура значительно ниже теоретической температуры горения (на 500 град и больше). В опытах была также обнаружена не- [c.252]

Пример 5. Сравнить скорость диффузионного горения капли жидкого топлива и скорость диффузионного горения частицы угля (кокса) в сопоставимых условиях. [c.257]

При наладке режима горения топлива возможны попеременные затухание и воспламенение факела. Такие пульсации его горения могут объясняться разнообразными причинами подводом в инжекционные горелки слишком большого количества топлива или пара сильным обводнением топлива, когда в горелки попадают крупные капли воды и при их испарении временно прерывается подача топлива чрезмерным перегревом жидкого топлива, при котором испарение более легких фракций и образование паров мешают прохождетшю топлива недостаточным нагревом топлива, если оно представляет собой смесь тяжелых и легких углеводородных компонентов. В панельных горелках пульсации горения могут обусловливаться акустическими явлениями. Общее одновременное изменение режима горения газовых горелок иногда происходит в результате колебаний давления газа в газовых магистралях. [c.104]

При попадании на поверхгюсть горящих жидкостей капли воды испаряются, и пузырьки пара образуют с жидкостью негорючую эмульсию. Так как эмульсия легче жидкости, она покрывает ее поверхность, изолируя горючее от зоны горения. Мелкие каили воды охлаждают пламя, снижая его температуру медленно погружаясь в горящую жидкость, они также о хлаждают ее и, испаряясь, снижают когщентрацию горючих паров над поверхностью жидкости. Мелкие капли воды не разбрызгивают и не расплескивают горящие жидкости. Тонкорас-иыленная вода образует аэродисперсиую систему — туман, и в таком состоянии вода мало- или совсем не электропроводна, и ее можно использовать для тушения пожаров в электроустановках. [c.438]

В различных областях химической технологии, энергетики, ма-шпностроения широкое распространение получили течения со взвешенными каплями, которые могут испаряться, а их пары взаимодействовать по различным механизмам химических нрев-ран] енцй (горение, термическое разложение, каталитические реакции). Это связано с высокой эффективностью межфазного обмена импульсом, энергией и веществом в двухфазных дискретных потоках. [c.66]

Сила сонротивления капли в потоке зависит не только от гидродинамического режима обтекания, но и от процессов деформации, испарения и горения. По данным работы [14], величингк С 1(Ве) уменьшается при испарении капель и хорошо описывается зависимостью вида [c.68]

Здесь Н — эффективная теплота пспарения, включающая теплоту испарения топлива плюс тепло, необходимое для нагрева единицы массы испаряющегося горючего. Решение представлено в таком виде, при котором наблюдаются предельные переходы как к чистому испарению а = О, (уравнение (12) сводится к уравнению (10) прп условии Р1Д = Х,/ср1), так и к горению, когда Хщ = 0. Последнее предположенне верно, когда фронт пламени узкий л все горючее в нем превращается. В более простых моделях, удобных для анализа [23, 36], предполагается, что Н = Ь. При исследовании диффузионного горения многокомпонентной капли [38] используются в основном те же подходы, что и для однокомпонентной, несмотря на некоторое различие в методах анализа. [c.72]

Образование фронта горения вокруг канли горючего в атмосфере окислителя происходит не мгновенно, а через некоторое время — период задержки воспламенения, который при других равных характеристиках капли и окружающей среды прямо пропорционален квадрату радиуса капли [34] [c.72]

Большие исследования по горению одиночных капель жидкого топлива выполнены в лаборатории теплофизики ЛПИ (И. И. Палеев, М. А. Гуревич, Ф. А. Агафонова), а также в других организациях и за рубежом (Сполдинг, Гольдсмит, Пеннер и др. ). Японские исследователи Кумагаи и Изода проводили опыты с падающей печью. Когда ускорение падения печи было близко к ускорению свободного падения, подъемные силы уравновешивались и пламя вокруг капли получалось практически симметричным. [c.251]

Все проведенные исследования показали, что горение капель (даже мелких, диаметром 100—200 мкм) удовлетворяет зону Срезневского. Опытные точки в координатах = / (т) обычно достаточно хорошо укладываются вокруг прямой (рис. 11-3). Более того, в ряде случаев расчетные (по диффузионной теории) и опытные результаты оказываются близкими. На рис. 11-4 представлены опытные и расчетные значения константы К для капель этилового спирта в зависимости от концентрации кислорода в среде. Как видно, совпадение вполне удовлетворительно, хотя пламя у капли из-за подъемных сил несимметричное. [c.251]

Итак, в действительности горение капель большей частью не диффузионное, критерий Семенова имеет конечное значение. Чем меньше критерий Семенова, тем меньше сгорание паров в пределах приведенной пленки. Очень мелкие капли (малые значения критерия Семенова) только испаряются, и они могут испариться полностью до воспламенения факела. Однако и в этом случае изменение диаметра капли во времени, как и вообще при испарении, отвечает закону Срезневского (со своим значением К). [c.253]