Струи жидкого топлива горение

Важность аэродинамических процессов для горения еще больше проявляется при горении паров тонко распыленной струи жидкого топлива (тумана), хорошо смешанного с воздухом. При скоростях потока, превышающих скорость распространения ламинарного пламени (для большинства углеводородов составляющих примерно 0,3—0,6 м сек), однородная смесь не воспламеняется и не образует устойчивого фронта пламени, если структура аэродинамического потока такова, что в потоке не создается локальных вихрей и зон обратного тока. Следовательно, чтобы стабилизировать пламя при высоких скоростях, встречающихся в реактивных двигателях, необходимо создать зоны движения потока с малыми скоростями, при которых может возникнуть пламя или аэродинамический поток такой структуры, при которой могут образоваться локальные вихри или обратные токи. [c.20]

Экспериментальные исследования [Л. 15] показали, что количество сажи, образующейся при диффузионном горении природного газа, составляет 20—25% от количества углерода, содержащегося в исходном топливе. При сжигании жидкого топлива в тех же условиях сажа образуется в количестве 20—70%- Те же исследования показали, что с увеличением турбулентности горящей струи, прежде всего с увеличением скорости перемешивания топлива с воздухом, количество образующейся сажи значительно уменьшается. [c.26]

Горение отдельных капель. При исследовании процесса горения отдельной капли неявно предполагается, что горение плотного облака, состоящего из множества капель, которые образуются из струи жидкого топлива, можно рассматривать как горение ансамбля отдельных капель. Это неявное предположение аналогично предположению о том, что турбулентные пламена можно моделировать, если рассматривать их как ансамбль ламинарных пламен. Оба предположения привели к лучшему пониманию процессов горения. Таким образом, детальное понимание процессов горения отдельной капли [c.252]

При микродиффузионном турбулентном горении жидкое топливо посредством форсунок или столкновения струй распыливается на отдельные малые объемы, беспорядочно распределенные в потоке воздуха. Сгорание происходит одновременно с процессом турбулентного микросмешения отдельных малых объемов топлива с окружающим воздухом. [c.165]

При прекращении поступления пара на установку остановятся печные насосы, а также все другие насосы с паровым приводом, нарушится нормальное горение форсунок печей, если они работали на жидком топливе (жидкое топливо распыляется струей пара). Остановка печных насосов вызовет резкое повышение темнературы в печах и усиленное коксование в трубах. Кроме того, необходимо помнить, что пар является основным средством тушения при загораниях, поэтому, если прекратилась подача [c.295]

Распыление жидкого топлива представляет сложный процесс распада струй топлива и их дробления на мелкие капли под влиянием механического воздействия распылителя и внутриканального распада, завершаемого испарением и горением капель в топке. [c.43]

Воздух, необходимый для горения, вводится в амбразуру форсунки. Струя воздуха подхватывает капельки распыленного жидкого топлива. [c.150]

Основой процесса горения топлива в камерной топке являются химические реакции его горючих элементов с кислородом, причем эти реакции протекают в потоке и в сложных условиях в сочетании с рядом физических процессов, накладывающихся на основной химический процесс. Такими процессами являются движение подаваемых в топочную камеру составляющих горючую смесь газовых и твердых или жидких диопергир ованных веществ в системе струй и потоков в ограниченном Пространстве топочной камеры с развитием вторичных, в том числе и вихревых, течений, в совокупности образующих сложную структуру аэродинамики топки конвективный перенос, турбулентная и молекулярная диффузия исходных веществ и продуктов реакции в газовом потоке, а при сжигаиии твердых и жидких топлив также перенос газовых реагентов к диспергированным частицам передача тепла, выделяющегося в ходе химических реакций, в газовом потоке и от газовой среды к экранным поверхностям, размещаемым в топочной камере. [c.4]

Таким образом, в настоящее время основная роль источника энергии в различных энерготехнологических агрегатах принадлежит органическим топливам и, в частности, природному газу и жидкому топливу Их сжигание, как правило, организуется в виде струй, в которых и совершаются химические реакции горения, происходит выгорание топлива. Такие горящие струи и называются факелами. [c.470]

Газы из электрофильтров попадают в мощный вентилятор (дымосос) 32, который подает их по трем направлениям часть газов выбрасывается в дымовую трубу, часть поступает в сатуратор для карбонизации шлама, получающегося в результате выщелачивания прокаленной шихты, а часть газов смешивается со струей воздуха, подающей в печь угольную пыль. Воздух, необходимый для подачи в печь пылевидного топлива и для его сжигания (или для сжигания газообразного или жидкого топлива), подается специальным вентилятором 27. Смешение воздуха перед этим вентилятором с печным газом позволяет регулировать температуру в печи. При слишком высокой температуре в печи увеличивают количество подаваемого в горелку печного газа и уменьшают засос воздуха, сокращая таким образом количество подаваемого в печь кислорода, необходимого для горения, вследствие чего температура в печи падает. При снижении температуры поступают наоборот, т. е. сокращают подачу печного газа и увеличивают доступ воздуха. Температура шихты в горячем конце печи определяется с помощью оптического пирометра, в холодном — термопарой. [c.290]

Температура воздуха, используемого для распыления жидкого топлива в форсунках высокого давления, не должна превышать 50—100° С. Воздух, идущий для горения топлива, но не проходящий через форсунку, нагревается до любой температуры и подается через систему воздухопроводов или каналов к корню факела пламени. Направление струи нагретого воздуха должно способствовать интенсивному смешению топлива и воздуха. [c.20]

Кинетические и диффузионные пламена. Сжигание жидких углеводородов осуществляется с обязательным предшествующим испарением и, следовательно, с образованием диффузионного пламени, которое по своему характеру может быть турбулентным и светящимся, а сжигание газообразных углеводородов может осуществляться в двух совершенно отличных друг от друга типах горелочных устройств. При сжигании с предварительным смешением в устройствах осуществляется предварительная (до воспламенения) подготовка смеси первичного воздуха с топливным газом. Степень перемешивания различна от нескольких процентов до 100 % сте-хиометрической смеси. Диффузионное горение возникает при взаимодействии струи газа с окружающей атмосферой, когда весь необходимый воздух поступает непосредственно во фронт горения пламени до перемешивания с газом. Горючие газы и кислород должны диффундировать в противоположных направлениях из зоны горения и в нее. Вполне понятно, что устойчивость такого пламени будет тем выше, чем дольше сохраняется неизменным соотношение газ—окислитель, а сжигание в нем тем полнее, чем больше в топливе легких углеводородов (в этом случае необходимое соотношение газ—воздух достигается быстрее и легче, чем при сжигании углеводородов с более сложными и тяжелыми молекулами). На практике в атмосферном воздухе по этой схеме могут сжигаться только водород и метан. Во всех других случаях, если не осуществлять предварительной подготовки, будут наблюдаться интенсивная турбулентность в пламени, шум и неполное горение с образованием углерода. [c.100]

Горящим факелом или просто факелом называется определенный объем движущихся газов, в котором совершаются процессы горения. Понятия факел и пламя идентичны, однако в печной теплотехнике под факелом понимается обычно частный случай пламени, а именно — пламя, возникающее в результате горения топлива, поступающего в рабочее пространство в виде топливо-воздушных струй и, как следствие, имеющее соответствующую форму. По своему характеру факел может быть гомогенным, когда в процессе горения участвуют только газообразные среды, или гетерогенным, как например при сжигании жидкого или пылевидного топлива. [c.132]

Однако соответствующим сочетанием втекающих струй и профиля камеры можно локализовать вихревые движения газа в определенной части топочного объема, сделать их в той или иной степени управляемыми и заставить нести активную служебную роль в общем процессе. Примеры этого приводились ранее. В факельных процессах такие вихри садятся около корня факела, образуя обратные токи высокотемпературного газа сгорания, который, примешиваясь к эжектирующей его струе первичной смеси, обеспечивает ей начальную газификацию и своевременное воспламенение. В другом случае, при двойных очагах горения, вихревое движение может быть использовано для обеспечения многократной циркуляции сравнительно крупных твердых или жидких частиц топлива. [c.176]

Жидкое и газообразное топливо сжигают в камерных топках с факельным процессом горения, при котором топливо-воздушная смесь сгорает во взвешенном состоянии, образуя горящую струю (факел). Топочное устройство должно обеспечивать полное сжигание топлива и высокий к. п. д. топки. Полнота сгорания топлива обусловливается главным образом совершенством конструкции аппарата (форсунки или горелки), подготавливающего топливо-воздушную смесь. Минимальные потери с химическим недожогом и максимальная температура факела, обеспечивающая интенсивный лучистый теплообмен в топке, могут быть получены лишь в условиях, когда реакция горения заканчивается до попадания топливо-воздушной смеси на холодные экранные или конвективные поверхности. [c.83]

Выполненные во ВТИ теоретические и стендовые исследования свидетельствуют о том, что при сжигании мазута в соударяющихся струях наблюдается существенная интенсификация процесса горения мазута. Повыщение интенсивности горения можно объяснить ростом относительной скорости фаз в зоне встречи струй, увеличением времени пребывания частиц жидкой (или твердой) фазы в высокотемпературной реакционной зоне факела за счет торможения и колебательного движения частиц топлива, а также за счет повышения интенсивности турбулентности потока при соударении встречных струй. [c.137]

Самовоспламенение струи распыленного горючего, получаемой посредством распыла жидкого горючего в струйных форсунках, имеет широкое практическое применение при горении жидких топлив. Этот процесс является примером самовоспламенения крайне гетерогенной системы, включаюшей жидкую и газовую фазы. (Самовоспламенение одиночной капли горючего является особым случаем этой системы.) Чаще всего нефтяные углеводородные топлива впрыскивают в атмосферу высокотемпературного воздуха. В этом случае, как уже отмечалось выше, задержка восиламенения состоит из двух стадий физической и химической задержек. На рис. 5.8 и 5.9 приведены примеры зависимостей Np от которые были получены соответственно в электропечи при нормальном давлении [4] и на опытном стенде по испытанию горючих СГЯ (т. е. в [c.83]

Турбулентная диффузия имеет исключительно большое значение в процессах горения и газификации, особенно в явлениях смесеобразования и газообмена. В связи с этим рассмотрим механизм и структуру смесеобразования в свободной турбулентной струе, с которой приходится иметь дело при сжигании газообразного, жидкого и пылевидного твердого топлива. [c.62]

При приложении формулы (6.98) к мазутному факелу следует дополнительно учесть особенности формирования аэродинамики и горения двухфазной струи, создаваемой пневматическими форсунками, по сравнению с однофазной газовой струей. Некоторые особенности аэродинамики двухфазных струй были установлены Г. Н. Абрамовичем [6.22]. Он показал, что в зависимости от соотношения количеств движения, вносимых в струю топливом и распылителем, жидкая фаза будет или удлинять, или укорачивать факел по сравнению с длиной факела однофазной струи. Поскольку у пневматических форсунок количество движения, вносимое топливом, невелико, то, согласно формуле (183) [6.22], жидкая фаза оказывает незначительное влияние на процесс перемешивания. Однако это было бы справедливо, если бы поля концентраций однофазной и двухфазной струй, а также углы раскрытия были совершенно тождественными, как принято в работе [6.22]. В действительности указанное тождество далеко не всегда имеет место [6.8, 6.9]. [c.528]

При сжигании пылевидного, жидкого и газообразного топлива большое распространение получили горелочные устройства, в которых подаваемый для горения воздух предварительно закручивается. Закрученная струя воздуха по сравнению с прямоточной имеет ряд особенностей. Закрученная струя имеет большой угол разноса и, соответственно, меньшую дальнобойность. Кроме того, закрученная струя обладает повышенной эжекционной способностью, что при определенных углах закрутки позволяет получить обратный ток в осевой области струи. Наличие обратного тока в осевой и пристенной области струи является [c.136]

В дизельных двигателях топливо впрыскивается под высоким (15 МПа и более) давлением в воздух, нагретый адиабатическим сжатием до температуры 450-550 С при давлении в цилиндре 3-4 МПа. Струя топлива имеет высокую скорость и дробится на капли. Капли топлива испаряются, вокруг жидких капель образуются пары, которые воспламеняются, и происходит сгорание паров, поступающих в результате диффузии от поверхности капель во фронт пламени, происходит микродиффузионное горение. [c.101]

Проведенные работы подтвердили, что способ сжигания топлива со встречными струями создает сконцентрированное в середине топки ядро горения, устраняет удар пламени об экранные трубы, обеспечивает возможность более полного сжигания жидкого и газообразного топлива при пониженном коэффициенте избытка воздуха (ат = 1,01 ч-1,03). При этом дополнительно осуществляется стабилизация горения встречными струями и путем рециркуляции газов в устье факела относительное количество рециркулирующих газов по массе составляет 0,40—0,45, что обеспечивает устойчивое воспламенение даже переувлажненных жидких топлив и низкокалорийных газов. [c.181]

На жидком топливе горелка действует с паровым распылом. Топливо подается в цилиндрический канал в радиальном направлении через круглые отверстия. Одновременно в этот канал через щелевидные сопла паровой камеры поступает водяной пар. Двигаясь в перпендикулярном направлении к струям жидкого топлива и соударяясь с ними, пар производит тонкое распыление жидкости и образует парожидкостную эмульсию. Последняя, двигаясь с большой скоростью вблизи стенки канала, инжектирует необходимое для сгорания топлива количество атмосферного воздуха. При эффективном смешенпи его и эмульсии достигается хорошее горение факела. [c.57]

Рассматриваемая проблема исследовалась только экспериментально и здесь можно привести лишь общие теоретические сО Ображения. Предпо тожим, что струя жидкого топлива, распадающаяся на капли при впрыскивании в газообразную среду, подчиняется рассмотренным выше законам смешения газовььх струй (см. стр. 72) это дает возможность сравнить аксиальное расстояние поверхности стехиометрического состава от форсунки с расстоянием по оси факела, которое проходит изолированная капля до ее полного выгорания. Длина пламеии всегда будет больше каждого из этих расстояний, но такое сравнение позволяет выявить, какой механизм является определяющим смешение струй или горение капель. [c.181]

Диаметр и длина газогенератора зависят от размеров факела. Определяющим, но не единственным фактором, влияюпщм на диаметр факела, являются условия истечения турбулентной струи [30]-В настоящее время нет экспериментальных и теоретических данных для точного расчета размеров факела паро-кислородной газификации нефтяных остатков. При выборе диаметра учитывают возможности железнодорожных перевозок. Наружный диаметр генератора не может быть более 4—4,5 м, а внутренний обычно находится в пределах 2—3,5 м. Горелки конструируют и располагают таким образом, чтобы между факелом и футеровкой оставался зазор 100— 150 мм. Соприкосновение факела с футеровкой недопустимо, так как может привести к ее оплавлению. Высота внутренней части шахты газогенератора составляет 8—14 м и выбирается на основании данных по производительности и тенлонапряжению единицы объема. Тепло-напряжение газогенераторов, работающих при 2—4 ] 1Па, в настоящее время составляет (0,930—1,163) 10 Вт/м , хотя по данным исследований на опытных установках и данным по сжиганию жидкого топлива в камерах горения газовых турбин, эта величина могла бы быть значительно превзойдена. Вопрос о допустимых теплонапря-жениях пока не решен. [c.165]

Характер испарения капли мпогокомнонентного раствора в инертном газе, например в воздухе, играет важную роль в таких процессах, как осушка и увлажнение газа методом распыливания струй, горение жидкого топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания двигателей и отопительных систем, и т. д. [c.125]

При обычно применяющихся круглых механических форсунках жидкое топливо распределяется в потоке в виде полого конуса. Поток воздуха, пройдя регистр вытекает из горелки также в виде расходящегося конуса. Такая то пливо-во1здушная струя снаружи и в особенности из полой центральной области интенсивно увлекает горячие топочные газы. Воздушная струя и распыленное жидкое топливо прогреваются, жидкие капли испаряются и, смешиваясь с воздухом, образуют горючую смесь. Наиболее быстро испаряются мелкие капли. Пары легких фракций, воспламеняясь, образуют первичный фронт пламени. После этого дальнейшее развитие процесса испарения и распространения пламени интеисифицируется. Как было изложено в 10-3, при хорошем смесеобразовании и устойчивом зажигании горение мазута может протекать почти полностью в парообразной фазе без сажеобразования. Факел получается коротким, слабосветящимся. Если же имеет место локальный недостаток кислорода, горение протекает неполно, со значительным образованием сажи и окиси углерода. Сажа, находящаяся в мелкодисперсном состоянии, раскаляясь, дает сильное излучение, факел получается ярко-желтого, соломенного цвета, светящимся. Затяжка процесса гетерогенного горения сажи при недостатке воздуха и образование СО в процессе восстановления СОа приводят к значительному химическому недожогу. [c.212]

На основе приведенных соотношений проводилось численное моделирование процесса горения жидкого топлива в струе окислителя. Результаты расчетов сравнивались с экспериментальными данными, которые были взяты из опытов, проведенных во ВНИИМТе [5.89] на огневом стенде для сжигания мазута. В опытах измерялись поля температур, концентраций продуетов сгорания, концентрации сажи и размеры капель. На рис. 5.26 показаны результаты измерения распределения капель по размерам, а функция распределения капель ДЛ) для этих условий на расстоянии 0,5 м от форсунки определялась путем численного дифференцирования. [c.463]

Конструктивные особенности оборудования для сжигания топлива зависят от вида топлива в трубчатых печах сл игают жидкое нефтяное топливо или газ. Основное требование к топливным форсункам — поддерживать устойчивое горение. Для этого топливо должно распыляться до мелкодисперсного состояния, смешиваться с воздухом в требуемых соотношениях. Жидкое топливо распыляют паром, газ — путем дробления на мелкие струи. Несоблюдение соотношения топлива и воздуха (а для жидкого топлива и пара) может привести не только к раз-лаживанию технологического процесса, но и к аварии. Отмечены случаи, когда взрывные (или предохранительные) окна, предназначенные для сброса давления в печи, не справлялись с мгновенным возрастанием давления. Подобные нарушения, а также пульсирующая подача топлива могут вызвать удары взрывной волны через форсуночные амбразуры, привести к тяжелым травмам обслуживающего персонала или разрушить печь. [c.150]

Микродиффузионное турбулентное горение [112] имеет место тогда, когда топливо посредством распы.ча и-ти столкновеяия струй раздробляется на отдельные малые объемы, беспрядочно распреде.тенные в потоке воздуха. Этот вид процесса горения является основным для топок жидкого топлива, где распыл производится с помощью форсунок. [c.288]

При обработке результатов исследований с использованием известных закономерностей для сжигания жидкого топлива и аэродинамики закрученой струи получены расчетные уравнения для сжигания распыленной жидкой серы в циклонной печи [63]. Процесс горения распыленной жидкой серы в факеле печи определяется горением единичных капель. Длина пути потока газов (в м), необходимая для полного выгорания распыленной серы, составляет [c.106]

В топках рассматриваемых конструкций пламенное сжигание газового или жидкого топлива происходит тогда, когда оно вносится газовоэдушным потоком и транспортируется через камеру горения топки во взвешенном состоянии. Пламенный процесс можно разделить на два вида спокойный и циклонный, где смесеобразование осуществляется в закрученном потоке газов. Видимое пламя представляет собой светящийся поток раскаленных газов. Пламя свободной струи имеет определенную геометрическую форму н должно быть соизмеримо с камерой горения топки. Несоответствие размеров приводит к снижению КПД топки, ухудшению стойкости материала футеровки, загрязнению окружающей среды из-за неполноты сгорания или неонравданно малых тепловых напряжений. [c.18]

На рис. 1-13 показана принципиальная схема циклонной печи с верхним отводом продуктов горения. Мелкодисперсное сырье подается сверху, а топливо (жидкое, газообразное или пылевидное) и воздух вводятся в циклон тангенциально, чем достигается закручивание факела, несущего взвесь сырья. Центробежный эффект и сепарация твердых и жидких частиц осуществляются в основном струями воздуха, входящими в циклон со скоростью до 120—180 м/сек. Частицы материала, захваченные газовым потоком,, под действием центробежной силы отбрасываются к периферии, совершая движение по сложной траектории и пересекая газовый поток. Ори этом частицы, благодаря высокой турбулизации потока, очень большим относительным скоростям (до 50—150 м1сек) а [c.22]

Огневое обезвреживание сильно минерализованных жидких отходов может сопровождаться повышенным пылеуносом. Вследствие высокой запыленности отходящих дымовых газов повышаются затраты иа очистку газов, нарушается нормальный режим работы теплоиспользующего оборудования установок огневого обезвреживания, в ряде случаев возрастают удельные расходы топлива в связи с огнево11 переработкой продувочной воды из мокрых газоочисток в результате повышается себестоимость процесса. Для обезвреживания этого типа жидких отходов целесообразно применять реакторы с раздельными зонами горения топлива, тепловой обработки капель и сепарации расплава. Примерами являются реакторы на базе прямоточно-вихревой плавильной камеры (ПВПК) [95, 96] реакторы, состоящие нз камеры со встречными струями и циклонных пылеуловителей (КВС ЦП) [97, 98] реакторы, состоящие из прямоточной камеры типа трубы Вентури и циклонного пылеуловителя [99]. Конструкции этих реакторов рассмотрены в гл. 2. [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология