Горение углеродного шарика

XI-1. ГОРЕНИЕ УГЛЕРОДНОГО ШАРИКА [c.168]

Экспериментальные и теоретические исследования горения углеродного шарика и углеродной частицы [c.203]

Слой топлива можно представить как совокупность шариков (внешняя задача) или как систему прямых каналов (внутренняя задача). Эксперименты по горению индивидуального углеродного шарика или канала можно перенести на горение комплекса частиц, пользуясь методом статистики и связи явлений горения и гидравлического сопротивления. Изучение отдельно горящего углеродного шарика имеет большой технический интерес для случая горения и газификации во взвешенном состоянии и в пылегазовом потоке. Горение углеродного канала имеет прямое отношение к изучению одной из схем подземной газификации углей, когда процесс протекает в свободном от твердой фазы канале. Изучение горения угольной пластинки при продувании через нее воздуха позволяет установить законы фильтрационного горения. [c.168]

Авторы полагают, что данное решение справедливо как для естественной, так и для вынужденной диффузии, что не подтверждается экспериментальными данными. Авторы выводят формулу для удельной скорости сгорания углеродных шариков, принимают первый порядок реакции горения углерода [c.170]

На скорость выгорания углеродных шариков сильно влияет содержание кислорода в газе и линейная скорость подводимой дутьевой смеси. Результаты своих опытов В. И. Блинов обработал математически. Автор исходил при этом из того, что подвод кислорода к горящей поверхности углерода осуществляется путем диффузии кислорода из окружающей среды, а скорость горения углерода определяется кинетикой химической реакции. Он принял для реакции горения углерода первый порядок по кислороду [c.172]

Трудности проведения опытов с целью определения механизма первичных реакций и создания условий кинетического режима приводили многих исследователей к постановке таких экспериментов, в которых условия диффузии были простейшими. В качестве объектов исследования выбирались тела простейшей геометрической формы углеродный канал и углеродный шарик. В диффузионных процессах различают две физически различные задачи так называемую внешнюю задачу, отвечающую случаю обтекания (в данном случае горение в вынужденном потоке углеродного шарика), и внутреннюю задачу, отвечающую случаю протекания (горение в вынужденном потоке стенок углеродного канала). На первом этапе работы был использован метод аналогий, основанный на почти полной тождественности диффузионной задачи в процессе горения с задачей на теплообмен. Однако эти задачи являются тождественными только для очень малых концентраций газообразного реагента на углеродной поверхности. [c.202]

Постановка опытов по горению углеродных тел не является отвлеченной задачей. Слой топлива можно представить как совокупность шариков (внешняя задача) или как систему- прямых каналов (внутренняя задача). Эксперименты по горению индивидуального углеродного шарика или канала может перенести на горение комплекса частиц, пользуясь методом статистики и связи явлений горения и гидравлического сопротивления. Изучение отдельно горящего углеродного шарика имеет большой технический интерес для случая горения и газификации во взвешенном состоянии и в пылегазовом потоке. [c.203]

Блинов [340] помещал углеродный шарик в цилиндрическую печь, обогреваемую электротоком. Шарик обдувался газом при малых линейных скоростях потока. Изменение в весе шарика определяли с помощью микровесов. Температуру горящей поверхности определяли оптическим пирометром через специальное окошко, сделанное в печи. Опытами установлено, что при нагревании шарика при 1000°К происходит медленный процесс окисления, за счет которого постепенно начинает подниматься температура. Выше 1040—1060°К, т. е. вслед за температурой воспламенения углерода, вес шарика начинает быстро убывать, и вокруг него появляется синее пламя, характерное для горения окиси углерода. [c.206]

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]

Что касается гидродинамических условий сгорания сферических углеродных частиц, то заслуживают внимания опытные данные Цухановой и Колодкиной [Л. 59 и 27], показавшие, что при неподвижно закрепленных крупных частицах выгорание остается равномерным лишь при сравнительно умеренных скоростях обтекания. В этом случае на всей поверхности углеродного шарика наблюдается наличие тонкой светящейся пленки горящей СО, При увеличении скорости обтекания (> 0,3 -ь0,4 м1сек), как и следовало ожидать, возникает срыв пограничного слоя и догорание в турбулентном следе СО, смытой потоком с лобовой поверхности шарика. Такая обстановка процесса приводит к затормаживанию выгорания частицы в ее кормовой области, практически занятой инертной ПО отношению к углеродной поверхности СО. Таким образом, в случаях значительных скоростей обтекания углеродной частицы активная зона выгорания распространяется лишь на часть ее поверхности, что соответствующим образом снижает среднюю (на всю поверхность) скорость выгорания по сравнению с действительной скоростью в активной зоне горения. На фиг. 19-9 дается синоптическое изображение последовательного выгорания сферических частиц при большой скорости обтекания. [c.204]

Духаяова, Колодкина, Олещук [198] проводили исследование процесса горения неподвижного углеродного шарика = 1,6 см в потоке воздуха при скоростях от 0,3—0,4 до 2 м/сок методом фотографирования (рис. 62) об этих опытах уже было сказано па стр. 187 и 246. Они показали эффект торможен1[я скоростн горения угольной частицы. Пламя горящей окиси углерода, сдуваемой к кормовой стороне частицы, препятствует здесь подводу кислорода. [c.266]

Существенное влияние на скорость горения углерода оказывает реакция догорания первичной окиси углерода, что было обнаружено в опытах Цухаповой и Колодкиной. Ими было установлено, что углеродный шарик в ламинарном потоке обгорает по всей поверхности довольно равномерно и окутап тонкой светящейся пленкой пламени окиси углерода. При скоростях омывания шарика более 2 м сек выгорание становилось несимметричным. Шарик в основном выгорал только с лобовой части. За кормовой частью шарика вдоль по потоку тянулся голубоватый хвостообразный след газового пламепи (рис. 79). [c.162]

Изучению горения одиночных частиц посвящен ряд фундаментальных работ. Одной из первых, хорошо поставленных экспериментальнотеоретических работ являются исследования В. И. Блинова [Л. 44] по воспламенению и выгоранию сферической частицы электродного угля с (1 = 9 мм, подвешенной в цилиндрической камере и омываемой потоком воздуха с постоянной температурой. При температурах воздуха до 700°С углеродный шарик нагревался до температуры потока воздуха, не изменяя своей массы. Затем наблюдалось медленное убывание массы и шарик самопроизвольно нагревался до 740—760 С, после чего температура резко повышалась, появлялось интенсивное синее пламя окиси углерода, облегающее шарик, и его масса начинала быстро падать. Из факта появления пламени СО В. И. Блинов делает вывод, что при медленном окислении, предшествующем воспламенению, образуются оба окисла углерода СО2 и СО. Сгорание СО вблизи частицы способствует воспламенению частицы. [c.340]

В. И. Блинов [107] помещал углеродный шарик в цилиндрическую печь, обогреваемую электротоком. Шарик обдувался газом при малых линейных скоростях потока. Изменение в весе шарика определялось с помощью микровесов. Температура горящей поверхности определялась оптическим пирометром через специальное окошко, сделанное в печи. Опытами установлено, что при нагревании шарика при 700° С происходит медленный процесс окисления, за счет которого постепенно начинает подниматься температура. Выше 740—760 °С, т. е. вслед за температурой воспламенения углерода, вес шарика начинает быстро убывать и вокруг него появляется синее пламя, характерное для горения окиси углерода. Кривые на рис. Х1-1 характеризуют скорость выгорания углеродного шарика при различной концентрации кислорода в исходной дутьевой смеси при температуре начала опыта 700° С и одинаковых скоростях газа. По оси абсциисс отложено время в минутах, по оси ординат— вес шарика в условных единицах (деление шкалы микроскопа, умноженное на два). [c.171]

Отсутствие иптенспвного горения углерода в кормовой части можно объяснить тем, что сдуваемая с шарика потоком газа первичная окись углерода перехватывает кислород на реакцию догорания и не пропускает его к углеродной поверхности. Эта реакция естественно получает развитие при температурах выше температуры самовоспламенения СО. Отрицательное влияние температуры на скорость горепия углерода в области температур 800—1000° С в некоторых опытах (см. рис. 78) и объясняется догоранием первичной СО в [c.162]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология