ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.06.2024
Просмотров: 77
Скачиваний: 1
БИ Б Л И О Т Е КА МАСТЕРА ГАЗОВОГО ХОЗЯЙСТВА
А. С. И С С Е Р Л И Н
ГАЗОВЫЕ ГОРЕЛКИ
Издание 3-е, переработанное и дополненное
Издательство «H Е Д Р А»
Ленинградское отделение
Ленинград - 1973
УДК 662.951.2 |
{ |
Гос. пуб'жчк-ла |
|
tsav4^o-Tc ни- і'ая |
; |
библиотека о : C e |
) |
ЭКЗЕМПЛЯР |
j |
ЧИТАЛЬНОГО 8 А Д А |
{ |
Иссерлин А. С. Газовые горелки. Изд. 3-е, перераб. и доп. Л., «Недра», 1973. 192 с. (Библиотека мастера га зового хозяйства).
В книге изложены основные понятия о способах сжигания газа и газовых горелках. Дана классифика ция газогорелочных устройств и приведены условия их устойчивой работы. Описаны основные конструкции рас пространенных типов газовых горелок, приведены их технические данные и эксплуатационные характеристики. Помещены сведения по стабилизирующим устройствам горелок. Описан порядок наладки и регулирования га зогорелочных устройств.
Книга предназначена для инженеров, мастеров, бри гадиров и квалифицированных рабочих, а также техни ков-теплотехников, занимающихся вопросами использо вания газового топлива.
Таблиц 66, иллюстраций 88, список литературы — 26 назв.
Р е д а к ц и о н н а я к о л л е г и я :
С. А. Курюкин, |
И. Р. |
Лаперье, |
В. М. Лохматое, |
М. А. |
Нечаев, |
А. Н. Плотникова, |
В. Н, |
Рощина, |
Н.Л. Стаскевич, С. Н. Шепелев,
Р.И. Эстеркин
И ^0 1 ) 3 15 7 3 255-73 |
© и з д а т е л ь с т в о „ Н Е Д Р А " , 197 3 |
ОТ И З Д А Т Е Л Ь С Т В А
С каждым годом увеличивается доля газа в топливном балансе Советского Союза, все больше промышленных, коммунально-быто вых и бытовых потребителей переводится на газ. Постоянно ра стет число людей, занятых обслуживанием газифицированных объ ектов.
Важнейшим условием эффективного и безопасного использова ния газового топлива является подготовка квалифицированных ра ботников по монтажу, пуску, наладке, эксплуатации и ремонту в газовом хозяйстве. С этой целью Ленинградское отделение изда тельства «Недра» с 1963 г. начало издавать серию «Библиотека мастера газового хозяйства».
Книги «Библиотеки» в основном |
предназначены для |
подготовки |
|||||
и повышения квалификации кадров массовых |
профессий — опера |
||||||
торов, кочегаров, машинистов, слесарей и др. Отдельные |
выпуски |
||||||
рассчитаны на инженерно-технический |
персонал газовых |
хозяйств |
|||||
и предприятий, а |
также |
мастеров |
и |
рабочих |
высокой |
квалифи |
|
кации. |
|
|
|
|
|
|
|
«Библиотека» |
состоит |
из серии |
книг, посвященных |
газоснабже |
|||
нию и использованию газа. В частности, излагаются |
следующие |
||||||
вопросы: горючие газы и их свойства, основы газовой |
техники, |
||||||
городские системы распределения |
газа, газорегуляторные пункты |
и установки, контрольно-измерительные приборы в газовом хозяй стве, использование сжиженных газов, конструкции и работа газо вых горелок различных типов, газоснабжение жилых, коммуналь но-бытовых зданий и промышленных предприятий, сжигание газа в котлах и промышленных печах, автоматика регулирования и без опасности котельных, использование газа в различных отраслях народного хозяйства.
3
Втечение 1963—1972 гг. выпущено в свет 43 книги. Учитывая, что спрос на «Библиотеку» растет, издательство с 1965 г. начало переиздание отдельных выпусков. Наряду с этим продолжается издание новых книг.
Ваши замечания и отзывы по уже вышедшим книгам, а также пожелания по выпуску новых просим направлять по адресу: 193171, Ленинград, С-171, Фарфоровская ул., 12, Ленинградское отделение издательства «Недра».
Издательство учтет все пожелания и предложения и организует выпуск книг на интересующие Вас темы.
Вмагазинах местных книготоргов по публикуемым ежегодно Темпланам издательства можно получить информацию о готовя щихся к изданию книгах «Библиотеки».
Для приобретения книг «Библиотеки» надо до выхода их в свет направить заказ в магазины местных книготоргов или в магазин «Недра» Ленкниги по адресу: 199178, Ленинград, В-178, Сред ний пр., 61. По выходе из печати книги будут высланы почтой на ложенным платежом.
П Р Е Д И С Л О В И Е
Директивами XXIV съезда КПСС намечено довести в 1975 г. добычу газа до 300—320 млрд. м 3 в год. Большая часть газа (свыше 80%) будет использована на промышленные и энергетиче ские нужды. Использование в народном хозяйстве таких огром ных количеств газового топлива требует разработки, проверки и внедрения наиболее прогрессивной технологии сжигания газа, соз дания новых высокоэффективных типов газовых горелок и совер шенствования существующих конструкций.
За последние годы в связи с бурным ростом газовой промыш ленности создано большое количество различных типов газовых горелок; некоторые из них нашли широкое распространение, дру гие применяются довольно редко. Не все созданные конструкции имеют хорошие эксплуатационные характеристики.
Отсутствие унификации и объективного метода оценки качества горелок затрудняет их стандартизацию, поэтому ГОСТ на газовые горелки до сих пор не принят. В то же время чрезмерное количе ство конструкций не может быть оправданным. Поэтому автором собраны в книге данные о наиболее распространенных в практике газоснабжения горелках для природного, смешанного и искусствен ного газов, применяемых при газоснабжении коммунально-быто вых потребителей и промышленных предприятий, и показаны их положительные и отрицательные качества.
Большое внимание уделено вопросам устойчивости работы га зовых горелок как важнейшему фактору эксплуатации газогорелочных устройств. Следует учитывать, что даже лучшие конструк ции газовых горелок будут работать плохо, если не проводить их первичную наладку. Компоновка газогорелочных устройств имеет
5
также большое значение, но в настоящей книге эта проблема не освещена, так как обслуживающий персонал получает уже готовую установку. В книге учтены новые данные исследовательских и на
ладочных работ, а |
также |
опыт |
эксплуатации |
газопотребляющих |
||
агрегатов. В |
связи |
с |
пожеланиями читателей |
расширены гл. I и |
||
I I I , а гл. IV |
изъята, |
так |
как |
по затронутым в ней вопросам |
||
имеется обширная |
специальная |
литература. |
|
ГЛАВА I
С М Е С Е О Б Р А З О В А Н И Е И Г О Р Е Н И Е ПРИ С Ж И Г А Н И И
ГА З О В О Г О Т О П Л И В А
Воснове процесса горения лежат химические реакции соедине ния топлива с окислителем. Для протекания процесса горения газа должны быть созданы специальные условия. Во-первых, необхо димо к горючему газу подвести в достаточном количестве окислитель (чаще всего воздух) и перемешать их. Во-вторых, газовоздушная
смесь должна иметь концентрационные пределы воспламеняемости и должен быть создан источник воспламенения. В-третьих, необхо димо создать условия для развития процесса горения, т. е. опреде ленный температурный уровень.
Смесеобразование (равномерное смешение газа с воздухом) — одна из основных стадий всего процесса горения. От процесса сме сеобразования во многом зависят и все дальнейшие стадии, через
которые проходит топливо при превращении |
химической энергии |
в тепловую. Поскольку в зоне горения всегда |
устанавливается вы |
сокий температурный уровень, время, затрачиваемое на химиче ские реакции горения, всегда значительно меньше времени, необ ходимого для процесса смесеобразования.
Сжигание газового топлива, как и любого другого, в воздушном потоке в соответствии с современными воззрениями возможно на
основе кинетического и диффузионного |
принципов. |
|
|||||
Полное время сгорания газа, определяющее скорость сгорания, |
|||||||
где тс |
— время смесеобразования, |
необходимое |
для смешения |
газа |
|||
с окислителем; тх -—время протекания химических реакций. |
|
||||||
Если тс <Стх , то практически xaœxx. |
В этом |
случае процесс |
про |
||||
текает |
в |
кинетической |
области. |
Если же, наоборот, Тс^Тх, то |
|||
т п « т с |
и, |
следовательно, |
процесс |
протекает в |
диффузионной |
об |
|
ласти. |
|
|
|
|
|
|
|
При протекании процесса горения в кинетической области ско рость горения зависит от свойств данной горючей смеси, темпера туры в реакционном объеме и концентрации реагентов в зоне го рения, т. е. регулируется законами химической кинетики. В то же время скорость процесса в кинетической области не зависит от гидродинамических факторов, т. е. от скорости потока, геометриче ских размеров реакционной камеры и т. д.
7
Наоборот, в диффузионной области скорость процесса опреде ляется гидродинамическими факторами и не зависит от кинетиче ских. В этой области перестают играть определяющую роль свой ства горючей смеси и температурный фактор. Сравнительно про стыми гидродинамическими средствами можно влиять на интен сивность смешения, что приведет к изменению характеристик диф фузионного факела.
При кинетическом принципе в горелке предварительно создается однородная газовоздушная смесь, которая и подается в топочную камеру. Поэтому горение такой смеси протекает при постоянном значении всех основных характеристик (теплонапряжение, избыток воздуха й т. д.). Чисто кинетическое горение возникает лишь при соблюдении условия а ^ 1 , 0 . При а < 1 кинетическое горение про текает лишь на первой стадии, т. е. до тех пор, пока не израсходо ван весь кислород смеси. Остаток горючих компонентов, разбав ленных продуктами сгорания, может быть сожжен только при условии подвода дополнительного окислителя (воздуха).
Диффузионный принцип сжигания подразумевает создание та ких условий для возникновения процесса, при которых смесь сго рает немедленно при самом ее возникновении, т. е. при соприкос новении топлива и окислителя в соответствующих количественных соотношениях. Процесс диффузионного горения регулируется из менением интенсивности смесеобразования путем варьирования конструктивных и режимных параметров горелки. В результате в зависимости от технологических требований можно добиться уко рочения зоны смешения или ее удлинения.
В |
практике часто |
применяется |
сжигание |
газа, |
сочетающее |
|||||
в себе |
оба упомянутых |
принципа. |
В |
этом |
случае |
часть воздуха |
||||
предварительно смешивается с газом в горелке, |
а остальная часть, |
|||||||||
необходимая для |
полного |
сгорания, |
подается |
непосредственно |
||||||
в зону горения. Изменяя это соотношение, |
можно |
воздействовать |
||||||||
на длину газового |
факела. |
В большинстве |
горелок |
газ подается |
||||||
под тем или иным углом к потоку воздуха. |
|
|
|
|
Изучению процесса смесеобразования посвящено много работ. Это позволяет сформулировать некоторые общие закономер ности.
Д ля прямоточных газовых горелок смешение тем лучше, чем большую часть поперечного сечения горелки охватывают газовые струи, т. е. чем больше дально бойность газовых струй. В горелках с сильно закрученными потоками не следует
стремиться к большой дальнобойности газовых струй. |
|
|
|
|
|
|
|||
Увеличение крутки потока |
воздуха |
приводит |
к перераспределению |
газа и |
|||||
воздуха по сечению горелки, |
повышению интенсивности |
перемешивания |
газа |
||||||
с воздухом и увеличению центральной зоны обратных токов в горелке. |
|
|
|
||||||
Характер влияния крутки воздушного потока |
на |
процесс |
смесеобразования |
||||||
различен в зависимости от остальных определяющих |
параметров. Так, |
при |
по |
||||||
даче газа в периферийные зоны горелки |
(независимо |
от |
ее |
типа) |
увеличение |
||||
крутки потока приводит к заметному улучшению |
смесеобразования. |
Наоборот, |
|||||||
при подаче газа в центральную зону горелки рост |
крутки |
не |
приводит, |
как |
пра |
||||
вило, к улучшению процесса смешения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
8