Djegia e gazit natyror është një proces kompleks fizik dhe kimik i ndërveprimit të përbërësve të tij të djegshëm me një agjent oksidues, ndërsa energjia kimike e karburantit shndërrohet në nxehtësi. Djegia mund të jetë e plotë ose jo e plotë. Kur gazi përzihet me ajrin, temperatura në furrë është mjaft e lartë për djegie, karburanti dhe ajri furnizohen vazhdimisht, bëhet djegia e plotë e karburantit. Djegia jo e plotë e karburantit ndodh kur këto rregulla nuk respektohen, gjë që çon në çlirimin më të vogël të nxehtësisë, (CO), hidrogjenit (H2), metanit (CH4) dhe si rezultat, në depozitimin e blozës në sipërfaqet ngrohëse, duke përkeqësuar transferimin e nxehtësisë dhe në rritje. humbja e nxehtësisë, e cila nga ana tjetër çon në konsum të tepërt të karburantit dhe një ulje të efikasitetit të bojlerit dhe, në përputhje me rrethanat, në ndotjen e ajrit.
Raporti i ajrit të tepërt varet nga dizajni i djegësit të gazit dhe furrës. Koeficienti i ajrit të tepërt duhet të jetë së paku 1, përndryshe mund të çojë në djegie jo të plotë të gazit. Dhe gjithashtu një rritje në koeficientin e ajrit të tepërt zvogëlon efikasitetin e instalimit të përdorimit të nxehtësisë për shkak të humbjeve të mëdha të nxehtësisë me gazrat e shkarkimit.
Plotësia e djegies përcaktohet duke përdorur një analizues gazi dhe nga ngjyra dhe era.
Djegia e plotë e gazit. metan + oksigjen \u003d dioksid karboni + ujë CH4 + 2O2 \u003d CO2 + 2H2O Përveç këtyre gazrave, azoti dhe oksigjeni i mbetur hyjnë në atmosferë me gazra të djegshëm. N2 + O2 Nëse djegia e gazit nuk është e plotë, atëherë substancat e djegshme lëshohen në atmosferë - monoksidi i karbonit, hidrogjeni, bloza.CO + H + C
Djegia jo e plotë e gazit ndodh për shkak të ajrit të pamjaftueshëm. Në të njëjtën kohë, gjuhët e blozës shfaqen vizualisht në flakë.Rreziku i djegies jo të plotë të gazit është se monoksidi i karbonit mund të shkaktojë helmim të personelit të dhomës së bojlerit. Përmbajtja e CO në ajër 0,01-0,02% mund të shkaktojë helmim të lehtë. Një përqendrim më i lartë mund të çojë në helmim të rëndë dhe vdekje.Blaza që rezulton vendoset në muret e kaldajave, duke dëmtuar kështu transferimin e nxehtësisë në ftohës dhe duke zvogëluar efikasitetin e dhomës së bojlerit. Bloza e përcjell nxehtësinë 200 herë më keq se metani.Teorikisht nevojiten 9 m3 ajër për të djegur 1 m3 gaz. Në kushte reale, nevojitet më shumë ajër. Kjo do të thotë, nevojitet një sasi e tepërt e ajrit. Kjo vlerë, e shënuar alfa, tregon sa herë më shumë ajër konsumohet se sa është e nevojshme teorikisht.Koeficienti alfa varet nga lloji i një djegësi të veçantë dhe zakonisht përshkruhet në pasaportën e djegësit ose në përputhje me rekomandimet e organizatës komisionere. Me një rritje të sasisë së ajrit të tepërt mbi atë të rekomanduar, humbjet e nxehtësisë rriten. Me një rritje të konsiderueshme të sasisë së ajrit, mund të ndodhë ndarja e flakës, duke krijuar një emergjencë. Nëse sasia e ajrit është më e vogël se sa rekomandohet, atëherë djegia do të jetë jo e plotë, duke krijuar kështu rrezikun e helmimit të personelit të dhomës së bojlerit. Djegia jo e plotë përcaktohet nga:
Djegia e karburantit të gaztë është një kombinim i proceseve fizike dhe kimike të mëposhtme: përzierja e gazit të djegshëm me ajrin, ngrohja e përzierjes, dekompozimi termik i përbërësve të djegshëm, ndezja dhe kombinimi kimik i elementeve të djegshme me oksigjenin atmosferik.
Djegia e qëndrueshme e një përzierje gaz-ajër është e mundur me një furnizim të vazhdueshëm të sasive të nevojshme të gazit dhe ajrit të djegshëm në pjesën e përparme të djegies, përzierjen dhe ngrohjen e tyre të plotë në temperaturën e ndezjes ose vetëndezjes (Tabela 5).
Ndezja e përzierjes gaz-ajër mund të kryhet:
- duke ngrohur të gjithë vëllimin e përzierjes gaz-ajër në temperaturën e vetëndezjes. Kjo metodë përdoret në motorët me djegie të brendshme, ku përzierja gaz-ajër nxehet me ngjeshje të shpejtë në një presion të caktuar;
- përdorimi i burimeve të huaja të ndezjes (ndezëse, etj.). Në këtë rast, jo e gjithë përzierja gaz-ajër nxehet në temperaturën e ndezjes, por një pjesë e saj. Kjo metodë përdoret kur digjen gazra në ndezësit e pajisjeve të gazit;
- pishtari ekzistues vazhdimisht në procesin e djegies.
Për të filluar reaksionin e djegies së karburantit të gaztë, është e nevojshme të shpenzohet një sasi e caktuar energjie e nevojshme për të thyer lidhjet molekulare dhe për të krijuar të reja.
Formula kimike për djegien e karburantit të gazit, që tregon të gjithë mekanizmin e reagimit të lidhur me shfaqjen dhe zhdukjen e një numri të madh të atomeve të lira, radikalëve dhe grimcave të tjera aktive, është komplekse. Prandaj, për thjeshtim përdoren ekuacione që shprehin gjendjet fillestare dhe përfundimtare të reaksioneve të djegies së gazit.
Nëse gazet hidrokarbure shënohen C m H n, atëherë ekuacioni për reaksionin kimik të djegies së këtyre gazeve në oksigjen do të marrë formën
C m H n + (m + n/4)O 2 = mCO 2 + (n/2) H 2 O,
ku m është numri i atomeve të karbonit në gazin hidrokarbur; n është numri i atomeve të hidrogjenit në gaz; (m + n/4) - sasia e oksigjenit e nevojshme për djegien e plotë të gazit.
Në përputhje me formulën, përftohen ekuacionet për djegien e gazeve:
- metan CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O
- etan C 2 H 6 + 3,5O 2 \u003d 2CO 2 + ZH 2 O
- butan C 4 H 10 + 6,5O 2 \u003d 4CO 2 + 5H 2 0
- propan C 3 H 8 + 5O 3 \u003d ZSO 2 + 4H 2 O.
Në kushtet praktike të djegies së gazit, oksigjeni nuk merret në formën e tij të pastër, por është pjesë e ajrit. Meqenëse ajri përbëhet nga 79% nitrogjen dhe 21% oksigjen në vëllim, për çdo vëllim oksigjeni kërkohet 100:21 = 4.76 vëllime ajri ose 79:21 = 3.76 vëllime azot. Pastaj reaksioni i djegies së metanit në ajër mund të shkruhet si më poshtë:
CH 4 + 2O 2 + 2 * 3,76N 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + 7,52N 2.
Ekuacioni tregon se për djegien e 1 m 3 metan, nevojiten 1 m 3 oksigjen dhe 7,52 m 3 azot ose 2 + 7,52 = 9,52 m 3 ajër.
Si rezultat i djegies së 1 m 3 metan, fitohen 1 m 3 dioksid karboni, 2 m 3 avull uji dhe 7,52 m 3 azot. Tabela më poshtë tregon këto të dhëna për gazrat më të zakonshëm të djegshëm.
Për procesin e djegies së një përzierje gaz-ajër, është e nevojshme që sasia e gazit dhe ajrit në përzierjen gaz-ajër të jetë brenda kufijve të caktuar. Këta kufij quhen kufijtë e ndezshmërisë ose kufijtë e eksplozivëve. Ka kufij të poshtëm dhe të sipërm të ndezshmërisë. Përmbajtja minimale e gazit në përzierjen gaz-ajër, e shprehur si përqindje në vëllim, në të cilën ndodh ndezja, quhet kufiri më i ulët i ndezshmërisë. Përmbajtja maksimale e gazit në përzierjen gaz-ajër, mbi të cilën përzierja nuk ndizet pa furnizimin me nxehtësi shtesë, quhet kufiri i sipërm i ndezshmërisë.
Sasia e oksigjenit dhe ajrit gjatë djegies së gazeve të caktuara
|
Për të djegur 1 m 3 gaz kërkohet, m 3 |
Kur digjet 1 m 3 gaz lirohet, m 3 |
Nxehtësia e djegies He, kJ / m 3 |
|||||
|
oksigjen |
dioksidit karbonit |
||||||
|
oksid karboni |
|||||||
Nëse përzierja gaz-ajër përmban gaz më pak se kufiri i poshtëm i ndezshëm, atëherë nuk do të digjet. Nëse nuk ka ajër të mjaftueshëm në përzierjen gaz-ajër, atëherë djegia nuk vazhdon plotësisht.
Papastërtitë inerte në gaze kanë një ndikim të madh në madhësinë e kufijve të eksplozivëve. Rritja e përmbajtjes së çakëllit (N 2 dhe CO 2) në gaz ngushton kufijtë e ndezshmërisë dhe me një rritje të përmbajtjes së çakëllit mbi kufijtë e caktuar, përzierja gaz-ajër nuk ndizet në asnjë raport të gazit dhe ajrit (tabela më poshtë).
Numri i vëllimeve të gazit inert për 1 vëllim gazi të djegshëm në të cilin përzierja gaz-ajër pushon së qeni shpërthyese
Sasia më e vogël e ajrit që kërkohet për djegien e plotë të gazit quhet rrjedha teorike e ajrit dhe shënohet me Lt, domethënë nëse vlera kalorifike neto e karburantit të gazit është 33520 kJ / m. 3 , atëherë sasia e ajrit që kërkohet teorikisht për djegien e 1 m 3 gaz
L T\u003d (33 520/4190) / 1,1 \u003d 8,8 m 3.
Sidoqoftë, fluksi aktual i ajrit gjithmonë tejkalon atë teorik. Kjo shpjegohet me faktin se është shumë e vështirë të arrihet djegia e plotë e gazit me shpejtësi teorike të rrjedhës së ajrit. Prandaj, çdo impiant i djegies së gazit funksionon me pak ajër të tepërt.
Pra, rrjedha praktike e ajrit
L n = αL T,
ku L n- konsumi praktik i ajrit; α - koeficienti i ajrit të tepërt; L T- konsumi teorik i ajrit.
Koeficienti i ajrit të tepërt është gjithmonë më i madh se një. Për gazin natyror është α = 1,05 - 1,2. Koeficient α tregon se sa herë rrjedha aktuale e ajrit tejkalon atë teorike, marrë si njësi. Nese nje α = 1, atëherë thirret përzierja gaz-ajër stoikiometrike.
Në α = 1.2 djegia e gazit kryhet me një tepricë të ajrit me 20%. Si rregull, djegia e gazrave duhet të bëhet me një vlerë minimale prej a, pasi me një ulje të ajrit të tepërt, humbjet e nxehtësisë me gazrat e shkarkimit zvogëlohen. Ajri i përfshirë në djegie është parësor dhe dytësor. fillore quhet ajri që hyn në djegës për përzierjen me gaz në të; dytësore- ajri që hyn në zonën e djegies nuk përzihet me gaz, por veçmas.
Djegia e gazit është një kombinim i proceseve të mëposhtme:
Përzierja e gazit të djegshëm me ajrin
duke ngrohur përzierjen
dekompozimi termik i përbërësve të djegshëm,
Ndezja dhe kombinimi kimik i përbërësve të djegshëm me oksigjenin atmosferik, i shoqëruar nga formimi i një pishtari dhe lëshimi intensiv i nxehtësisë.
Djegia e metanit ndodh sipas reaksionit:
CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O
Kushtet e nevojshme për djegien e gazit:
Sigurimi i raportit të kërkuar të gazit të djegshëm dhe ajrit,
ngrohje deri në temperaturën e ndezjes.
Nëse përzierja gaz-ajër e gazit është më pak se kufiri i poshtëm i ndezshëm, atëherë nuk do të digjet.
Nëse ka më shumë gaz në përzierjen gaz-ajër sesa kufiri i sipërm i ndezshëm, atëherë ai nuk do të digjet plotësisht.
Përbërja e produkteve të djegies së plotë të gazit:
CO 2 - dioksid karboni
H 2 O - avujt e ujit
* N 2 - azoti (nuk reagon me oksigjenin gjatë djegies)
Përbërja e produkteve të djegies jo të plotë të gazit:
CO - monoksidi i karbonit
C - blozë.
Djegia e 1 m 3 gaz natyror kërkon 9,5 m 3 ajër. Në praktikë, konsumi i ajrit është gjithmonë më i lartë.
Qëndrimi konsumi aktual ajri te teorikisht rrjedha e kërkuar quhet koeficienti i ajrit të tepërt: α = L/L t .,
Ku: L- shpenzimet aktuale;
L t - rrjedha e kërkuar teorikisht.
Koeficienti i ajrit të tepërt është gjithmonë më i madh se një. Për gazin natyror është 1.05 - 1.2.
2. Qëllimi, pajisja dhe karakteristikat kryesore të ngrohësve të menjëhershëm të ujit.
Ngrohës uji me gaz. Projektuar për të ngrohur ujin në një temperaturë të caktuar gjatë tërheqjes Ngrohësit e ujit me rrjedhje ndahen sipas ngarkesës së fuqisë termike: 33600, 75600, 105000 kJ, sipas shkallës së automatizimit - në klasat më të larta dhe të para. efikasiteti ngrohës uji 80%, përmbajtja e oksidit nuk është më shumë se 0,05%, temperatura e produkteve të djegies pas ndërprerësit të rrymës nuk është më pak se 180 0 C. Parimi bazohet në ngrohjen e ujit gjatë periudhës së tërheqjes.
Njësitë kryesore të ngrohësve të menjëhershëm të ujit janë: një djegës gazi, një shkëmbyes nxehtësie, një sistem automatizimi dhe një dalje gazi. Gazi me presion të ulët futet në djegësin e injektimit. Produktet e djegies kalojnë përmes shkëmbyesit të nxehtësisë dhe derdhen në oxhak. Nxehtësia e djegies transferohet në ujin që rrjedh përmes shkëmbyesit të nxehtësisë. Për të ftohur dhomën e zjarrit, përdoret një spirale, përmes së cilës qarkullon uji, duke kaluar nëpër ngrohës. Ngrohësit e menjëhershëm të ujit me gaz janë të pajisur me pajisje shkarkimi të gazit dhe ndërprerës të rrymës, të cilat, në rast të një shkeljeje afatshkurtër të rrymës, parandalojnë shuarjen e flakës së djegësit të gazit. Ka një tub kanali për lidhjen me oxhakun.
Ngrohës uji i menjëhershëm me gaz - VPG. Në murin e përparmë të shtresës së jashtme ka: një çelës kontrolli karin me gaz, një buton për ndezjen e valvulës solenoid dhe një dritare shikimi për vëzhgimin e flakës së pilotit dhe djegësve kryesorë. Në krye të pajisjes ka një pajisje për shkarkimin e tymit, në pjesën e poshtme ka tuba degë për lidhjen e pajisjes me sistemet e gazit dhe ujit. Gazi hyn në valvulën solenoide, valvula e mbylljes së gazit të bllokut të ujit dhe djegësit të gazit ndez në mënyrë sekuenciale djegësin pilot dhe furnizon me gaz djegësin kryesor.
Bllokimi i rrjedhës së gazit në djegësin kryesor, me funksionimin e detyrueshëm të ndezësit, kryhet nga një valvul elektromagnetike që funksionon nga një termoelement. Bllokimi i furnizimit me gaz në djegësin kryesor, në varësi të pranisë së marrjes së ujit, kryhet nga një valvul i drejtuar përmes rrjedhës nga membrana e valvulës së bllokimit të ujit.
LD. - sasia aktuale e ajrit të furnizuar në furre, zakonisht furnizohet me tepricë. Marrëdhënia midis rrjedhës teorike dhe asaj aktuale shprehet me ekuacionin:ku α është koeficienti i ajrit të tepërt (zakonisht më i madh se 1).
Djegia jo e plotë e gazit çon në konsum të tepërt të karburantit dhe rrit rrezikun e helmimit nga produktet e djegies jo të plotë të gazit, të cilat përfshijnë gjithashtu monoksidin e karbonit (CO).
Produktet e djegies së gazit dhe kontrolli mbi procesin e djegies.
Produktet e djegies së gazit natyror janë dioksid karboni (dioksid karboni), avujt e ujit, pak oksigjen dhe azot të tepërt. Oksigjeni i tepërt përmbahet në produktet e djegies vetëm në ato raste kur djegia ndodh me ajër të tepërt, dhe azoti përmbahet gjithmonë në produktet e djegies, pasi është pjesë përbërëse e ajrit dhe nuk merr pjesë në djegie.
Produktet e djegies jo të plotë të gazit mund të jenë monoksidi i karbonit (monoksidi i karbonit), hidrogjen dhe metan i padjegur, hidrokarbure të rënda, blozë.
Procesi i djegies mund të gjykohet më saktë nga pajisjet e analizës së gazrave të gripit që tregojnë përmbajtjen e dioksidit të karbonit dhe oksigjenit në të. Nëse flaka në furrën e bojlerit është e zgjatur dhe ka një ngjyrë të verdhë të errët, kjo tregon mungesë ajri, dhe nëse flaka bëhet e shkurtër dhe ka një ngjyrë të bardhë verbuese, atëherë teprica e saj.
Ekzistojnë dy mënyra për të rregulluar funksionimin e njësisë së bojlerit duke ndryshuar fuqinë termike të të gjithë djegësve të instaluar në kazan, ose duke fikur një pjesë të tyre. Metoda e rregullimit varet nga kushtet lokale dhe duhet të specifikohet në udhëzimet e prodhimit. Një ndryshim në fuqinë termike të djegësve është i lejueshëm nëse nuk shkon përtej kufijve të funksionimit të qëndrueshëm. Devijimi i fuqisë termike përtej kufijve të funksionimit të qëndrueshëm mund të çojë në ndarje ose rikthim të flakës.
Rregulloni funksionimin e djegësve individualë në dy hapa, duke ndryshuar ngadalë dhe gradualisht rrjedhën e ajrit dhe gazit.
Kur zvogëloni prodhimin e nxehtësisë, fillimisht zvogëloni furnizimin me ajër, dhe pastaj gaz; me një rritje të fuqisë termike, së pari rrisni furnizimin me gaz, dhe pastaj ajri.
Në këtë rast, rrallimi në furrë duhet të rregullohet duke ndryshuar pozicionin e valvulës së portës me bojlerin ose tehut e lopatës udhëzuese përpara shkarkimit të tymit.
Nëse është e nevojshme të rritet prodhimi i nxehtësisë së djegësve, rritja e vakumit në furrë; me një ulje të fuqisë termike, fillimisht rregullohet funksionimi i djegësve, dhe më pas zvogëlohet vakuumi në furre.
Metodat e djegies së gazit.
Varësisht nga mënyra e edukimit DHW Metodat e djegies mund të ndahen në difuzioni, i përzier dhe kinetik.
Në difuzionit Në këtë metodë, gazi hyn në pjesën e përparme të djegies nën presion, dhe ajri nga hapësira përreth për shkak të difuzionit molekular ose turbulent, formimi i përzierjes vazhdon njëkohësisht me procesin e djegies, prandaj shkalla e procesit të djegies përcaktohet nga shpejtësia e formimit të përzierjes.
Procesi i djegies fillon pas formimit të kontaktit midis gazit dhe ajrit dhe formimit të ujit të nxehtë të përbërjes së kërkuar. Në këtë rast, ajri shpërndahet në rrymën e gazit, dhe gazi shpërndahet nga rryma e gazit në ajër. Kështu, një furnizim me ujë të nxehtë krijohet pranë avionit të gazit, si rezultat i djegies së të cilit formohet një zonë e djegies parësore të gazit. (2) . Djegia e pjesës kryesore të gazit ndodh në zonë (Z), në zonë (4) produktet e djegies në lëvizje.
Kjo metodë e djegies përdoret kryesisht në jetën e përditshme (furra, soba me gaz, etj.)
Me metodën e përzier të djegies së gazit, djegësi siguron që gazi të parapërzihet vetëm me një pjesë të ajrit të nevojshëm për djegien e plotë të gazit. Pjesa tjetër e ajrit vjen nga mjedisi direkt në pishtar.
Në këtë rast, në fillim vetëm një pjesë e gazit përzihet me fillore ajri (50%-60%), dhe pjesa tjetër e gazit, e holluar me produkte të djegies, digjet pas shtimit të oksigjenit nga ajri sekondar.
Ajri që rrethon flakën quhet dytësore .
Me metodën kinetike të djegies së gazit, DHW furnizohet në vendin e djegies plotësisht të përgatitur brenda djegësit.
Klasifikimi i djegësve të gazit .
Një djegës me gaz është një pajisje që siguron djegie të qëndrueshme të karburantit të gaztë dhe rregullimin e procesit të djegies.
Funksionet kryesore të djegësve të gazit:
Furnizimi me gaz dhe ajër në pjesën e përparme të djegies;
formimi i përzierjes;
Stabilizimi i pjesës së përparme të ndezjes;
Sigurimi i intensitetit të kërkuar të procesit të djegies së gazit.
Sipas metodës së djegies së gazit, të gjithë djegësit mund të ndahen në tre grupe:
Difuzion - pa përzierje paraprake të gazit me ajër;
Difuzion-kinetik - me përzierje jo të plotë paraprake të gazit me ajrin;
Kinetike - me parapërzierje të plotë të gazit me ajër.
Sipas metodës së furnizimit me ajër, djegësit ndahen në:
Pa fryrje - në të cilën ajri hyn në furre për shkak të shkarkimit në të.
Injeksion - në të cilin ajri thithet për shkak të energjisë së avionit të gazit.
Shpërthimi - në të cilin ajri furnizohet me djegësin ose furrën duke përdorur një tifoz.
Sipas presionit të gazit në të cilin funksionojnë djegësit:
- presion i ulët deri në 0,05 kgf/cm 2;
- presion mesatar mbi 0,05 deri në 3 kgf/cm 2;
- presion i lartë mbi 3 kgf/cm 2 .
Kërkesa të përgjithshme për të gjithë djegësit:
Sigurimi i plotësisë së djegies së gazit;
Stabiliteti gjatë ndryshimit të fuqisë termike;
Besueshmëria gjatë funksionimit;
Kompaktësia;
Shërbim.
Vetitë fizike dhe kimike të gazit natyror
Gazi natyror është pa ngjyrë, pa erë dhe shije, jo toksik.
Dendësia e gazeve në t = 0°C, Р = 760 mm Hg. Art.: metan - 0,72 kg / m 3, ajër -1,29 kg / m 3.
Temperatura e vetëndezjes së metanit është 545 - 650°C. Kjo do të thotë se çdo përzierje e gazit natyror dhe ajrit të ngrohur në këtë temperaturë do të ndizet pa një burim ndezjeje dhe do të digjet.
Temperatura e djegies së metanit është 2100°C në furrat prej 1800°C.
Vlera kalorifike e metanit: Q n \u003d 8500 kcal / m 3, Q në \u003d 9500 kcal / m 3.
Eksploziviteti. Të dallojë:
- Kufiri i poshtëm i eksplozivit është përmbajtja më e ulët e gazit në ajër në të cilin ndodh një shpërthim, është 5% për metanin.
Me një përmbajtje më të ulët të gazit në ajër, nuk do të ketë shpërthim për shkak të mungesës së gazit. Kur prezantoni një burim energjie të palës së tretë - shfaqet.
- Kufiri i sipërm i eksplozivit është përmbajtja më e lartë e gazit në ajër në të cilin ndodh një shpërthim, është 15% për metanin.
Me një përmbajtje më të lartë të gazit në ajër, nuk do të ketë shpërthim për shkak të mungesës së ajrit. Kur futet një burim energjie i palës së tretë - zjarri, zjarri.
Për një shpërthim gazi, përveç mbajtjes së tij në ajër brenda kufijve të eksplozivitetit të tij, nevojitet një burim i jashtëm energjie (shkëndija, flaka etj.).
Gjatë një shpërthimi gazi në një vëllim të mbyllur (një dhomë, një kuti zjarri, një rezervuar, etj.), Ka më shumë shkatërrim sesa në ajër të hapur.
Kur digjet gazi me nën djegie, d.m.th., me mungesë oksigjeni, në produktet e djegies formohet monoksidi i karbonit (CO) ose monoksidi i karbonit, i cili është një gaz shumë toksik.
Shpejtësia e përhapjes së flakës është shpejtësia me të cilën lëviz pjesa e përparme e flakës në raport me rrymën e përzierjes së freskët.
Shpejtësia e vlerësuar e përhapjes së flakës së metanit - 0,67 m / s. Varet nga përbërja, temperatura, presioni i përzierjes, raporti i gazit dhe ajrit në përzierje, diametri i pjesës së përparme të flakës, natyra e lëvizjes së përzierjes (laminare ose turbulente) dhe përcakton qëndrueshmërinë e djegies.
Aromatizimi i gazit- ky është shtimi i një lënde me erë të fortë (odorant) në gaz për t'i dhënë gazit një erë përpara dorëzimit te konsumatorët.
Kërkesat për aromatizues:
- një erë e mprehtë specifike;
- nuk duhet të parandalojë djegien;
- nuk duhet të tretet në ujë;
– duhet të jetë i padëmshëm për njerëzit dhe pajisjet.
Merkaptani etilik (C 2 H 5 SH) përdoret si aromatizues, i shtohet metanit - 16 g për 1000 m 3, në dimër norma dyfishohet.
Një person duhet të nuhasë aromatizuesin në ajër kur përmbajtja e gazit në ajër është 20% e kufirit të poshtëm të eksplozivit për metanin - 1% në vëllim.
Ky është një proces kimik i kombinimit të përbërësve të djegshëm (hidrogjen dhe karbon) me oksigjenin që gjendet në ajër. Ndodh me lëshimin e nxehtësisë dhe dritës.
Kur digjet karboni, formohet dioksidi i karbonit (CO 2) dhe hidrogjeni formohet në avull uji (H 2 0).
Fazat e djegies: furnizimi i gazit dhe ajrit, formimi i një përzierjeje gaz-ajër, ndezja e përzierjes, djegia e saj, heqja e produkteve të djegies.
Teorikisht, kur i gjithë gazi digjet dhe e gjithë sasia e nevojshme e ajrit merr pjesë në djegie, reaksioni i djegies së 1 m 3 gaz:
CH 4 + 20 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + 8500 kcal / m 3.
Për të djegur 1 m 3 metan, nevojiten 9,52 m 3 ajër.
Praktikisht jo i gjithë ajri i furnizuar për djegie do të marrë pjesë në djegie.
Prandaj, përveç dioksidit të karbonit (CO 2) dhe avullit të ujit (H 2 0), në produktet e djegies do të shfaqen sa vijon:
- monoksidi i karbonit, ose monoksidi i karbonit (CO), nëse hyn në dhomë, mund të shkaktojë helmim të shoqëruesve;
- karboni atomik, ose bloza (C), duke u depozituar në kanalet e gazit dhe furrat, përkeqëson tërheqjen dhe transferimin e nxehtësisë në sipërfaqet ngrohëse.
- gazi i padjegur dhe hidrogjeni - duke u grumbulluar në furra dhe kanale gazi, formojnë një përzierje shpërthyese.
Me mungesë ajri, ndodh djegia jo e plotë e karburantit - procesi i djegies ndodh me nën djegie. Djegia e ulët ndodh edhe me përzierjen e dobët të gazit me ajrin dhe temperaturën e ulët në zonën e djegies.
Për djegien e plotë të gazit, ajri i djegies furnizohet në sasi të mjaftueshme, ajri dhe gazi duhet të përzihen mirë dhe kërkohet një temperaturë e lartë në zonën e djegies.
Për djegien e plotë të gazit, ajri furnizohet në një sasi më të madhe se sa kërkohet teorikisht, d.m.th., me tepricë, jo i gjithë ajri do të marrë pjesë në djegie. Një pjesë e nxehtësisë do të shpenzohet për ngrohjen e këtij ajri të tepërt dhe do të lëshohet në atmosferë.
Koeficienti i ajrit të tepërt α është një numër që tregon se sa herë konsumi aktual për djegie është më i madh se sa kërkohet teorikisht:
α = V d / V t
ku V d - konsumi aktual i ajrit, m 3;
V t - ajri teorikisht i nevojshëm, m 3.
α = 1,05 - 1,2.
Metodat e ndezjes së gazit
Ajri me djegie mund të jetë:
- primare - futet në djegës, përzihet me gaz, dhe përzierja gaz-ajër përdoret për djegie;
- dytësore - hyn në zonën e djegies.
Metodat e djegies së gazit:
1. Metoda e difuzionit - gazi dhe ajri i djegies furnizohen veçmas dhe përzihen në zonën e djegies, i gjithë ajri është sekondar. Flaka është e gjatë, kërkohet një hapësirë e madhe furre.
2. Metoda e përzier - një pjesë e ajrit futet në djegës, përzihet me gaz (ajri primar), një pjesë e ajrit furnizohet në zonën e djegies (sekondare). Flaka është më e shkurtër se sa me metodën e difuzionit.
3. Metoda kinetike - i gjithë ajri përzihet me gaz brenda djegësit, pra i gjithë ajri është primar. Flaka është e shkurtër, kërkohet një hapësirë e vogël furre.
Pajisjet e djegies së gazit
Djegësit e gazit janë pajisje që furnizojnë gaz dhe ajër në pjesën e përparme të djegies, formojnë një përzierje gaz-ajër, stabilizojnë pjesën e përparme të djegies dhe sigurojnë intensitetin e kërkuar të procesit të djegies.
Një djegës i pajisur me një pajisje shtesë (tunel, pajisje shpërndarëse ajri, etj.) quhet një pajisje djegëse gazi.
Kërkesat e djegësit:
1) duhet të jetë i prodhuar në fabrikë dhe të kalojë testet shtetërore;
2) duhet të sigurojë plotësinë e djegies së gazit në të gjitha mënyrat e funksionimit me një tepricë minimale të ajrit dhe një emetim minimal të substancave të dëmshme në atmosferë;
3) të jetë në gjendje të përdorë kontrollin dhe sigurinë automatike, si dhe matjen e parametrave të gazit dhe ajrit përpara djegësit;
4) duhet të ketë një dizajn të thjeshtë, të jetë i arritshëm për riparim dhe rishikim;
5) duhet të punojë në mënyrë të qëndrueshme brenda rregullores së funksionimit, nëse është e nevojshme, të ketë stabilizues për të parandaluar ndarjen dhe rikthimin e flakës;
6) për djegësit e punës, niveli i zhurmës nuk duhet të kalojë 85 dB, dhe temperatura e sipërfaqes nuk duhet të kalojë 45 ° C.
Parametrat e djegësve të gazit
1) fuqia termike e djegësit N g - sasia e nxehtësisë së lëshuar gjatë djegies së gazit në 1 orë;
2) kufiri më i ulët i funksionimit të qëndrueshëm të djegësit N n. .P. . - fuqia më e ulët në të cilën djegësi funksionon në mënyrë të qëndrueshme pa shkëputje dhe ndezje të flakës;
3) fuqia minimale N min - fuqia e kufirit të poshtëm, e rritur me 10%;
4) kufiri i sipërm i funksionimit të qëndrueshëm të djegësit N në. .P. . - fuqia më e lartë me të cilën djegësi funksionon në mënyrë të qëndrueshme pa shkëputje dhe ndezje të flakës;
5) fuqia maksimale N max - fuqia e kufirit të sipërm, e reduktuar me 10%;
6) fuqia e vlerësuar N nom - fuqia më e lartë me të cilën djegësi funksionon për një kohë të gjatë me efikasitetin më të lartë;
7) diapazoni i kontrollit të funksionimit - vlerat e fuqisë nga N min në N nom;
8) koeficienti i rregullimit të punës - raporti i fuqisë së vlerësuar me minimumin.
Klasifikimi i djegësve të gazit:
1) sipas metodës së furnizimit të ajrit për djegie:
- pa shpërthim - ajri hyn në furre për shkak të rrallimit në të;
- injeksion - ajri thithet në djegës për shkak të energjisë së avionit të gazit;
- shpërthim - ajri furnizohet në djegës ose në furrë duke përdorur një tifoz;
2) sipas shkallës së përgatitjes së përzierjes së djegshme:
– pa përzierjen paraprake të gazit me ajrin;
- me parapërzierje të plotë;
- me parapërzierje jo të plotë ose të pjesshme;
3) nga shpejtësia e daljes së produkteve të djegies (e ulët - deri në 20 m / s, e mesme - 20-70 m / s, e lartë - më shumë se 70 m / s);
4) sipas presionit të gazit përpara djegësve:
- e ulët deri në 0,005 MPa (kolona uji deri në 500 mm);
- mesatare nga 0,005 MPa në 0,3 MPa (nga 500 mm kolona uji në 3 kgf / cm 2);
- e lartë më shumë se 0,3 MPa (më shumë se 3 kgf / cm 2);
5) sipas shkallës së automatizimit të kontrollit të djegies - me kontroll manual, gjysmë automatik, automatik.
Sipas metodës së furnizimit me ajër, djegësit mund të jenë:
1) Difuzioni. I gjithë ajri hyn në pishtar nga hapësira përreth. Gazi furnizohet me djegësin pa ajër primar dhe, duke lënë kolektorin, përzihet me ajrin jashtë tij.
Djegësi më i thjeshtë në dizajn, zakonisht një tub me vrima të shpuara në një ose dy rreshta.
Varietet - djegës i vatrës. Ai përbëhet nga një kolektor gazi i bërë nga një tub çeliku, i mbyllur në njërën skaj. Vrimat janë shpuar në dy rreshta në tub. Kolektori është instaluar në një çarje, e bërë me tulla zjarrduruese, e bazuar në një grilë. Gazi përmes vrimave në kolektor del në hendek. Ajri hyn në të njëjtën çarje përmes grilës për shkak të rrallimit në furrë ose me ndihmën e një ventilatori. Gjatë funksionimit, rreshtimi refraktar i folesë nxehet, duke siguruar stabilizimin e flakës në të gjitha mënyrat e funksionimit.
Përparësitë e djegësit: dizajn i thjeshtë, funksionim i besueshëm (kthimi i flakës është i pamundur), pa zhurmë, rregullim i mirë.
Disavantazhet: fuqi e ulët, joekonomike, flakë e lartë.
2) Djegësit me injeksion:
a) presion i ulët ose atmosferik (vlen për djegësit me parapërzierje të pjesshme). Fluksi i gazit del nga hunda me shpejtësi të lartë dhe, për shkak të energjisë së tij, kap ajrin në konfuzues, duke e tërhequr atë brenda djegësit. Përzierja e gazit me ajrin bëhet në një mikser të përbërë nga një qafë, një shpërndarës dhe një hundë zjarri. Vakuumi i krijuar nga injektori rritet me rritjen e presionit të gazit, ndërsa ndryshon sasinë e ajrit primar të tërhequr. Sasia e ajrit primar mund të ndryshohet duke përdorur një rondele rregulluese. Duke ndryshuar distancën midis rondele dhe konfuzerit, rregullohet furnizimi me ajër.
Për të siguruar djegie të plotë të karburantit, një pjesë e ajrit hyn për shkak të rrallimit në furrë (ajri dytësor). Rregullimi i konsumit të tij kryhet duke ndryshuar vakumin.
Ata kanë vetinë e vetërregullimit: me rritjen e ngarkesës, presioni i gazit rritet, i cili injekton një sasi të shtuar ajri në djegës. Me zvogëlimin e ngarkesës, sasia e ajrit zvogëlohet.
Djegësit përdoren në mënyrë të kufizuar në pajisjet me kapacitet të lartë (më shumë se 100 kW). Kjo është për shkak të faktit se kolektori i djegies ndodhet direkt në furre. Gjatë funksionimit, nxehet në temperatura të larta dhe shpejt dështon. Ata kanë një raport të lartë të ajrit të tepërt, gjë që çon në djegie joekonomike të gazit.
b) Presion mesatar. Kur presioni i gazit rritet, i gjithë ajri i nevojshëm për djegien e plotë të gazit injektohet. I gjithë ajri është parësor. Ata funksionojnë në presionin e gazit nga 0,005 MPa në 0,3 MPa. Kanë lidhje me djegësit e parapërzierjes së plotë të gazit me ajrin. Si rezultat i përzierjes së mirë të gazit dhe ajrit, ato punojnë me një raport të vogël të ajrit të tepërt (1,05-1,1). Burner Kazantsev. Përbëhet nga rregullatori primar i ajrit, grykë, mikser, hundë dhe stabilizues i pllakës. Kur largohet nga hunda, gazi ka energji të mjaftueshme për të injektuar të gjithë ajrin e nevojshëm për djegie. Në mikser, gazi përzihet plotësisht me ajrin. Rregullatori primar i ajrit në të njëjtën kohë zbut zhurmën që ndodh për shkak të shpejtësisë së lartë të përzierjes gaz-ajër. Përparësitë:
- thjeshtësia e dizajnit;
- funksionim i qëndrueshëm kur ndryshon ngarkesa;
- mungesa e furnizimit me ajër nën presion (pa ventilator, motor elektrik, kanale ajri);
– mundësia e vetërregullimit (duke mbajtur një raport konstant gaz-ajër).
Të metat:
- dimensione të mëdha të djegësve përgjatë gjatësisë, veçanërisht ndezësve me produktivitet të rritur;
- Niveli i lartë i zhurmës.
3) Djegësit me furnizim të detyruar me ajër. Formimi i përzierjes gaz-ajër fillon në djegës dhe përfundon në furrë. Ajri furnizohet nga një tifoz. Furnizimi me gaz dhe ajër kryhet përmes tubave të veçantë. Ata funksionojnë me gaz me presion të ulët dhe të mesëm. Për përzierje më të mirë, rrjedha e gazit drejtohet përmes vrimave në një kënd me rrjedhën e ajrit.
Për të përmirësuar përzierjen, rrjedhës së ajrit i jepet një lëvizje rrotulluese duke përdorur rrotullues me një kënd konstant ose të rregullueshëm të tehut.
Djegësi i gazit rrotullues (GGV) - gazi nga kolektori shpërndarës del përmes vrimave të shpuara në një rresht dhe në një kënd prej 90 0 futet në rrjedhën e ajrit duke u rrotulluar me një rrotullues me tehe. Tehet janë ngjitur në një kënd prej 45 0 në sipërfaqen e jashtme të kolektorit të gazit. Brenda kolektorit të gazit ka një tub për monitorimin e procesit të djegies. Kur punoni në vaj karburanti, në të është instaluar një hundë mekanike me avull.
Djegësit e krijuar për të djegur disa lloje të karburantit quhen të kombinuar.
Përparësitë e djegësve: fuqia e lartë termike, gamë e gjerë e rregullimit të funksionimit, aftësia për të kontrolluar raportin e ajrit të tepërt, mundësia e ngrohjes paraprake të gazit dhe ajrit.
Disavantazhet e djegësve: kompleksiteti i mjaftueshëm i projektimit; shkëputja dhe depërtimi i flakës janë të mundshme, në lidhje me të cilat bëhet e nevojshme përdorimi i stabilizuesve të djegies (tuneli qeramik, pishtari pilot, etj.).
Aksidentet e djegësve
Sasia e ajrit në përzierjen gaz-ajër është faktori më i rëndësishëm që ndikon në shpejtësinë e përhapjes së flakës. Në përzierjet në të cilat përmbajtja e gazit tejkalon kufirin e sipërm të ndezjes së tij, flaka nuk përhapet fare. Me një rritje të sasisë së ajrit në përzierje, shpejtësia e përhapjes së flakës rritet, duke arritur vlerën më të lartë kur përmbajtja e ajrit është rreth 90% e sasisë së tij teorike të nevojshme për djegien e plotë të gazit. Rritja e rrjedhës së ajrit në djegës krijon një përzierje që është më e varfër në gaz, e aftë të digjet më shpejt dhe të shkaktojë ndezje flake në djegës. Prandaj, nëse kërkohet të rritet ngarkesa, së pari rrisni furnizimin me gaz, dhe më pas ajrin. Nëse është e nevojshme të zvogëlohet ngarkesa, ata bëjnë të kundërtën - së pari zvogëlojnë furnizimin me ajër, dhe pastaj gazin. Në kohën e ndezjes së djegësve, ajri nuk duhet të hyjë në to dhe gazi ndizet në një mënyrë difuzioni për shkak të ajrit që hyn në furre, e ndjekur nga një kalim në furnizimin me ajër në djegës.
1. Ndarja e flakës - lëvizja e zonës së pishtarit nga daljet e djegësit në drejtim të djegies së karburantit. Ndodh kur shpejtësia e përzierjes gaz-ajër bëhet më e madhe se shpejtësia e përhapjes së flakës. Flaka bëhet e paqëndrueshme dhe mund të fiket. Gazi vazhdon të rrjedhë nëpër djegësin e shuar, gjë që çon në formimin e një përzierje shpërthyese në furrë.
Ndarja ndodh kur: një rritje e presionit të gazit mbi atë të lejuar, një rritje e mprehtë e furnizimit me ajër primar, një rritje e vakumit në furre, funksionimi i djegësit në mënyra transcendentale në krahasim me ato të treguara në pasaportë.
2. Flashback - lëvizja e zonës së flakës drejt përzierjes së djegshme. Kjo ndodh vetëm në djegësit me një përzierje paraprake të gazit dhe ajrit. Ndodh kur shpejtësia e përzierjes gaz-ajër bëhet më e vogël se shpejtësia e përhapjes së flakës. Flaka hidhet brenda djegësit, ku vazhdon të digjet, duke bërë që djegësi të deformohet nga mbinxehja. Kur një rrëshqitje është e mundur, një rrëshqitje e vogël është e mundur, flaka do të fiket, gazi i furrës dhe kanalet e gazit do të ndodhin përmes djegësit boshe.
Përparimi ndodh kur: presioni i gazit përpara djegësit bie nën vlerën e lejuar; ndezja e djegësit kur furnizohet ajri primar; furnizim i madh me gaz me presion të ulët ajri, duke ulur performancën e djegësve duke përzier paraprakisht gazin dhe ajrin nën vlerat e specifikuara në pasaportë. Nuk është e mundur me metodën e difuzionit të djegies së gazit.
Veprimet e personelit në rast aksidenti në djegës:
- fikni djegësin,
- ventiloni furrën,
- Zbuloni shkakun e aksidentit,
- bëni një shënim në ditar
