Вся электронная библиотека >>>

 Паровые двигатели и машины >>>

          

 

РЕЧНЫЕ ПАРОВЫЕ КОТЛЫ И МАШИНЫ


Раздел: Техника

   

§ 27. ПРОЦЕСС ГОРЕНИЯ

  

Процесс горения, который нам приходится наблюдать в нашей повседневной жизни, заключается в том, что горючее вещество соединяется с кислородом. Кислород—бесцветный газ, содержащийся в воздухе и составляющий примерно Vs часть его по весу.

Кислор]од сам не горит, но поддерживает горение. В этом можно убедиться, если в пробирку, наполненную кислородом, внести тлеющую лучину. Мы увидим, что она загорится в пробирке ярким пламенем.

Так как в обычных практических условиях для горения используется кислород воздуха, то часто говорят, что для горения нужен воздух, подразумевая под этим содержащийся в нем кислород.

Горючая часть топлива состоит главным образом из углерода. Поэтому обычно считают, что процесс горения топлива заключается в соединении углерода топлива с кислородом воздуха, или, как ицогда говорят, в окислении углерода. При этом, если воздух подводится к топливу в достаточном количестве, то весь углерод его сгорает полностью и получается углекислый газ. Если же воздух подводится в недостаточном количестве, то образуется угарный газ (окись углерода). В последнем случае получается неполное сгорание, так как часть углерода в топливе остается неокислившейся (несгоревшей). Угарный газ может гореть и выделять теплоту. При полном сгорании 1 кг углерода получается 8100 калорий теплоты, при: неполном ж)е—только 2400 калорий. Поэтому, сжигая топливо в топке парового котла, нужно стремиться к тому, чтобы сгорание получилось полным.

Присутствие кислорода является необходимым, но не единственным условием для горения.

Вторым условием горения является наличие высокой температуры, при которой топливо может начать гореть. Наинизшие температуры, необходимые для горения различных видов топлива* следующие:

для дров — 300°С; » каменного угля — 375 — 450°С; » мавута — 600°С Количество воздуха (точнее говоря — кислорода), необходимое для горения, можно подсчитать теоретически, пользуясь специальными формулами. Однако, если в топку подводить такое теоретически необходимое количество воздуха, то полного сгорания все же не по'лучится. Объясняется это тем, что в топке невозможно получить полное перемешивание горючих веществ топлива с воздухом. По этой причине, при горении в одной части топки, воздуха может оказаться больше, чем нужно, а в другой—меньше, В результате в одной части топки не весь воздух будет использован, а в другой—его будет недостаточно и полного сгорания не получится. Поэтому, чтобы обеспечить полное сгорание топлива во всем пространстве топки, воздух следует подводить в нее с некоторым избытком по сравнению с теоретически необходимым. Отношение весового количества воздуха, действительно вводимого в топку, к теоретически необходимому называется коэфициентом избытка воздуха и обозначется греческой буквой а (альфа). Например, если теоретически подсчитано, что для сжигания одного килограмма данного топлива требуется 14 кг воздуха, а в действительности подводится 18 кг, то получающийся при этом коэфициент избытка воздуха

На первый взгляд кажется, что чем больше вводить в топку воздуха, тем лучше, так как при этом будет обеспечено полное сгорание топлива. Однако в действительности это не так. Воздух, вступающий в топку, имеет температуру порядка 18—20°С, а при выходе из дымовой трубы 300—350°С. Это значит;, что при выходе из 'дымовой трубы он содержит гораздо больше теплоты, чем при входе в топку. Понятно, что это увеличение количества теплоты в воздухе происходит за счет теплоты, получающейся при сгорании топлива. Чем больше вводить в топку воздуха, тем больше потребуется теплоты на его нагревание и тем больше ее уйдет в дымовую трубу и будет бесполезно потеряно. Поэтому нужно работать с минимально необходимым избытком воздуха. Чем лучше происходит перемешивание горючих веществ топлива с воздухом, тем этот избыток может быть меньше и тем меньше будет потеря теплоты с газами, выходящими из дымовой трубы.

Практикой установлены следующие средние значения коэфи- циента избытка воздуха: для дров — от 1,5 до 1,8; » мазута — ф 1,2 до 1,4; » каменного угля — от 1,4 до 2,0. «

Практически качество сгорания топлива определяется по цвету пламени горящего топлива и по цвету дыма, о чем будет подробно сказано ниже. Более точно качество сжигания топлива можно установить при определении химического состава продуктов сгорания при помощи специальных приборов — газоанализаторов. Наиболее распространенным типом газоанализаторов, применяемых на речном транспорте, является газоанализатор, изображенный на  59. В этом приборе имеются два стеклянных сосуда 1 и 2, один из которых заполняется раствором пирогаллола, а другой — раствором едкого кали. Первая из этих жидкостей поглощает кислород, а вторая — углекислый газ. При анализе газов забирают в прибор точно отмеренное количество их (обычно 100 см3) и перепускают сначала в сосуд, в котором содержится едкий кали. Так как эта жидкость поглотит из дымовых газов углекислый газ, объем газов уменьшится. По уменьшению объема можно судить о количестве углекислого газа, содержащегося в этих газах. Оставшееся количество забранных в прибор дымовых газов перепускается в сосуд с пирогаллолом, в котором происходит поглощение кислорода. После этого объем отобранных газов уменьшится на величину содержащегося в них кислорода.

Зная количество содержащихся в дымовых газах кислорода и углекислого газа, можно уже теоретически, по формулам, подсчитать коэфициент избытка воздуха и выяснить, происходит ли полное сгорание топлива или нет.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  РЕЧНЫЕ ПАРОВЫЕ КОТЛЫ И МАШИНЫ

 

Смотрите также:

  

ПРОЦЕСС ГОРЕНИЯ горючие газообразные вещества

В топочном пространстве сгорают горючие летучие вещества, и в нем для возможности нормального развития процесса горения обеспечивается температура порядка 1000°.

 

ПРОЦЕСС ГОРЕНИЯ. Пиролиз и термическое разложение...

Кроме того, для увеличения эффективности топлив процесс горения следует проводить при более высоких температурах с тем, чтобы, насколько это возможно...

 

ТОПЛИВО И ПРОЦЕССЫ ГОРЕНИЯ. Общая...

Таким образом, процесс горения жидкого топлива проходит следующие стадии: смешение капель ...

 

Горение твёрдого топлива. ЗНАКОМСТВО С ПРОЦЕССОМ...

Там процесс горения прекращается из-за низкой температуры и недостатка кислорода. Происходит неполное сгорание топлива.

 

Виды топлива. Процесс горения любого топлива...

Глава X. топливо, его подготовка и процессы горения. § 50. виды топлива и его характеристика.

 

Особенности горения жидкого топлива и основы его расчета

Таким образом, процесс горения жидкого топлива проходит следующие стадии: смешение капель топлива с воздухом, подогрев их и испарение...