Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 [ 220 ] 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

Воздух

цамтралыю* постутмии* аоэдуха ч«рю «динстмнио* оолло

Воздух

Сопла воздуха

поступлани* аоэдуха ч«рю множастм oonwi

Горелки С осевым пламенем и болылюй скоростыо воздуха.

8.2.5.2. Пламя с пересекающимися флюидами

Они соответствуют истечению со сходящимся воздухом или расходящимся газом.

8.2.5.3. Пламя с вращением

вытекающего воздуха

Сжигание очень интенсивное, связано с большой турбулентностью.

Воздух

Горелка с настенным пламенем

Горелка с шаровым пламенем

Горелки с истечением пересекающихся флюидов.

Горелки с вращением воздуха.

8.2.5.4. Пламя с истечением контрвращением

Горение очень интенсивное, связано с большой турбулентностью (см. рисунок на с. 691).

8.2.5.5. Горелки "моноблок"

На рисунке с. 691 представлена особая горелка, называемая "моноблок", часто используемая на котлах, которая включает в одном корпусе вентилятор, последовательность кранов, осуществляющих регулирование и безопасность, также как и головку сгорания.

8.2.6. Горелки с особенностями в работе

Развитие новой техники использования газа требует создания горелок, создающих пламя, имеющего особые определенные свойства. Горелка не только источник тепла, но также специфическое средство процесса.

Газ Воздух

ПРОТИВОВРАЩЕНИЕ ВОЗДУХА (газ низкого давления)

КОНТРВРАЩЕНИЕ ВОЗДУХ-ГАЗ (газ вьюокого давления)

Горелки с истечением контрвращением.

8.2.6.1. Авторекуперативные горелки

1 - нагнетатель воздуха: 2 - электроматктный затвор; 3 -нагнетатель газа; 4 - защитный капот; 5 - зонд ионизации; 6 -дефлектор; 7 - мотор; в - поступление газа; 9 -првдохранитвлльнов устройство; 10 - электроды зажигания; 11 -камера смешения; 12-вентилятор; 13-трансформатор зажигания.

Горелка -моноблок.

три сложности: соответствие температуры и состава продуктов сгорания, размеры рекуператора, необходимость транспорта подогретого воздуха к горелкам.

Для установок слабой и средней мощности (до 500 кВт) можно использовать горелки-авторекуператоры (см. рисунок ниже).

При совмещении с горелкой рекуператоры стараются осуществить максимальную компактность. Это ведет к установке системы отвода продуктов сгорания, связанной с регулированием давления в печи для подачи входного воздуха или выхода мешающих продуктов сгорания.

Рекуперация может быть осуществлена в два зтапа: горелка в зтом случае называется "горелка с двойной рекуперацией. Она может быть реализована при очень высокой температуре (до 1400 °С) с помощью керамического рекуператора; горелка в зтом случае называется "регенеративная горел-

Подогрев воздуха горения - средство повышения температуры горения. Вблизи условий стехио-метрического горения, повышение температуры воздуха на ЮО°С соответствует повышению на 50°С температуры горения.

Предварительный подогрев воздуха обычно осуществлявтся путем использования значительного тепла продуктов сгорания на выходе из печи, особенно установок высокой температуры. Такая операция значительно повышает коэффициент полезного действия устгшовки, если только зто возможно (отсутствие агрессивных компонентов в продуктах сгорания). Например, снижение температуры продуктов сгорания с 1 lOOC до бООС соответствует удвоению КПД.

Установка рекуператоров в дымоходах часто практикуется на мощных установках. Встречаются

ПРОДУКТЫ СГОРАНИЯ

труб* Вентури

=5) С

Горелка -ааторекуператор.

ка", по аналогии с технологией рекуперации, применяемой на мартенах и печах плавки стекла.

8.2.6.2. Радиантные горелки

Горелка называется радиантной", если болыиая часть тепла передается к нагреваемому продукту в соответствии с законами передачи лучистой энергии. Это осуществляется путем использования поверхностей из отражающих материалов, нагреваемых в процессе сгорания, служащих для передачи лучей в процессе переноса тепла.

8.2.6.2.1. Основные характеристики идеальной горелки

Идеальной радиантной горелкой считается горелка, в которой:

- теплообмен между продуктами сгорания и поверхностью идеальный;

- показатель излучения поверхности соотввтствует показателю черного тела;

- потери теплопроводности равны нулю.

В этих условиях, для одинаковой мощности, температура поверхности и потери с продуктами сгорания будут наименьшими.

Коэффициент теплопередачи радиации л - это отношение количества тепла, передаваемого в полупространстве за счет радиации к мощности горелки, выраженной в P.C.I.

Когда потери за счет теплопроводности малы или пренебрежимо малы (что соответствует случаю радиационной горелки, горючее в которую поступает через заднюю часть), отдача тепла излучением есть разница между единицей и потерями с уходящими газами. Для каждой температуры радиационной поверхности можно определить предельный коэффициент теплопередачи, который соответствует коэффициенту идеальной радиационной горелки.

Коэффициент теплопередачи радиацией тем выше, чем ниже температура уходящих продуктов сгорания. Он обратно пропорционален удельной мощности, развиваемой поверхностью.

На рис. 8.26 для идеальной горелки дается изменение коэффициента радиации и температуры поверхности в зависимости от удельной мощности поверхности и различной температуры окружающей среды при ствхиомвтрическом горении.

Заметим, что это горелка малой поверхностной мощности, которая имеет повышенный коэффициент радиации, т.е. используется при малых температурах.

очень сильно: температура равноеесия очень тонко: КПД радиации

01ружа10115ят

СТЕХИОМЕТРИЧЕСКОЕ ГОРЕНИЕ

Поверхностная мощность, кВт/м (P.C.I.)

Радиационная идеальная горелка: температура равновесия и КПД радиации в зависимости от поверхностной мощности и окружающей температуры.