Способы сжигания газа и газогорелочные устройства

Для протекания процесса горения газа должны быть созданы определенные условия:

1. К сгораемому газу необходимо в достаточном количестве подвести воздух (предварительно перемешав их);

2. Состав газовоздушной смеси должен быть правильно подобран;

3. Должен быть создан источник воспламенения;

4. Необходимо создать условия для стабилизации фронта воспламенения, то есть определенный температурный уровень.

Горение –процесс быстрого высоко – температурного окисления, когда во фронте пламени концентрация топлива и окислителя резко падает, а концентрация продуктов сгорания и температура резко повышаются.

Для того, чтобы могли протекать реакции горения, необходимо создать условия для воспламенения смеси топлива и окислителя. Воспламенение может быть самопроизвольным и вынужденным.

Самовоспламенение –прогрессирующее самоускорение химических реакций, в результате которого медленно протекающий процесс достигает больших скоростей и на завершающей стадии протекает мгновенно.

Вынужденное воспламенение (зажигание)-вызвано внесением в смесь источника теплоты, температура которого выше выше ее температуры воспламенения.

Газовоздушные смеси воспламеняются только в том случае, когда содержание газа в воздухе находится в определенных пределах. При незначительном содержании газа количество теплоты, выделившейся при горении, недостаточно для доведения соседних слоев смеси до температуры воспламенения, т.е. для распространения пламени. То же происходит при слишком большом содержании газа в газовоздушной смеси. Недостаток кислорода воздуха, идущего на горение, приводит к понижению температурного уровня, в результате чего соседние слои не нагреваются до температуры воспламенения.

Осуществление выбранного способа сжигания газа требует применения соответствующих горелочных устройств.

Газогорелочные устройствапредназначены для подачи к месту горения определенного количества газа и воздуха , для создания условий их перемешивания и воспламенения. Кроме того, горелка должна обеспечивать стабилизацию факела.

Газовые горелки должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Они должны обеспечивать полное сжигание газа при минимальном избытке воздуха.

2. Горелки должны работать устойчиво (без отрыва пламени).

3. Конструкции и компановка горелки должны полностью предохранять ее детали от перегрева и обгорания.

4. Потери напора в них по воздушному и газовому трактам должны быть минимальными.

5. Горелки должны быть просты в изготовлении, надежны и безопасны в эксплуатации, удобны для осмотра и ремонта.

На рис.2. приведена схема газовой инжекционной горелки частичного предварительного смешения.

Рис. 2. Схема инжекционной горелки:

1 – газовое сопло; 2 – инжектор; 3 – горло; 4 – диффузор; 5 – насадок; 6 – воздухорегулировочная шайба.

Горелка работает так: струя газа, выходящая из сопла, подсасывает воздух из окружающей среды в объемах 40-60% от необходимого для горения (первичный воздух). Вторичный воздух в объеме 60-40% поступает к горящему факелу за счет диффузии.

Особенность этой горелки - простота и надежность конструкции, отсутствие устройств для принудительной подачи воздуха, устойчивость горения.

На рис. 3. представлена горелка инжекционного типа, используемая в газовых бытовых плитах.

Рис. 3.

1-рассекатель пламени; 2- корпус горелки; 3- регулятор первичного воздуха; 4- запорный кран; 5- подводка газа; 6- сопло с отверстием для подачи газа.