Dujų degimo produktai ir degimo proceso kontrolė. Visiškas ir nepilnas dujų degimas

Gamtinės dujos šiandien yra plačiausiai naudojamas kuras. Gamtinės dujos vadinamos gamtinėmis dujomis, nes jos išgaunamos iš pačių Žemės gelmių.

Dujų degimo procesas yra cheminė reakcija, kurios metu vyksta sąveika gamtinių dujų su deguonimi ore.

Dujiniame kure yra degioji dalis ir nedegioji dalis.

Pagrindinis degusis gamtinių dujų komponentas yra metanas – CH4. Jo kiekis gamtinėse dujose siekia 98%. Metanas yra bekvapis, beskonis ir netoksiškas. Jo degumo riba yra nuo 5 iki 15%. Būtent šios savybės leido naudoti gamtines dujas kaip vieną iš pagrindinių kuro rūšių. Metano koncentracija yra daugiau nei 10% pavojinga gyvybei, todėl dėl deguonies trūkumo gali uždusti.

Norint aptikti dujų nuotėkį, dujos yra odoruojamos, kitaip tariant, pridedama stipriai kvepianti medžiaga (etilmerkaptanas). Tokiu atveju dujas galima aptikti jau esant 1 proc.

Be metano, gamtinėse dujose gali būti degiųjų dujų, tokių kaip propanas, butanas ir etanas.

Norint užtikrinti kokybišką dujų degimą, į degimo zoną reikia tiekti oro pakankamais kiekiais ir pasiekti gerą dujų susimaišymą su oru. Optimalus santykis yra 1: 10. Tai yra, dešimt oro dalių patenka į vieną dujų dalį. Be to, būtina sukurti būtiną temperatūros režimas. Kad dujos užsidegtų, jos turi būti pakaitintos iki užsiliepsnojimo temperatūros ir ateityje temperatūra neturi nukristi žemiau užsidegimo temperatūros.

Būtina organizuoti degimo produktų pašalinimą į atmosferą.

Visiškas sudegimas pasiekiamas, jei į atmosferą išmetamuose degimo produktuose nėra degiųjų medžiagų. Šiuo atveju anglis ir vandenilis susijungia ir sudaro anglies dioksidą bei vandens garus.

Vizualiai, visiškai sudegus, liepsna yra šviesiai mėlyna arba melsvai violetinė.

Visiškas dujų deginimas.

metanas + deguonis = anglies dioksidas + vanduo

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O

Be šių dujų, su degiomis dujomis į atmosferą patenka azotas ir likęs deguonis. N 2 + O 2

Jei dujos nesudega iki galo, į atmosferą išmetamos degiosios medžiagos - smalkės, vandenilis, suodžiai.

Nevisiškas dujų degimas atsiranda dėl nepakankamo oro. Tuo pačiu metu liepsnoje vizualiai atsiranda suodžių liežuvėliai.

Nevisiško dujų degimo pavojus yra tas, kad anglies monoksidas gali apsinuodyti katilinės personalu. 0,01–0,02% CO kiekis ore gali sukelti lengvą apsinuodijimą. Didesnė koncentracija gali sukelti sunkų apsinuodijimą ir mirtį.

Susidarę suodžiai nusėda ant katilų sienelių, todėl pablogėja šilumos perdavimas aušinimo skysčiui, o tai mažina katilinės efektyvumą. Suodžiai praleidžia šilumą 200 kartų blogiau nei metanas.

Teoriškai 1m3 dujų sudeginti reikia 9m3 oro. Realiomis sąlygomis reikia daugiau oro.

Tai yra, reikalingas perteklinis oro kiekis. Ši reikšmė, žymima alfa, parodo, kiek kartų sunaudojama daugiau oro nei teoriškai reikia.

Alfa koeficientas priklauso nuo konkretaus degiklio tipo ir dažniausiai nurodomas degiklio pase arba pagal eksploataciją pateikusios organizacijos rekomendacijas.

Padidėjus skaičiui oro perteklius didesni nei rekomenduojama, šilumos nuostoliai didėja. Žymiai padidėjus oro kiekiui, gali įvykti liepsnos atsiskyrimas, sukeldamas avarinę situaciją. Jei oro kiekis yra mažesnis nei rekomenduojama, degimas bus nepilnas, todėl kyla pavojus apsinuodyti katilinės personalui.

Siekiant tiksliau kontroliuoti kuro degimo kokybę, yra prietaisai - dujų analizatoriai, matuojantys tam tikrų medžiagų kiekį išmetamųjų dujų sudėtyje.

Dujų analizatoriai gali būti tiekiami su katilais. Jei jų nėra, atitinkamus matavimus atlieka eksploatuojanti organizacija nešiojamieji dujų analizatoriai. Sudaromas režimo žemėlapis, kuriame nustatomi būtini valdymo parametrai. Jų laikydamiesi galite užtikrinti normalų visišką kuro degimą.

Pagrindiniai kuro degimo valdymo parametrai yra šie:

• į degiklius tiekiamo dujų ir oro santykis.

• oro pertekliaus santykis.

• įtrūkimas krosnyje.

• Katilo naudingumo koeficientas.

Tuo pačiu katilo naudingumo koeficientas reiškia naudingos šilumos santykį su bendros sunaudotos šilumos verte.

Oro sudėtis

Dujų pavadinimas	Cheminis elementas	Turinys ore
Azotas	N2	78 %
Deguonis	O2	21 %
Argonas	Ar	1 %
Anglies dvideginis	CO2	0.03 %
Helis	Jis	mažiau nei 0,001 %
Vandenilis	H2	mažiau nei 0,001 %
Neoninis	Ne	mažiau nei 0,001 %
Metanas	CH4	mažiau nei 0,001 %
Kriptonas	kr	mažiau nei 0,001 %
Ksenonas	Xe	mažiau nei 0,001 %

antropotoksinai;

Polimerinių medžiagų naikinimo produktai;

Medžiagos, patenkančios į patalpą su užterštu atmosferos oru;

Iš polimerinių medžiagų išsiskiriančios cheminės medžiagos net ir nedideliais kiekiais gali smarkiai sutrikdyti gyvo organizmo būklę, pavyzdžiui, esant alerginei polimerinių medžiagų sąlyčiai.

Lakiųjų medžiagų išsiskyrimo intensyvumas priklauso nuo polimerinių medžiagų eksploatavimo sąlygų – temperatūros, drėgmės, oro mainų greičio, veikimo laiko.

Nustatyta tiesioginė oro aplinkos cheminės taršos lygio priklausomybė nuo bendro patalpų prisotinimo. polimerinės medžiagos.

Augantis organizmas yra jautresnis lakiųjų polimerinių medžiagų komponentų poveikiui. Padidėjęs pacientų jautrumas poveikiui cheminių medžiagų išsiskiria iš plastikų, palyginti su sveikais. Tyrimai parodė, kad patalpose, kuriose yra daug polimerų, gyventojų jautrumas alergijai, peršalimui, neurastenijai, vegetacinei distonijai ir hipertenzijai buvo didesnis nei patalpose, kuriose polimerinės medžiagos buvo naudojamos mažesniais kiekiais.

Siekiant užtikrinti polimerinių medžiagų naudojimo saugumą, priimta, kad iš polimerų išsiskiriančių lakiųjų medžiagų koncentracijos gyvenamuosiuose ir visuomeniniuose pastatuose neviršytų jų DLK, nustatytų atmosferos orui, o bendras kelių medžiagų aptiktų koncentracijų santykis su jų MPC neturėtų viršyti vieno. Prevenciniais tikslais sanitarinė priežiūra polimerinėms medžiagoms ir iš jų pagamintiems gaminiams buvo pasiūlyta apriboti išsiskyrimą kenksmingų medžiagų in aplinką arba gamybos etape, arba netrukus po to, kai gamintojai juos išleido. Dabar patvirtinti leistini maždaug 100 cheminių medžiagų kiekiai, išsiskiriantys iš polimerinių medžiagų.

IN moderni statyba ryškėja chemizavimo tendencija technologiniai procesai ir naudoti kaip įvairių medžiagų, pirmiausia betono ir gelžbetonio, mišinius. Higienos požiūriu svarbu atsižvelgti į neigiamą statybinėse medžiagose esančių cheminių priedų poveikį dėl nuodingų medžiagų išsiskyrimo.

Ne mažiau galingas vidinis patalpų aplinkos taršos šaltinis žmonių atliekų produktai antropotoksinai. Nustatyta, kad gyvenimo procese žmogus išleidžia apie 400 cheminiai junginiai.

Tyrimai parodė, kad nevėdinamų patalpų oro aplinka blogėja proporcingai žmonių skaičiui ir patalpoje praleidžiamam laikui. Patalpų oro cheminė analizė leido identifikuoti nemažai jose esančių toksinių medžiagų, kurių pasiskirstymas pagal pavojingumo klases yra toks: dimetilaminas, vandenilio sulfidas, azoto dioksidas, etileno oksidas, benzenas (antra pavojingumo klasė yra labai pavojinga). medžiagos); acto rūgštis, fenolis, metilstirenas, toluenas, metanolis, vinilo acetatas (trečioji pavojingumo klasė – mažai pavojingos medžiagos). Penktadalis nustatytų antropotoksinų yra priskiriami labai pavojingoms medžiagoms. Tuo pačiu metu buvo nustatyta, kad nevėdinamoje patalpoje dimetilamino ir sieros vandenilio koncentracijos viršijo atmosferos oro MPC. Tokių medžiagų kaip anglies dioksidas, anglies monoksidas ir amoniakas koncentracijos taip pat viršijo DLK arba buvo jų lygio. Likusios medžiagos, nors ir sudarė dešimtąsias ir mažesnes MPK dalis, kartu paėmus liudijo nepalankią oro aplinką, nes net dviejų keturių valandų buvimas tokiomis sąlygomis neigiamai atsiliepė tiriamųjų protinei veiklai.

Dujofikuotų patalpų oro aplinkos tyrimas parodė, kad per valandą patalpų ore degant dujoms medžiagų koncentracija buvo (mg / m 3): anglies monoksido - vidutiniškai 15, formaldehido - 0,037, azoto oksido - 0,62. , azoto dioksidas - 0,44, benzenas - 0,07. Oro temperatūra patalpoje degant dujoms pakilo 3-6 °C, drėgmė padidėjo 10-15%. Be to, didelės cheminių junginių koncentracijos buvo pastebėtos ne tik virtuvėje, bet ir buto gyvenamosiose patalpose. Išjungus dujinius prietaisus, anglies monoksido ir kitų chemikalų kiekis ore sumažėjo, tačiau kartais negrįžta į pradines vertes net po 1,5-2,5 valandos.

Tiriant buitinių dujų degimo produktų poveikį žmogaus išoriniam kvėpavimui, nustatytas kvėpavimo sistemos apkrovos padidėjimas ir centrinės nervų sistemos funkcinės būklės pasikeitimas.

Vienas iš labiausiai paplitusių patalpų oro taršos šaltinių yra rūkymas. Spektrometrinė tabako dūmais užteršto oro analizė atskleidė 186 cheminius junginius. Nepakankamai vėdinamose patalpose oro užterštumas rūkymo produktais gali siekti 60-90 proc.

Tiriant komponentų poveikį tabako dūmų nerūkantiems (pasyvus rūkymas) tiriamieji patyrė akių gleivinės sudirginimą, padidėjusį karboksihemoglobino kiekį kraujyje, padažnėjusį širdies susitraukimų dažnį, padidėjusį jo lygį. kraujo spaudimas. Šiuo būdu, pagrindiniai taršos šaltiniai Patalpų oro aplinką sąlyginai galima suskirstyti į keturias grupes:

Vidinių taršos šaltinių reikšmė skirtingų tipų pastatuose yra nevienoda. IN administraciniai pastatai bendrosios taršos lygis labiausiai koreliuoja su patalpų prisotinimu polimerinėmis medžiagomis (R = 0,75), uždaruose sporto objektuose cheminės taršos lygis geriausiai koreliuoja su žmonių skaičiumi juose (R = 0,75). Dėl gyvenamieji pastatai Koreliacijos tarp cheminės taršos lygio tiek su patalpų prisotinimu polimerinėmis medžiagomis, tiek su žmonių skaičiumi patalpose sandarumas yra maždaug vienodas.

Cheminė gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų oro aplinkos tarša tam tikromis sąlygomis (prastas vėdinimas, per didelis patalpų prisotinimas polimerinėmis medžiagomis, didelės žmonių minios ir kt.) gali pasiekti tokį lygį, kad Neigiama įtaka apie bendrą žmogaus organizmo būklę.

IN pastaraisiais metais PSO duomenimis, pranešimų apie vadinamojo sergančio pastato sindromą labai padaugėjo. Aprašyti tokiuose pastatuose gyvenančių ar dirbančių žmonių sveikatos pablogėjimo simptomai yra labai įvairūs, tačiau jie taip pat turi nemažai bendrų bruožų būtent: galvos skausmai, protinis nuovargis, padažnėjęs oru plintančių infekcijų ir peršalimo, akių, nosies, ryklės gleivinės dirginimas, gleivinių ir odos sausumo pojūtis, pykinimas, galvos svaigimas.

Pirmoji kategorija - laikinai „sergančių“ pastatų- apima naujai pastatytus arba neseniai renovuotus pastatus, kuriuose šių simptomų pasireiškimo intensyvumas laikui bėgant silpnėja ir daugeliu atvejų visiškai išnyksta maždaug po šešių mėnesių. Simptomų pasireiškimo sunkumo sumažėjimas gali būti susijęs su lakiųjų komponentų, esančių statybinėse medžiagose, dažuose ir kt., emisijos modeliais.

Antrosios kategorijos pastatuose - nuolat "serga" aprašyti simptomai stebimi daugelį metų ir net didelė pramoginė veikla gali neturėti poveikio. Paprastai sunku rasti šios situacijos paaiškinimą, nepaisant kruopštaus oro sudėties, darbo tyrimo vėdinimo sistema ir pastato projektavimo ypatumai.

Pažymėtina, kad ne visada įmanoma nustatyti tiesioginį ryšį tarp patalpų oro aplinkos būklės ir visuomenės sveikatos būklės.

Tačiau optimalios oro aplinkos užtikrinimas gyvenamuosiuose ir visuomeniniuose pastatuose yra svarbi higienos ir inžinerinė problema. Pagrindinė grandis sprendžiant šią problemą yra patalpų oro mainai, užtikrinantys reikiamus oro aplinkos parametrus. Projektuojant oro kondicionavimo sistemas gyvenamuosiuose ir visuomeniniuose pastatuose, skaičiuojamas reikalingas oro tiekimo greitis, kurio pakaktų žmogaus šilumos ir drėgmės emisijai, iškvepiamam anglies dvideginiui pasisavinti, o rūkymui skirtose patalpose atsižvelgiama ir į poreikį pašalinti tabako dūmus. atsižvelgti.

Be reguliuojamo tiekiamo oro kiekio ir jo cheminė sudėtis žinoma vertė siekiant užtikrinti oro komfortą patalpose, turi elektrinę oro aplinkos charakteristiką. Pastarąjį lemia patalpų joninis režimas, t.y., teigiamos ir neigiamos oro jonizacijos lygis. Neigiama įtaka tiek nepakankama, tiek per didelė oro jonizacija turi įtakos organizmui.

Gyvenimas vietovėse, kuriose neigiamų oro jonų kiekis yra 1000–2000 1 ml oro, teigiamai veikia gyventojų sveikatą.

Dėl žmonių buvimo patalpose sumažėja lengvųjų oro jonų kiekis. Tuo pačiu intensyviau keičiasi oro jonizacija, kuo daugiau žmonių patalpoje ir tuo mažesnis jos plotas.

Šviesių jonų skaičiaus sumažėjimas yra susijęs su oro gaivinančių savybių praradimu, sumažėjusiu fiziologiniu ir cheminiu aktyvumu, o tai neigiamai veikia žmogaus organizmą ir sukelia skundų užgulimu bei „deguonies trūkumu“. Todėl ypač įdomūs yra patalpų oro dejonizacijos ir dirbtinės jonizacijos procesai, kurie, žinoma, turi turėti higieninį reguliavimą.

Reikia pabrėžti, kad dirbtinė patalpų oro jonizacija be pakankamo oro tiekimo sąlygomis didelė drėgmė o oro dulkėtumas neišvengiamai didina sunkiųjų jonų skaičių. Be to, jonizuojant dulkėtam orui, labai padidėja dulkių sulaikymo kvėpavimo takuose procentas (elektros krūvius nešiojančių dulkių žmogaus kvėpavimo takuose sulaikoma daug daugiau nei neutralių dulkių).

Vadinasi, dirbtinė oro jonizacija nėra universali panacėja norint pagerinti patalpų orą. Negerinant visų higieninių oro aplinkos parametrų, dirbtinė jonizacija ne tik nepagerina žmogaus gyvenimo sąlygų, bet, priešingai, gali turėti neigiamą poveikį.

Optimali bendra šviesos jonų koncentracija yra 3 x 10, o minimali reikalinga 5 x 10 1 cm 3. Šios rekomendacijos buvo dabartinio pagrindo Rusijos Federacija gamybinėse ir visuomeninėse patalpose leistinų oro jonizacijos lygių sanitarinės ir higienos normos (6.1 lentelė).

Gamtinių dujų deginimas yra sudėtingas fizinis ir cheminis procesas, kai jo degiosios sudedamosios dalys sąveikauja su oksidatoriumi, o kuro cheminė energija paverčiama šiluma. Degimas gali būti visiškas arba neišsamus. Kai dujos sumaišomos su oru, temperatūra krosnyje yra pakankamai aukšta degimui, kuras ir oras tiekiami nuolat, vykdomas visiškas kuro degimas. Nevisiškas kuras sudega, kai nesilaikoma šių taisyklių, dėl to mažiau išsiskiria šilumos (CO), vandenilio (H2), metano (CH4), dėl to ant kaitinamų paviršių nusėda suodžiai, pablogėja šilumos perdavimas ir didėja. šilumos nuostoliai, o tai savo ruožtu lemia pernelyg didelį kuro suvartojimą ir katilo efektyvumo sumažėjimą bei atitinkamai oro taršą.

Oro pertekliaus santykis priklauso nuo dujų degiklio ir krosnies konstrukcijos. Oro pertekliaus koeficientas turi būti ne mažesnis kaip 1, antraip dujos gali nesudegti iki galo. Taip pat padidinus oro pertekliaus koeficientą, dėl didelių šilumos nuostolių su išmetamosiomis dujomis sumažėja šilumą naudojančio įrenginio efektyvumas.

Degimo užbaigtumas nustatomas naudojant dujų analizatorių ir pagal spalvą bei kvapą.

Visiškas dujų deginimas. metanas + deguonis \u003d anglies dioksidas + vanduo CH4 + 2O2 \u003d CO2 + 2H2O Be šių dujų, azotas ir likęs deguonis į atmosferą patenka su degiosiomis dujomis. N2 + O2 Jei dujos degina ne iki galo, tai į atmosferą išmetamos degiosios medžiagos - anglies monoksidas, vandenilis, suodžiai.CO + H + C

Nevisiškas dujų degimas atsiranda dėl nepakankamo oro. Tuo pačiu metu liepsnoje vizualiai atsiranda suodžių liežuvėliai.Nevisiško dujų degimo pavojus yra tas, kad anglies monoksidas gali apsinuodyti katilinės personalą. 0,01–0,02% CO kiekis ore gali sukelti lengvą apsinuodijimą. Didesnė koncentracija gali sukelti sunkų apsinuodijimą ir mirtį, susidarę suodžiai nusėda ant katilų sienelių, taip pablogindami šilumos perdavimą aušinimo skysčiui ir sumažindami katilinės efektyvumą. Suodžiai praleidžia šilumą 200 kartų prasčiau nei metanas.Teoriškai 1 m3 dujų sudeginti reikia 9 m3 oro. Realiomis sąlygomis reikia daugiau oro. Tai yra, reikalingas perteklinis oro kiekis. Ši reikšmė, žymima alfa, parodo, kiek kartų sunaudojama daugiau oro nei teoriškai būtina.Alfa koeficientas priklauso nuo konkretaus degiklio tipo ir dažniausiai yra nurodytas degiklio pase arba vadovaujantis eksploataciją paduodančios organizacijos rekomendacijomis. Padidėjus oro pertekliaus kiekiui virš rekomenduojamo, šilumos nuostoliai didėja. Žymiai padidėjus oro kiekiui, gali įvykti liepsnos atsiskyrimas, sukeldamas avarinę situaciją. Jei oro kiekis yra mažesnis nei rekomenduojama, degimas bus nepilnas, todėl kyla pavojus apsinuodyti katilinės personalui.

Degimas yra reakcija, kurios metu kuro cheminė energija paverčiama šiluma.

Degimas gali būti visiškas arba neišsamus. Visiškas degimas įvyksta esant pakankamai deguonies. Jo trūkumas sukelia nepilną degimą, kurio metu išsiskiria mažiau šilumos nei visiškai degant, ir anglies monoksidą (CO), kuris yra nuodingas aptarnaujantis personalas, susidaro suodžiai, kurie nusėda ant katilo kaitinimo paviršiaus ir padidina šilumos nuostolius, o tai lemia perteklines kuro sąnaudas ir efektyvumo mažėjimą. katilas, oro tarša.

1 m 3 metano sudeginti reikia 10 m 3 oro, kuriame yra 2 m 3 deguonies. Norint visiškai sudeginti gamtines dujas, oras tiekiamas į krosnį su nedideliu pertekliumi. Faktiškai sunaudoto oro tūrio V d ir teoriškai būtino V t santykis vadinamas oro pertekliaus koeficientu a = V d / V t. Šis rodiklis priklauso nuo dujinio degiklio ir krosnies konstrukcijos: kuo jie tobulesni, tuo mažiau a. Būtina užtikrinti, kad oro pertekliaus koeficientas būtų ne mažesnis kaip 1, nes tai lemia nevisišką dujų degimą. Padidėjęs oro pertekliaus santykis sumažina efektyvumą. katilo mazgas.

Kuro degimo užbaigtumą galima nustatyti naudojant dujų analizatorių ir vizualiai – pagal liepsnos spalvą ir pobūdį: skaidri melsva – pilnas degimas;

raudona arba geltona - neužbaigtas degimas.

Greitis, kuriuo degimo zona juda statmena pačiai zonai kryptimi, vadinamas liepsnos plitimo greičiu. Liepsnos plitimo greitis apibūdina dujų ir oro mišinio įkaitinimo iki užsidegimo temperatūros greitį. Didžiausią plitimo greitį turi vandenilio, vandens dujų liepsna (3 m/s), mažiausia – gamtinių dujų ir propano-butano mišinio liepsna. Didelis liepsnos plitimo greitis palankiai veikia dujų degimo užbaigtumą, o mažas, atvirkščiai, yra viena iš nepilno dujų degimo priežasčių. Liepsnos plitimo greitis padidėja, kai vietoj dujų ir oro mišinio naudojamas dujų ir deguonies mišinys.

Degimas kontroliuojamas didinant oro tiekimą į katilo krosnį arba mažinant dujų tiekimą. Šiam procesui naudojamas pirminis (susimaišo su dujomis degiklyje – prieš degimą) ir antrinis (degimo metu jungiasi su dujų arba dujų-oro mišiniu katilo krosnyje) oras.

Katiluose su difuziniais degikliais (be priverstinio oro padavimo) antrinis oras, veikiamas vakuumo, patenka į krosnį per orapūtės dureles.

Katiluose su įpurškimo degikliais: pirminis oras patenka į degiklį dėl įpurškimo ir yra reguliuojamas reguliavimo poveržle, o antrinis oras patenka į degiklį per orapūtės dureles.

Katiluose su maišymo degikliais pirminis ir antrinis oras į degiklį tiekiamas ventiliatoriumi ir valdomas oro sklendėmis.

Santykio tarp dujų ir oro mišinio greičio degiklio išėjimo angoje ir liepsnos plitimo greičio pažeidimas lemia, kad liepsna atsiskiria arba viršija degiklius.

Jei dujų ir oro mišinio greitis degiklio išėjimo angoje didesnis už liepsnos plitimo greitį – atsiskyrimas, o jei mažesnis – paslydimas.

Liepsnai nutrūkus ir pliūptelėjus, eksploatuojantis personalas privalo užgesinti katilą, išvėdinti krosnį ir dujotiekius, iš naujo užkurti katilą.

K kategorija: Dujų tiekimas

Dujų degimo procesas

Pagrindinė dujų degimo sąlyga yra deguonies (taigi ir oro) buvimas. Be oro, dujų degimas neįmanomas. Dujų degimo procese vyksta cheminė deguonies derinio ore ir kuro anglies ir vandenilio reakcija. Reakcija vyksta išsiskiriant šilumai, šviesai, taip pat anglies dioksidui ir vandens garams.

Priklausomai nuo oro kiekio, dalyvaujančio dujų degimo procese, vyksta visiškas arba nepilnas degimas.

Esant pakankamam oro tiekimui, įvyksta visiškas dujų degimas, dėl kurio jų degimo produktuose yra nedegių dujų: anglies dioksido CO2, azoto N2, vandens garų H20. Daugiausia (pagal tūrį) yra azoto degimo produktuose - 69,3-74%.

Norint visiškai sudeginti dujas, taip pat būtina, kad jos susimaišytų su oru tam tikrais kiekiais (kiekvienoms dujoms). Kuo didesnis dujų kaloringumas, tuo daugiau didelis kiekis oro. Taigi 1 m3 gamtinių dujų deginimui reikia apie 10 m3 oro, dirbtinio – apie 5 m3, mišraus – apie 8,5 m3.

Esant nepakankamam oro tiekimui, nevisiškai sudega dujos arba įvyksta cheminis degiųjų medžiagų perdegimas. sudedamosios dalys; degimo produktuose atsiranda degiųjų dujų – anglies monoksido CO, metano CH4 ir vandenilio H2

Nevisiškai degant dujoms, ilgas, dūminis, šviečiantis, nepermatomas, geltona spalva deglas.

Taigi, oro trūkumas lemia nevisišką dujų degimą, o oro perteklius lemia per didelį liepsnos temperatūros atšalimą. Gamtinių dujų užsidegimo temperatūra yra 530 °C, kokso - 640 °C, mišrių - 600 °C. Be to, esant dideliam oro pertekliui, dujos taip pat nevisiškai sudega. Šiuo atveju degiklio galas yra gelsvas, nevisiškai skaidrus, su neryškia melsvai žalia šerdimi; liepsna nestabili ir atitrūksta nuo degiklio.

Ryžiai. 1. Dujų liepsna i - be išankstinio dujų maišymo su oru; b -su daline ankstesne. patikimas dujų maišymas su oru; c - iš anksto visiškai sumaišius dujas su oru; 1 - vidinė tamsi zona; 2 - dūminis šviečiantis kūgis; 3 - degantis sluoksnis; 4 - degimo produktai

Pirmuoju atveju (1a pav.) degiklis yra ilgas ir susideda iš trijų zonų. IN atmosferos oras dega grynos dujos. Pirmoje vidinėje tamsioje zonoje dujos nedega: nesusimaišo su atmosferos deguonimi ir nekaitinamos iki užsidegimo temperatūros. Į antrąją zoną oro patenka nepakankamai: jį atitolina degantis sluoksnis, todėl negali gerai susimaišyti su dujomis. Tai liudija ryškiai šviečianti, šviesiai geltona dūminė liepsnos spalva. Trečioje zonoje pakankamai daug patenka oro, kurio deguonis gerai susimaišo su dujomis, dujos dega melsva spalva.

Šiuo metodu dujos ir oras į krosnį tiekiami atskirai. Krosnyje vyksta ne tik dujų-oro mišinio degimas, bet ir mišinio ruošimo procesas. Šis dujų deginimo būdas plačiai naudojamas pramonės įmonėse.

Antruoju atveju (1.6 pav.) dujos degina daug geriau. Dėl dalinio išankstinio dujų sumaišymo su oru paruoštas dujų ir oro mišinys patenka į degimo zoną. Liepsna tampa trumpesnė, nešviečianti, turi dvi zonas – vidinę ir išorinę.

Dujų ir oro mišinys vidinėje zonoje nedega, nes nebuvo įkaitintas iki užsidegimo temperatūros. Išorinėje zonoje dega dujų ir oro mišinys, o viršutinėje zonos dalyje smarkiai pakyla temperatūra.

Iš dalies sumaišius dujas su oru, šiuo atveju visiškas dujų sudegimas įvyksta tik papildomai tiekiant orą į degiklį. Dujų degimo procese oras tiekiamas du kartus: pirmą kartą - prieš patenkant į krosnį (pirminis oras), antrą kartą - tiesiai į krosnį (antrinis oras). Šis dujų deginimo būdas yra įrenginio pagrindas dujų degikliai dėl Buitinė technika ir šildymo katilai.

Trečiuoju atveju degiklis žymiai sutrumpėja ir dujos sudega pilniau, nes anksčiau buvo paruoštas dujų ir oro mišinys. Dujų degimo užbaigtumą rodo trumpas permatomas mėlynas degiklis (degimas be liepsnos), kuris naudojamas prietaisuose. infraraudonoji spinduliuotė su dujiniu šildymu.

- Dujų degimo procesas