Gāzes sadegšanas produkti un degšanas procesa kontrole. Gāzes pilnīga un nepilnīga sadegšana

Dabasgāze mūsdienās ir visplašāk izmantotais kurināmais. Dabasgāzi sauc par dabasgāzi, jo to iegūst no pašām Zemes zarnām.

Gāzes sadegšanas process ir ķīmiska reakcija, kurā notiek mijiedarbība dabasgāze ar skābekli gaisā.

Gāzveida degvielā ir degoša daļa un nedegoša daļa.

Dabasgāzes galvenā degošā sastāvdaļa ir metāns - CH4. Tā saturs dabasgāzē sasniedz 98%. Metāns ir bez smaržas, garšas un netoksisks. Tās uzliesmojamības robeža ir no 5 līdz 15%. Tieši šīs īpašības ļāva dabasgāzi izmantot kā vienu no galvenajiem kurināmā veidiem. Metāna koncentrācija ir vairāk nekā 10% bīstama dzīvībai, tāpēc skābekļa trūkuma dēļ var rasties nosmakšana.

Lai atklātu gāzes noplūdi, gāzi pakļauj odorizācijai, citiem vārdiem sakot, pievieno vielu ar spēcīgu smaržu (etilmerkaptānu). Šajā gadījumā gāzi var noteikt jau 1% koncentrācijā.

Papildus metānam dabasgāzē var būt tādas degošas gāzes kā propāns, butāns un etāns.

Lai nodrošinātu kvalitatīvu gāzes sadegšanu, degšanas zonā nepieciešams ienest gaisu pietiekamā daudzumā un panākt labu gāzes sajaukšanos ar gaisu. Par optimālu tiek uzskatīta attiecība 1: 10. Tas ir, desmit gaisa daļas nokrīt uz vienu gāzes daļu. Turklāt ir nepieciešams izveidot nepieciešamo temperatūras režīms. Lai gāze aizdegtos, tā jāuzsilda līdz aizdegšanās temperatūrai un turpmāk temperatūra nedrīkst būt zemāka par aizdegšanās temperatūru.

Ir nepieciešams organizēt sadegšanas produktu izvadīšanu atmosfērā.

Pilnīga sadegšana tiek panākta, ja atmosfērā nonākušajos sadegšanas produktos nav degošu vielu. Šajā gadījumā ogleklis un ūdeņradis apvienojas un veido oglekļa dioksīdu un ūdens tvaikus.

Vizuāli ar pilnīgu sadegšanu liesma ir gaiši zila vai zilgani violeta.

Gāzes pilnīga sadegšana.

metāns + skābeklis = oglekļa dioksīds + ūdens

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

Papildus šīm gāzēm atmosfērā kopā ar degošām gāzēm nonāk arī slāpeklis un atlikušais skābeklis. N 2 + O 2

Ja gāzes sadegšana nav pabeigta, tad atmosfērā izdalās degošas vielas - oglekļa monoksīds, ūdeņradis, sodrēji.

Nepilnīga gāzes sadegšana notiek nepietiekama gaisa daudzuma dēļ. Tajā pašā laikā liesmā vizuāli parādās kvēpu mēles.

Nepilnīgas gāzes sadegšanas draudi ir tādi, ka oglekļa monoksīds var izraisīt katlu telpas personāla saindēšanos. CO saturs gaisā 0,01-0,02% var izraisīt vieglu saindēšanos. Augstāka koncentrācija var izraisīt smagu saindēšanos un nāvi.

Iegūtie sodrēji nosēžas uz katlu sienām, tādējādi pasliktinot siltuma pārnesi uz dzesēšanas šķidrumu, kas samazina katlu mājas efektivitāti. Kvēpi vada siltumu 200 reizes sliktāk nekā metāns.

Teorētiski 1m3 gāzes sadedzināšanai nepieciešami 9m3 gaisa. Reālos apstākļos ir nepieciešams vairāk gaisa.

Tas ir, ir nepieciešams pārmērīgs gaisa daudzums. Šī vērtība, kas apzīmēta ar alfa, parāda, cik reižu vairāk gaisa tiek patērēts nekā teorētiski nepieciešams.

Alfa koeficients ir atkarīgs no konkrētā degļa veida un parasti ir norādīts degļa pasē vai saskaņā ar nodevējas organizācijas ieteikumiem.

Ar skaita pieaugumu lieko gaisu lielāks nekā ieteikts, palielinās siltuma zudumi. Ievērojami palielinoties gaisa daudzumam, var rasties liesmas atdalīšanās, radot avārijas situāciju. Ja gaisa daudzums ir mazāks par ieteikto, tad sadegšana būs nepilnīga, tādējādi radot katlu telpas personāla saindēšanās risku.

Lai precīzāk kontrolētu degvielas sadegšanas kvalitāti, ir ierīces - gāzu analizatori, kas mēra noteiktu vielu saturu izplūdes gāzu sastāvā.

Gāzes analizatorus var piegādāt ar apkures katliem. Ja tie nav pieejami, attiecīgos mērījumus veic nodevēja organizācija, izmantojot pārnēsājamie gāzes analizatori. Tiek sastādīta režīma karte, kurā noteikti nepieciešamie kontroles parametri. Ievērojot tos, jūs varat nodrošināt normālu pilnīgu degvielas sadegšanu.

Galvenie degvielas sadegšanas kontroles parametri ir:

• degļiem piegādātās gāzes un gaisa attiecība.

• liekā gaisa attiecība.

• plaisa krāsnī.

• Katla lietderības koeficients.

Tajā pašā laikā katla efektivitāte nozīmē lietderīgā siltuma attiecību pret kopējā patērētā siltuma vērtību.

Gaisa sastāvs

Gāzes nosaukums	Ķīmiskais elements	Saturs gaisā
Slāpeklis	N2	78 %
Skābeklis	O2	21 %
Argons	Ar	1 %
Oglekļa dioksīds	CO2	0.03 %
Hēlijs	Viņš	mazāk nekā 0,001%
Ūdeņradis	H2	mazāk nekā 0,001%
Neona	Ne	mazāk nekā 0,001%
Metāns	CH4	mazāk nekā 0,001%
Kriptons	kr	mazāk nekā 0,001%
Ksenons	Xe	mazāk nekā 0,001%

antropotoksīni;

Polimēru materiālu iznīcināšanas produkti;

Vielas, kas nonāk telpā ar piesārņotu atmosfēras gaisu;

Ķīmiskās vielas, kas izdalās no polimērmateriāliem, pat nelielos daudzumos var radīt būtiskus traucējumus dzīva organisma stāvoklī, piemēram, alerģiskas iedarbības gadījumā uz polimērmateriāliem.

Gaistošo vielu izdalīšanās intensitāte ir atkarīga no polimērmateriālu darbības apstākļiem - temperatūras, mitruma, gaisa apmaiņas ātruma, darbības laika.

Konstatēta gaisa vides ķīmiskā piesārņojuma līmeņa tieša atkarība no telpu kopējā piesātinājuma. polimēru materiāli.

Augošs organisms ir jutīgāks pret polimēru materiālu gaistošo komponentu iedarbību. Paaugstināta pacientu jutība pret sekām ķīmiskās vielas atbrīvoti no plastmasas, salīdzinot ar veseliem. Pētījumi liecina, ka telpās ar augstu polimēru piesātinājumu iedzīvotāju uzņēmība pret alerģijām, saaukstēšanos, neirastēniju, veģetatīvo distoniju un hipertensiju bija augstāka nekā telpās, kur polimēru materiāli tika izmantoti mazākā daudzumā.

Lai nodrošinātu polimēru materiālu lietošanas drošību, ir pieņemts, ka no polimēriem izdalīto gaistošo vielu koncentrācija dzīvojamās un sabiedriskās ēkās nedrīkst pārsniegt to MPC, kas noteiktas atmosfēras gaisam, un vairāku vielu konstatēto koncentrāciju kopējo attiecību pret to MPK nedrīkst pārsniegt vienu. Profilakses nolūkos sanitārā uzraudzība polimēru materiāliem un no tiem izgatavotiem izstrādājumiem tika ierosināts ierobežot izdalīšanos kaitīgās vielas iekšā vide vai ražošanas stadijā, vai neilgi pēc tam, kad ražotāji tos izlaiduši. Šobrīd ir pamatoti aptuveni 100 no polimērmateriāliem izdalīto ķīmisko vielu pieļaujamie līmeņi.

AT moderna konstrukcija pieaug tendence uz ķīmizēšanu tehnoloģiskie procesi un izmantot kā dažādu vielu, galvenokārt betona un dzelzsbetona, maisījumus. No higiēnas viedokļa ir svarīgi ņemt vērā ķīmisko piedevu nelabvēlīgo ietekmi būvmateriālos toksisko vielu izdalīšanās dēļ.

Ne mazāk spēcīgi iekšējie iekštelpu vides piesārņojuma avoti ir cilvēku atkritumi antropotoksīni. Konstatēts, ka dzīves procesā cilvēks atbrīvo aptuveni 400 ķīmiskie savienojumi.

Pētījumi liecina, ka nevēdinātās telpās gaisa vide pasliktinās proporcionāli cilvēku skaitam un telpā pavadītajam laikam. Iekštelpu gaisa ķīmiskā analīze ļāva identificēt tajās vairākas toksiskas vielas, kuru sadalījums pa bīstamības klasēm ir šāds: dimetilamīns, sērūdeņradis, slāpekļa dioksīds, etilēnoksīds, benzols (otrā bīstamības klase ir ļoti bīstams). vielas); etiķskābe, fenols, metilstirols, toluols, metanols, vinilacetāts (trešā bīstamības klase ir zemas bīstamības vielas). Piektā daļa no identificētajiem antropotoksīniem ir klasificēti kā īpaši bīstamas vielas. Vienlaikus tika konstatēts, ka nevēdināmā telpā dimetilamīna un sērūdeņraža koncentrācija pārsniedz atmosfēras gaisa MPC. Arī tādu vielu kā oglekļa dioksīds, oglekļa monoksīds un amonjaks koncentrācija pārsniedza MPC vai bija to līmenī. Pārējās vielas, lai arī sastādīja desmitdaļas un mazākas MPK daļas, kopā liecināja par nelabvēlīgo gaisa vidi, jo pat divu četru stundu uzturēšanās šādos apstākļos negatīvi ietekmēja pētāmo personu garīgo darbību.

Gazificēto telpu gaisa vides izpēte parādīja, ka iekštelpu gaisā gāzes sadegšanas laikā katru stundu vielu koncentrācija bija (mg / m 3): oglekļa monoksīds - vidēji 15, formaldehīds - 0,037, slāpekļa oksīds - 0,62. , slāpekļa dioksīds - 0,44, benzols - 0,07. Gaisa temperatūra telpā gāzes sadegšanas laikā paaugstinājās par 3-6 ° C, mitrums palielinājās par 10-15%. Turklāt augsta ķīmisko savienojumu koncentrācija tika novērota ne tikai virtuvē, bet arī dzīvokļa dzīvojamās telpās. Pēc gāzes iekārtu izslēgšanas oglekļa monoksīda un citu ķīmisko vielu saturs gaisā samazinājās, bet dažkārt neatgriezās sākotnējās vērtībās pat pēc 1,5-2,5 stundām.

Izpētot sadzīves gāzu sadegšanas produktu ietekmi uz cilvēka ārējo elpošanu, konstatēta elpošanas sistēmas slodzes palielināšanās un centrālās nervu sistēmas funkcionālā stāvokļa izmaiņas.

Viens no visizplatītākajiem iekštelpu gaisa piesārņojuma avotiem ir smēķēšana. Ar tabakas dūmiem piesārņotā gaisa spektrometriskā analīze atklāja 186 ķīmiskos savienojumus. Nepietiekami vēdināmās telpās gaisa piesārņojums ar smēķēšanas produktiem var sasniegt 60-90%.

Pētot komponentu iedarbību tabakas dūmi nesmēķētājiem (pasīvā smēķēšana) novēroja acu gļotādu kairinājumu, karboksihemoglobīna satura palielināšanos asinīs, sirdsdarbības ātruma palielināšanos, līmeņa paaugstināšanos. asinsspiediens. Tādējādi galvenie piesārņojuma avoti Telpu gaisa vidi nosacīti var iedalīt četrās grupās:

Iekšējo piesārņojuma avotu nozīme dažāda veida ēkās nav vienāda. AT administratīvās ēkas kopējā piesārņojuma līmenis visciešāk korelē ar telpu piesātinājumu ar polimērmateriāliem (R = 0,75), iekštelpu sporta objektos ķīmiskā piesārņojuma līmenis visprecīzāk korelē ar cilvēku skaitu tajās (R = 0,75). Priekš dzīvojamās ēkas korelācijas tuvums starp ķīmiskā piesārņojuma līmeni gan ar telpu piesātinājumu ar polimērmateriāliem, gan ar cilvēku skaitu telpās ir aptuveni vienāds.

Dzīvojamo un sabiedrisko ēku gaisa vides ķīmiskais piesārņojums noteiktos apstākļos (slikta ventilācija, pārmērīga telpu piesātināšana ar polimērmateriāliem, liels cilvēku pūlis utt.) var sasniegt līmeni, kas Negatīvā ietekme par cilvēka ķermeņa vispārējo stāvokli.

AT pēdējie gadi Saskaņā ar PVO datiem, ir ievērojami pieaudzis ziņojumu skaits par tā saukto slimās ēkas sindromu. Aprakstītie veselības stāvokļa pasliktināšanās simptomi cilvēkiem, kuri dzīvo vai strādā šādās ēkās, ir ļoti dažādi, taču tiem ir arī vairākas kopīgas iezīmes proti: galvassāpes, garīgs nogurums, paaugstināts gaisa pārnēsāto infekciju biežums un saaukstēšanās, acu, deguna, rīkles gļotādas kairinājums, gļotādu un ādas sausuma sajūta, slikta dūša, reibonis.

Pirmā kategorija - īslaicīgi "slimām" ēkām- ietver jaunuzceltas vai nesen renovētas ēkas, kurās šo simptomu izpausmes intensitāte laika gaitā vājina un vairumā gadījumu pilnībā izzūd apmēram pēc sešiem mēnešiem. Simptomu smaguma samazināšanās var būt saistīta ar būvmateriālos, krāsās utt. esošo gaistošo komponentu emisijas modeļiem.

Otrās kategorijas ēkās - pastāvīgi "slims" aprakstītie simptomi tiek novēroti daudzus gadus, un pat liela mēroga atpūtas aktivitātes var nedot efektu. Parasti šai situācijai ir grūti atrast izskaidrojumu, neskatoties uz rūpīgu gaisa sastāva, darba izpēti ventilācijas sistēma un ēkas dizaina iezīmes.

Jāņem vērā, ka ne vienmēr ir iespējams konstatēt tiešu saistību starp iekštelpu gaisa vides stāvokli un sabiedrības veselības stāvokli.

Tomēr optimālas gaisa vides nodrošināšana dzīvojamām un sabiedriskām ēkām ir svarīga higiēnas un inženiertehniska problēma. Vadošā saite šīs problēmas risināšanā ir telpu gaisa apmaiņa, kas nodrošina nepieciešamos gaisa vides parametrus. Projektējot gaisa kondicionēšanas sistēmas dzīvojamās un sabiedriskās ēkās, aprēķina nepieciešamo gaisa padeves ātrumu tādā daudzumā, kas ir pietiekams, lai asimilētu cilvēka siltuma un mitruma emisijas, izelpoto oglekļa dioksīdu, kā arī smēķēšanai paredzētajās telpās tiek ņemta vērā arī nepieciešamība izvadīt tabakas dūmus. vērā.

Papildus pieplūdes gaisa daudzuma regulēšanai un tā ķīmiskais sastāvs zināma vērtība lai nodrošinātu gaisa komfortu iekštelpās, tam ir gaisa vides elektriskās īpašības. Pēdējo nosaka telpu jonu režīms, t.i., pozitīvās un negatīvās gaisa jonizācijas līmenis. Negatīvā ietekme gan nepietiekama, gan pārmērīga gaisa jonizācija atstāj ietekmi uz organismu.

Dzīvošana apgabalos, kuros negatīvo gaisa jonu saturs ir aptuveni 1000-2000 1 ml gaisa, pozitīvi ietekmē iedzīvotāju veselību.

Cilvēku klātbūtne telpās izraisa vieglo gaisa jonu satura samazināšanos. Tajā pašā laikā intensīvāk mainās gaisa jonizācija, jo vairāk cilvēku atrodas telpā un jo mazāka ir tās platība.

Gaismas jonu skaita samazināšanās ir saistīta ar gaisa atsvaidzinošo īpašību zudumu, ar tā zemāku fizioloģisko un ķīmisko aktivitāti, kas nelabvēlīgi ietekmē cilvēka ķermeni un izraisa sūdzības par aizliktu un "skābekļa trūkumu". Tāpēc īpašu interesi rada iekštelpu gaisa dejonizācijas un mākslīgās jonizācijas procesi, kuriem, protams, ir jābūt higiēniski regulētiem.

Jāuzsver, ka mākslīga iekštelpu gaisa jonizācija bez pietiekamas gaisa padeves apstākļos augsts mitrums un gaisa putekļainība izraisa neizbēgamu smago jonu skaita pieaugumu. Turklāt putekļainā gaisa jonizācijas gadījumā strauji palielinās putekļu aiztures procents elpceļos (putekļi, kas nes elektriskos lādiņus, cilvēka elpceļos tiek aizturēti daudz lielākā daudzumā nekā neitrālie putekļi).

Līdz ar to mākslīgā gaisa jonizācija nav universāla panaceja iekštelpu gaisa uzlabošanai. Neuzlabojot visus gaisa vides higiēniskos parametrus, mākslīgā jonizācija ne tikai neuzlabo cilvēka dzīves apstākļus, bet, gluži pretēji, var atstāt negatīvu ietekmi.

Gaismas jonu optimālā kopējā koncentrācija ir 3 x 10, un minimālā vajadzīgā koncentrācija ir 5 x 10 1 cm 3. Šie ieteikumi veidoja pašreizējo pamatu Krievijas Federācija sanitāri higiēniskie standarti pieļaujamajiem gaisa jonizācijas līmeņiem ražošanas un sabiedriskās telpās (6.1. tabula).

Dabasgāzes sadedzināšana ir sarežģīts fizikāls un ķīmisks process, kurā tās degošiem komponentiem mijiedarbojas ar oksidētāju, kurināmā ķīmisko enerģiju pārvēršot siltumā. Degšana var būt pilnīga vai nepilnīga. Gāzi sajaucot ar gaisu, temperatūra kurtuvē ir pietiekami augsta degšanai, tiek nepārtraukti pievadīta degviela un gaiss, tiek veikta pilnīga degvielas sadegšana. Nepilnīga kurināmā sadegšana notiek, ja netiek ievēroti šie noteikumi, kā rezultātā samazinās siltuma (CO), ūdeņraža (H2), metāna (CH4) izdalīšanās, kā rezultātā uz sildvirsmām veidojas kvēpu nogulsnēšanās, pasliktinās siltuma pārnese un palielinās. siltuma zudumi, kas savukārt izraisa pārmērīgu degvielas patēriņu un katla efektivitātes samazināšanos un attiecīgi gaisa piesārņojumu.

Gaisa pārpalikuma attiecība ir atkarīga no gāzes degļa un krāsns konstrukcijas. Pārpalikuma gaisa koeficientam jābūt vismaz 1, pretējā gadījumā tas var izraisīt nepilnīgu gāzes sadegšanu. Un arī gaisa pārpalikuma koeficienta palielināšana samazina siltumu izmantojošās iekārtas efektivitāti, jo ir lieli siltuma zudumi ar izplūdes gāzēm.

Degšanas pilnīgumu nosaka, izmantojot gāzes analizatoru un pēc krāsas un smaržas.

Gāzes pilnīga sadegšana. metāns + skābeklis \u003d oglekļa dioksīds + ūdens CH4 + 2O2 \u003d CO2 + 2H2O Papildus šīm gāzēm atmosfērā kopā ar degošām gāzēm nonāk arī slāpeklis un atlikušais skābeklis. N2 + O2 Ja gāzes sadegšana ir nepilnīga, tad atmosfērā izdalās degošas vielas - oglekļa monoksīds, ūdeņradis, sodrēji.CO + H + C

Nepilnīga gāzes sadegšana notiek nepietiekama gaisa daudzuma dēļ. Tajā pašā laikā liesmā vizuāli parādās sodrēju mēles.Nepilnīgas gāzes sadegšanas briesmas ir tādas, ka oglekļa monoksīds var izraisīt katlu telpas personāla saindēšanos. CO saturs gaisā 0,01-0,02% var izraisīt vieglu saindēšanos. Lielāka koncentrācija var izraisīt smagu saindēšanos un nāvi, kā rezultātā radušies sodrēji nosēžas uz katlu sienām, tādējādi pasliktinot siltuma pārnesi uz dzesēšanas šķidrumu un samazinot katlu telpas efektivitāti. Kvēpi vada siltumu 200 reizes sliktāk nekā metāns.Teorētiski, lai sadedzinātu 1 m3 gāzes, ir nepieciešami 9 m3 gaisa. Reālos apstākļos ir nepieciešams vairāk gaisa. Tas ir, ir nepieciešams pārmērīgs gaisa daudzums. Šī vērtība, kas apzīmēta ar alfa, parāda, cik reižu vairāk gaisa tiek patērēts nekā teorētiski nepieciešams.Alfa koeficients ir atkarīgs no konkrētā degļa veida un parasti tiek noteikts degļa pasē vai saskaņā ar nodevējas organizācijas ieteikumiem. Palielinoties liekā gaisa daudzumam virs ieteicamā, siltuma zudumi palielinās. Ievērojami palielinoties gaisa daudzumam, var rasties liesmas atdalīšanās, radot avārijas situāciju. Ja gaisa daudzums ir mazāks par ieteikto, tad sadegšana būs nepilnīga, tādējādi radot katlu telpas personāla saindēšanās risku.Nepilnīgu sadegšanu nosaka:

Degšana ir reakcija, kurā kurināmā ķīmiskā enerģija tiek pārvērsta siltumā.

Degšana var būt pilnīga vai nepilnīga. Pilnīga sadegšana notiek ar pietiekamu skābekļa daudzumu. Tā trūkums izraisa nepilnīgu sadegšanu, kurā izdalās mazāk siltuma nekā pilnīgas sadegšanas gadījumā, un oglekļa monoksīdu (CO), kas ir indīgs apkalpojošais personāls, veidojas sodrēji, kas nosēžas uz katla sildvirsmas un palielina siltuma zudumus, kas noved pie pārmērīga degvielas patēriņa un efektivitātes samazināšanās. katls, gaisa piesārņojums.

1 m 3 metāna sadedzināšanai nepieciešami 10 m 3 gaisa, kurā ir 2 m 3 skābekļa. Dabasgāzes pilnīgai sadedzināšanai krāsnī tiek piegādāts gaiss ar nelielu pārpalikumu. Faktiski patērētā gaisa tilpuma V d attiecību pret teorētiski nepieciešamo V t sauc par gaisa pārpalikuma koeficientu a = V d / V t. Šis rādītājs ir atkarīgs no gāzes degļa un krāsns konstrukcijas: jo tie ir ideālāki, jo mazāk a. Jānodrošina, lai gaisa pārpalikuma koeficients nebūtu mazāks par 1, jo tas noved pie nepilnīgas gāzes sadegšanas. Liekā gaisa attiecības palielināšanās samazina efektivitāti. katla bloks.

Degvielas sadegšanas pilnīgumu var noteikt, izmantojot gāzes analizatoru un vizuāli - pēc liesmas krāsas un rakstura: caurspīdīgs-zilgans - pilnīga sadegšana;

sarkans vai dzeltens - nepilnīga sadegšana.

Ātrumu, ar kādu degšanas zona virzās uz priekšu virzienā, kas ir perpendikulārs pašai zonai, sauc par liesmas izplatīšanās ātrumu. Liesmas izplatīšanās ātrums raksturo gāzes-gaisa maisījuma sildīšanas ātrumu līdz aizdegšanās temperatūrai. Vislielākais izplatīšanās ātrums ir ūdeņraža, ūdens gāzes liesmai (3 m/sek.), mazākais dabasgāzes un propāna-butāna maisījuma liesmai. Liels liesmas izplatīšanās ātrums labvēlīgi ietekmē gāzes sadegšanas pilnīgumu, un mazs, gluži pretēji, ir viens no nepilnīgas gāzes sadegšanas iemesliem. Liesmas izplatīšanās ātrums palielinās, ja gāzes-gaisa vietā izmanto gāzes-skābekļa maisījumu.

Degšanu kontrolē, palielinot gaisa padevi katla krāsnī vai samazinot gāzes padevi. Šajā procesā tiek izmantots primārais (sajaucas ar gāzi deglī - pirms sadegšanas) un sekundārais (sadegšanas laikā savienojas ar gāzes vai gāzes-gaisa maisījumu katla krāsnī) gaiss.

Katlos, kas aprīkoti ar difūzijas degļiem (bez piespiedu gaisa padeves), sekundārais gaiss vakuuma iedarbībā iekļūst kurtuvē caur ventilatora durvīm.

Katlos, kas aprīkoti ar iesmidzināšanas degļiem: primārais gaiss ieplūst degli injekcijas rezultātā un tiek regulēts ar regulēšanas paplāksni, un sekundārais gaiss ieplūst degli caur ventilatora durvīm.

Katlos ar maisīšanas degļiem primārais un sekundārais gaiss tiek piegādāts degli ar ventilatora palīdzību un tiek kontrolēts ar gaisa aizbīdņiem.

Attiecības starp gāzes un gaisa maisījuma ātrumu pie degļa izejas un liesmas izplatīšanās ātrumu pārkāpums izraisa liesmas atdalīšanu vai pārsniegšanu uz degļiem.

Ja gāzes un gaisa maisījuma ātrums pie degļa izejas ir lielāks par liesmas izplatīšanās ātrumu - atdalīšanās, un, ja mazāks, - slīdēšana.

Liesmas plīsuma un uzliesmojuma gadījumā apkalpojošajam personālam ir jādzēš apkures katls, jāizvēdina krāsns un gāzes vadi, kā arī atkārtoti jāaizdedzina katls.

K kategorija: Gāzes padeve

Gāzes sadegšanas process

Galvenais gāzes sadegšanas nosacījums ir skābekļa (un līdz ar to arī gaisa) klātbūtne. Bez gaisa klātbūtnes gāzes sadegšana nav iespējama. Gāzes sadegšanas procesā notiek ķīmiskā reakcija no skābekļa savienojuma gaisā ar oglekli un ūdeņradi degvielā. Reakcija notiek ar siltuma, gaismas, kā arī oglekļa dioksīda un ūdens tvaiku izdalīšanos.

Atkarībā no gaisa daudzuma, kas iesaistīts gāzes sadegšanas procesā, notiek tā pilnīga vai nepilnīga sadegšana.

Pie pietiekamas gaisa padeves notiek pilnīga gāzes sadegšana, kā rezultātā tās sadegšanas produkti satur nedegošas gāzes: oglekļa dioksīdu CO2, slāpekli N2, ūdens tvaikus H20. Visvairāk (pēc tilpuma) ir slāpekļa sadegšanas produktos - 69,3-74%.

Gāzes pilnīgai sadegšanai ir nepieciešams arī, lai tā sajauktos ar gaisu noteiktos (katrai gāzei) daudzumos. Jo augstāka ir gāzes siltumspēja, jo vairāk liels daudzums gaiss. Tātad 1 m3 dabasgāzes sadedzināšanai nepieciešami ap 10 m3 gaisa, mākslīgā - ap 5 m3, jauktā - ap 8,5 m3.

Nepietiekamas gaisa padeves gadījumā notiek nepilnīga gāzes sadegšana vai degvielu ķīmiska pārdegšana. sastāvdaļas; sadegšanas produktos parādās degošas gāzes - oglekļa monoksīds CO, metāns CH4 un ūdeņradis H2

Ar nepilnīgu gāzes sadegšanu gara, dūmakaina, gaiša, necaurspīdīga, dzeltena krāsa lāpa.

Tādējādi gaisa trūkums noved pie nepilnīgas gāzes sadegšanas, un gaisa pārpalikums izraisa pārmērīgu liesmas temperatūras atdzišanu. Dabasgāzes aizdegšanās temperatūra ir 530 °C, koksa - 640 °C, jauktas - 600 °C. Turklāt ar ievērojamu gaisa pārpalikumu notiek arī nepilnīga gāzes sadegšana. Šajā gadījumā lāpas gals ir dzeltenīgs, nav pilnībā caurspīdīgs, ar izplūdušu zilgani zaļu serdi; liesma ir nestabila un atraujas no degļa.

Rīsi. 1. Gāzes liesma i - bez iepriekšējas gāzes sajaukšanas ar gaisu; b -ar daļēju iepriekš. uzticama gāzes sajaukšana ar gaisu; c - ar iepriekšēju pilnīgu gāzes sajaukšanu ar gaisu; 1 - iekšējā tumšā zona; 2 - dūmakains gaismas konuss; 3 - degošais slānis; 4 - sadegšanas produkti

Pirmajā gadījumā (1.a att.) lāpa ir gara un sastāv no trim zonām. AT atmosfēras gaiss tīras gāzes apdegumus. Pirmajā iekšējā tumšajā zonā gāze nedeg: tā nav sajaukta ar atmosfēras skābekli un netiek uzkarsēta līdz aizdegšanās temperatūrai. Otrajā zonā gaiss ieplūst nepietiekamā daudzumā: to aizkavē degošais slānis, un tāpēc tas nevar labi sajaukties ar gāzi. Par to liecina liesmas spilgti mirdzošā, gaiši dzeltenā dūmakainā krāsa. Trešajā zonā pietiekamā daudzumā ieplūst gaiss, kura skābeklis labi sajaucas ar gāzi, gāze deg zilganā krāsā.

Izmantojot šo metodi, gāze un gaiss tiek ievadīti krāsnī atsevišķi. Krāsnī notiek ne tikai gāzes-gaisa maisījuma sadegšana, bet arī maisījuma sagatavošanas process. Šo gāzes sadedzināšanas metodi plaši izmanto rūpniecības uzņēmumos.

Otrajā gadījumā (1.6. att.) gāzes sadegšana ir daudz labāka. Daļējas iepriekšējas gāzes sajaukšanas ar gaisu rezultātā sagatavotais gāzes-gaisa maisījums nonāk degšanas zonā. Liesma kļūst īsāka, nespīdīga, tai ir divas zonas - iekšējā un ārējā.

Gāzes-gaisa maisījums iekšējā zonā nedeg, jo tas netika uzkarsēts līdz aizdegšanās temperatūrai. Ārējā zonā deg gāzes-gaisa maisījums, savukārt zonas augšējā daļā strauji paaugstinās temperatūra.

Daļēji sajaucot gāzi ar gaisu, šajā gadījumā pilnīga gāzes sadegšana notiek tikai ar papildu gaisa padevi deglim. Gāzes sadegšanas procesā gaiss tiek padots divas reizes: pirmo reizi - pirms ievadīšanas krāsnī (primārais gaiss), otro reizi - tieši krāsnī (sekundārais gaiss). Šī gāzes sadedzināšanas metode ir ierīces pamatā gāzes degļi priekš mājsaimniecības ierīces un apkures katli.

Trešajā gadījumā deglis ir ievērojami saīsināts un gāze sadedzina pilnīgāk, jo iepriekš tika sagatavots gāzes un gaisa maisījums. Par gāzes sadegšanas pilnīgumu norāda īss caurspīdīgs zils lāpa (bezliesmas degšana), ko izmanto ierīcēs infrasarkanais starojums ar gāzes apkuri.

- Gāzes sadegšanas process