Մեթանը գազի քիմիական միացություն է քիմիական բանաձեւով CH4: Սա Ալկանովի ամենահեշտ ներկայացուցիչն է: Օրգանական միացությունների այս խմբի այլ անուններ. Սահման, հագեցած կամ պարաֆինային ածխաջրածիններ: Դրանք բնութագրվում են մոլեկուլում ածխածնի ատոմների միջեւ պարզ կապի առկայությամբ, եւ յուրաքանչյուր ածխածնի ատոմի բոլոր մյուս վալենտը հագեցած է ջրածնի ատոմներով: Ալկանների համար ամենակարեւոր արձագանքը այրվում է: Դրանք վառվում են ածխաթթու գազի գազային եւ ջրի գոլորշիների ձեւավորմամբ: Արդյունքում առանձնանում է հսկայական քիմիական էներգիա, որը վերածվում է ջերմային կամ էլեկտրական: Մեթանը այրվող նյութ է եւ բնական գազի հիմնական բաղադրիչը, ինչը այն դարձնում է գրավիչ վառելիք: Բնական բրածո լայն օգտագործման հիմքը մեթան այրման արձագանքն է: Քանի որ այն բնական պայմաններում գազ է, դժվար է այն տեղափոխել աղբյուրից հեռավոր տարածություններով, ուստի այն հաճախ նախապես նախապես հեղուկացված է:

Այրման գործընթացը կայանում է մեթանի եւ թթվածնի միջեւ արձագանքը, այսինքն `ամենապարզ Ալկանի օքսիդացման մեջ: Արդյունքում ձեւավորվում է ջուր եւ շատ էներգիա: Մեթանի այրումը կարելի է նկարագրել հավասարման միջոցով. CH4 [GAZ] + 2O2 [GAZ] → CO2 [GAZ] + 2H2O [զույգեր] + 891 կ. Այսինքն, թթվածնի երկու մոլեկուլ արձագանքելու դեպքում մեկ մեթան մոլեկուլ է կազմում մոլեկուլ եւ երկու ջրի մոլեկուլ: Այս կարեւորագույն իրադարձությունները հավասար են 891 կ.: Բնական գազը հանածո այրման համար ամենալայնությունն է, քանի որ ածուխը, նավթը եւ այլ վառելիք ավելի բարդ են կազմի մեջ: Հետեւաբար, երբ այրումը, նրանք օդում տարբեր վնասակար են հատկացնում: Քիմիական նյութեր, Քանի որ բնական գազը հիմնականում բաղկացած է մեթանից (մոտավորապես 95%), ապա դրա այրմամբ, ենթամթերքները գործնականում ոչ մի ձեւավորված չեն, կամ ստացվում է շատ ավելի քիչ, քան բրածո վառելիքի այլ տեսակների դեպքում:

Մեթանի կալորիականությունը (55,7 կ. / Գ) ավելի բարձր է, քան իր հոմոլոգները, օրինակ, Ethane (51.9 KJ / G), propane (50.35 kj / g), բուտան (49,50 Կ / գ) կամ վառելիքի այլ տեսակներ (փայտ, ածուխ, կերոսին): Մեթանի այրումը տալիս է Ավելի շատ էներգիա, Գործողության տարում ապահովելու համար, շիկացած էլեկտրական լամպը 100 վ-ի հզորությամբ պետք է այրվի 260 կգ փայտով կամ 120 կգ ածուխով կամ 73.3 կգ կերոսինով, որը կազմում է ընդամենը 58 կգ մեթեն բնական գազ:

Ամենապարզ ալկանը էլեկտրաէներգիա արտադրելու կարեւոր ռեսուրս է: Դա պայմանավորված է այն այրելով որպես գոլորշու արտադրող կաթսայատ վառելիք, ինչը տանում է դեպի գոլորշու տուրբին: Նաեւ մեթանի այրումը օգտագործվում է տաք գրիպի գազեր ձեռք բերելու համար, որի էներգիան ապահովում է գործարկումը (այրումը իրականացվում է տուրբինին կամ ինքնին տուրբինում): Շատ քաղաքներում մեթանը մատուցվում է տան մեջ գտնվող խողովակները `ներքին ջեռուցման եւ պատրաստման համար: Կարմրություն ածխաջրածնային վառելիքի այլ տեսակների համեմատ, բնական գազի այրումը բնութագրվում է ածխաթթու գազի ավելի փոքր տարանջատմամբ եւ ձեռք բերված մեծ քանակությամբ ջերմության:

Մեթանի այրումը օգտագործվում է տարբեր քիմիական արդյունաբերության վառարաններում բարձր ջերմաստիճանների հասնելու համար, ինչպիսիք են խոշոր տոննա էթիլենային կայանքները: Խառնուրդով բնական գազը օդով մատուցվում է պիրոլիզի վառարանների այրիչով: Այրման գործընթացում ձեւավորվում են բարձր ջերմաստիճաններով (700-900 ° C) բարձրորակ գազեր: Նրանք ջեռուցում են խողովակները (տեղակայված վառարանի ներսում), որում հումքի խառնուրդը C (վառարանների խողովակների մեջ կոկնի ձեւավորումը նվազեցնելու համար): Բարձր ջերմաստիճանների գործողության համաձայն, շատ քիմիական ռեակցիաներ են առաջանում, որի արդյունքում թիրախային բաղադրիչները (էթիլեն եւ պրոպիլեն) եւ ենթամթերքները (խեժի պիրոլիզի ծանր, ջրածնի եւ մեթան, ածխաջրածիններ C4, C5, Pyrocondensate; յուրաքանչյուրը Դրանցից իր օգտագործումը ունի, օրինակ, պիրոկոնդենսատը օգտագործվում է բենզոլ կամ ավտոմոբիլային բենզինի բաղադրիչներ ձեռք բերելու համար):

Methane այրումը բարդ ֆիզիկաքիմիական երեւույթ է, որը հիմնված է էկզոտամիկական օքսիդացման նվազեցման արձագանքի վրա, որը բնութագրվում է բարձր հոսքի արագությամբ եւ կարեւորելով հսկայական ջերմություն եւ զանգվածային փոխանցման գործընթացներ: Հետեւաբար, խառնուրդի այրման ջերմաստիճանի հաշվարկված որոշումը բարդ խնդիր է, քանի որ բացի այրվող խառնուրդի կազմից, դրա ճնշումը եւ նախնական ջերմաստիճանը ուժեղ ազդեցություն են ունենում: Նրանց աճով, այրման ջերմաստիճանի բարձրացում կա, եւ ջերմափոխանակման եւ զանգվածային փոխանցման գործընթացները նպաստում են դրա անկմանը: Քիմիական արդյունաբերության գործընթացների եւ սարքերի նախագծման մեջ մեթանի այրման ջերմաստիճանը որոշվում է գնահատված մեթոդով եւ ընթացիկ կայանքներում (օրինակ, պիրոլիզի վառարաններում), այն չափվում է ջերմապակի միջոցով:

Կաթսայատան համար վառելիքը բնական գազ է գալիս GDS- ով: 1-2 MPA- ի ճնշմամբ բնական գազը, որի արդյունքում գրանցվում են առեւտրային չափիչ սարքերով, գալիս է առեւտրային չափիչ սարքերով: Նվազման առաջին փուլից հետո ճնշումը կարգավորվում է ճնշման կարգավորիչ փականով:

Հաջորդը, մոտ 0,5 մայի ճնշմամբ վառելիքի գազը մտնում է ջեռուցիչի խողովակային տարածք, որի հովացուցիչը 0,3-0,6 պատգամավոր է: Ստացիոնար ջեռուցիչից հետո վառելիքի գազի ջերմաստիճանը փոխվում է գոլորշու խողովակաշարի վրա տեղադրված կարգավորող փականով: Ստացիոնարից հետո վառելիքի գազի ճնշումը նվազեցնում է նվազեցման երկրորդ փուլը մինչեւ 3-80 կՊա: Գազի կրճատման երկրորդ փուլից հետո ստանդարտ գազի սարքավորումներ (CGS): Յուրաքանչյուր կաթսա վերափոխելուց առաջ ճնշումը, հոսքը, գազի ջերմաստիճանը չափվում եւ գրանցվում է: Յուրաքանչյուր կաթսայի CBG- ից հետո գազի ճնշումը նույնպես գրանցված է

5.3.2. Բնական գազի այրման գործընթացի առանձնահատկությունները:

Գազի այրիչների տեսակի եւ քանակի ընտրությունը, դրանց տեղաբաշխումը եւ այրման գործընթացը կախված են արդյունաբերական տեղադրման շահագործման ջերմային եւ աերոդինամիկ ռեժիմի բնութագրերից: Այս առաջադրանքների ճիշտ լուծումը որոշում է տեխնոլոգիական գործընթացի ինտենսիվությունը եւ տեղադրման ծախսարդյունավետությունը: Տեսական նախադրյալներն ու փորձը ցույց են տալիս, որ նոր գազի տեղադրումներ մշակելիս կարող են բարելավվել իրենց աշխատանքի հիմնական ցուցանիշները: Այնուամենայնիվ, այստեղ պետք է նշել, որ գազի այրման սխալ ընտրված մեթոդը եւ այրիչի անհաջող դասավորությունը նվազեցնում են կատարումը եւ: Պ. Սեթ:

Տեխնոլոգիական գործընթացը ակտիվացնելու գործընթացում արդյունաբերական գազի տեղադրումներ մշակելիս եւ վառելիքի օգտագործման արդյունավետության բարելավումը պետք է լուծվի ամենափոքր նյութի ծախսերը եւ մի շարք այլ պայմանների համապատասխան, ինչպիսիք են հուսալիությունը, անվտանգությունը եւ այլն:

Բնական գազը այրելու ժամանակ, ի տարբերություն այլ տեսակի վառելիքի այրման, հնարավոր է փոխել ջահի բնութագրերը լայն սահմաններում: Հետեւաբար, այն կարող է օգտագործվել ցանկացած նպատակակետի գրեթե կարգավորումների համար: Հիշելու համար պետք է հիշել միայն, որ տեխնոլոգիական գործընթացի պահանջվող առավելագույն ակտիվացումը, աճելով: PD, ինչպես նաեւ տեղադրման այլ պահանջների բավարարումը, չի կարող տրամադրվել միայն գազի այրիչ ընտրելով եւ կստանա ճիշտ լուծում Ամբողջ համալիրի ջերմափոխանակման խնդիրները եւ աերոդինամիկաները, սկսած օդի եւ գազի մատակարարումից եւ ավարտվում են լավ տաք այրման արտադրանքների մթնոլորտում: Հատուկ նշանակություն ունի գործընթացի սկզբնական փուլը `գազի այրման կազմակերպումը:

Բնական գազը գազն առանց գույնի է: Շատ ավելի հեշտ օդ: Գազի առկայությունը տարածքի օդում, ջրհորները, ավելի քան 20% -ը առաջացնում է շնչահեղձություն, գլխապտույտ, գիտակցության եւ մահվան կորուստ: Համաձայն սանիտարական ստանդարտների, բնական գազը (մեթան) վերաբերում է վտանգի 4-րդ աստիճանի (նյութը ցածր վտանգ է): Մալոտոքսիկ, թույն չէ:

Բնական գազի կազմը.

Մեթան 98,52%;

Ethan 0.46%;

Propane 0,16%;

Բութան 0,02%;

Ազոտ 0,73%;

Ածխածնի երկօքսիդ 0,07%:

Եթե \u200b\u200bբնական գազն անցել է մաքրման բոլոր աստիճանի, ապա դրա հատկությունները փոքր են նվազում մեթանի հատկություններից: Methane- ը մի շարք մեթան ածխաջրածինների ամենապարզ տարրն է: Մեթանի հատկությունները.

Հատուկ ջերմային այրումը 7980 կկալ / մ 3;

Հեղուկացված է T °-° -161 ° C- ում, դժվար է t °--182 ° C ջերմաստիճանում;

Մեթանի խտությունը `0.7169 կգ / մ 3 (ավելի թեթեւ օդ 2 անգամ);

Չափազանց ջերմաստիճանը t ° \u003d 645 ° C;

Այրման ջերմաստիճանը T ° \u003d 1500 ÷ 2000 ° C

Պայթյունի սահմանները 5 ÷ 15%:

Օդի հետ շփվելիս ձեւավորվում են խիստ պայթուցիկ խառնուրդներ, որոնք կարող են պայթել, ոչնչացում կատարելու համար:

Any անկացած վառելիքի, ներառյալ գազի այրումը թթվածնի հետ քիմիական բաղադրության արձագանքն է եւ ուղեկցվում է ջերմության թողարկմամբ: Գազի 1 մ 3 (կամ 1 կգ) լիարժեք այրմամբ ձեռք բերված ջերմության քանակը կոչվում է դրա այրման ջերմություն: Ստորին այրման ջերմությունը, որում ջրի գոլորշու ձեւավորման թաքնված ջերմությունը չի ընդունվում այրման արտադրանքներում եւ ամենաբարձրը, երբ այդ ջերմությունը հաշվի է առնվում: Այրման ամենաբարձր եւ ստորին ջերմության տարբերությունը կախված է վառելիքի այրման ժամանակ առաջացած ջրի գոլորշու քանակից, եւ 1 մ 3 ջրի ջրի գոլորշու դիմաց 1 կգ-ի կամ 2000 KJ- ի համար կազմում է մոտ 2500 կմ:

Տարբեր տեսակի վառելիքի այրման ջերմությունը կարող է զգալիորեն տարբեր լինել: Օրինակ, վառելափայտն ու տորֆը ունեն այրման ավելի ցածր ջերմություն մինչեւ 12500, լավագույն քարե ածուխը մինչեւ 31,000, իսկ յուղը մոտ 40000 կ. / Կգ: Բնական գազը ունի 40-44 MJ / կգ այրման ցածր ջերմություն:

Ընդհանուր այրման ժամանակը որոշվում է ժամանակի միջոցով x Խառնուրդի ձեւավորում (տարածման գործընթացներ) եւ ժամանակ  քիմիական այրման ռեակցիաների (կինետիկ գործընթացներ): Հաշվի առնելով այն փաստը, որ գործընթացի այս փուլերի պարտադրումը կարող է առաջանալ, մենք ստանում ենք  դ + :

Երբ  k  d (այրումը հոսում է միաժամանակ վառարանում կազմաձեւով խառնուրդով խառնուրդով) ԴիֆուզիաՔանի որ խառնուրդի այս ձեւավորումը ներառում է տուրբուլենտի գործընթացներ (վերջին փուլում `մոլեկուլային) դիֆուզիոն):

At  D  -ում  k (նախապես պատրաստված խառնուրդի այրումը հաճախ պայմանականորեն կոչվում է կինետիկԱյն որոշվում է քիմիական ռեակցիաների կինետիկայի կողմից):

Երբ  D- ն եւ համադրելի է, այրման գործընթացը կոչվում է խառը:

Խառնման հաջորդ քայլը ջեռուցումն ու վառելիքի բոցավառումը: Այրվող գազի ինքնաթիռը օդային հոսքերով խառնելիս եւ աստիճանաբար բարձրացնել իրենց ջերմաստիճանը որոշակի ջերմաստիճանում, կլինի խառնուրդի բոցավառումը: Նվազագույն ջերմաստիճանը, որի միջոցով խառնուրդը դյուրավառ է, կոչվում է բոցավառման ջերմաստիճան:

Բոցավառման ջերմաստիճանը նյութի ֆիզիկաքիմիական հաստատուն չէ, քանի որ բացի այրվող գազի բնույթից, կախված է գազի եւ օքսիդիչի կենտրոնացումից եւ շրջակա միջավայրի միջեւ ջերմային փոխանակման ինտենսիվությունից:

Գազի եւ օքսիդավորի կոնցենտրացիայի եւ օքսիդավորի եւ այս սահմաններից դուրս այս սահմաններից դուրս կա վերին եւ ստորին սահմաններ: Գազօջախի խառնուրդի ջերմաստիճանը մեծացնելով, ըստ Միսենիի օրենսդրության, ռեակցիայի մակարդակի բարձրացումը համամասն է E -E / RT- ին, նույն մեծությունը համաչափ է ջերմության տարածմանը: Եթե \u200b\u200bշրջակա միջավայրի հետ ջերմափոխանակման հետ կապված այրվող գոտու կորստի ջերմությունը գերազանցում է ջերմության տարածումը, ապա բոցավառումը եւ այրումը անհնար է: Սովորաբար, ջեռուցումը տեղի է ունենում միաժամանակ խառնուրդի ձեւավորման հետ:

Գազօջախի խառնուրդը, որում գազի պարունակությունը գտնվում է ստորին եւ բոցավառման վերին սահմանների միջեւ, պայթուցիկ է: Բոցավառման սահմանների լայն տեսականի (կոչվում է պայթյունի սահմաններ), այնքան ավելի պայթուցիկ գազ: Քիմիական սուբյեկտի կողմից գազի օդի (գազաթթվի) խառնուրդի պայթյունը շատ արագ (գրեթե ակնթարթային) այրման գործընթաց է, ինչը հանգեցնում է բարձր ջերմաստիճան ունեցող այրման ապրանքների ձեւավորմանը եւ դրանց ճնշման կտրուկ բարձրացում: Բնական գազի պայթյունի մոտավորապես ճնշումը 0.75, Propane եւ Butane - 0.86, ջրածնի-0,74, ացետիլեն-1.03 MPA: Գործնական պայմաններում պայթյունի ջերմաստիճանը չի հասնում առավելագույն արժեքների եւ ստորեւ նշված ճնշմանը, այնուամենայնիվ, դրանք բավականին բավարար են ոչնչացնելու համար ոչ միայն կաթսաների, շենքերի, այլեւ մետաղական բեռնարկղերը ոչնչացնելու համար ,

Բոցավառման եւ այրման արդյունքում տեղի է ունենում բոց, ինչը օքսիդիչ նյութի ինտենսիվ ռեակցիաների արտաքին դրսեւորում է: Ֆլեյմի շարժում ըստ Գազի խառնուրդներ կոչվում է բոց տարածել: Միեւնույն ժամանակ, գազի խառնուրդը բաժանվում է երկու մասեռնատար գազի, որի միջոցով բոցը արդեն անցել է, եւ անօրինական գազը, որը շուտով կուղեւորվի բոցերի տարածք: Այրվող գազի խառնուրդի այս երկու մասերի միջեւ սահմանը կոչվում է կրակի դիմային:

T շմարտությունը կոչվում է հոսք, որը պարունակում է օդի, այրվող գազերի, վառելիքի մասնիկների եւ այրման արտադրանքների խառնուրդ, որի դեպքում տեղի է ունենում ջեռուցում, բոցավառում եւ գազի վառելիքի այրման:

Վառարանների սովորական ջերմաստիճանում (1000-1500 ° C), ածխաջրածինները, ներառյալ մեթանը, նույնիսկ ջերմային տարրալուծման արդյունքում նույնիսկ շատ ցածր ժամանակահատվածում, նկատելի քանակությամբ տարրական ածխածնի: Dist շոյում տարրական ածխածնի տեսքի արդյունքում այրման գործընթացը որոշակի չափով ձեռք է բերում տարասեռների տարրեր, այսինքն, հոսում է ամուր մասնիկների մակերեսին: Կատալիզների (երկաթի, նիկելի օքսիդների) առկայությունը զգալիորեն արագացնում է մեթանի եւ այլ ածխաջրածինների տարրալուծման գործընթացը:

Այսպիսով, վառարանի վառարանում կամ աշխատանքային տարածքում գազի եւ օդի ներդրման պահի եւ վերջավոր այրման արտադրանքների պատրաստման պահի եւ ածխաջրածինների ջերմության տարածման համընկնման արդյունքում եւ շղթայական օքսիդացման ռեակցիայի համընկնման արդյունքում, շատ բարդ պատկեր նկատվում է, բնութագրվում է CO 2 եւ H 2 O- ի եւ CO, H 2, տարրական ածխածնի եւ մաս-օքսիդացման արտադրանքների օքսիդացման արտադրանքների առկայությամբ (Formaldehyde- ը վերջինից վերջին կարեւոր նշանակություն ունի): Նշված բաղադրիչների միջեւ հարաբերակցությունը կախված կլինի օքսիդացման ռեակցիաներին նախորդող գազի ջեռուցման պայմաններից եւ տեւողությունից:

Վառելիքներ այրելու ժամանակ առաջանում են դրա այրվող բաղադրիչների օքսիդացման քիմիական գործընթացները, որոնք ուղեկցվում են ջերմային արտադրությամբ եւ այրման արտադրության ջերմաստիճանի արագ բարձրացումով:

Համասեռ այրումը տեղի է ունենում այն \u200b\u200bգումարի մեջ, երբ վառելիքն ու օքսիդացուցիչը գտնվում են նույն համախառն վիճակում, եւ տարաձայնություններ, որոնք տեղի են ունենում փուլային հատվածի մակերեսի վրա, երբ վառելիքի եւ օքսիդացնող միջոց է:

Գազային վառելիքի այրումը համասեռ գործընթաց է: Երբ այրումը, ուղղակի գործընթացի արագությունը անհապաղ ավելին է, քան հակադարձումը, այնպես որ հակադարձ ռեակցիան կարող է անտեսվել: Հիշեցնենք, որ համասեռ այրման ռեակցիայի համար դիտարկվելու է ուղղակի արձագանքի դրույքաչափի արտահայտությունը.

որտեղ -ժամանակ; ՑայտքԲացարձակ ջերմաստիճան; ԴեպիՈւնիվերսալ գազի հաստատուն; Կ.- Արձագանքման արագության կայուն, կախված արձագանքող նյութերի բնույթից, կատալիզատորների գործողություններին, ջերմաստիճանը. Կ. 0 - Էմպիրիկ հաստատուն; Ե-Ակտիվացման էներգիա, որը բնութագրում է ամենափոքր ավելորդ էներգիան, որին պետք է ունենան մասնիկների բախումը, որպեսզի արձագանքը տեղի ունենա:

Արտահայտություններից (նրանց երկրորդը կոչվում է Arhenius հավասարություն) հետեւում է, որ ռեակցիայի տոկոսադրույքը մեծանում է ավելացնել կոնցենտրացիաներով (ճնշում համակարգում ճնշում) եւ ակտիվացման էներգիայի նվազում: Փորձարարական չափումներին տրվում է զգալիորեն փոքր արժեք, ակտիվացման էներգիայի համար, քան քիմիական կինետիկայի օրենքները: Դա պայմանավորված է նրանով, որ գազերի այրման գործընթացները վերաբերում են շղթայական ռեակցիաներին եւ հոսում են միջանկյալ փուլերի միջոցով ակտիվ կենտրոնների (ատոմների կամ արմատականների շարունակական ձեւավորմամբ):

Օրինակ, ջրածնի այրմամբ (Նկար 3), թթվածնի ազատ ատոմների եւ հիդրոքսիլային արմատականների օգնությամբ, մեկի փոխարեն ձեւավորվում է երեք ակտիվ ջրածնի ատոմներ, որոնք հայտնվեցին ռեակցիայի փուլի սկզբում: Նման եռակի տեղի է ունենում յուրաքանչյուր փուլում, եւ ակտիվ կենտրոնների քանակը մեծացնում է ավալանշի նման նվազումը: Բացի այդ, անկայուն միջանկյալ արտադրանքի փոխազդեցությունը շատ ավելի արագ է, քան մոլեկուլների միջեւ:

ՆկՂ 3. ջրածնի այրման շղթայական ռեակցիայի սխեման

Hyd րածնի այրման ռեակցիայի ընդհանուր արագությունը որոշվում է դանդաղ արձագանքի արագությամբ (արտահայտված է H + O 2 հավասարման միջոցով) + H 2)  \u003d KC N- ով, որտեղ h- ով `ատոմային ջրածնի եւ մոլեկուլային թթվածնի համակրանքով ,

Բնական եւ անցնող գազերի օրգանական մասը կազմող ածխաջրածինների օքսիդացման գործընթացներն ամենաբարդ են: Մինչ այժմ հստակ գաղափարներ չկան ռեակցիայի հոսքի կինետիկ մեխանիզմի մասին, չնայած անվտանգ է ասել, որ այրումը ունի շղթայական բնույթ եւ մասնակցում է մասնակի օքսիդացման եւ տարրալուծման բազմաթիվ միջանկյալ արտադրանքի ձեւավորմամբ ,

Մեթանի մարզադաշտի այրման մոտավոր սխեման կարող է ներկայացվել հետեւյալ ռեակցիաների մի շարք.

Չնայած այրման ռեակցիայի սկզբնական եւ վերջնական արտադրանքները, բենզինային արտադրանքներում, բացի գազերից, կարող են տարրական ածխածնի լինել ամենափոքր իմաստունության կասեցման տեսքով:

Ածխածնի երկօքսիդի այրման արագությունը կախված է ածխածնի երկօքսիդի ռեակցիայի գոտում կոնցենտրացիաներից, մեթանի եւ այլ ածխաջրածինների շղթայական այրման արագացումից `ատոմային ջրածնի, թթվածնի եւ ջրի գոլորշիների կոնցենտրացիաներից:

Գազի վառելիքի այրումը բարդ աերոդինամիկ, ջերմային եւ քիմիական գործընթացների համադրություն է: Այրման գործընթացը Գազային վառելիք Բաղկացած է մի քանի փուլից. Գազի խառնուրդ օդի հետ, խառնուրդի խառնուրդը ջեռուցում է բոցավառման ջերմաստիճանը, բոցավառումը եւ այրումը:

Ընդհանուր. Ներքին աղտոտման եւս մեկ կարեւոր աղբյուր, մարդու համար ուժեղ զգայուն գործոն `բնական գազ եւ դրա այրման արտադրանքներ: Գազը բազմաֆունկցիոնալ համակարգ է, որը բաղկացած է տասնյակ տարբեր համազեկուցումներից, ներառյալ հատուկ ավելացված (Աղյուսակ 12.3):
Ուղղակի ապացույցներ կան, որ սարքերի օգտագործումը, որոնցում բնական գազի այրումը (գազի վառարաններ եւ կաթսաներ) բացասական ազդեցություն են ունենում մարդու առողջության վրա: Բացի այդ, գործոնների նկատմամբ մեծ զգայունություն ունեցող անձինք շրջապատող Նրանք ոչ ադեկվատ են արձագանքում բնական գազի եւ դրա այրման ապրանքների բաղադրիչներին:
Տան բնական գազը շատ տարբեր աղտոտող նյութերի աղբյուր է: Սա ներառում է միացություններ, որոնք ուղղակիորեն առկա են գազի մեջ (հոտավետ, գազի ածխաջրածիններ, թունավոր մետալոլոգիական համալիրներ եւ ռադիոակտիվ գազի ռադոն), արտադրանք Անավարտ այրումը (Ածխածնի երկօքսիդ, ազոտային երկօքսիդ, աերոզոլային օրգանական մասնիկներ, պոլիկկլիկ անուշաբույր ածխաջրածիններ եւ անկայուն օրգանական միացությունների փոքր քանակություն): Նշված բոլոր բաղադրիչները կարող են ազդել մարդու մարմնի վրա, ինչպես իրենց, այնպես էլ միմյանց հետ համատեղ (սիներգիզմի էֆեկտ):
Աղյուսակ 12.3.
Գազային վառելիքի բաղադրիչների բովանդակություն,% Methane 75-99 Etan 0.2-6,0 Propane 0.1-4.0 Բութան 0.1-2.0 Առանձնացված դաշտերում պարունակվող 0,5 էթիլեն, որը պարունակվում է առանձին դաշտերում, ածխածնի օքսիդ 0.001 ջրածինը 0.001
Հնդկաստաններ: Հոտանտները ծծմբի պարունակող օրգանական անուշաբույր միացություններ են (Mermaptans, Thioethers եւ Thi-arommatom միացություններ): Արտահոսքի ընթացքում այն \u200b\u200bհայտնաբերելու համար ավելացնել բնական գազ: Չնայած այս միացությունները ներկա են շատ փոքր, ենթածրագրային կոնցենտրացիաների մեջ, որոնք անհատների մեծ մասի համար թունավոր չեն համարվում, նրանց հոտը կարող է առաջացնել սրտխառնոց եւ գլխացավանք առողջ մարդկանց մեջ:
Կլինիկական փորձը եւ համաճարակաբանական տվյալները նշում են, որ քիմիապես զգայուն մարդիկ ոչ պատշաճ կերպով արձագանքում են քիմիական միացությունների վրա, որոնք ներկա են նույնիսկ ենթաօրենսդրական կոնցենտրացիաների մեջ: Ասթմայից տառապող անհատները հաճախ հայտնաբերում են հոտը որպես ասթմայի հարձակումների խթան (ձգան):
Դիմում է հոյակապներին, օրինակ, մեթանտիոլ: Մետանտիլը, որը հայտնի է նաեւ որպես մեթիլմատիկտան (Mercaptomethane, Thiomethyl ալկոհոլը), գազային միացություն է, որը սովորաբար օգտագործվում է որպես բնական գազի անուշաբույր հավելանյութ: Տհաճ հոտ Այն զգում է մարդկանց մեծամասնությունը 1 մասի համակենտրոնացման մեջ, 140 միլիոն դոլարով, բայց այս բարդույթը կարող է հայտնաբերվել խիստ զգայուն անհատների զգալիորեն ցածր կոնցենտրացիաներում: Կենդանիների թունավոր տրամաբանական ուսումնասիրությունները ցույց տվեցին, որ 0,16% մետանոլոլը, 3,3% էթանտոլը կամ 9,6% Dimethyl Sulfide- ը կարող է խթանել այս միացությունների 50% -ը:
Մեկ այլ Mercaptan, որն օգտագործվում է բնական գազի անուշաբույր հավելում, Merpptothanol C2H6OS) հայտնի է որպես 2-thioethanol, էթիլ Mercaptan: Աչքերի եւ մաշկի համար ուժեղ խթան ունի մաշկի միջոցով թունավոր ազդեցություն ունենալ: Այն անթերի է, եւ երբ ջեռուցվում է բարձրորակ Sox գոլորշիների ձեւավորմամբ:
Mercaptans- ը, լինելով օդային աղտոտող նյութեր, պարունակում են ծծումբ եւ կարող են գրավել տարրական սնդիկ: Mercaptanes- ի բարձր կոնցենտրացիաների բարձր կոնցենտրացիաները, ծայրամասային արյան շրջանառության եւ զարկերակի մեծացման խանգարումը կարող են խթանել գիտակցության կորուստը, ցիանոզի կամ նույնիսկ մահվան զարգացումը:
Աէրոզոլներ: Բնական գազի այրումը հանգեցնում է փոքր օրգանական մասնիկների (աերոզոլների) ձեւավորմանը, ներառյալ քաղցկեղածին անուշաբույր ածխաջրածինները, ինչպես նաեւ որոշ անկայուն օրգանական միացություններ: DOS - ենթադրաբար զգայունացնող նյութեր, որոնք ունակ են պայմանավորված լինել «Հիվանդների կառուցման» սինդրոմի այլ բաղադրիչների, ինչպես նաեւ բազմաթիվ քիմիական զգայունության (MHF):
JIOC- ը ներառում է նաեւ ֆորմալդեհիդը, որը ձեւավորվել է փոքր քանակությամբ, երբ գազի այրումը այրվում է: Թեթլ Գազի սարքեր Այն տանը, որտեղ ապրում են զգայուն անհատներ, մեծացնում է ազդեցությունը այս խթանների վրա, հետագայում ուժեղացնելով հիվանդության նշաններ եւ նպաստել հետագա զգայունացման:
Բնական գազի այրման ընթացքում ձեւավորված աէրոզոլները կարող են դառնալ օդային ներկա գտնվող տարբեր քիմիական միացությունների համախմբման կենտրոններ: Այսպիսով, օդային աղտոտիչները կարող են կենտրոնանալ միկրո բաղադրիչներով, արձագանքել միմյանց հետ, մանավանդ, երբ մետաղները հանդես են գալիս որպես ռեակցիայի կատալիզատորներ: Որքան փոքր է մասնիկների չափը, այնքան բարձր է նման գործընթացի համակենտրոնացման գործունեությունը:
Ավելին, բնական գազի այրման ընթացքում ձեւավորված ջրային զույգերը աերոզոլային մասնիկների եւ աղտոտիչների համար տրանսպորտային օղակն են, երբ դրանք տեղափոխվում են թոքային Ալ-Վեժոլա:
Երբ ձեւավորվում են բնական գազի այրումը, պոլիկլլիկ անուշաբույր ածխաջրածիններ պարունակող աերոզոլներ: Նրանք բացասական ազդեցություն են ունենում Շնչառական համակարգ եւ հայտնի քաղցկեղածին նյութեր են: Բացի այդ, ածխաջրածինները ի վիճակի են ընկալելի մարդկանց մեջ քրոնիկ հարբեցողության մեջ:
Բենզինի, տոլուենի, էթիլբենզենի եւ քսիլենի ձեւավորումը բնական գազը այրելու ժամանակ նույնպես անբարենպաստ է մարդու առողջության համար: Բենզենը, ինչպես գիտեք, դոզաններով քաղցկեղածին, զգալիորեն ցածր շեմերը: Բենզենին էֆեկտները կապում են քաղցկեղի, հատկապես լեյկոզի մեծ ռիսկի հետ: Բենզոլի զգայուն ազդեցությունը հայտնի չէ:
Մետաղական օրգանական կապեր: Բնական գազի որոշ բաղադրիչներ կարող են պարունակել թունավոր ծանր մետաղների բարձր կոնցենտրացիաներ, ներառյալ կապարի, պղնձի, սնդիկի, արծաթի եւ մկնդեղի վրա: Ամենայն հավանականությամբ, այս մետաղները գերակշռում են բնական գազով `Time Trimetiarsenitenite (CH3) 3A- ների մետալո-օրգանական համալիրների տեսքով: Այս թունավոր մետաղների օրգանական մատրիցայի հետ շփումը նրանց ծովափնյա է դարձնում լիպիդներով: Սա հանգեցնում է անձի մածուցիկ հյուսվածքում բիոակտուլյացիայի կլանման բարձր մակարդակի եւ հակումի: Tetramethyl Pulmbitis- ի (CH3) 460 եւ Dimethylituti (CH3) 2hg- ի բարձր թունավորումը ենթադրում է մարդու առողջության վրա ազդեցություն, քանի որ այս մետաղների մեթիլ կոմպոզիցիաներն ավելի շատ թունավոր են, քան իրենք: Այս միացությունները հատկապես վտանգավոր են կանանց լակտացիայի ժամանակ, քանի որ այս դեպքում մարմնի ճարպային պահեստից լիպիդներ են տեղափոխվում:
Dimethelitut (CH3) 2ՀՀ-ն իր բարձր լիպոֆիլության պատճառով առանձնապես վտանգավոր մետաղական կապ է: Metylrtut- ը կարող է ներառվել մարմնում `ինհալացիոն ընդունմամբ, ինչպես նաեւ մաշկի միջոցով: Ստամոքս-աղիքային տրակտատում այս բարդույթի ներծծումը գրեթե 100% է: Մերկուրին ունի նեյրո-թունավոր ազդեցություն եւ ազդում է մարդու վերարտադրողական գործառույթի վրա: Թունավորությունը չունի սնդիկի անվտանգ մակարդակի տվյալների կենդանի օրգանիզմների համար:
Արսենիկի օրգանական միացությունները նույնպես շատ թունավոր են, հատկապես դրանց նյութափոխանակության ոչնչացման (նյութափոխանակության ակտիվացում), ավարտվելով ձեր ձեւավորմամբ, մարդաշատ անօրգանական ձեւերով:
Բնական գազի այրման արտադրանք: Ազոտային երկօքսիդը ի վիճակի է գործել թոքային համակարգի վրա, ինչը հեշտացնում է զարգացումը Ալերգիկ ռեակցիաներ Այլ նյութերի համար նվազեցնում է թոքերի գործառույթը, թոքերի վարակիչ հիվանդությունների նկատմամբ զգայունությունը, ուժեղացնում է բրոնխային ասթմայի եւ շնչառական այլ հիվանդությունների: Սա հատկապես ցայտուն է երեխաների մեջ:
Ապացույցներ կան, որ բնական գազը այրելու N02- ը կարող է դրդել.
թոքային համակարգի բորբոքում եւ թոքերի կյանքի ֆունկցիայի նվազեցումը.
Ասթմայի նման նշանների ռիսկի բարձրացում, ներառյալ շնչառության, շնչառության կարճության եւ հիվանդության հարձակումների տեսքը: Դա հատկապես հաճախ դրսեւորվում է այն կանանց մոտ, ովքեր սնունդ են պատրաստում գազի վառարանների, ինչպես նաեւ երեխաների մոտ.
թոքերի մանրէային հիվանդություններին դիմադրությունը նվազեցնելը `թոքերի պաշտպանության համար իմունոլոգիական մեխանիզմների կրճատման պատճառով.
Ընդհանուր առմամբ անբարենպաստ հետեւանքների տրամադրումը մարդու եւ կենդանիների երեւակայական համակարգի վրա.
Ազդեցություն որպես օժանդակ, այլ բաղադրիչների ալերգիկ ռեակցիաների զարգացման համար.
Բարձրացնել զգայունությունը եւ ալերգիկ արձագանքի ամրապնդումը անբարենպաստ ալերգեններին:
Բնական գազի այրման արտադրանքի մեջ ներկա է ջրածնի սուլֆիդի (H2S) մի շուռ բարձր կոնցենտրացիան (H2S), որը աղտոտում է շրջակա միջավայրը: Այն թունավոր է 50.rh- ից ցածր կոնցենտրացիաներում, իսկ 0,1-0.2% կենտրոնացման մեջ, նույնիսկ կարճ ազդեցությամբ: Քանի որ մարմինը մեխանիզմ ունի այս բարդույթը քայքայելու համար, ջրածնի սուլֆիդի թունավորությունը կապված է իր դերասանական կենտրոնացման հետ, քան նախկին դիրքի տեւողությամբ:
Չնայած ջրածնի սուլֆիդը ուժեղ հոտ ունի, դրա շարունակական ցածր կոնցենտրացիայի ազդեցությունը հանգեցնում է հոտի զգացմունքների կորստի: Սա հնարավոր է դարձնում թունավոր ազդեցություն այն մարդկանց համար, ովքեր անգիտակցաբար ենթարկվում են այս գազի վտանգավոր մակարդակի գործողությանը: Բնակելի տարածքների օդում դրա աննշան կոնցենտրացիաները հանգեցնում են աչքերի գրգռմանը, Nasopharynx- ը: Չափավոր մակարդակների պատճառը գլխացավ, գլխապտույտ, ինչպես նաեւ հազ եւ շնչառական դժվարություն: Բարձր մակարդակ հանգեցնել ցնցումների, ցնցումների, կոմատոզային պետության, որն ավարտվեց մահվան մեջ: Red րածնի սուլֆիդի սուր թունավոր հետեւանքներից հետո մնացած վերապրածները զգում են ամնեզիայի տիպի նյարդաբանական դիսֆունկցիաներ, ցնցում, հավասարակշռության անսարքություն եւ երբեմն ավելի լուրջ վնասներ ուղեղին:
Հիդրեն սուլֆիդի համեմատաբար բարձր կոնցենտրացիաների սուր թունավորությունը հայտնի է, սակայն, ցավոք, կան որոշ տեղեկություններ այս բաղադրիչի քրոնիկ ցածր տեսողական ազդեցության վերաբերյալ:
Ռադոն: Ռադոնը (222RN) ներկա է նաեւ բնական գազի մեջ եւ կարող է խողովակաշարերով առաքել գազի ափսեներ, որոնք դառնում են աղտոտման աղբյուրներ: Քանի որ Radon- ը կոտրվում է առաջատարի համար (Half-Life 21060- ը 3,8 օր է) հանգեցնում է ռադիոակտիվ կապարի բարակ շերտի ստեղծմանը (միջին հաշվով 0,01 սմ), որն ընդգրկում է խողովակների եւ սարքավորումների ներքին մակերեսները: Ռադիոակտիվ կապարի շերտի ձեւավորումը մեծացնում է ռադիոակտիվության ֆոնային արժեքը րոպեում մի քանի հազար քայքայված (100 սմ 2 տարածքում): Դրա հեռացումը շատ դժվար է եւ պահանջում է խողովակների փոխարինում:
Այն պետք է հաշվի առնել, որ գազի սարքավորումների պարզ անջատումը բավարար չէ թունավոր ազդեցությունը հեռացնելու եւ քիմիապես զգայուն հիվանդներին հղում բերելու համար: Գազի սարքավորումները պետք է ամբողջությամբ հեռացվեն սենյակից, քանի որ նույնիսկ չգործող գազի վառարանը շարունակում է ընդգծել այն անուշաբույր միացությունները, որոնք այն կլանված է օգտագործման տարիների ընթացքում:
Բնական գազի կուտակային հետեւանքները, անուշաբույր միացությունների ազդեցությունը, մարդու առողջության վրա այրման արտադրանքները, միանշանակ հայտնի չեն: Ենթադրվում է, որ մի քանի միացությունների ազդեցությունը կարող է բազմապատկվել, եւ մի քանի աղտոտող նյութերի ազդեցությունից արձագանքը կարող է ավելի մեծ լինել, քան անհատական \u200b\u200bէֆեկտների գումարը:
Այսպիսով, բնական գազի բնութագրերը, որոնք մտահոգված են մարդու եւ կենդանիների առողջությամբ, աննկատություն եւ պայթուցիկ բնույթ.
Ասֆիզիկական հատկություններ;
աղտոտումը սենյակի օդի այրմամբ.
ռադիոակտիվ տարրերի (ռադոնի) առկայություն.
Բովանդակություն բարձր տեխնոլոգիական միացությունների այրման արտադրանքներում.
Թունավոր մետաղների հետքի քանակների առկայություն.
Թունավոր անուշաբույր միացությունների բովանդակությունը ավելացված է բնական գազին (հատկապես շատ քիմիական զգայուն մարդկանց համար).
Զգայունացման համար գազի բաղադրիչների ունակությունը:

8.1. Արձագանքներ Այրվում են

G O R E N E - թթվածնի այրվող բաղադրիչների միացվող միացվող քիմիական ռեակցիան, որը ուղեկցվում է այրման արտադրանքների ջերմաստիճանի ինտենսիվ թողարկումով եւ կտրուկ աճով: Այրման ռեակցիաները նկարագրվում են այսպես կոչված: Ստեիչիմետրային հավասարումներ, որոնք բնութագրում են որակապես եւ քանակական արձագանքման եւ դրա նյութի արդյունքում (Այրվող խառնուրդի ստեիչիմետրիկ կազմը (հունարենից: Ստյիսիոնը հիմքն է, տարրը եւ հունարենը: Metreo - Ես չափում եմ) - վառելիքի ամբողջական օքսիդացման համար անհրաժեշտ խառնուրդը), Ցանկացած ածխաջրածնի այրման ընդհանուր հավասարումը

C M H N + (M + N / 4) O 2 \u003d MCO 2 + (N / 2) H 2 O + Q (8.1)

որտեղ M- ն է, մոլեկուլում ածխածնի եւ ջրածնի ատոմների քանակը. Q- ը ռեակցիայի ջերմային էֆեկտն է կամ այրման ջերմությունը:

Որոշ գազերի այրման ռեակցիաները ներկայացված են աղյուսակում: 8.1. Այս հավասարումները հավասարակշռված են, եւ անհնար է դատել ռեակցիաների արագությունը կամ քիմիական վերափոխումների մեխանիզմը:

Աղյուսակ 8.1. Չոր գազերի այրման ռեակցիաները եւ ջերմային այրումը (0 ° C եւ 101.3 KPA)

Գազ	Այրման արձագանքը	He երմային այրումը
		MOLAR, KJ / KMOL		Զանգված, KJ / կգ		Volumenny, KJ / M 3
		Բարձրագույն	Կորցրած	Բարձրագույն	Կորցրած	Բարձրագույն	Կորցրած
Ջրածին	H 2 + 0,5O 2 \u003d H 2 0	286,06	242,90	141 900	120 080	12 750	10 790
Ածխածնի օքսիդ	Co + 0.5o 2 \u003d CO 2	283,17	283,17	10 090	10 090	12 640	12 640
Մեթան	CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O	880,90	800,90	55 546	49 933	39 820	35 880
Էթանե	C 2 H 6 + 0.5O 2 \u003d 2CO 2 + 3H 2 O	1560,90	1425,70	52 019	47 415	70 310	64 360
Պրոպկա	C 3 H 8 + 5H 2 O \u003d 3CO 2 + 4H 2 O	2221,40	2041,40	50 385	46 302	101 210	93 180
n-buthin		2880,40	2655,00	51 344	47 327	133 800	123 570
Իզոբուտան	C 4 H 10 + 6,5O 2 \u003d 4CO 2 + 5H 2 O	2873,50	2648,30	51 222	47 208	132 960	122 780
n-pentan	C 5 H 12 + 8o 2 \u003d 5CO 2 + 6H 2 O	3539,10	3274,40	49 052	45 383	169 270	156 630
Էթիլենային	C 2 H 4 + 3O \u003d 2CO 2 + 2H 2 O	1412,00	1333,50	50 341	47 540	63 039	59 532
Պրոպիլեն	C 3 H 6 + 4,5O 2 \u003d 3CO 2 + 3H 2 o	2059,50	1937,40	48 944	46 042	91 945	88 493
Բուտլեն	C 4 H 8 + 6o 2 \u003d 4CO 2 + 4H 2 O	2720,00	2549,70	48 487	45 450	121 434	113 830

The e n o v o e f Ф E- ն (այրման ջերմությունը) Q- ն թողարկված ջերմության քանակն է, որը թողարկվել է 1 կմ, 1 կգ-ի կամ 1 մ 3-ի ամբողջական այրման մեջ, նորմալ ֆիզիկական պայմաններում: Այրման ամենաբարձր QC եւ ստորին qn ջերմությունը. Այրման ամենաբարձր ջերմությունը ներառում է ջրի գոլորշիների խտացման ջերմությունը այրման գործընթացում (իրականում ջրի գոլորշիները) խտացրին ): Սովորաբար, տեխնիկական հաշվարկները սովորաբար հանգեցնում են այրման ամենացածր ջերմության երկայնքով, առանց հաշվի առնելու ջրի գոլորշի խտացման ջերմությունը (≈ 2400 ԿԺ / կգ):

Արդյունավետությունը, որը հաշվարկվում է այրման ամենացածր ջերմության վրա, ձեւականորեն ավելի բարձր է, բայց ջրի գոլորշիների խտացման ջերմությունը բավականաչափ մեծ է, եւ դրա օգտագործումը ավելի քան տեղին է: Դրա հաստատումն ակտիվ դիմում է Contact Heat Exchangters- ի ջեռուցման տեխնիկայում, դիզայնի շատ բազմազան:

Այրվող գազերի խառնուրդի համար գազերի ամենաբարձր (եւ ցածր) ջերմային այրումը որոշվում է հարաբերակցության միջոցով

Q \u003d r 1 q 1 + r 2 Q 2 + ... + R N Q N (8.2)

որտեղ r 1, r 2, ..., r n- ը խառնուրդում ներառված բաղադրիչների մեծ մասի (մոլային, զանգվածային) մասն է. Q 1, Q 2, ..., Q N - բաղադրիչների ջերմային այրումը:

Օգտվելով սեղանից: 8.1, այրման ամենաբարձր եւ ցածր ջերմությունը, KJ / M 3, Բարդ գազ Կարող է որոշվել հետեւյալ բանաձեւերով.

Q \u003d 127.5 H 2 + 126.4 C + 398 CH 4 + 703 C 2 H 6 + 1012 C 8 H 8 + 1338 C 4 H 10 + 1329 C 4 H 10 +
+ 1693 C 5 H 12 + 630 C 2 H 4 + 919 C 3 H 6 +1214 C 4 H 8 (8.3)

Q H \u003d 107.9 H 2 + 126.4 CO + 358,8 CH 4 + 643 CH HM 8 + 1231.8 C 4 H 8 + 1227 C 4 H 10 + 1227 C 4 H 10 +
+ 1566 C 5 H 12 + 595 C 2 H 4 + 884 C 8 H 6 + 1138 C 4 H 8 (8.4)

որտեղ H 2, Co, CH 4 եւ այլն: - գազի վառելիքի առանձին բաղադրիչների բովանդակությունը: :

Այրման գործընթացը ընթանում է շատ ավելի դժվար է, քան ըստ բանաձեւի (8.1), քանի որ շղթաների ճյուղավորմամբ, դրանք կոտրվում են միջանկյալ կայուն միացությունների ձեւավորմամբ, որոնք բարձր ջերմաստիճանում անցնում են հետագա փոխարկմամբ: Բավարար թթվածնի համակենտրոնացումով ձեւավորվում են վերջնական արտադրանքներ. Water րի գոլորշի N 2 O եւ ածխածնի դիօքսիդ CO 2: Օքսիդացնող գործակալների պակասով, ինչպես նաեւ արձագանքման գոտով սառչելիս միջանկյալ կապերը կարող են կայունացնել եւ մուտք գործել միջավայր:

Heat երմության արտադրության ինտենսիվությունը եւ ջերմաստիճանի բարձրացումը հանգեցնում է մասնիկների ակտիվի ակտիվ համակարգի աճի: Շղթայական արձագանքման եւ ջերմաստիճանի այսպիսի փոխկապակցումը գրեթե բոլոր այրման գործընթացներին հանգեցրել է ցանցի ջերմային պայթյունի հայեցակարգի ներդրմանը. Քիմիական այրման ռեակցիաներն իրենք ունեն շղթայական բնույթ, եւ դրանց արագացումը տեղի է ունենում ջերմության եւ ջերմաստիճանի պատճառով Աճը արձագանքող համակարգում:

Համասեռ խառնուրդում քիմիական ռեակցիայի մակարդակը համամասն է ռեակտիվ նյութերի կոնցենտրացիաների արտադրանքին.

w \u003d KC 1 C 2 (8.5)

որտեղ C 1 եւ C 2-ը արձագանքող բաղադրիչների, KMOL / M 3-ի կենտրոնացումն է. K- ը ռեակցիայի տոկոսադրույքով կայուն է, կախված արձագանքող նյութերի եւ ջերմաստիճանի բնույթից:

Ռեակտիվների գազի կոնցենտրացիան այրելիս կարելի է համարել անփոփոխ, քանի որ այրվող գոտում կա միանշանակ կազմի թարմ բաղադրիչների շարունակական ներհոսք:

Reaction Rate Contant (ըստ Arhenius- ի հավասարման).

K \u003d k 0 e -e / rt (8.6)

Որտեղ k 0- ը նախաորակիչ գործոն է, որը վերցված է կենսաչափական համասեռ խառնուրդների համար, ≈1.0; E - Ակտիվացման էներգիա, KJ / KMOL; R- ը համընդհանուր գազի հաստատուն է, J / (կգ); T - բացարձակ ջերմաստիճանը, (° C); E- ը բնական լոգարիթմերի հիմքն է:

0-ի նախաորակային գործոնը կարելի է մեկնաբանել որպես մշտական, որը արտացոլում է մոլեկուլների բախման ամբողջականությունը եւ էլեկտրոնայինությունը `մոլեկուլների կապակցված պարտատոմսերի նվազագույն էներգիան եւ ակտիվ մասնիկների ձեւավորումը, որոնք ապահովում են ակտիվ մասնիկների ձեւավորում: Ընդհանուր այրելի խառնուրդների համար այն տեղադրված է (80 ÷ 150) 10 3 կ. / Կմոլի մեջ:

Հավասարումը (8.6) ցույց է տալիս, որ քիմիական ռեակցիաների արագությունը կտրուկ աճում է ջերմաստիճանի բարձրացման միջոցով. Օրինակ, 500-ից 1000 ջերմաստիճանի աճը 2 10 4 ÷ 5 10 8 անգամ (կախված նրանից) ակտիվացման էներգիան):

Այրման ռեակցիաների փոխարժեքը ազդում է նրանց շղթայի բնույթի վրա: Սկզբնապես առաջացած ատոմներն ու արմատականները միացություններ են մտնում աղբյուրի նյութերի եւ միասին, ձեւավորելով վերջավոր արտադրանքներ եւ նոր մասնիկներ, որոնք կրկնում են նույն արձագանքների նույն շղթան: Նման մասնիկների աճող սերունդը հանգեցնում է քիմիական ռեակցիաների «արագացման». Իրականում պայթում է ամբողջ խառնուրդը:

Hydrococarbons- ի բարձր ջերմաստիճանի այրումը բարդ է եւ կապված է ակտիվ մասնիկների ձեւավորման հետ ատոմների եւ արմատականների տեսքով, ինչպես նաեւ միջանկյալ մոլեկուլային միացություններ: Որպես օրինակ, ամենապարզ ածխաջրածնի այրման ռեակցիաները. Մեթանը տրվում է.

1. N + o 2 -\u003e Նա + օ
   CH 4 + IT -\u003e CH 3 + H 2 O
   CH 4 + O -\u003e CH 2 + N 2 O
2. CH 3 + O 2 -\u003e NSNO + նա
   CH 2 + O 2 -\u003e NSNO + O
3. NSO + նա -\u003e NSO + N 2
   Nno + O -\u003e Co + N 2 O
   NSO + O 2 -\u003e Co + O +
4. Co + O -\u003e Co 2
   Co + It -\u003e Co 2 + N

Բաժնի ցիկլի արդյունքը.

2SH 4 + 4O 2 -\u003e 2 + 2 + 4N 2

8.2. Այրման հաշվարկներ

Այրման համար թթվածինը օդից է գալիս որպես իր բաղադրիչ, Հաշվարկների համար ենթադրվում է, որ չոր օդի ծավալային կազմը հետեւյալն է.

Թթվածնի - 21.0%, ազոտ, 79.0%:

Տրված տեղեկատվության համաձայն, թթվածնի 1 մ 3-ը պարունակում է 100/21 \u003d 4.76 մ 3 օդում, կամ թթվածնի 1 մ 3-ը `79/21 \u003d 3,76 մ 3 ազոտ: Հաշվի առնելով, որ նորմալ պայմաններում 1 կմոլային գազը զբաղեցնում է 22.4 լիտր հզորություն, այրման ռեակցիան (տես այս ածխաջրածին ցանկացած ածխաջրածին 8.1) կարող է գրվել ընդհանրացված ձեւով.

C m h n + (t + n / 4) (o 2 + 3.76N 2) \u003d TCO 2 + (N / 2) H 2 O + (T + N / 4) 3.76N 2

Թթվածնի եւ օդի կարիքները տարբեր գազերի այրման ընթացքում, որոնք հաշվարկված են վերը նշված այրման ռեակցիաների համաձայն, ներկայացված են աղյուսակում: 8.2.

Աղյուսակ 8.2. 1 մ 3 գազի այրման ժամանակ չոր թթվածնի եւ օդի, մ 3-ի տեսական անհրաժեշտություն եւ գազի այրման արտադրանքների ծավալը 1 մ 3 գազի այրման ժամանակ

Գազ	Տեսական անհրաժեշտություն		Այրման արտադրանք
	Թթվածին	օդային	ածխաթթու գազ	Ջրի պար	ազոտ	Ընդհանուր
Ջրածնի H 2.	0,5	2,38	–	1,0	1,88	2,88
Carbon Oxide Co.	0,5	2,38	1,0	–	1,88	2,88
Methane CH 4.	2,0	9,52	1,0	2,0	7,52	10,52
Ethan C 2 H 6	3,5	16,66	2,0	3,0	13,16	18,16
Propane C 3 H 8	5,0	23,80	3,0	4,0	18,80	25,80
Բութան C 4 H 10	6,5	30,94	4,0	5,0	24,44	33,44
Pentane C 5 H 12	8,0	38,08	5,0	6,0	30,08	41,08
Էթիլեն C 2 H 4	3,0	14,28	2,0	2,0	11,28	15,28
Պրոպիլեն C 3 H 6	4,5	21,42	3,0	3,0	16,92	22,92
Boutylene C 4 H 8	6,0	28,56	4,0	4,0	22,56	30,56
Pentylene C 5 H 10	7,5	35,70	5,0	5,0	28,20	38,20
Ացետիլեն C 2 H 2	2,5	11,90	2,0	1,0	9,40	12,40

Բարդ գազի, չոր օդի սպառման համար V, M 3 / M 3-ը հաշվարկվում է այն բանաձեւով, որը հաշվի է առնում խառնուրդի անհատական \u200b\u200bբաղադրիչների թթվածնի անհրաժեշտությունը.

V c \u003d 4.76/10 (0.5n 2 + 0.5CH + 2SH 4 + 3.5C 2 H 6 + 5C 3 H 8 + 6ES 6 + 3 6 + 3N 6 + 6 H 8 -O 2 ) (8,7)

Թաց օդային V VL, M 3 / մ 3, ավելի որոշված \u200b\u200bբանաձեւով (8,7) ավելի որոշված \u200b\u200bբանաձեւով (8,7) պարունակվող ջրի գոլորշու քանակով.

V vl \u003d v c + 0.001244D in v c (8.8)

որտեղ D- ն օդի խոնավությունն է, G / M 3:

Գազերի անհայտ քիմիական կազմով, բայց Q H H H H H H- ի, KJ / M 3-ի այրման հայտնի ցածր ջերմությունը, օդային v T, M 3 / մ 3-ի տեսական սպառում,

V T ≈ Q N /3770 (9)

Իրական օդի սպառումը v DV, M 3 / մ 3, միշտ էլ մեծապես մեծ է:

V dv \u003d v t α (8.10)

որտեղ α- ն ավելորդ օդային գործակից է, որը համապատասխանում է ԳՕՍՏի պահանջներին: Վառելիքի ամբողջական այրման համար α- ի արժեքը պետք է լինի ավելին, քան 1. Այրման արտադրության կազմը եւ ծավալը, որը հաշվարկվում է չոր օդի որոշ գազերի այրման ռեակցիաներով, տրվում է աղյուսակում: 8.2.

8.3. Այրման ջերմաստիճանը

Heat երմամշակում, գազի այրման հետեւյալ ջերմաստիճանը տարբերվում են `ջերմային արտադրող, կալորմատիկ, տեսական եւ վավեր (հաշվարկված): Heat րի արտադրողականություն T F - Adiabatic պայմաններում գազի ընդհանուր այրման առավելագույն ջերմաստիճանը `ավելորդ օդային գործակից α \u003d 1.0 եւ գազի եւ օդի ջերմաստիճանում, որը հավասար է 0 ° C- ին.

t f \u003d q n / (σvc p) (8.11)

որտեղ Q N- ը ջերմության այրման ամենացածր ջերմությունն է, KJ / M 3; Σvc p - ածխաթթու գազի հատորների, ջրի գոլորշու եւ ազոտի արտադրանքի քանակը, որը ձեւավորվել է 1 մ 3 գազի այրման ժամանակ (մ 3 / մ 3), եւ դրանց միջին ծավալային ջերմային հզորությունը `0 ° C ջերմաստիճանում մշտական \u200b\u200bճնշման մեջ T g (kj / (m 3 o ° C):

Գազերի ջերմային հզորության անհարմարության հիման վրա ջերմային արտադրանքը որոշվում է անընդմեջ մոտավորությունների մեթոդով: Այն իր արժեքն է պահանջում բնական գազի համար (2000 ° C), որպես նախնական պարամետր, α \u003d 1.0-ով `այրման ապրանքների բաղադրիչների ծավալը որոշվում է, աղյուսակում: 8.3 Գոյություն ունեն ջերմային միջին հզորություն, իսկ հետո, ըստ բանաձեւի (8.11), դիտարկվում է ջերմության արտադրության հզորությունը: Եթե \u200b\u200bհաշվելու արդյունքում այն \u200b\u200bկլինի ավելի ցածր կամ ավելի բարձր, ապա նշված է եւս մեկ ջերմաստիճան, եւ հաշվարկը կրկնվում է:

Աղյուսակ 8.3. Գազերի միջին ծավալային ջերմային հզորությունը, KJ / (M 3 ° С)

Temperature երմաստիճանը, ° С	CO 2.	N 2.	O 2.	Co.	CH 4:	Հ 2:	H 2 O (ջրային զույգեր)	օդային
								չորացնել	թաց 1 մ 3-ով suh գազ:
0	1,5981	1,2970	1,3087	1,3062	1,5708	1,2852	1,4990	1,2991	1,3230
100	1,7186	1,2991	1,3209	1,3062	1,6590	1,2978	1,5103	1,3045	1,3285
200	1,8018	1,3045	1,3398	1,3146	1,7724	1,3020	1,5267	1,3142	1,3360
300	1,8770	1,3112	1,3608	1,3230	1,8984	1,3062	1,5473	1,3217	1,3465
400	1,9858	1,3213	1,3822	1,3356	2,0286	1,3104	1,5704	1,3335	1,3587
500	2,0030	1,3327	1,4024	1,3482	2,1504	1,3104	1,5943	1,3469	1,3787
600	2,0559	1,3453	1,4217	1,3650	2,2764	1,3146	1,6195	1,3612	1,3873
700	2,1034	1,3587	1,3549	1,3776	2,3898	1,3188	1,6464	1,3755	1,4020
800	2,1462	1,3717	1,4549	1,3944	2,5032	1,3230	1,6737	1,3889	1,4158
900	2,1857	1,3857	1,4692	1,4070	2,6040	1,3314	1,7010	1,4020	1,4293
1000	2,2210	1,3965	1,4822	1,4196	2,7048	1,3356	1,7283	1,4141	1,4419
1100	2,2525	1,4087	1,4902	1,4322	2,7930	1,3398	1,7556	1,4263	1,4545
1200	2,2819	1,4196	1,5063	1,4448	2,8812	1,3482	1,7825	1,4372	1,4658
1300	2,3079	1,4305	1,5154	1,4532	–	1,3566	1,8085	1,4482	1,4771
1400	2,3323	1,4406	1,5250	1,4658	–	1,3650	1,8341	1,4582	1,4876
1500	2,3545	1,4503	1,5343	1,4742	–	1,3818	1,8585	1,4675	1,4973
1600	2,3751	1,4587	1,5427	–	–	–	1,8824	1,4763	1,5065
1700	2,3944	1,4671	1,5511	–	–	–	1,9055	1,4843	1,5149
1800	2,4125	1,4746	1,5590	–	–	–	1,9278	1,4918	1,5225
1900	2,4289	1,4822	1,5666	–	–	–	1,9698	1,4994	1,5305
2000	2,4494	1,4889	1,5737	1,5078	–	–	1,9694	1,5376	1,5376
2100	2,4591	1,4952	1,5809	–	–	–	1,9891	–	–
2200	2,4725	1,5011	1,5943	–	–	–	2,0252	–	–
2300	2,4860	1,5070	1,5943	–	–	–	2,0252	–	–
2400	2,4977	1,5166	1,6002	–	–	–	2,0389	–	–
2500	2,5091	1,5175	1,6045	–	–	–	2,0593	–	–

Չոր օդում դրանց այրման ընթացքում ընդհանուր պարզ եւ բարդ գազերի ջերմամշակումը տրվում է աղյուսակում: 8.4. Գազը այրելու ժամանակ Մթնոլորտային օդըպարունակում է մոտ 1 քաշ: Խոնավություն, ջերմության արտադրության հզորությունը կրճատվում է 25-30 ° C- ով:

Աղյուսակ 8.4. Գազի ջերմության արտադրության կարողությունը չոր օդում

Պարզ գազ	Heat արտադրություն, ° С	Բարդ գազ Միջին կազմը	Ջերմության մոտավոր արդյունավետություն, ° С
Ջրածին	2235	Բնական գազի ավանդներ	2040
Ածխածնի օքսիդ	2370	Նավթի բնական դաշտեր	2080
Մեթան	2043	Կոկ	2120
Էթանե	2097	Բարձր ջերմաստիճանի թորման թերթաքար	1980
Պրոպկա	2110	Paroxogenuous ճնշումը ճնշման տակ	2050
Բութան	2118	Կոշտ ածուխի գեներատոր	1750
Պսակ	2119	Լավագույն վառելիքի գեներատոր	1670
Էթիլենային	2284	Հեղուկացված (50% C 3 H 4 + 50% C 4 H 10)	2115
Ացետիլեն	2620		2210

Կալորափոխական այրման ջերմաստիճանը T k- ը որոշված \u200b\u200bջերմաստիճան է, առանց հաշվի առնելու ջրի գոլորշու եւ ածխաթթու գազի առանձնացումը, բայց հաշվի առնելով իրականը Նախնական ջերմաստիճանը Գազ եւ օդ: Այն տարբերվում է ջերմաստիճանի արտադրությունից, այն փաստից, որ գազի եւ օդի ջերմաստիճանը, ինչպես նաեւ օդային գործակիցը ընդունվում են ըստ իրենց վավեր արժեքների: Որոշեք t k- ը բանաձեւով.

t k \u003d (Q H + Q FIZ) / (σVC P) (8.12)

Որտեղ Q Piz - գազի եւ օդի ջերմամշակման (ֆիզիկական ջերմություն), որը հաշվարկված է 0 ° C, KJ / M 3:

Բնական եւ հեղուկացված ածխաջրածնային գազերը սովորաբար վառվում են նախքան այրումը, եւ դրանց ծավալը `համեմատած այրման օդի ծավալի հետ: Հետեւաբար, կալորիականության ջերմաստիճանը որոշելիս գազերի ջերմության արտադրությունը չի կարող դիտարկվել: Այրվածքների գազերը այրելու դեպքում (գեներատոր, տիրույթ եւ այլն), նրանց ջերմության սերունդը (հատկապես ջեռուցվում է նախքան այրումը) շատ էական ազդեցություն ունի կալորիականության ջերմաստիճանի վրա:

Օդի միջին կոմպոզիցիայի բնական գազի բնական գազի կալորիականության կախվածությունը 0 ° C ջերմաստիճանը եւ օդի ավելցուկի գործակիցի 1% -ով խոնավությունը տրվում է աղյուսակում: 8.5, հեղուկացված ածխաջրածնային գազի համար, երբ այն այրվում է չոր օդում `աղյուսակում: 8.7. Տվյալների աղյուսակ: 8.5-8.7-ը կարող է առաջնորդվել բավարար ճշգրտությամբ, երբ այլ բնական գազերի այրման կալորիականությամբ ջերմաստիճան հիմնելը, համեմատաբար մոտ, կազմը եւ Ածխաջրածինային գազեր Գրեթե ցանկացած կազմ: Անհրաժեշտության դեպքում ստացեք բարձր ջերմաստիճաններ, երբ գազերը վառվում են ցածր օդի ավելցուկային գործակիցներով, ինչպես նաեւ Բարձրացնել արդյունավետությունը Վառարաններ, գործնականում, ջեռուցվող օդում, ինչը հանգեցնում է կալորիականության ջերմաստիճանի աճի (տես Աղյուսակ 8.6):

Աղյուսակ 8.5. Օդում բնական գազի այրման կալորմատիկ եւ տեսական ջերմաստիճանը T \u003d 0 ° C- ով եւ 1% խոնավությամբ `կախված օդի ավելցուկային գործակիցից

		Տեսական այրման ջերմաստիճանը T, ° C	Օդի ավելցուկային գործակից α	Calorimetric այրման ջերմաստիճանը t to, ° C
1,0	2010	1920	1,33	1620
1,02	1990	1900	1,36	1600
1,03	1970	1880	1,40	1570
1,05	1940	1870	1,43	1540
1,06	1920	1860	1,46	1510
1,08	1900	1850	1,50	1470
1,10	1880	1840	1,53	1440
1,12	1850	1820	1,57	1410
1,14	1820	1790	1,61	1380
1,16	1800	1770	1,66	1350
1,18	1780	1760	1,71	1320
1,20	1760	1750	1,76	1290
1,22	1730	–	1,82	1260
1,25	1700	–	1,87	1230
1,28	1670	–	1,94	1200
1,30	1650	–	2,00	1170

Աղյուսակ 8.6. Բնական գազի այրման T- ից, ° C- ի այրման կալորիական ջերմաստիճանը, կախված չոր օդի ավելցուկի եւ դրա ջերմաստիճանի (կլորացված արժեքների) գործակիցից

Օդի ավելցուկային գործակից α	Չոր օդի ջերմաստիճանը, ° C
	20	100	200	300	400	500	600	700	800
0,5	1380	1430	1500	1545	1680	1680	1740	1810	1860
0,6	1610	1650	1715	1780	1840	1900	1960	2015	2150
0,7	1730	1780	1840	1915	1970	2040	2100	2200	2250
0,8	1880	1940	2010	2060	2130	2200	2260	2330	2390
0,9	1980	2030	2090	2150	2220	2290	2360	2420	2500
1,0	2050	2120	2200	2250	2320	2385	2450	2510	2560
1,2	1810	1860	1930	2000	2070	2140	2200	2280	2350
1,4	1610	1660	1740	1800	2870	1950	2030	2100	2160
1,6	1450	1510	1560	1640	1730	1800	1860	1950	2030
1,8	1320	1370	1460	1520	1590	1670	1740	1830	1920
2,0	1220	1270	1360	1420	1490	1570	1640	1720	1820

Աղյուսակ 8.7. Calorimetric Combustion ջերմաստիճանը T- ից տեխնիկական պրոպանի մեջ չոր օդում T \u003d 0 ° C, կախված օդի ավելցուկային գործակիցից

Օդի ավելցուկային գործակից α	Calorimetric այրման ջերմաստիճանը t to, ° C	Օդի ավելցուկային գործակից α	Calorimetric այրման ջերմաստիճանը t to, ° C
1,0	2110	1,45	1580
1,02	2080	1,48	1560
1,04	2050	1,50	1540
1,05	2030	1,55	1500
1,07	2010	1,60	1470
1,10	1970	1,65	1430
1,12	1950	1,70	1390
1,15	1910	1,75	1360
1,20	1840	1,80	1340
1,25	1780	1,85	1300
1,27	1750	1,90	1270
1,30	1730	1,95	1240
1,35	1670	2,00	1210
1,40	1630	2,10	1170

Տեսական այրման ջերմաստիճանը T - Առավելագույն ջերմաստիճանը, որը որոշվում է նմանապես կալորիականության t k- ին, բայց էնդոթթմիկային (ջերմություն պահանջող) փոփոխություն ածխաթթու գազի երկօքսիդի եւ ջրի գոլորշու անջատումը, անցնելով ծավալի բարձրացումով.

CO 2 \u003c-\u003e Co + 083 MJ / ML (8.13)

H 2 O \u003c-\u003e H 2 + 0.5O 2 - 242 MJ / MOL (8.14)

Բարձր ջերմաստիճանում տարանջատումը կարող է հանգեցնել ատոմային ջրածնի, թթվածնի եւ հիդրօքսիդ խմբերի ձեւավորմանը: Բացի այդ, գազը վառելիս միշտ ձեւավորվում է որոշակի քանակությամբ ազոտ օքսիդ: Այս բոլոր ռեակցիաներն եննդերմիչը եւ հանգեցնում են այրման ջերմաստիճանի նվազմանը:

Տեսական այրման ջերմաստիճանը կարող է որոշվել հետեւյալ բանաձեւով.

t t \u003d (Q H + Q Piz - Q Dis) / (σVC P) (8.15)

որտեղ Q Dis- ը ջերմության ընդհանուր արժեքն է CO 2 եւ H 2 O- ի համար `այրման արտադրանքներում, KJ / M 3; ΣVC P - Ոսկու արտադրության ծավալի ծավալի եւ ջերմային ջերմության միջին հզորության ծավալը, հաշվի առնելով 1 մ 3 գազի բաժանումը:

Աղյուսակ 8.8. Water րային գոլորշու H 2 O եւ Carbon Dioxide CO 2-ի բաժանման աստիճանը `կախված մասնակի ճնշումից

Temperature երմաստիճանը, ° С	Մասնակի ճնշում, MPA
	0,004	0,006	0,008	0,010	0,012	0,014	0,016	0,018	0,020	0,025	0,030	0,040
Ջրի գոլորշի h 2 o
1600	0,85	0,75	0,65	0,60	0,58	0,56	0,54	0,52	0,50	0,48	0,46	0,42
1700	1,45	1,27	1,16	1,08	1,02	0,95	0,90	0,85	0,8	0,76	0,73	0,67
1800	2,40	2,10	1,90	1,80	1,70	1,60	1,53	1,46	1,40	1,30	1,25	1,15
1900	4,05	3,60	3,25	3,0	2,85	2,70	2,65	2,50	2,40	2,20	2,10	1,9
2000	5,75	5,05	4,60	4,30	4,0	3,80	3,55	3,50	3,40	3,15	2,95	2,65
2100	8,55	7,50	6,80	6,35	6,0	5,70	5,45	5,25	5,10	4,80	4,55	4,10
2200	12,3	10,8	9,90	9,90	8,80	8,35	7,95	7,65	7,40	6,90	6,50	5,90
2300	16,0	15,0	13,7	12,9	12,2	11,6	11,1	10,7	10,4	9,6	9,1	8,4
2400	22,5	20,0	18,4	17,2	16,3	15,6	15,0	14,4	13,9	13,0	12,2	11,2
2500	28,5	25,6	23,5	22,1	20,9	20,0	19,3	18,6	18,0	16,8	15,9	14,6
3000	70,6	66,7	63,8	61,6	59,6	58,0	56,5	55,4	54,3	51,9	50,0	47,0
CO 2 ածխաթթու գազ
1500	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	–
1600	2,0	1,8	1,6	1,5	1,45	1,4	1,35	1,3	1,25	1,2	1,1
1700	3,8	3,3	3,0	2,8	2,6	2,5	2,4	2,3	2,2	2,0	1,9
1800	6,3	5,5	5,0	4,6	4,4	4,2	4,0	3,8	3,7	3,5	3,3
1900	10,1	8,9	8,1	7,6	7,2	6,8	6,5	6,3	6,1	5,6	5,3
2000	16,5	14,6	13,4	12,5	11,8	11,2	10,8	10,4	10,0	9,4	8,8
2100	23,9	21,3	19,6	18,3	17,3	16,5	15,9	15,3	14,9	13,9	13,1
2200	35,1	31,5	29,2	27,5	26,1	25,0	24,1	23,3	22,6	21,2	20,1
2300	44,7	40,7	37,9	35,9	34,3	32,9	31,8	30,9	30,0	28,2	26,9
2400	56,0	51,8	48,8	46,5	44,6	43,1	41,8	40,6	39,6	37,5	35,8
2500	66,3	62,2	59,3	56,9	55,0	53,4	52,0	50,7	49,7	47,3	45,4
3000	94,9	93,9	93,1	92,3	91,7	90,6	90,1	89,6	88,5	87,6	86,8

Ինչպես երեւում է սեղանից: 8.8, մինչեւ 1600 ° C ջերմաստիճանում, տարանջատման աստիճանը չի կարող հաշվի առնել, եւ տեսական այրման ջերմաստիճանը կարելի է հավասարեցնել կալորմատիկին հավասար: Ավելի բարձր ջերմաստիճանում տարանջատման աստիճանը կարող է զգալիորեն նվազեցնել ջերմաստիճանը աշխատավայրում: Գործնականում դրա համար առանձնահատուկ կարիք չկա, տեսական այրման ջերմաստիճանը պետք է որոշվի միայն դրա համար Բարձր ջերմաստիճանի վառարաններԳործում է նախապես օդում (օրինակ, Մարտենովսկի): Կաթսայատան համար կարիքներ չկան:

Աղյուսակ 8.9. Առավելագույն
Ջերմաստիճանը ծագում է
Անվճար բոցում, ° С

Ուժի (հաշվարկված) Ոսկրակցման միջոցների ջերմաստիճանը t դ - Temperature երմաստիճանը, որը ձեռք է բերվում ջահի ամենաթեժ կետում իրական պայմաններում: Այն ցածր է տեսականից եւ կախված է շրջակա միջավայրի ջերմության կորստից, վառվող տարածքից վերամշակման աստիճանի ճառագայթահարմամբ, ժամանակի վառարանների եւ կաթսաների վառարաններում ձգվող գործընթացում Որոշվել են ջերմային հաշվեկշիռով կամ մոտավորապես տեսական կամ կալորիականության այրման ջերմաստիճանի վրա, կախված վառարաններում ջերմաստիճանից `դրանցում փորձնականորեն տեղադրված ուղղման գործակիցների ներդրմամբ.

t d \u003d t t η (8.16)

որտեղ η- Պիրոմետրիկ գործակիցը տեղադրված է.

• Ջերմամեկուսիչով բարձրորակ ջերմային եւ ջեռուցման վառարանների համար `0.75-0.85;
• Հերմետիկ վառարանների համար `առանց ջերմամեկուսացման - 0,70-0,75;
• Կաթսաների պաշտպանված հատակների համար `0.60-0,75:

Գործնականում, ոչ միայն վերը նշված ադիաբատիկ այրման ջերմաստիճանը, այլեւ կրակի մեջ բխող առավելագույն ջերմաստիճանը: Նրանց մոտավոր արժեքները սովորաբար փորձնականորեն տեղադրվում են սպեկտրոգրաֆիայի մեթոդներով: Սյունի առջեւի եզրից 5-10 մմ հեռավորության վրա ազատ բոցում բխող առավելագույն ջերմաստիճանը ցուցադրվում է աղյուսակում: 8.9. Տվյալ տվյալների վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ կրակի մեջ առավելագույն ջերմաստիճանը ջերմային արտադրանքներից պակաս է (H 2 O- ի եւ CO 2-ի տարանջատման վրա ջերմության արժեքի պատճառով):

8.4. Ինքնաբացության ջերմաստիճանը

Այրման ռեակցիաներ նախաձեռնելու համար անհրաժեշտ է վառելիքի խառնուրդի բոցավառման պայմանները օքսիդացնող միջոցով: Բորբոքումը կարող է լինել ինքնաբուխ եւ հարկադրված (բոցավառություն):

Ինքնաբացության ջերմաստիճանը - Նվազագույն ջերմաստիճանը, որում ինքնաբուխ (այսինքն `առանց արտաքին ջերմամատակարարման) սկսվում է բենզալացված օդի օդի խառնուրդում), ջերմությունը բաժանելով գազի մասնիկներով այրելու միջոցով:

Ինքնաբեռնման ջերմաստիճանը ֆիքսված չէ այս գազի համար եւ կախված է բազմաթիվ պարամետրերից. Դրա բովանդակությունը գազի օդում խառնուրդի, նավի ձեւի եւ չափի համասեռության աստիճանի աստիճան, արագությունը եւ Դրա ջեռուցման մեթոդը, նավի պատի կատալիտիկ ազդեցությունը, որի տակ գտնվում է խառնուրդը: Թվարկված գործոնների ճշգրիտ հաշվարկը շատ բարդ է, հետեւաբար, գործնականում, օրինակ, պայթյունի վտանգը գնահատելիս օգտագործեք փորձարարական տվյալներ (տես աղյուսակ 8.10):

Աղյուսակ 8.10. Օդային խառնուրդում որոշ գազերի եւ գոլորշիների ինքնագլուխի ամենափոքր չափված ջերմաստիճանը մթնոլորտային ճնշման մեջ

Օդգլնի բնագավթության այրման գազերի ջերմաստիճանը մի փոքր ցածր է, քան օդում: Բալաստի կեղտաջրերի (ազոտի եւ ածխածնի երկօքսիդ) գազերի ներդրումը հանգեցնում է ինքնակառավարման բոցավառման ջերմաստիճանի բարձրացման: Ինքնաբազուկի ցածր ջերմաստիճանը ունեցող բաղադրիչների բարդ գազերի ներկայությունը հանգեցնում է խառնուրդի ինքնաբացարկի ջերմաստիճանի նվազմանը:

Հարկադիր բոցավառումը (բոցավառումը) իրականացվում է `խառնուրդը բոցավառելով մեկ կամ մի շարք կետերով` բարձր ջերմաստիճանի աղբյուրի միջոցով `բաց կրակի կամ էլեկտրական կայծ գազի հրդեհային ալիքներից գազի հրդեհային ալիքներից: Բոցավառումը տարբերվում է ինքնագլուխից այն փաստով, որ վառելիքի խառնուրդը բերվում է բոցի արտաքին տեսքի, ոչ ամբողջ ծավալի, բայց միայն դրա մի փոքր մասում: Բռնկված գոտուց ջերմային լվացարանը պահանջում է, որ բոցավառման աղբյուրի ջերմության ցրման ինտենսիվությունը գերազանցի ջերմության հեռացումը: Բոցավառվելուց հետո բոցավառման աղբյուրը հանվում է, եւ այրումը տեղի է ունենում բոցավառակի ճակատի տարածման պատճառով:

8.5. Դողաշարժության սահմաններ եւ պայթյուններ

Գազի բարձր խառնուրդները կարող են բոցավառվել (պայթել) միայն այն դեպքում, երբ խառնուրդում գազի պարունակությունը որոշակի (յուրաքանչյուր գազի համար) սահմանների է: Այս առումով առանձնանում են դյուրավառության ստորին եւ վերին կոնցենտրացիայի սահմանները: Ստորին սահմանը համապատասխանում է նվազագույնին, իսկ վերին մասը - Առավելագույն քանակը Գազը խառնուրդի մեջ, որի վրա նրանց բոցավառումը տեղի է ունենում (երբ բոցավառվում է) եւ ինքնաբուխ (առանց ջերմության ընդունման) տարածումը բոցի (ինքնազբաղման) տարածումը: Այս սահմանները համապատասխանում են գազի օդային խառնուրդների պայթյունի պայմաններին:

Եթե \u200b\u200bգազի դասի խառնուրդում գազի պարունակությունը պակաս է դյուրավառության ցածր սահմանից, ապա նման խառնուրդը վառվում եւ պայթում է, քանի որ աղբյուրի մոտակայքում թողարկված ջերմության ջերմությունը բավարար չէ բոցավառման ջերմաստիճանում: Եթե \u200b\u200bխառնուրդի մեջ գազի պարունակությունը ցածր եւ դյուրավառության վերին սահմանների միջեւ է, առաջարկվող խառնուրդը դյուրավառ է եւ լուսավորված է, քանի որ այն հանվում է: Այս խառնուրդը պայթուցիկ է: Ավելի լայն կլինի դյուրավառության սահմանափակումների մի շարք (կոչվում է պայթյունի սահմաններ) եւ ստորին սահմանից ցածր, այնքան պայթուցիկ գազ: Եվ, վերջապես, եթե խառնուրդում գազի պարունակությունը գերազանցում է դյուրավառության վերին սահմանը, խառնուրդի օդի քանակը բավարար չէ գազի ամբողջական այրման համար:

Դողունելիության սահմանների առկայությունը պայմանավորված է այրման ժամանակ ջերմային կորստից: Օդի, թթվածնի կամ գազի միջոցով այրվող խառնուրդը թուլացնելիս ջերմային կորուստները մեծանում են, կրակի տարածման մակարդակը կրճատվում է, եւ այրումը դադարում է բոցավառման աղբյուրը հեռացնելուց հետո:

Աղյուսակ 8.11. Գազի դյուրավառության սահմանները օդով խառնուրդով (t \u003d 20 ° C եւ P \u003d 101.3 KPA)

Գազ	Գազի պարունակությունը գազի օդի խառնուրդում, մոտ: %				Առավելագույն Պայթյունի ճնշում MPA	Outlet օդի գործակիցը `բոցավառման սահմաններով
	Դյուրավառության սահմաններով		Խառնուրդի ստեիչիմետրիկ կազմով	Խառնուրդի կազմի ներքո, որը տալիս է պայթյունի առավելագույն ճնշում
	Նիզբոս	Վերին				Նիզբոս	Վերին
Ջրածին	4,0	75,0	29,5	32,3	0,739	9,8	0,15
Ածխածնի օքսիդ	12,5	74,0	29,5	–	–	2,9	0,15
Մեթան	5,0	15,0	9,5	9,8	0,717	1,8	0,65
Էթանե	3,2	12,5	5,68	6,28	0,725	1,9	0,42
Պրոպկա	2,3	9,5	4,04	4,60	0,858	1,7	0,40
n-buthin	1,7	8,5	3,14	3,6	0,858	1,7	0,35
Իզոբուտան	1,8	8,4	3,14	–	–	~1,8	0,35
n-pentan	1,4	7,8	2,56	3,0	0,865	1,8	0,31
Էթիլենային	3,0	16,0	6,5	8,0	0,886	2,2	0,17
Պրոպիլեն	2,4	10,0	4,5	~5,1	~0,89	1,9	0,37
Բուտլեն	1,7	9,0	3,4	~4,0	~0,88	1,7	0,35
Ացետիլեն	2,5	80,0	7,75	14,5	1,03	3,3	0,019

Աղյուսակ 8.12. Գազի դյուրավառության սահմանները թթվածնի միջոցով խառնուրդով (T \u003d 20 ° C եւ P \u003d 101.3 KPA)

Օդի եւ թթվածնի խառնուրդներով տարածված գազերի դյուրավառության սահմանները ներկայացված են աղյուսակում: 8.11-8.12. Խառնուրդի ջերմաստիճանի բարձրացումով, դյուրավառության սահմանները ընդլայնվում են, եւ ինքնուրույն բոցավառման ջերմաստիճանում ավելի մեծ ջերմաստիճանում, օդով կամ թթվածինով գազի խառնուրդը վառվում է ցանկացած մեծ քանակությամբ:

Դյուրավառության սահմանները կախված են ոչ միայն այրվող գազերի տեսակներից, այլեւ փորձեր իրականացնելու պայմանների վրա (նավի հզորություն, բոցավառման աղբյուրի ջերմաստիճանը, խառնուրդի ջերմաստիճանը, ներքեւ, հորիզոնական եւ այլն .) Սա բացատրում է այս սահմանների նշանակությունը տարբեր գրական աղբյուրներում միմյանցից տարբերվում: Ներդիրում: 8.11-8.12 Համեմատաբար հուսալի տվյալները ձեռք են բերվել Սենյակի ջերմաստիճանը Եվ մթնոլորտային ճնշում, երբ բոցը տարածվում է ներքեւից ներքեւից մինչեւ 50 մմ տրամագծով: Երբ բոցը տարածվում է վերեւից ներքեւ կամ հորիզոնական, ստորին սահմանները փոքր-ինչ աճում են, իսկ վերին նվազում: Բարդ այրվող գազերի դյուրավառության սահմանները, որոնք չեն պարունակում բալաստային կեղտեր, որոշվում են հավելողականության կանոնով.

L G \u003d (r 1 + r 2 + ... + r n) / (r 1 / l 1 + r 2 / l 2 + ... + R N / L N) (8.17)

Որտեղ L G- ն գազի կամ գազի մասնիկների խառնուրդի մեջ բարդ գազի դյուրավառության ցածր կամ վերին սահմանն է: %; R 1, r 2, ..., r n - առանձին բաղադրիչների բովանդակությունը բարդ գազի մեջ: %; R 1 + r 2 + ... + r n \u003d 100%; L 1, L 2, ..., L N- ն առանձին բաղադրիչների բոցավառման հատակը կամ վերին սահմաններն է `ըստ սեղանի աղյուսակի, կամ գազի մասնիկների խառնուրդում: 8.11 կամ 8.12, մասին: :

Եթե \u200b\u200bգազի բալաստային կեղտեր լինի, դյուրավառության սահմանները կարող են որոշվել բանաձեւով.

L b \u003d l g /(8.18)

որտեղ l B- ը խառնուրդի բշտիկության ուժեղության վերին եւ ստորին սահմաններն է: %; L G- ը այրվող խառնուրդի դյուրավառության վերին եւ ստորին սահմաններն է: %; B - բալաստային կեղտերի քանակը, միավորի բաժնետոմսերը:

Հաշվարկների ընթացքում հաճախ անհրաժեշտ է իմանալ օդային ավելցուկային գործակիցը դյուրավառության տարբեր սահմաններում (տես աղյուսակ 8.11), ինչպես նաեւ ճնշում է առաջանում գազի խառնուրդի պայթյունից բխող ճնշում: Դյուրավառության վերին կամ ստորին սահմանին համապատասխան օդային գործակիցը կարող է որոշվել բանաձեւով

α \u003d (100 / L - 1) (1 / v T) (8.19)

Գազի օդային խառնուրդների պայթյունից բխող ճնշումը կարող է որոշվել բավարար մոտարկմամբ `համաձայն հետեւյալ բանաձեւերի.

Հասարակ գազով պարզ գազի կայունության հարաբերակցության համար.

Rz \u003d p h (1 + t k) (մ / ն) (8.20)

Օդով բարդ գազի ցանկացած հարաբերակցության համար.

Rz \u003d r (1 + t k) v VLP / (1 + αv մ) (8.21)

որտեղ RZ- ն պայթյունից բխող ճնշումն է, MPA; R - նախնական ճնշում (պայթյունից առաջ), MPA; β - Գազերի ծավալի ընդլայնման գործակիցը, թվայինորեն հավասար է ճնշման գործակիցին (1/273); t k - կալորիականության այրման ջերմաստիճանը, ° C; M - պայթյունից հետո խլուրդների քանակը, որը որոշվում է օդում գազի այրման ռեակցիայի միջոցով. P - այրման ռեակցիայի մեջ ներգրավված պայթյունի վրա գտնվող խալերի քանակը. V VLPS - թաց այրման արտադրանքների ծավալը 1 մ 3 գազով, մ 3; V T - տեսական օդի հոսքը, մ 3 / մ 3:

Աղյուսակ 8.13. Prop անկի խառնուրդի պայթյունից բխող ճնշումը, կախված R վերականգնման գործակիցը, k Sat եւ պաշտպանիչ սարք

Պաշտպանիչ սարքի տեսակը	Relief գործակից K Sat, M 2 / M 3
	0,063	0,033	0,019
Միայնակ խուլ ապակեպատումը ապակու ապակու ամրացումով 3 մմ հաստությամբ	0,005	0,009	0,019
Կրկնակի խուլ ապակեպատումը բացօթյա ապակու ամրացումով 3 մմ հաստությամբ	0,007	0,015	0,029
Swivel Single Window Binding մեծ ծխնու եւ գարնանային կողպեքով 5 MPA / M 2	0,002	–	–
Swivel Single Window Պարտադիր է վերին ծխնու եւ գարնանային կողպեքով 5 MPA / M 2	0,003	–	–
Ազատորեն պառկած սալիկի համընկնման զանգվածի, կգ / մ 2:
	0,023
	0,005
	0,018

Աղյուսակում ներկայացված պայթյունի ճնշումը: 8.13 կամ բանաձեւերով սահմանված կարող է առաջանալ միայն այն դեպքում, եթե գազը ամբողջովին այրվի բաքի ներսում, եւ դրա պատերը հաշվարկվում են այս ճնշման վրա: Հակառակ դեպքում դրանք սահմանափակվում են պատերի ուժով կամ դրանցից հեշտությամբ փլուզվող մասերը. Press նշման իմպուլսները տարածվում են խառնուրդի ոչ օպտիկական ծավալի վրա ձայնի արագությամբ եւ հասնում են սուսերամարտի, քան ֆոցի առաջ:

Այս հատկությունը կրակի եւ ճնշման իմպուլսների բաշխման տեմպերի (ցնցող ալիքի) բաշխման տեմպերի տարբերությունն է, որը լայնորեն կիրառվում է գործնականում `գազի սարքերը եւ տարածքը ոչնչացումից պայթյունի ընթացքում պաշտպանելու համար: Դա անելու համար հեշտությամբ բացված կամ կործանարար Fraamuga, շրջանակներ, վահանակներ, փականներ եւ այլն տեղադրված են պատերի եւ համընկումների բացման մեջ: Պայթյունի արդյունքում բխող ճնշումը կախված է պաշտպանական սարքերի նախագծման առանձնահատկություններից եւ Kre- ի վերագործարկման գործակիցը, որը տարածքի տարածքն է Պաշտպանիչ սարքեր սենյակի չափին:

8.6. Այրվում է ֆիքսված միջավայրում

Կրակոտ գոտու շարժումը կրակի առջեւ է, այրման արտադրանքներից ռեակցիայի հետ կապված վառելիքը պարունակող տարածքը պայմանավորված է նրանով, որ ցուրտ այրվող խառնուրդը ջեռուցվում է բոցավառման ջերմաստիճանի եւ տարածման ջերմաստիճանի միջոցով Սառը խառնուրդում տաք այրվող արտադրանքներ: Գծային արագությունը, որի միջոցով կրակի առջեւը տեղափոխվում է համասեռ այրվող խառնուրդի երկայնքով Ֆլեյմի բաշխման միասնական արագություն, կախված ինչպես գազի տեսակից, այնպես էլ դրա բովանդակության վրա `գազի օդում խառնուրդում: Բոլոր տեսակի այրվող գազերի նվազագույն արագությունը համապատասխանում է բոցավառման ստորին եւ վերին սահմանին, իսկ առավելագույնը `գազերի եւ օդի հարաբերակցությունը:

ՆկՂ 8.1. Կորեր համազգեստի արագություններ
Սահմանված է բոցը, որը տարածվում է
Խողովակի մեջ 25,4 մմ տրամագծով
1-ջրածին; 2-ջրային գազ; 3-ածխածնի օքսիդ;
4-էթիլեն; 5-Coke գազ; 6 -թան; 7-մեթան;
8-գեներատոր Գազի գոլորշու ինքնաթիռ

ՆկՂ 8.2. Diameter- ի D- ի եւ համակենտրոնացման ազդեցությունը
Մեթանը խառնուրդով օդով փոխելու համար
Ֆլեյմի u n տարածելու միասնական արագությունը

Փորձերը պարզեցին, որ բոցի տարածման արագությունը կախված է գլանաձեւ խողովակի տրամագծից, որի համաձայն, այն բաշխում է. Ավելի շատ տրամագիծ, այնքան բարձր է բաշխման արագությունը: Խողովակի տրամագծի բարձրացումը նվազեցնում է պատերի ազդեցությունը այրման գործընթացում եւ տեղափոխել բոցավառակը եւ օգնում է բարձրացնել կոնվեկցիան (Նկար 8.2): Այս գրաֆիկայի վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ խողովակների շատ փոքր չափերով, բոցավառի տարածումը հնարավոր չէ (ուժեղ հարաբերական ջերմային լվացարանի պատճառով): Խողովակների, ալիքների եւ ճաքերի չափերը, որոնցում կրակը չի կիրառվում, կոչվում են կրիտիկական:

Դրանք տարբեր են տարբեր գազերի համար.

• Մեթանի սառը խառնուրդը օդով `3 մմ;
• hyd րածնի օդի խառնուրդը 0,9 մմ է.
• Մեթանի օդով տաքացնող խառնուրդը 1,2 մմ է:

Փոքր բաժնի ալիքներում ձախողումը կիրառվում է հրակայուններ ստեղծելու գործնականում. Flamesmaking Grids, կերամիկական ծակոտկեն սկավառակներ, սկավառակներ սեղմված մետաղական գնդիկներից, որոնք լցված են մանրահատիկներով եւ այլն: Հրդեհային ալիքներ գազի օդային խառնուրդների վրա գործող այրիչների նախագծման մեջ:

Գազերի այրվող հատկությունների համեմատական \u200b\u200bհատկությունների համար (անկախ խողովակների չափերից), հայեցակարգը «Նորմալ բոցերի բաշխման արագություն» - Սա արագությունն է, որը վերագրվում է սառը (դեռ ոչ դյուրավառ) խառնուրդին, որի միջոցով բոցը տեղափոխվում է իր մակերեսի նորմալ երկայնքով: Ֆլեյմի ճակատը պատրաստված է հարթ եւ հավասար է խողովակի տրամագծին.

u h \u003d w p πr 2 / / (8.22)

որտեղ u n է բոցային տարածման նորմալ արագությունը, M / S; W P - չափված միատեսակ բոցերի տարածման արագություն, մ / վ; R- ը խողովակի շառավղն է, մ; S - Flame առջեւի մակերեսը, մ 2:

Աղյուսակ 8.14. Ֆլեյմի տարածման արագություններ տարբեր գազի օդային խառնուրդներում (T \u003d 20 ° C եւ P \u003d 103,3CPA), M / S

Գազ	Խառնուրդ առավելագույն նորմալ Ֆլեյմի տարածման արագությունը			Ստոիչիմետրիկ խառնուրդ
	Բովանդակություն խառնուրդում, մոտ: %		Առավելագույն Նորմալ արագություն Բաշխում	Բովանդակություն խառնուրդում, մոտ: %		Նորմալ արագություն Բաշխում Համբավ
	Գազ	օդային		Գազ	օդային
Ջրածին	42,0	58,0	2,67	29,5	70,5	1,6
Ածխածնի օքսիդ	43,0	57,0	0,42	29,5	70,5	0,30
Մեթան	10,5	89,0	0,37	9,5	90,5	0,28
Էթանե	6,3	93,7	0,40	5,7	94,3	0,32
Պրոպկա	4,3	95,7	0,38	4,04	95,96	0,31
n-buthin	3,3	96,7	0,37	3,14	96,86	0,30
Էթիլենային	7,0	93,0	0,63	6,5	93,5	0,5
Պրոպիլեն	4,8	95,2	0,44	4,5	95,5	0,37
Բուտլեն	3,7	96,3	0,43	3,4	96,6	0,38
Ացետիլեն	10,0	90,0	1,35	7,75	92,25	1,0

Ինչպես երեւում է տվյալների աղյուսակից: 8.14, բոցի տարածման առավելագույն չափը համապատասխանում է օքսիդիչի անբարենպաստության (ոչ ստեիմետրիկ) գազի եւ օդի խառնուրդներին: Դյուրավառության ավելցուկում մեծանում է արձագանքող մասնիկների բախման եւ քիմիական ռեակցիաների տոկոսադրույքը:

Գազի թթվածնի խառնուրդների համար կրակի տարածման արագությունը մեծության կարգ է, քան գազ-զվարճանքի համար: Այսպիսով, մեթանի թթվածնի խառնուրդի բոցի տարածման առավելագույն նորմալ փոխարժեքը 3,3 մ / վ է, իսկ թթվածնի հետ պրոպանի եւ բուտանի խառնուրդի համար `3,5-3,6 մ / վ:

Առավելագույն նորմալ բոցային տարածման արագությունը օդով բարդ գազի խառնուրդում, M / S, որոշվում է բանաձեւով.

u n Max \u003d (r 1 u 1 + r 2 U 2 + ... + R N u n) / (r 1 + r 2 + ... + R N) (8.23)

որտեղ r 1, r 2, ... r n- ը բարդ գազի մեջ առանձին բաղադրիչների բովանդակությունն է: %; U 1, u 2, ... U n - Առավելագույն նորմալ արագություններ `օդի հետ խառնուրդով բարդ գազի բոցային բաղադրիչների տարածման համար` օդը, մ / վ:

Նվազեցված գործակիցները հարմար են գազերի համար, որոնք ունեն սերտ բնական բնական բոցային տարածման տոկոսադրույքները, օրինակ, բնական եւ հեղուկացված ածխաջրածնային գազերի համար: Բոցերի տարածման կտրուկ տարբեր տեմպերով գազերի խառնուրդների խառնուրդների համար (օրինակ, բնական եւ արհեստական \u200b\u200bգազերի խառնուրդներ, բարձր ջրածնի պարունակությամբ խառնուրդներ), դրանք միայն մոտավոր արժեքներ են տալիս:

Եթե \u200b\u200bխառնուրդը պարունակում է բալաստային կեղտեր (ազոտ եւ ածխաթթու գազ), ապա բոցային տարածման տեմպի մոտավոր հաշվարկի համար, որ բանաձեւը պետք է օգտագործվի.

u b \u003d u n Max (1 - 0.01N 2 - 0,012SO 2) (8.24)

Զգալիորեն մեծացնում է բոցային տարածման տեմպը Բազա-օդային օդի խառնուրդը.

եւ 'n \u003d and n (t' / t) (8.25)

որտեղ եւ «Հ - բոցը ջեռուցվող խառնուրդում բոցերի տարածումը բացարձակ ջերմաստիճանի միջոցով, k; Եվ n - նույնը, ցուրտ խառնուրդով T ջերմաստիճանի միջոցով, Կ.

Խառնուրդի նախապես ջեռուցումը փոխում է իր խտությունը, որը հակադարձում է բացարձակ ջերմաստիճանի, հետեւաբար բոցային տարածման մակարդակը մեծանում է այս ջերմաստիճանի համամասնությամբ: Այս փաստը պետք է հաշվի առնել, երբ հաշվարկվում է, հատկապես այն դեպքերում, երբ այրիչների հրդեհային ալիքները գտնվում են բուռն որմնադրության մեջ կամ երբ դրանք ազդում են վառարանների, տաք գազերի ճառագայթումից:

Բնի տարածման համազգեստը հնարավոր է հետեւյալ պայմաններում.

• Հրդեհային խողովակը փոքր երկարություն ունի.
• Այրումը տարածվում է մթնոլորտային մոտակայքում գտնվող մշտական \u200b\u200bճնշման տակ:

Եթե \u200b\u200bխողովակի երկարությունը նշանակալի է, որոշ խառնուրդների համար կրակի միասնական բաշխումը կարող է թրթռվել, ապա գերձայնային այրման արագությամբ (2000 մ / վ արագությամբ), երբ խառնուրդի բոցավառումը տեղի է ունենում Ալիք, խառնուրդը տաքացնելով ջերմաստիճանի վրա, գերազանցելով ինքնակառավարման բոցավառման ջերմաստիճանը: Պայթեցումը տեղի է ունենում խառնուրդների մեջ `բոցերի տարածման բարձր տեմպերով: Պայթյունի կոնցենտրացիայի սահմանները արդեն գազի օդի եւ գազի մասնիկների խառնուրդների դյուրավառության սահմանափակումներն են: : Propane - 3.2-37, Isobutan - 2.8-31, ջրածինը `15-90: Պայթյունի այրման արդյունքում բխող ճնշումը կարող է գերազանցել նախնական տասը անգամ եւ հանգեցնել մեծ ճնշման համար նախատեսված խողովակների եւ այլ անոթների ոչնչացման:

8.7. Այրվում է լամինարի եւ տագնապալի հոսքերում

ՆկՂ 8.3. Այրման առջեւ
Գազօջախ խառնուրդ B.
laminar Motion ռեժիմ

Ֆլեյմի ճակատը կարող է դադարեցվել, եթե ստեղծեք այրվող խառնուրդի հաշվիչ շարժում, նորմալ բոցային տարածման արագության հավասար արագությամբ: Տեսողական օրինակ - Bunzen Burner- ի ներքին կոնքի մակերեսը: Լամինարի շարժման ընթացքում այրիչից բխող գազի խառնուրդի կազմի կարգավորման շնորհիվ հնարավոր է հասնել վառ եւ կտրուկ ուրվագծված կոնքի (Նկար 8.3): Կողային մակերես Կոնը (կրակի առջեւի մասը), որը ամրագրված է այրիչային ալիքի հրդեհի եզրին, շարժվում է դեպի հոսող գազի օդային խառնուրդը, եւ այս դեպքում բոցը նորմալ է տարածվում յուրաքանչյուր կետում: Կրակի առջեւի մասում, արագության հավասարությունը պահպանվում է. Գազի օդային խառնուրդի հոսքի փոխարժեքի կանխատեսումները WN- ի նորմալ ձեւավորող կոնքի եւ բոցերի տարածման նորմալ արագության համար հնազանդվում են Միչելոնի օրենքից.

w h \u003d w pot cosφ \u003d u h (8.26)

Որտեղ φ անկյուն է հոսքի ուղղության եւ կրակի կոնֆետների մակերեսի միջեւ: W քրտինքը - Միջին արագությունը Գազի օդի խառնուրդի հոսքը, որն անցնում է այրիչի մեկ միավորի մեկ միավորի, M / S:

Նորմալ կրակի տարածման արագության կայունությունը ուժի մեջ է միայն կոնքի բոցավառակի կողմնակի մակերեսի հիմնական մասի համար: Կոնքի վերեւում, արագությունը մեծանում է բենզինի վրա սերտորեն տեղակայված գազի օդային խառնուրդի ջեռուցման պատճառով, եւ կոնքի հիմքի վրա, որի հիման վրա այն կրճատվում է այրիչի հրդեհային ալիքի ավարտը:

Գործնական հաշվարկների համար սովորաբար անտեսվում է այս տարբերությամբ եւ խառնուրդի արագությունը վերցնում է կրակի առջեւի մասում `կոնքի ամբողջ մակերեսի վրա եւ հավասար է ձեզ:

Միջին նորմալ բոցերի տարածման արագությունը հավասար է

u h \u003d v սմ / վ (8.27)

Որտեղ v cm- ը գազի օդային խառնուրդի այրիչի միջոցով անցնող ծավալն է, բոցի կոնֆետային տարածքը կրակի մակերեսն է:

Գործնականում կրակի առջեւը չունի պատշաճ երկրաչափական ձեւ, այնպես որ acc շգրիտ սահմանում S բոցը լուսանկարվում է, կրակի առջեւի մասը բաժանվում է մի շարք կրճատված կոնների: Կողային մակերեսների գումարը կոնքի բոցավառակի առջեւի մակերեսն է: Բնական բոցային տարածման սակագների արժեքները, որոնք սահմանվում են որպես Bunzen Burner- ի եւ այլ մեթոդների մեթոդը նույնն են եւ հավասար են աղյուսակում ներկայացված նորմալ արագություններին: 8.14.

Բոցի կոնաձեւ առջեւի բարձրությունը կախված է հիմնականում կրակի ալիքի այրիչի չափից: Բնի բարձրության նվազումը կարելի է հասնել խոշոր կրակոցների ջախջախիչով մի քանի փոքր: Նույն գազի օդային խառնուրդների համար փոքր ալիքների բոցի կոնաձեւ ճակատների բարձրությունը կարող է մոտավորապես որոշվել միայն մեկ ալիքի առջեւի մասում.

h \u003d H / √n (8.28)

որտեղ n- ը փոքր ալիքների քանակն է:

Բարձր ջերմային ուժ ունեցող այրիչների համար (արդյունաբերական կաթսաների, վառարանների եւ այլնի այրիչները, այրումը, որպես կանոն, տեղի է ունենում տագնապալի հոսքի մեջ `պտույտի շարժման եւ իմպուլսների պատճառով կրակի սահուն կոնաձեւ ուրվագծեր: Միեւնույն ժամանակ, դիտվում են այրման երկու բնորոշ տեսակ, համապատասխան փոքր մասշտաբային իրարանցմանը:

Լամինարի այրման գոտու հաստությունը չհրապարակման մասշտաբով, բոցավառի կոնֆետը պահպանում է իր ձեւը եւ մնում է հարթ, չնայած այրման գոտին մեծանում է: Եթե \u200b\u200bտուրբուլյացիայի մասշտաբը գերազանցում է նորմալ այրման գոտու հաստությունը, կրակի առջեւի կոնֆետը դառնում է անհավասար: Սա հանգեցնում է այրման առջեւի ընդհանուր մակերեսի աճի եւ յուրաքանչյուր միավորի ավելի վառելիքի խառնուրդ այրելու Խաչի հատված Ջրհեղեղ:

Լամինարի այրման գոտու հաստությունից զգալիորեն ավելի բարձր է, քան լամինարի այրման գոտու հաստությունը, բոցավառակի մակերեսի հուզմունքը հանգեցնում է տաք խառնուրդի առանձին մասնիկների տարանջատմանը: Բոցի ճակատը կորցնում է իր ամբողջականությունը եւ վերածվում է անհատական \u200b\u200bայրվող կիզակետերի համակարգի տեսքով `այրվող խառնուրդի հոսքի հոսքի հավասար, սիրալիր եւ այրվող մասնիկների տեսքով:

ՆկՂ 8.4. Փոխեք հարաբերական արագությունը
Կծու Coke գազի բոց
Խառնուրդում օդով կախված քանակից
Ռեյնոլդս եւ շարժման ռեժիմի շարժում

Լայնածավալ իրարանցմամբ, բոցավառակի մակերեսով, որը սեղմվում է այրվող բոլոր մասնիկների մակերեսներից, մեծանում է, ինչը հանգեցնում է կրակի տարածման արագության կտրուկ բարձրացման (Նկար 8.4): Այս դեպքում կարող է առաջանալ ոչ միայն առջեւի այրումը, տարածվելով նորմալ փոխարժեքով v n, այլեւ ծավալային, որը տեղի է ունենում թարմ խառնուրդով տաք այրվող արտադրանքների բուռն արագությամբ: Հետեւաբար, լայնածավալ իրարանցման ներքո բոցային տարածման ընդհանուր տեմպը որոշվում է առջեւի եւ ծավալային այրման տարրերի մեկ կամ մեկ այլ համադրությամբ:

Հեղուկների բացակայության դեպքում այրման տագնապալի փոխարժեքը հավասար է նորմալ բոցերի տարածման արագությանը: Ընդհակառակը, եթե իմպուլսացիայի արագությունը զգալիորեն գերազանցում է նորմալ, բուռն այրման մակարդակը փոքր-ինչ կախված է այրվող խառնուրդի ֆիզիկաքիմիական հատկություններից: Փորձերը ցույց են տվել տարբեր տեսակի կախվածության համասեռ գազի օդային խառնուրդների այրման տեմպի փոքր կախվածություն `արդյունաբերական վառարաններում` բնական բնական բոցային տարածման մակարդակից:

8.8. Այրման կայունություն

ՆկՂ 8.5. Ուղղակի փոխհատուցման սխեման
u h \u003d w քրտինքը լամինարի շարժումով
Գազօջախ խառնուրդ
1 - այրիչի պատը.
2 - Ֆլեյմի ճակատ

Այրման կայունության վրա ազդող հիմնական գործոնները գազի օդի խառնուրդի լրանումն են եւ կրակի տարածումը: Լամինարի հոսքում գազի օդափոխիչների այրումը, կրակի առջեւի կոնֆետների կայուն մասը դա է Ներքեւի մաս, Այս վայրում բոցի ճակատը մթնոլորտով հոսող գազի խառնուրդի ընդլայնման պատճառով եւ ալիքի պատը արգելակումը տեղադրվում է հորիզոնական եւ վերափոխվում է ալիքի եզրին, բոցավառակի հաստության վրա (Նկար: 8.5):

Վրա Այս հողամասը Գազի փոխհատուցման առջեւի փոխհատուցում Օդի հոսքը Ֆլեյմի u n \u003d w քրտինքի տարածման արագությունը: Ֆլեյմի առջեւի կոնաձեւ հատվածում փոխհատուցումն ունի մասնակի բնույթ եւ իրականացվում է միայն ուղղությամբ, նորմալ է մինչեւ այրման ճակատը: PoT Sinφ- ը մնում է անհավասարակշիռ եւ քանդում է բոցավառման կետը կոնքի հիմքից դեպի իր եզրագիծը: Կապի առջեւի կրակի կայունությունը բացատրվում է բազայի մատանի գոտին, որը ծառայում է որպես բոցավառման աղբյուր, առանց որի առջեւի մնացած մասը քանդվելու է գազի օդի խառնուրդի հոսքով:

Եթե \u200b\u200bխառնուրդի լրանալու արագությունը գերազանցում է կրակի տարածման արագությունը, բոցավառման գոտու լայնությունը նվազում է, մինչեւ այն աննշան լինի: Այս դեպքում կոտրված է բոցավառակի առջեւի կայունությունը, եւ ջահը բաժանվում է այրիչից: Եթե \u200b\u200bօղակի պարամության տարածքի տարածումը (ոչ թե պատի տակ) կգերազանցի գազի օդային խառնուրդի լրանալու արագությունը, կրակը գծվում է այրիչի խառնիչի մեջ (բաց թողնել):

ՆՇԱՆԱԿՎԵԼ Է ՆՇԱՆԱԿՎՈՒՄ.

• Բլավի խզումը այրիչով եւ դրա ոչնչացումով.
• Անվտանգության ալիքի եզրից տարանջատում, երբ բոցը հասնում է այրիչի վրա հոսքի հոսքի բավականին կայուն դիրքի.
• խափանումների բարձրացրած բոցը եւ դրա ոչնչացումը.
• Բարձրացված ջահի աղբը դեպի այրիչի հրդեհային ալիքի եզրը.
• Ստեղծելով կշռված բոց, երբ ռեակտիվ բոցավառումը գտնվում է այրիչից որոշ հեռավորության վրա:

Այս բոլոր երեւույթները չեն թույլատրվում, քանի որ դրանք հանգեցնում են շրջակա մթնոլորտում կուտակման կամ չմշակված գազի վառարանում:

ՆկՂ 8.6. Մենակատարի տարանջատման արագության կախվածությունը
Բոց բնական խառնուրդների բաց մթնոլորտում
գազով օդը կրակի ջրանցքի չափից եւ
Առաջնային օդի բովանդակությունը:

ՆկՂ 8.7. Տարանջատման արագության կախվածությունը
Բազմամակարդակ բոց բաց մթնոլորտում
Չափից օդով բնական գազի խառնուրդներ
Հրդեհային ալիք եւ առաջնային օդի պարունակություն:
ա - այրիչ սխեմա; B - Ֆլեյմի բաց կորեր

Նկ. 8.6 Փորձնական բոցեր `ներարկման հրակայունների ծայրամասերից միանգամյա փաթեթավորվող այրիչներից, որոնք գործում են օդով սառը գազի խառնուրդով օդով: Սահմանին եւ այս կորերից վեր, բոցը ծեծի է ենթարկվում, իսկ կորերի տակ `կայուն այրման:

Գործնականում տարածված են 2-6 մմ տրամագծով ջրանցքներ ունեցող բազմակողմանի ներարկման այրիչներ (Նկար 8.7): Նման այրիչների համար W OTP- ի բոցերի արագությունը սահմանելը կարող է կատարվել հետեւյալ բանաձեւի համաձայն.

w OTR \u003d 3.5 10 -3 D K T 2 (1 + V T) / (1 + α 1 V T) (8.29)

որտեղ d k- ը կրակի ալիքների տրամագիծն է, մ; α 1-ը առաջնային օդի գործակիցի ավելցուկ է. T - գազի օդային խառնուրդի բացարձակ ջերմաստիճանը, Կ.

Ըստ բանաձեւի, կարելի է տեսնել, որ այրվող կայունությունն աճում է հրդեհային ալիքների եւ ջերմաստիճանների տրամագծերի աճով եւ նվազում է առաջնային օդի ավելցուկով: Այրվող կայունությունը բարձրանում է նաեւ բոցի փոխադարձ ազդեցության պատճառով:

Հրդեհային ալիքներից կրակի տարանջատումը կարող է առաջանալ այլ պատճառներով: Համար Սխալ գտնվելու վայրը Այրման արտադրանքների հեռացման այրիչներն ու ալիքները, որոնք նրանք կարող են մտնել այրիչի ներարկիչ եւ հանգեցնել բոցային տարանջատման (նվազեցնելով բոցային տարածման արագությունը գազի օդային խառնուրդով): Նաեւ կարող է լինել տարանջատման պատճառը բարձր արագություն Երկրորդային օդը փչում է կրակներից բոցեր:

Աղյուսակ 8.15. Բնական միատարր խառնուրդի արագությունը
Գազով գազ, որի վրա կա սայթաքում
Ֆլեյմ, մ / վ (խառնուրդի ջերմաստիճանը 20 ° С)

Տրամագիծ Հրդեհներ Ալիքներ	Առաջնային օդի ավելցուկային գործակիցը
	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1
3,5	0,05	0,10	0,18	0,22	0,23	0,21
4,0	0,08	0,12	0,22	0,25	0,26	0,20
5,0	0,09	0,16	0,27	0,31	0,31	2,23
6,0	0,11	0,18	0,32	0,38	0,39	0,26
7,0	0,13	0,22	0,38	0,44	0,45	0,30
8,0	0,15	0,25	0,43	0,50	0,52	0,35
9,0	0,17	0,28	0,48	0,57	0,58	0,39
10,0	0,20	0,30	0,54	0,64	0,65	0,43

Այրիչ խառնիչի ներսում ոչ պատշաճ բոցեր, որոնք սովորաբար ուղեկցվում են բամբակով: Squirt- ը տանում է կրակի բնակչությանը եւ չմշակված խառնուրդի թողարկումը սենյակ կամ կրակատուփ կամ այրիչի ներսում խառնուրդի այրման մեջ: Սայթաքուն բոցի միտումը կախված է գազի տեսակից, բոցի բնականոն տարածքի, հիմնական օդի բովանդակության բովանդակության բովանդակությունը, հրդեհային ալիքների կամ պատերի չափը ալիքներից: Ֆլեյմի ցողունի վրա ազդեցությունը նաեւ նյութերի ջերմային հաղորդունակության գործակիցն է, որոնցից պատրաստված են հրշեջ ալիքներ, դրանց ձեւը, արտադրության խորությունը եւ որակը, ծայրերի, ծայրերի վրիպակների առկայություն եւ այլն:

Առաջատար աղյուսակում: 8.15 Ավիայով բնական գազերի միատարր խառնուրդների արագությունների արժեքները, որոնց վրա կա սայթաքում, կարող է օգտագործվել այլ գազերի համար, հաշվի առնելով փոփոխությունները.

w "PR \u003d W PR U" N / U N (8.30)

որտեղ w 'pr- ն բոցի սայթաքուն է մեկ այլ գազի համար, մ / վ; W PR - բնական գազի արագության մակարդակը (ըստ Աղյուսակ 8.15), M / S; U 'H- ը նորմալ բոցային տարածման տոկոսադրույքներ է մեկ այլ գազի համար, M / S; U H- ն մետաղի վրա կրակի տարածման տեմպ է, M / S:

Սայթաքուն առավելագույն արագությունը կարող է հաշվարկվել մոտավոր բանաձեւով.

w PR \u003d 0.73 10 -3 D K T 2 (8.31)

Բավարար մոտարկմամբ նույն բանաձեւը կարող է առաջնորդվել այլ գազերի համար `բոց բոցային կարգի նորմալ փոխարժեքի փոփոխության փոփոխության ներդրմամբ: Բազմաթիվ փորձերի հիման վրա կարող եք եզրակացնել հետեւյալ եզրակացությունը. Այրիչների կայուն գործունեության սահմանները սահմանափակվում են կրակի տարանջատման եւ բծախնդրության արագությամբ:

ՆկՂ 8.8. Գազի օդային խառնուրդի արագության կախվածությունը, որի վրա բոցը առանձնացված է եւ բծախնդրությունը, առաջնային օդային գործակիցը
I - բոցի փլուզումը. II - բոց շիկահեր; III - կրակի դեղին եզրեր;
Հրդեհային ալիքների այրիչների 1-3 տրամագծեր, մմ. 1 - 25, 2 - 25, 3 - 32

Նկ. 8.8 Կորերը ցույց են տալիս, որ բնութագրում է բնական գազի խառնուրդի հոսքի արագությունը օդով, որի տակ տեղի է ունենում բոցի մարժա: Կորերի բնույթը ցույց է տալիս բոց դիմադրության կտրուկ անկում, քանի որ առաջնային օդային խառնուրդում բովանդակությունը մեծանում է: Բնի կայունության բարձրացումը տեղի է ունենում այն \u200b\u200bժամանակ, երբ առաջնային օդի բովանդակությունը նվազում է եւ հասնում է առավելագույնի, երբ այն նվազում է զրոյի (տարածման այրման): Այնուամենայնիվ, ածխաջրածինային գազերի նման այրումը շատ դեպքերում անընդունելի է, քանի որ այն հանգեցնում է դեղին բոցերի տեսքին, որը բնութագրում է դրա մեջ եղեսպակի մասնիկների տեսքը:

ՆկՂ 8.9. Ընդհանուր այրման կայունացուցիչներ
- բալոնային թունել, բաժնի հանկարծակի ընդլայնմամբ.
b - նույնը, երբ հոսքը պտտվում է.
b- ը կոնաձեւ թունելի է, երբ հոսքը պտտվում է;
g - կայունացուցիչ է կոնաձեւ մարմնի տեսքով.
d - նույնը, կլոր գավազանով.
e - նույնը, կայուն մատանի բոցավառի տեսքով
1 - Այրիչ կրակի վարդակներ; 2 - թունել; 3 - կողմնակի բացում;
4 - օղակի ալիք; 5 - օղակի բոց;
6 - գազի օդի խառնուրդի հիմնական հոսքի բոց

Գործնականում, ցանկացած այրվող գազի օդային խառնուրդների այրման կայունության տարածքը ընդլայնելու համար հոսքի մակարդակը ընդունվում է մի քանի անգամ ավելի մեծ, քան տարանջատման արագությունը: Ֆլեյմի տարանջատման կանխարգելումը հասնում է այրման կայունացուցիչների օգտագործման միջոցով (Նկար 8.9):

Առեւտրաբերական գազի ինքնաթիռներ թողարկող ներարկման եւ այլ այրիչների բոցավառումը, հրակայուն գլանաձեւ թունելները օգտագործվում են իրենց խաչմերուկի հանկարծակի ընդլայնմամբ: Նման թունելի ազդեցությունը հիմնված է գլորված ինքնաթիռից բխող տաք այրման արտադրանքների մասի ծայրամասային շրջանառության վրա:

Այրիչների բոցը կայունացնելու համար անհրաժեշտ է պտտվող գազի օդի խառնուրդը, օգտագործվում են ինչպես գլանաձեւ, այնպես էլ կոնաձեւ թունելներ, որոնք ունեն 20-60 ° բացահայտման անկյուն: Երբ հոսքը պտտվում է թունելի ծայրամասում տեղի է ունենում Մեծ ճնշումքան իր կենտրոնական մասում: Սա հանգեցնում է տաք այրման ապրանքների մասի արագ վերամշակմանը եւ սառը գազի օդային խառնուրդի սառը գազի խառնուրդի բոցավառմանը, որը հոսում է ցուրտ գազի օդային խառնուրդի թունելի մեջ:

Երբ թունելների պարամետրը հնարավոր չէ, վատ պարզեցված ձեւի մարմինները օգտագործվում են բոցը կայունացնելու համար, որը գտնվում է այրիչի կրակի ալիքով գազի խառնուրդի հոսքի մեջ: Խառնուրդի բոցավառումը տեղի է ունենում կայունացուցիչի ծայրամասում, որը առաջանում է տաք գազերի մասնակի վերամշակում, այրվող խառնուրդը ներսից բոցավառելով: Նման սարքերի կայունացնող ազդեցությունը թունելներից ցածր է:

Ներարկման վայրում այրման կայունացուցիչի կայունացուցիչները լայնորեն կրակի վարդակի տեսքով լայնորեն օգտագործվում են մեկ կամ բազմաբնույթ այրիչների ներարկումում: Այս սարքի կայունացնող ազդեցությունը հիմնված է ջահի արմատի վրա հիմնական հոսքի խորտակումը կանխելու վրա, ավելորդ օդով, որը նեղացնում է իր կայունության վրա գտնվող հիմնական հոսքի ռինգը եւ բոցավառումը , Տարբերության ընթացքում մատանի բոցի կայունությունը ձեռք է բերվում հրդեհային օղակի եւ կողային անցքերի խաչմերուկի այս հարաբերակցության պատճառով, որոնցում օղակեղի խոռոչի մեջ գազի օդային խառնուրդի արագությունը չի գերազանցում դրա բնականոն տարածքը բոց: Բլեյմի սայթաքումը այրիչի խառնիչի միջոցով կանխելու համար, օղակի բոցը ձեւավորող կողմնակի անցքերի չափը ընդունվում է ավելի փոքր քննադատական:

8.9. Հրակայունների սխեմաներ

Օդը կամ թթվածինը, հարվածելով գազատարին, կարող են պայթուցիկ խառնուրդ ձեւավորել, ուստի անհրաժեշտ է կանխել խողովակաշարերը օդի կամ թթվածնի ներթափանցումից: Բոլոր վտանգավոր արդյունաբերությունները պետք է ստեղծեն պայմաններ, որոնք բացառում են ազդակները բոցավառելու հնարավորությունը: Բոցավառման աղբյուրները, որոնք հանգեցնում են պայթյունի գազի օդային խառնուրդներին, հետեւյալն են.

• բաց կրակը;
• Առկա էլեկտրական սարքավորումների էլեկտրական լիցքավորումներ.
• Էլեկտրական լարերի կարճ միացում;
• աղբյուրներ էլեկտրական սարքերում.
• Բաց վնասակարների կապում.
• Ստատիկ էլեկտրաէներգիայի արտանետում:

Պայթյունի անվտանգությունը տրամադրվում է տարբեր հրակայունների կողմից: Տեղադրվել է խողովակաշարերում, տանկերի վրա, մաքրում գազատարների, մոմերի եւ այլ համակարգերի վրա, որտեղ պայթյունի վտանգ կա:

Այրվող խառնուրդով լցված ալիքով կրակի բնակչությունը տեղի է ունենում միայն Meland Manuel- ի նվազագույն տրամագծով, կախված նրանից, կախված Քիմիական բաղադրությունը Եվ խառնուրդի ճնշումը եւ պայմանավորված է ռեակցիայի գոտուց մինչեւ ալիքի պատերը: Ալիքի տրամագծի անկմամբ դրա մակերեսը մեծանում է արձագանքող խառնուրդի զանգվածի մի միավորով, այսինքն: He երմության կորուստն աճում է: Երբ նրանք հասնում են կրիտիկական արժեքի, այրման ռեակցիայի արագությունը այնքան է նվազում, որ կրակի հետագա տարածումը անհնար է դառնում:

Հրշեջ-հրաշագործի օջախի ունակությունը հիմնականում կախված է մթնոլորտային ալիքների տրամագծից եւ շատ ավելի քիչ `դրանց երկարությունից եւ արդյունքում բոցերի ներթափանցման հնարավորությունը կախված է հիմնականում այրվող խառնուրդի եւ ճնշման միջոցով: Նորմալ բոցերի տարածման արագությունը առաջնային արժեքն է `մթնոլորտային ալիքների քանակի չափը եւ հրավառության տեսակի ընտրությունը. Ինչպես է այն ավելի փոքր, որն անհրաժեշտ է, ավելի փոքր ալիքը պահանջվում է: Նաեւ հանգստացնող ալիքների չափերը կախված են այրվող խառնուրդի նախնական ճնշումից: Որպեսզի գնահատեն հրակայունների բոցավառվող կարողությունը, այսպես կոչված: Pakele- ի չափանիշը.

Re \u003d w cm dc p p / (RT 0 λ 0) (8.32)

Ֆլեյմի հավաքման բանաձեւի սահմաններում Peklet Criter- ը ձեւավորում է.

Rec \u003d w cm d cr c p p cr / (RT 0 λ 0) (8.33)

որտեղ C CM- ը նորմալ բոցային տարածման մակարդակն է. D - բաժանարար ալիքի տրամագիծը. D KP - ամուսնալուծության ալիքի կրիտիկական տրամագիծը. C P - Հատուկ ջերմային ջերմության հզորություն 0 ° C եւ անընդհատ ճնշում. P - Գազի ճնշում; R cr - ծանր գազի ճնշում; R- ը համընդհանուր գազի հաստատուն է. T 0- ը գազի բացարձակ ջերմաստիճանն է. λ 0 - Նախնական խառնուրդի ջերմային հաղորդունակությունը:

Այսպիսով, հրակայունների անօգեշտ կարողությունը հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է հետեւյալ աղբյուրի տվյալները.

• Այրվող գազի խառնուրդների բոցերի տարածման նորմալ արագությունը.
• Այս հրաշագործ ալիքների իրական չափը:

Եթե \u200b\u200bձեռք բերված արժեքը ավելի մեծ է, քան REC \u003d 65, հրակայունությունը չի ձերբակալելու այս այրվող խառնուրդի բոցի տարածումը եւ հակառակը, եթե RE< 65, огнепреградитель задержит распространение пламени. Запас надежности огнепреградителя, который находят из отношения Ре кр к вычисленному значению Ре, должен составлять не менее 2:

P \u003d re cr / d \u003d 65 / re\u003e 2.0 (8.34)

Օգտագործելով թիկունքի մշտականության փաստը բոցավառման սահմանի սահմաններում, հնարավոր է հաշվարկել ալիքների գնահատված կրիտիկական տրամագիծը ցանկացած այրվող խառնուրդի համար, եթե հայտնի է կրակի տարածման մակարդակը, ինչպես նաեւ ջերմային հզորությունը եւ ջերմային հզորությունը Գազի համակարգ, Առաջարկվում են հանգստացնող ջրանցքի հետեւյալ կրիտիկական տրամագծերը, մմ.

• Գազօջախի խառնուրդը այրելու ժամանակ `2.9 մեթանի եւ 2.2 պրոպաների եւ էթանի համար.
• Խողովակներում թթվածնի խառնուրդները այրելու ժամանակ (0,1-ի բացարձակ ճնշմամբ այրման արտադրանքների անվճար ընդլայնման պայմաններում) - 1.66 մեթան եւ 0.39 պրոպան եւ էթան:

ՆկՂ 8.10. Հրշեջների տեսակները.
ա - վարդակ; B - ձայներիզ; In - Lamellar; G - Mesh; D - Metal Ceramics

Կառուցողականորեն հրակայունները բաժանվում են չորս տեսակի (Նկար 8.10).

• հատիկավոր նյութերից վարդակով.
• ուղիղ ալիքներով;
• մետաղական կերամիկայից կամ մետաղական մանրաթելից;
• ԱՐՏ

Տեղադրման եղանակով `երեք տեսակի. Խողովակաշարերի վրա գազերի արտանետումների մթնոլորտում կամ ջահերով. հաղորդակցությունների վրա; Նախքան գազի հալման սարքերը:

Տեղադրված հրակայուն հրաշագործների բնակարանում կա լցնել լցնել լցոնիչ (ապակյա կամ ճենապակյա գնդիկներով գնդակներ, մանրախիճ, կորոնկար եւ այլ հատիկավորներ `ամուր նյութից): Կասետային հրակայունը այնպիսի բնակարան է, որի միջոցով հրդեհաշեջ եւ հարթ մետաղական ժապավեններից հրավառությամբ հղկող ձայներ, որոնք սերտորեն պահպանվում են գլորում: Ափսեի հրակայունների բնակարաններում ինքնաթիռի զուգահեռ մետաղական ափսեների փաթեթ, նրանց միջեւ խիստ սահմանված հեռավորության վրա: ԱՐՏ հրշեջն ունի սերտորեն սեղմված փաթեթ Մետաղական ցանցեր, Metal-Ceramic Fireprocessor- ը այնպիսի բնակարան է, որի ներսում տեղադրվում է ծակոտկեն մետաղապարիչ ափսե, որպես հարթ սկավառակ կամ խողովակ:

Ամենից հաճախ կիրառվում են ԱՐՏ հրավառություն (նրանք սկսեցին տեղադրվել XIX դարի սկզբում հանքարդյունաբերության լամպերում (Devi լամպեր) `ականազերծման պայթյունները կանխելու համար): Այս հրավառությունները խորհուրդ են տրվում պաշտպանել կայանքները, որոնցում այրվում է գազի վառելիքը: Հրավառության տարրը բաղկացած է փողային ցանցի մի քանի շերտերից `0.25 մմ բջջային չափով, սենդվիչ երկու փորված ափսեների միջեւ: Grids փաթեթը ամրապնդվում է շարժական տեսահոլովակով:

Հրշեջների բնակարանները պատրաստված են չուգուն կամ ալյումինե խառնուրդից եւ բաղկացած են երկու նույնական մասից, որոնք միացված են պտուտակի միջոցով `նրանց միջեւ տեղակայված շարժական հոլովակով: Բացի չորցնողների, որոնք համարվում են չոր բաճկոններ, հեղուկի անվտանգության կափարիչները, կանխելով գազամուղները պայթուցիկ ալիքի մուտքից եւ բոցից մետաղների գազի հոսքից, ինչպես նաեւ գազով լցված խողովակաշարերն ու սարքավորումները:

Հեղուկ դարպասը պետք է.

• Կանխել պայթուցիկ ալիքի տարածումը հակադարձ հարվածների ընթացքում եւ երբ գազի բոցավառումը.
• Պաշտպանեք գազատարը թթվածնից եւ օդից մուտքագրեք այն.
• Տրամադրել նվազագույն հիդրավլիկ դիմադրություն գազի հոսքի ընդունմանը: Բացի այդ, կափարիչից հեղուկը չպետք է իրականացվի նկատելի քանակությամբ կաթիլների տեսքով:

8.10. Այրման սկզբունքները

Գազի այրման գործընթացների հիմքը `սկզբունքները, որոնք պայմանականորեն անվանում են կինետիկ եւ դիֆուզիոն: Միեւնույն ժամանակ, մի քանի ավելորդ օդով միատարր խառնուրդ ստեղծվում է այրման սկզբից առաջ: Նման խառնուրդի այրումը տեղի է ունենում կարճ թափանցիկ ջահի մեջ, առանց կրթության մուրճի մասնիկների բոցում: Կինետիկ սկզբունքով գազ վառելու համար օգտագործվում են հատուկ խառնիչներ կամ ներարկման այրիչներ, պատրաստելով համասեռ գազի օդային խառնուրդ `ավելորդ օդային գործակիցով` 1 \u003d 1.02: 1.05:

Առաջնային օդի ավելի փոքր պարունակությամբ կինետիկ սկզբունքով, միայն այրման սկզբնական փուլն ընթանում է, նախքան խառնուրդում թթվածնի օգտագործումը գազով: Մնացած գազերը եւ թերի այրման արտադրանքները այրվում են թթվածնի (միջնակարգ օդ) արտաքին տարածման պատճառով, I.E: Սկզբունքով D եւ F F u S եւ O n o M սկզբունքով: Α 1-ում:< 1 у факела есть два видимых фронта горения: внутренний, возникающий за счет первичного воздуха, и наружный, образующийся за счет диффузии кислорода из окружающей среды. Общая высота пламени при таком горении возрастает, а температура - несколько снижается. Устойчивость пламени и его прозрачность зависят от содержания первичного воздуха в смеси: чем оно выше, тем ниже устойчивость пламени, больше его прозрачность, и наоборот.

Գազի այրման սկզբունքը α 1-ով< 1,0 является п р о м е ж у т о ч н ы м (между кинетическим и диффузионным). С учетом этого принципа конструируются все газовые аппараты с инжекционными горелками. В таких горелках содержание первичного воздуха в смеси принимается в зависимости от вида газа таким, чтобы:

• Բոցում եղավ իմաստուն մասնիկներ.
• Գործնականում անհրաժեշտ սահմաններում ջերմային էներգիան փոխելու ժամանակ ապահովվել է այրման կայունությունը:

Դիֆուզիոն սկզբունքով (α 1 \u003d 0), զուգահեռ զարգանում են այրման եւ խառնիչի գործընթացները: Քանի որ խառնուրդի գործընթացները շարունակվում են զգալիորեն դանդաղ այրման գործընթացներ, այրման արագությունն ու ամբողջականությունը որոշվում են գազի եւ օդի խառնուրդի արագությամբ եւ ամբողջականությամբ: Օդի միջոցով գազի խառնուրդը կարող է առաջանալ դիֆուզիոնով (կամ դանդաղ մոլեկուլային կամ բուռն, ներառյալ մոլեկուլը, որպես վերջնական փուլ): Ըստ այդմ, այրման մակարդակը եւ դիֆուզիոն կրակի կառուցվածքը տարբերվում են:

Նման այրման առանձնահատկությունները.

• Բլավի դիմադրություն, երբ ջերմային էներգիան փոխում է զրոյից մինչեւ առավելագույնը հնարավոր առավելագույնը `տարանջատման պայմաններում.
• ջերմաստիճանի կայունությունը կրակի ամբողջ բարձրության վրա.
• այն մեծ կամայական մակերեսների համար բաժանելու ունակություն.
• Այրիչների կոմպակտություն եւ դրանց արտադրության պարզություն.
• Կրակի զգալի բարձրություն եւ պիրոլիտային գործընթացների անխուսափելիություն, որոնք հանգեցնում են եղասճռի վառ կրակի ձեւավորմանը:

ՆկՂ 8.11. Չամրացված կրակի կառուցվածքը.
ա - լամինարի բոց; B - տագնապալի բոց

Դիֆուզիոն այրումը կարող է թարգմանվել կինետիկ կամ միջանկյալ, եթե խառնուրդը առաջ կլինի այրման գործընթացներից առաջ: Գործնականում, դա կարելի է հասնել հարկադիր օդի մատակարարման, որը հանգեցնում է α 1\u003e 1.0-ով Quasi-omogognous գազի խառնուրդի ձեւավորմանը, որը համատեղվում է թափանցիկ ջահի մեջ:

Նկարազարդման սկզբունքները պատկերազարդելու համար FIG- ում: 8.11. Անվճար ջահերի սխեմաները ցուցադրվում են, լամինար եւ բուռն: Լամինար ջահը ծագում է գազի եւ օդի փոխադարձ մոլեկուլային տարածման պատճառով: Ներսում Conical Kernel 1-ը մաքուր գազ է հոսում լամինարի հոսքի ռեժիմում խողովակից: Գոտու 2-ում `գազի եւ այրման ապրանքների խառնուրդ, 3 գոտում` այրման եւ օդային արտադրանքի խառնուրդ: Սահմանը 4-րդ բոցի սահուն կոնաձեւ ճակատն է, որի վրա օդային մոլեկուլները տարածվում են դրսում, իսկ ներսից `գազի մոլեկուլ: Այրման արտադրանքը մասամբ ցրված է գազի հետ հանդիպելու համար, ինտենսիվորեն ջեռուցելով այն կասեցման գոտում: Սա հանգեցնում է ածխաջրածինների պիրոլիացմանը եւ իմաստունների մասնիկների ձեւավորումը, որոնք բոցեր են տալիս պայծառ լուսավորություն:

Ուժեղացնել այրումը կարող է պայմանավորված լինել խառնիչ հոսքերի խառնուրդով: Մի տուրբուլուլային ջահը չունի հստակ կոնաձեւ այրման ճակատ, այն «բշտիկ է» եւ առանձին մասնիկների մասնիկներով բեկորներով:

Բոցի կառուցվածքը բաղկացած է մաքուր գազի առանցքային 1-ից, համեմատաբար դանդաղ այրվող 2-ի գոտին, ամենաուժեղ այրման գոտին 3-րդ այրման գոտում եւ այրման գոտի 4-ով , Զոնոնների միջեւ հստակ սահմանված սահմաններ չկան, դրանք շարունակաբար տեղափոխվում են `կախված հոսքի տուրբուլիզացիայի աստիճանից: Զգուշացող ջահի առանձնահատկությունները հետեւյալն են.

• Այրվող գործընթացի հոսքը գրեթե ամբողջ ծավալն է.
• այրման ինտենսիվության բարձրացում.
• Մեծ բոց թափանցիկություն;
• Լարել իր կայունությունը տարանջատման ուղղությամբ:

Գազի բուռն այրումը լայնորեն օգտագործվում է տարբեր կաթսաների եւ վառարանների վառարաններում: Կոմպոզիացման գործընթացը ակտիվացնելու համար եւ բնական (արագությամբ աճող արագությամբ) եւ հոսքերի աճող, արագացում, ինչպիսիք են օդի հոսքը շրջելը եւ բարակ գազի ինքնաթիռների տարբեր անկյուններով մատակարարելը տարբեր անկյուններով:

8.11. Անավարտ այրման ապրանքների ձեւավորման եւ վնասակար նյութերի կոնցենտրացիայի նվազման պայմաններ

Այրվող գազերի այրումը, այրման արտադրանքները կարող են պարունակել ինչպես ամբողջական (ածխաթթու գազի եւ ջրի գոլորշիների) եւ թերի այրման (ածխածնի երկօքսիդ, հիացած, չհագեցած մասնիկներ): Բացի այդ, այրման արտադրանքներում միշտ հայտնաբերվում են ազոտի օքսիդները: Նշանակալից կոնցենտրացիաների մեջ թերի այրման արտադրանքի առկայությունը անընդունելի է, քանի որ այն հանգեցնում է մթնոլորտի աղտոտմանը եւ գազի վառելիքի վրա գործող կայանքների արդյունավետության նվազմանը:

Նրանց մեծ բովանդակության հիմնական պատճառները.

• այրվող գազեր անբավարար օդով.
• Այրվող գազերի եւ օդի վատ խառնուրդը նախքան այրման գործընթացում.
• Չափազանց բոցերի սառեցում, մինչեւ այրման ռեակցիաներն ավարտվեն:

Մեթանի այրման ռեակցիայի համար (կախված թթվածնի կոնցենտրացիայից `ռեակտիվ խառնուրդում) կարելի է նկարագրել հետեւյալ հավասարումները.

CH 4 + 2o 2 \u003d CO 2 + 2N 2 O + 800.9 MJ / MOL

ստեիչիմետրային հարաբերակցությամբ կամ օքսիդիչի ավելցուկով.

CH 4 + O 2 \u003d CO + H 2 + H 2 O + Q եւ CH 4 + 0.5O 2 \u003d CO + 2H 2 O + Q

Օքսիդիչի անբարենպաստությամբ:

ՆկՂ 8.12. Միջանկյալ այրման արտադրանք

ՆկՂ 8.13. Առաջնային օդի պարունակություն
Որ կրթությունն է կանխվում
Դեղին լեզուներ կրակի մեջ
Գազ. 1 - Կոկ;
2 - բնական գազի ավանդներ.
3 - նավթի ավանդներ;
4 - propane; 5 - Բութան

Նկ. 8.12-ը ցույց է տալիս որոշ միջանկյալ միացությունների մոտավոր միջին կազմ `ջրածնի, ածխածնի օքսիդի, էթիլենային, ացետիլեն եւ համեմատաբար փոքր քանակությամբ հագեցած եւ պարզ անուշաբույր միացություններ, եւ բոցով բխող ածխածնի երկօքսիդը բնական գազի դիֆուզիոն այրմամբ (97%): Գազի այրումը արտադրվել է լամինարի ջահով, գազը հոսում էր 12 մմ տրամագծով խողովակից: Ընդհանուր բոց Բարձրություն 130-140 մմ:

Hyd րածնի եւ ացետիլենի առավելագույն կոնցենտրացիան ձեռք է բերվում կրակի մոտ մեկ բարձրության վրա, դրանք գրեթե միաժամանակ անհետանում են կրակի փայլող գոտու վերեւում: Ֆլեյմում ձեւավորված բոլոր միջանկյալ միացություններից (բացառությամբ իմաստուն մասնիկների) ածխածնի օքսիդը անհետանում է վերջինը: Սա հիմք է տալիս դատելու իր ցուցանիշը գազի այրման ամբողջականության վրա: Այրման արտադրանքներում ազոտի օքսիդները միշտ առկա են, որի առավելագույն կենտրոնացումը տեղի է ունենում ածխածնի երկօքսիդի եւ ջրածնի ինտենսիվ այրման գոտիներում:

Օծանելիքի թերագնահատմամբ ածխաջրածնային գազերի այրումը հանգեցնում է մուրճի մասնիկների ձեւավորմանը, որոնք բոց դեղին գույն են տալիս: Օճառի այրման գործընթացը ընթանում է մարզադաշտ եւ համեմատաբար դանդաղ: Երբեմն մուրճի արդյունքում ստացված մասնիկների այրումը հետաձգվում է եւ կարող է ամբողջությամբ դադարեցվել ջահի ցածր ջերմաստիճանի շրջանի մուտքի մոտ կամ երբ բոցը լվանում է ջերմափոխանակման բոցով: Այսպիսով, լուսավոր կրակի առկայությունը միշտ ցույց է տալիս պիրոլիտիկ գործընթացների հոսքը եւ այրման քիմիական անավարտության հնարավորությունը, հատկապես կաթսաների փոքր չափի վահլիճներում:

Sage մասնիկների ձեւավորումը կանխելը հասնում է ածխաջրածնային գազերի նախնական խառնուրդով `օքսիդացնող միջոցով բավարար քանակությամբ: Խառնուրդի առաջնային օդը, որում տեղի է ունենում թափանցիկ բոց, դա կախված է ոչ միայն ածխաջրածինների տեսակից, այլեւ երկրորդային օդի հետ խառնվելու պայմանների վրա (Գծապատկեր 8.13-ի տրամագծով) ): Սահմանին եւ կրակի կորերի վերեւում թափանցիկորեն, իսկ կորերի ներքեւում դեղին լեզուներ ունեն: Կորերը ցույց են տալիս, որ խառնուրդում առաջնային օդի բովանդակությունը մեծանում է մոլեկուլում ածխածնի ատոմների քանակը եւ այրիչի հրդեհային ալիքների տրամագիծը: Խառնուրդում առաջնային օդի գործակիցի ավելցուկը, որում դեղին բոցերը անհետանում են, կախված նշված գործոններից, կարող է որոշվել այրիչի փոքր հրդեհային ալիքների համար.

α 1 \u003d 0.12 (M + N / 4) 0.25 (8.35)

որտեղ M եւ N են մոլեկուլում ածխածնի եւ ջրածնի ատոմների քանակը կամ բարդ գազի միջին թիվը. D K - այրիչի կրակի ալիքների տրամագիծը. MM; D 0 - Այրիչային ալիքի հղման տրամագիծը (1 մմ):

Պրակտիկ պայմաններում այրման ամբողջականության ապահովում. Առաջադրանքը բավականին բարդ է, կախված ոչ միայն այրվող գազի սկզբունքից, այլեւ բոցի ծավալի մշակման պայմանների վրա: Ներկայացվում են այրման ամբողջականության բարձրագույն պահանջները Կենցաղային ապարատներ Եւ այլ կայանքներ, որոնք այրման արտադրանքը մթնոլորտում են նետում: Նման կայանքներում գազի այրումը ամենադժվարն է, քանի որ այն կապված է լվացման հետ `ցուրտ ջերմափոխանակման մակերեսների բոցով: Կենցաղային ափսեներում գազ վառելու համար օգտագործվում են ներարկման բազմաշերտ այրիչներ, կազմելով համասեռ խառնուրդ, ավելորդ առաջնային օդի գործակիցով α 1< 1. Недостающий для сгорания газа воздух поступает за счет диффузии из окружающей атмосферы.

ՆկՂ 8.14. Ածխածնի օքսիդի համակենտրոնացում
Գազօջախի այրման արտադրանքներում
Ա - այրիչ `երկրորդային օդի ծայրամասային մատակարարմամբ.
b - Երկրորդային օդի կենտրոնական եւ ծայրամասային կերակրմամբ
1 - Բնական գազ, այրիչ, ծայրամասային
Միջնակարգ օդը, Dishes աշատեսակների հատակը 25 մմ;
2-4 - բնական գազ, այրիչ, նրանցից եւ
Երկրորդային օդի կենտրոնական սուզանավ, հեռավորության վրա
Ուտեստների ներքեւի մասում, մմ, 2 - 25, 3 - 18, 4 - 10;
5 – Հեղուկ գազ, Այրիչը կենտրոնական եւ ծայրամասայինով
Երկրորդային օդի սուզանավ, ուտեստների ներքեւի հեռավորություն 25 մմ;
6 - հեղուկացված գազ, այրիչ, ծայրամասային

Նկ. 8.14-ը ցույց է տալիս 2-korfoor այրիչների սխեմաները կենցաղային գազի ափսեների համար եւ ածխածնի օքսիդի համակենտրոնացում բնական մեթանի այրման արտադրանքներում (95% հատորով) եւ Propane (93% հատորով), երբ այրիչները `անվանական ջերմային ուժով: Այրիչի տարբերությունն այն է, որ երկրորդական օդը նրանցից մեկին մատակարարվում է միայն ծայրամասից, իսկ մյուսը, երկայնքով եւ կենտրոնական ալիքից:

Գազի այրման ամբողջականությունը կախված է խառնուրդում առաջնային օդի ավելցուկից, այրիչի հրդեհային ալիքներից հեռավորություն, ուտեստների ներքեւի մասում, վառելիքի գազի ձեւը, միջնակարգ օդի մատակարարման եղանակը: Միեւնույն ժամանակ, խառնուրդում առաջնային օդի բովանդակության բարձրացում, ինչպես նաեւ կերակրատեսակների ներքեւի մասում գտնվող հեռավորության վրա աճը հանգեցնում է այրման արտադրանքներում ածխածնի օքսիդի կոնցենտրացիայի անկման: Ածխածնի օքսիդի նվազագույն կենտրոնացումը համապատասխանում է ավելորդ առաջնային օդի գործակիցը α 1 \u003d 0.6 եւ վերեւում եւ հեռավորության վրա գտնվող հեռավորության վրա 25 մմ ուտեստների ներքեւի մասում, իսկ առավելագույնը `α 1 \u003d 0.3 եւ ներքեւում եւ հեռավորությունը Ուտեստների հատակին այրիչը 10 մմ: Բացի այդ, այրիչների ջերմային հզորության աճը 15-20% -ով ավելացնելով գազի ճնշումը, հանգեցնում է 1,2-1,3 անգամ այրման արտադրանքներում ածխածնի օքսիդի կոնցենտրացիայի բարձրացման, եւ ջերմության պատճառով Գազի այրումը `1,5-2 անգամ:

Պետք է վճարվի անուշաբույր միացությունների այրման գործընթացում `բենզին, պոլիկիկլիկ բենզիպրին, անհեթեթություն եւ այլն: Հատուկ ուշադրությունՔանի որ նրանցից ոմանք քաղցկեղածին: Նրանց ձեւավորման գործընթացը շատ բարդ է եւ ընթանում է մարզադաշտը: Առաջին փուլում հայտնվում են ացետիլեն եւ դրա ածանցյալները: Ֆլեյմի գոտում այս նյութերը անցնում են շղթան երկարացնելու գործընթացները `եռակի ածխածնի կապերի վերակառուցմամբ կրկնակի: Հեծանվավազքի եւ ջրազրկման արդյունքում հանգեցնում են տարբեր անուշաբույր միացությունների, ներառյալ, պոլիկկլիկային առաջացմանը:

Աղյուսակ 8.16. Ածխածնի մոնօքսիդի եւ բենզի (ա) այրման արտադրության մեջ միջին կոնցենտրացիան, որը կախված է գազի տեսակից, այրիչի տեսակից եւ առաջնային օդի ավելցուկը (ջերմային այրիչի բեռը `1600 կկալ / ժամ, հեռավորությունը Այրիչը ճաշատեսակների ներքեւի մասում - 24-26 մմ)

Այրիչի տեսակը	Միջին կոնցենտրացիան
	Ածխածնի օքսիդ, մգ / լ (α \u003d 1.0)	benz (a) pyrene, մկգ / 100 մ 3
Բնական գազ
α i \u003d 0.60 ÷ 0,70	0,10	Չի գտնվել
α i \u003d 0.30 ÷ 0.35	1,20	Հետքեր
α i \u003d 0.60 ÷ 0,70	0,50	Չի գտնվել
α i \u003d 0.30 ÷ 0.35	0,12	Չի գտնվել
Հեղուկացված ածխաջրածինային գազ
Երկրորդային օդի ծայրամասային սուզանավով այրիչը.
α i \u003d 0.60 ÷ 0,70	0,30	0,03
α i \u003d 0.30 ÷ 0.35	1,20	1,10
Երկրորդային օդի կենտրոնական եւ ծայրամասային սուզանավերով այրիչ.
α i \u003d 0.60 ÷ 0,70	0,07	0,02
α i \u003d 0.30 ÷ 0.35	1,00	0,045

Տվյալների աղյուսակ: 8.16-ը ցույց է տալիս, որ բնական գազերը վառելիս առաջնային օդային գործակիցի ավելցուկով α 1 \u003d 0.6 եւ ավելի բարձր է այրման երկու տեսակների, այրման արտադրանքի ածխածնի օքսիդի կոնցենտրացիան բավարարում է ԳՕՍՏ 5542-87- ի պահանջները:

Աղյուսակ 8.17. Ներարկման մեկ շարքի այրիչների հրդեհային ալիքների եզրերի միջեւ եղած հեռավորությունը, կախված դրանց չափից եւ արտաժամյա օդային գործակիցից

Հրդեհային ալիքի տրամագիծ, մմ	Հեռավորություններ ալիքների եզրերի միջեւ, MM, երբ Տարբեր արժեքներ Outlet օդային գործակիցը α 1
	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
2,0	11	8	6	5	4
3,0	15	12	9	7	5
4,0	16	14	11	9	7
5,0	18	15	14	12	10
6,0	20	18	16	14	12

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ Firewesters- ի եզրերի միջեւ եղած հեռավորությունները, որոնք ապահովում են կրակի արագ տարածումը, կանխելով իրենց միաձուլումը `խառնուրդում դրանց չափից եւ առաջնային օդի բովանդակությունից: Հեռուստաալիքների եզրերի միջեւ օպտիմալ հեռավորությունները, որոնք ապահովում են գազի այրման բավարար ամբողջականությունը եւ կրակի արագ տարածումը, աղյուսակում են տրվում: 8.17. Երբ հրդեհային ալիքները դասավորվում են շախմատի կարգով երկու շարքով, եզրերի միջեւ հեռավորությունը կարող է ընդունվել նույն սեղանի շուրջ: Տողերի միջեւ հեռավորությունները պետք է լինեն 2-3 անգամ հեռավորությունները ալիքների միջեւ:

ՆկՂ 8.15. Ածխածնի օքսիդի կոնցենտրացիա, ացետիլեն,
Էթանեն, էթիլեն եւ բենզ (ա) պիրենը այրման արտադրանքներում
Միջին ճնշման գազը ներարկման այրիչի մեջ

Բազմաթիվ փորձարարական տվյալների ընդհանրացում հնարավոր է դարձել տարբեր բաղադրիչների այրման արտադրանքներում ստանալ միջին կոնցենտրացիայի կորեր, որակապես եւ քանակականացնել այրման գործընթացը (Նկար 8.15): Համասեռ գազի օդի խառնուրդի ամբողջական այրումը հասնում է միայն առաջնային օդային գործակից α \u003d 1.05 եւ ավելի բարձր: Խառնուրդում օդի պարունակության անկմամբ, հատկապես, երբ α< 1,0, возрастает концентрация оксида углерода СО, ацетилена С 2 Н 2 , этилена С 2 Н 4 , пропилена С 3 Н 6 и пропана С 3 Н 8 , а также бенз(а)-пирена С 20 Н 9 . Также возрастает концентрация и других компонентов - водорода, бензола и др.

Քննարկված այրման արտադրանքներից բացի, միշտ կա մի քանի քանակությամբ ազոտային օքսիդներ, որի ձեւավորումը տեղի է ունենում բարձր ջերմաստիճանում, ինչպես հիմնական այրման ռեակցիաների ավարտից եւ այրման գործընթացում: Ոչ x- ի առավելագույն կոնցենտրացիան տեղի է ունենում գազի այրմանը եւ միջանկյալ արտադրանքի ինտենսիվ այրմանը `ջրածնի եւ ածխածնի օքսիդի տեսքով:

Հիմնական բաղադրությունը, երբ գազի օդափոխիչների այրումը `ազոտի օքսիդ: Շղթայական ռեակցիայի սկիզբը կապված է ատոմային թթվածնի հետ, որը բխում է բարձր ջերմաստիճանում `մոլեկուլային թթվածնի տարանջատման պատճառով.

O 2 -\u003e 2o - 490 KJ / MOL (8.36)

O + N 2 -\u003e No + N - 300 KJ / MOL (8.37)

N + O 2 -\u003e 2no + 145 KJ / MOL (8.38)

Հավասարակշռության արձագանք

N 2 + O 2 -\u003e 2no - 177 KJ / MOL (8.39)

Ատոմային թթվածնի ձեւավորումը տեղի է ունենում այրման արտադրանքների մասնակի տարանջատման ժամանակ. Temperature երմաստիճանի եւ թթվածնի անկմամբ, ձեւավորված ազոտի օքսիդի մի մասը (ծավալի 1-3% -ը) օքսիդացվում է մինչեւ ազոտային երկօքսիդը: Առավել ինտենսիվ արձագանքը բխում է ազոտի օքսիդը մթնոլորտում թողնելուց հետո: Հիմնական ազդեցության գործոններ.

• ջերմաստիճանը ռեակցիայի գոտիներում;
• Ավիա-ի ավելցուկային գործակիցը եւ արձագանքող բաղադրիչների շփման ժամանակը:

Բլավի ջերմաստիճանը կախված է գազի քիմիական կազմից, գազի օդի խառնուրդում օդի պարունակությունը, դրա համասեռամոլության աստիճանը եւ ռեակցիայի գոտուց ջերմային լվացարանը: Ազոտի օքսիդի առավելագույն կոնցենտրացիան: % -ը կարող է հաշվարկվել բանաձեւով

Ոչ P \u003d 4,6E -2150 / (RT) / √o 2 N 2 (8.40)

որտեղ ոչ մի p չի հանդիսանում ազոտի օքսիդի հավասարակշռության կոնցենտրացիան: %; R- ը համընդհանուր գազի հաստատուն է. T - բացարձակ ջերմաստիճան, O 2 եւ n 2 - համակենտրոնացում, դրա մասին: համապատասխանաբար թթվածին եւ ազոտ:

Ազոտի օքսիդի բարձր կոնցենտրացիան, հավասարակշռության հետ համադրվող, տեղի է ունենում գոլորշու գեներատորների վառարաններում գազ վառելիս եւ բարձր ջերմաստիճանի մշտահարմամբ, կոկիկ եւ նմանատիպ վառարաններում: Փոքր եւ միջին էլեկտրական կաթսաներում, փոքր ջեռուցման եւ ջերմային վառարաններում `զգալի ջերմային լվացարանով եւ բարձր ջերմաստիճանի գոտիներում բնակության բաղադրիչների ցածր ժամանակով, ազոտի օքսիդի բերքատվությունը ավելի քիչ է մեծության կարգը: Բացի այդ, բարձր ջերմաստիճանի գոտում արձագանքող բաղադրիչների նստավայրի նստավայրի ավելի կարճ է, որ այրման արտադրանքներում ավելի քիչ ազոտ օքսիդ:

Գազի այրումը ճառագայթող այրիչներում եւ հեղուկացված մահճակալում արդյունավետ է նաեւ այս դեպքերում, համասեռ գազի օդային խառնուրդի միկրոֆոկրոկը, որն ունի ավելորդ օդային գործակից α \u003d 1.05, արձագանքման գոտուց շատ ինտենսիվ ջերմությամբ: Ազատության օքսիդների կոնցենտրացիան ճառագայթող այրիչներում գազի այրման ժամանակ մոտ 40 է, իսկ հեղուկացված անկողնում `80-100 մգ / մ 3: Հրդեհաշիջման ջահերով եւ հափշտակվող մահճակալի վրա հրակայուն հացահատիկների հրդեհային ալիքների չափը նվազեցնելը օգնում է նվազեցնել ազոտի օքսիդների բերքատվությունը:

Կուտակված տվյալները հնարավորություն տվեցին մի շարք փոփոխություններ կատարել կաթսայատան ջեռուցման սարքավորումների նախագծման մեջ, ապահովելով ոչ միայն Բարձր արդյունավետություն եւ անբավարար այրման ապրանքների ցածր կոնցենտրացիան, բայց նաեւ նվազեցրել է աղբանոցը ազոտի օքսիդների մթնոլորտում: Այս փոփոխությունները ներառում են.

• Բարձր ջերմաստիճանի թունելների երկարությունը նվազեցնելը եւ դրանց այրումը տեղափոխել վառարանում;
• Դիմում այրվող կայունացուցիչների կերամիկական թունելների փոխարեն `վատ ավելացված ձեւի կամ օղակի բոցի մարմինների ձեւով.
• heat երմափոխանակման մակերեսով հարթ բոցավառակի ջահի կազմակերպում.
• կրակի ցրումը այրիչների քանակի ավելացման կամ բլոկ այրիչների օգտագործման պատճառով.
• Քայլեց օդի մատակարարումը արձագանքման գոտի;
• Վառքի վրա ջերմային հոսքերի միասնական բաշխում վառարանի վահանակում եւ դրանց առանձնացում էկրանի խցիկների վրա.
• Գազի այրման դիֆուզիոն սկզբունքի օգտագործումը (Diffusion այրումը թույլատրելի է միայն այն դեպքերում, երբ կրակի անվճար զարգացումը կարող է տրամադրվել առանց ջերմափոխանակման մակերեսները լվանալու):

Ազոտի օքսիդի եկամտի ամենաարդյունավետ նվազումը ձեռք է բերվում մի քանի մեթոդներ օգտագործելիս:

Գազի այրումը համադրություն է Հաջորդ գործընթացները:

· Այրվող գազը օդով խառնելով,

· Heated եռուցման խառնուրդ,

· Այրվող բաղադրիչների ջերմային տարրալուծում,

· Օդային թթվածնի բորբոքում եւ քիմիական բաղադրիչ բաղադրիչներ, որոնք ուղեկցվում են ջահի եւ ինտենսիվ ջերմային սերնդի ձեւավորմամբ:

Մեթանի այրումը տեղի է ունենում արձագանքով.

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

Գազի այրման համար անհրաժեշտ պայմանները.

· Այրվող գազի եւ օդի անհրաժեշտ այրման ապահովում,

· Բոցավառման ջերմաստիճանի ջեռուցում:

Եթե \u200b\u200bգազի օդային գազի խառնուրդը պակաս է բոցավառման ստորին սահմանից, ապա այն չի այրվի:

Եթե \u200b\u200bգազի օդի խառնուրդում ավելի շատ գազ կա, քան բոցավառման վերին սահմանը, այն ամբողջովին չի այրվի:

Գազի ամբողջական այրման արտադրանքների կազմը.

· CO 2 - ածխաթթու գազ

· H 2 O - րային զույգեր

* N 2 - ազոտ (այրման ընթացքում այն \u200b\u200bթթվածին չի արձագանքում)

Գազի թերի այրման արտադրանքի կազմը.

· ՀԱՄԱՇԽԱՐՀԱՅԻՆ ԿԱԶՄԱԿԵՐՊՈՒԹՅՈՒՆ

· C - SOOT.

Բնական գազի 1 մ 3-ի այրման համար պահանջվում է 9,5 մ 3 օդ: Գրեթե օդի հոսքը միշտ ավելին է:

Վերաբերմունք Վավեր հոսքՕդը տեսականորեն Պահանջվող հոսքըԱյն կոչվում է ավելորդ օդի գործակից, α \u003d l / l t.,

Որտեղ, L - Վավեր հոսք;

L T - Տեսականորեն անհրաժեշտ սպառումը:

Օդի ավելցուկային գործակիցը միշտ էլից ավելին է: Բնական գազի համար այն 1.05 - 1.2 է:

2. Նպատակը, սարքը եւ հոսող ջրատաքացուցիչների հիմնական բնութագրերը.

Հոսող գազի ջրատաքացուցիչներ: Def րը տաքացնելու համար ջուրը տաքացնելու համար նախատեսված է ջրի բուժման ընթացքում: Հոսքի ջրատաքացուցիչները բաժանվում են ջերմային էներգիայի բեռով, 33600, 75600, 105000 ԿԺ, ըստ ավտոմատացման աստիճանի `բարձրագույն եւ առաջին դասերի: KPD: Heat րատաքացուցիչներ 80%, ոչ ավելի, քան 0,05% օքսիդ պարունակություն, այրման արտադրատեսակների ջերմաստիճան `180 0-ից պակաս բեռի բեռի վրա: Սկզբունքը հիմնված է ջրի վրա հիմնված ջերմության վրա:

Water րատաքացուցիչների հոսող հիմնական հանգույցներն են, գազի հալման սարք, ջերմափոխանակիչ, ավտոմատացման համակարգ եւ գազի կեր: Pressure ածր ճնշման գազը մատակարարվում է ներարկման այրիչին: Այրման արտադրանքները անցնում են ջերմափոխանակիչի միջով եւ արտանետվում են ծխնելույզ: Այրման ջերմությունը փոխանցվում է ջերմափոխանակիչով հոսող ջրի միջոցով: Հրդեհի պալատը սառեցնելու համար ծառայում է որպես կծիկ, որի միջոցով ջուրը շրջանառվում է ջրանցքով: Գազի հոսող ջրատաքացուցիչները հագեցած են գազի կերակրման սարքերով եւ բեռներով, որոնք, կարճաժամկետ խախտման դեպքում, քաշումը կանխում է գազի հալման սարքի բոցը: Ծխնելույզին միանալու համար կա ծխելու վարդակ:

Գազի ծաղիկների ջրատաքացուցիչ -VPG:Պատուհանի առջեւի պատին գտնվում է. Կառավարման գլխիկ Գազի կռունկ, Էլեկտրամագնիսական փականի կոճակի վրա եւ դիտորդական պատուհանի վրա ամրացնողի բոցը եւ հիմնական այրիչը դիտարկելու համար: Սարքի վերեւում կա ծխնելույզ սարք, ստորին խողովակներ `ապարատը գազի եւ ջրային համակարգին կցելու համար: Գազը մտնում է Բ. solenoid փականBass րային գազի բլոկի գազի փական փականը ապահովում է բոցավառման այրիչի եւ հիմնական այրիչին գազի մատակարարումը:

Գազի ստացման արգելափակում հիմնական այրիչին Պարտադիր աշխատանք Առատոցը կատարում է էլեկտրամագնիսական փական, որը գործում է ջերմապանից: Գազի մատակարարումը հիմնական այրիչին արգելափակելով, կախված ջրի բուժման առկայությունից, իրականացվում է ջրային բլոկի մեմբրանից գավազանով քշում ունեցող փականով: