Составители:
Рубрика:
3
ВВЕДЕНИЕ
В топочных процессах промышленного характера в качестве топлива ис-
пользуют естественные и искусственные органические вещества [1]. В качестве
окислителя используют в основном атмосферный воздух. По скорости окисле-
ния топлива можно выделить три процесса: медленное окисление, быстрое
окисление и сверхбыстрое окисление (взрыв). В настоящей работе рассматри-
ваются процессы быстрого окисления в высокотемпературной области
, на-
зываемые горением.
Горение представляет собой цепную самоускоряющуюся реакцию, воз-
никающую после появления в горючей смеси активных центров. Время, в тече-
ние которого возникает достаточное для протекания реакции количество актив-
ных центров, называется периодом индукции τ
инд
. После него следует возник-
новение фронта воспламенения и горение при постоянном давлении [2] .
Устройство, подготавливающее горючую смесь и стабилизирующее
фронт воспламенения, называется горелкой.
Топочное устройство представляет собой сочетание горелки (или не-
скольких горелок) с топочной камерой, предназначенной для завершения про-
цесса горения и предотвращения влияния на этот процесс внешних воздейст-
вии.
Горелки и топочная камера реализуют непрерывные процессы, в которых
участвуют потоки топлива, воздуха и топочных газов.
Процессу горения предшествует непосредственный контакт молекул топ-
лива и окислителя. При ламинарном движении потоков газообразного топлива
и воздуха смешение их лимитируется очень медленной молекулярной диффу-
зией. В этом случае процесс смесеобразования, а значит и горения
, не может
быть использован в промышленных установках. Для ускорения смесеобразова-
ния производится турбулизация потоков горючего и окислителя. В зависимости
от степени турбулизации зона образования горючей смеси будет иметь различ-
ные протяженность и интенсивность, а это, в свою очередь, определяет интен-
сивность процесса горения и размеры топочной камеры.
Для воспламенения горючей
смеси и поддержания устойчивого горения
недостаточно только образовать смесь. Существующая смесь, а также вновь
образующиеся и поступающие в зону горения порции её, должны быть прогре-
ты до температуры, обеспечивающей быстрое развитие реакции горения.
Рассмотренные положения по организации и поддержанию горения
вполне достаточны для смеси газообразного топлива и окислителя. Жидкое то-
пливо
перед сжиганием должно пройти ряд последовательных подготовитель-
ных процессов, в результате которых топливо будет доведено до "молекулярно-
го" измельчения. Так, жидкое топливо предварительно измельчается механиче-
ски, затем мелкие капли при нагревании испаряются; сгорает гомогенная смесь
молекул паров топлива и окислителя.
Задачей изучения процессов горения является познание закономерностей
этих процессов с
целью управления ими и создания экономичных и надежных
устройств для сжигания топлива с минимальным количеством вредных выбро-
сов (золы, оксидов азота и серы и др.) в дымовых газах.
