Исследования тепловых процессов с применением моделирования. Черный А.А. - 31 стр.

UptoLike

Составители: 

31
высокотемпературном сжигании смеси природного газа с воздухом для ин-
тенсификации печных процессов, снижения потерь металла рационален до-
полнительный ввод в высокотемпературные продукты сгорания природного
газа. Повышение эффективности дополнительного ввода природного газа за-
метно уже при Г
д
= 2,5 % и существенно при 5
Г
д
10%.
Следовательно, для улучшения печных процессов необходимо созда-
вать условия, обеспечивающие достижение высоких температур в факелах, а
за пределами факелов надо изменить состав продуктов сгорания так, чтобы в
них увеличивалось содержание компонентов - раскислителей, преимущест-
венно водорода, его ионов и разогретых до высокой температуры мелкодис-
персных частиц углерода, что возможно осуществлять путем
дополнительно-
го ввода в высокотемпературные продукты сгорания природного газа, угле-
водороды которого при температуре выше 1427 К полностью разлагаются на
водород и сажистый углерод, причем с образованием большого количества
ионов, снижающих окислительные свойства печных газов в зоне плавления.
2.7. Методика экспериментального
исследования процесса струйного сжигания
газообразного топлива в горячем воздушном
потоке
Для
экспериментального исследования процесса сжигания газо-
образного топлива в горячем воздухе с Т
в
>573 К было разработано специаль-
ное горелочное устройство.
Особенность конструкции горелочного устройства заключается в сле-
дующем.
В горелочное сопло с диаметром в выходном сечении d
0
= 0,04м была
введена газораспределительная труба из жаропрочной нержавеющей стали с
наружным диаметром d
тн
= 0,022 м. В газораспределительной трубе в конце-
вой её части в шахматном порядке располагалось два ряда радиальных отвер-
стий для выхода горючего газа с d
г
= 0,0025 м: четыре отверстия в плоскости
выходного сечения горелочного сопла и четыре отверстия до этого выходно-
го сечения на расстоянии от него S
Г
= 0,01 м. На расстоянии S
к
= 0,007 м от
выходного сечения горелочного сопла находилась наружная поверхность
торцевой стенки газораспределительной трубы. В торцевой стенке трубы бы-
ло выполнено аксиальное отверстие с d
г
= 0,0025 м, предназначенное для по-
дачи
9
1
части расходуемого газа на подсвечивание в факеле продуктов сгора-
ния.
При разработке горелочного устройства предусматривалось обра-
зование "бедной" газовоздушной смеси в результате струйного проникнове-
ния
9
4
части расходуемого горючего газа в воздушный поток до выходного
сечения горелочного сопла и "обогащение" газовоздушной смеси за счет по-
высокотемпературном сжигании смеси природного газа с воздухом для ин-
тенсификации печных процессов, снижения потерь металла рационален до-
полнительный ввод в высокотемпературные продукты сгорания природного
газа. Повышение эффективности дополнительного ввода природного газа за-
метно уже при Гд = 2,5 % и существенно при 5 ≤ Гд ≤ 10%.
       Следовательно, для улучшения печных процессов необходимо созда-
вать условия, обеспечивающие достижение высоких температур в факелах, а
за пределами факелов надо изменить состав продуктов сгорания так, чтобы в
них увеличивалось содержание компонентов - раскислителей, преимущест-
венно водорода, его ионов и разогретых до высокой температуры мелкодис-
персных частиц углерода, что возможно осуществлять путем дополнительно-
го ввода в высокотемпературные продукты сгорания природного газа, угле-
водороды которого при температуре выше 1427 К полностью разлагаются на
водород и сажистый углерод, причем с образованием большого количества
ионов, снижающих окислительные свойства печных газов в зоне плавления.

                        2.7. Методика экспериментального
                исследования процесса струйного сжигания
                газообразного топлива в горячем воздушном
                                  потоке
        Для экспериментального исследования процесса сжигания газо-
образного топлива в горячем воздухе с Тв>573 К было разработано специаль-
ное горелочное устройство.
        Особенность конструкции горелочного устройства заключается в сле-
дующем.
        В горелочное сопло с диаметром в выходном сечении d0 = 0,04м была
введена газораспределительная труба из жаропрочной нержавеющей стали с
наружным диаметром dтн = 0,022 м. В газораспределительной трубе в конце-
вой её части в шахматном порядке располагалось два ряда радиальных отвер-
стий для выхода горючего газа с dг = 0,0025 м: четыре отверстия в плоскости
выходного сечения горелочного сопла и четыре отверстия до этого выходно-
го сечения на расстоянии от него SГ = 0,01 м. На расстоянии Sк = 0,007 м от
выходного сечения горелочного сопла находилась наружная поверхность
торцевой стенки газораспределительной трубы. В торцевой стенке трубы бы-
ло выполнено аксиальное отверстие с dг = 0,0025 м, предназначенное для по-
       1
дачи     части расходуемого газа на подсвечивание в факеле продуктов сгора-
       9
ния.
       При разработке горелочного устройства предусматривалось обра-
зование "бедной" газовоздушной смеси в результате струйного проникнове-
       4
ния      части расходуемого горючего газа в воздушный поток до выходного
       9
сечения горелочного сопла и "обогащение" газовоздушной смеси за счет по-


                                     31