Тепловые устройства и инновации на основе термодинамики. Черный А.А. - 45 стр.

дую шихту. Поскольку предложенный способ позволяет достигать в нижней
части шахты над бассейном температуры 1700-1850 ºС, то плавятся материа-
лы с температурой выше 1680 ºС.
       При температуре нагрева углеводородов природного газа до 300-
325ºС мало образуется водорода и мелкодисперсного углерода, эффектив-
ность в повышении температуры продуктов сгорания, уменьшении длины
факела, повышении температуры в вагранке не достигается. Но начиная с
температуры нагрева углеводородов 325 ºС и выше (до 550ºС) разлагается от
3 до 28% углеводородов, что приводит к резкому ускорению процессов горе-
ния, повышению теплового напряжения и температуры в факеле и в вагран-
ке. При температуре нагрева углеводородов выше 550ºС разлагается больше
28% углеводородов и активный атомарный водород соединяется, образовы-
вая молекулу, а углерод, образующийся при разложении углеводородов из
молекул и скоплений молекул, создает крупные частицы сажистого углерода,
которые осаждаются на стенках нагреваемых газораспределительных труб,
снижают теплопередачу, уменьшают сечения выходных для газа каналов, а
это приводит к резкому ухудшению процессов горения и даже к прекраще-
нию горения, когда скопления частиц сажистого углерода полностью пере-
крывают выходные для газа каналы. Образующиеся при температуре нагрева
углеводородов выше 550ºС молекулы водорода не способствуют активизации
процессов горения, так как при горении они должны разлагаться и образовы-
вать атомарный водород, на что дополнительно расходуется теплота, в связи
с чем снижается температура в факеле. При Т в пределах 325-550ºС и G 3-
28% образуются преимущественно атомарный водород и молекулярный или
в виде скоплений молекул углерод, которые при перемешивании с неразло-
женными горячими углеводородами топлива образовывают реакционно-
активную топливную смесь. Ввод этой смеси в воздушный поток при отно-
шении скорости горючей газовой смеси к скорости воздуха W 1,2-3 достига-
ется эффективное, на коротком пути перемешивание горючего газа с возду-
хом-окислителем, что приводит к короткофакельному горению газовоздуш-
ной смеси. При W < 1,2 струи газа не глубоко проникают в воздушный по-
ток, эффективность не достигается, а при W > 3 наблюдается неравномерное
перемешивание газа с воздухом, факел удлиняется. Рационально выдержи-
вать W в пределах 1,2-3.
       При применении предложенного способа в горелку можно подавать
холодный воздух или горячий. При подаче холодного воздуха-окислителя
нагрев газа производят продуктами сгорания дополнительной горелки-
запальника, размещенной вблизи от газораспределительных труб основной
горелки. Подача в горелку горячего воздуха с температурой 600-700ºС по-
зволяет обогревать стенки газораспределительных труб за счет частичного
отбора тепла от воздуха, обтекающего газораспределительные трубы. Газо-
распределительные трубы можно обогревать, размещая вблизи от их стенок
электронагреватели.
       Сочетание новых признаков с известными позволяет достигать высо-
ких температур в печи, плавить и перегревать тугоплавкие материалы (неме-
                                   45