Закономерности процессов сжигания газообразного топлива применительно к металлургическим печам. Черный А.А. - 17 стр.

мальный относительный диаметр туннеля          DT d 0   из следующего соотно-
шения:   (4,65 ⋅ d 0 ) (DT − d 0 ) =2,46 или DT d 0 = 2,89.
       При проведении других экспериментов выдерживались оптимальные
относительные размеры горелочных туннелей, т.е.
         DT d 0 = 2,89;     LT d 0 = 4,65 .
         Более общее выражение зависимости       LT d 0 = f (DT d 0 ) ,   получе-
                                   (
но следующим DT d 0 = 2,46 DT d 0 − 1            )
       Следовательно, размеры цилиндрических горелочных туннелей
       надо выбирать такими, чтобы стенки туннеля не нарушали интенсив-
ный газодинамический процесс в горящем факеле, а лишь преграждали дос-
туп в факел ”охлажденных” продуктов сгорания из камеры сжигания, так как
в случае поступления их в большом количестве в вихревую зону снижаются
температура в факеле и скорость химических реакций горения.
       В теплоизолированном объеме, заполненном горячими газами с тем-
пературой >= 800 о С, происходило непрерывное поджигание газовоздушной
смеси, причем при 20 < ω c < 30 м/с не наблюдался отрыв пламени от сопла
горелки. По мере повышения температуры в горелочных туннелях и в камере
сжигания процесс горения все более стабилизировался, а влияние скорости
выхода газовоздушной смеси из сопла горелки на длину факела уменьша-
лось. При температуре внутренних огнеупорных стенок туннеля больше
1700°С происходило стабильное горение газовоздушной смеси до макси-
мальной скорости выхода газовоздушной смеси из сопла горелки 110 м/с.
       Итак, ограждение первой вихревой зоны потока стенками горелочно-
го туннеля, не нарушающими процесс образования вихрей, но пре-
пятствующими поступлению в вихревую зону недостаточно нагретых газов,
приводит к стабилизации процесса горения при изменении скоростей движе-
ния потока. Эффективность влияния такого ограждения вихревой зоны пото-
ка на стабилизацию процесса горения больше, если стенки туннеля нагрева-
ются до температур, превышающих температуру воспламенения горючей га-
зовоздушной смеси.
       Так как с уменьшением тепловых потерь горящего факела и уве-
личения в нем температуры, путь сгорания газообразного топлива при про-
чих одинаковых условиях уменьшается, то горелочные туннели следует вы-
полнять из высокоогнеупорных материалов, обладающих теплоизоляцион-
ными и химически нейтральными свойствами.
       Изложенные выше результаты исследований были использованы при
разработке пламенных печей и газовых вагранок литейного производства.




                                        17