Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Основы газового хозяйства

Условия воспламенения и горения газов


Условия воспламенения и горения газов

Не всякую холодную газовоздушную смесь можно поджечь внешним источником зажигания. Чтобы смесь воспламенилась и продолжала сгорать, нужны определенные соотношения объемов сжигаемого газа и подаваемого воздуха. Если газа в газовоздушной смеси мало, а воздуха много, то смесь гореть самостоятельно не может. Горение такой смеси через определенное время прекратится, так как выделяющейся теплоты будет недостаточно для нагрева газовоздушной смеси до температуры воспламенения. Если же в смеси недостаточно воздуха, то при воспламенении может сгореть ограниченное количество газа, и выделяемой химической теплоты будет недостаточно для поддержания температуры не ниже температуры воспламенения газовоздушной смеси.

Итак, для процесса горения газовоздушной смеси необходимо, чтобы количество газа и воздуха в газовоздушной смеси было в определенных пределах. Эти пределы называются пределами воспламеняемости или пределами взрываемости. Различают нижний и верхний пределы воспламеняемости. Минимальное содержание га за в газовоздушной смеси, выраженное в объемных процентах, при котором происходит воспламенение, называется нижним пределом воспламеняемости. Максимальное содержание газа в газовоздушной смеси, выше которого смесь не воспламеняется без подвода дополнительного тепла, называется верхним пределом воспламеняемости.

Газовоздушная смесь, в которой содержание газа больше верхнего предела воспламеняемости, может гореть при подогреве газо-’ воздушной смеси. Если смесь будет подогреваться, то пределы воспламеняемости расширяются за счет снижения нижнего предела воспламеняемости и повышения верхнего. Если газовоздушную смесь нагреть до температуры ее воспламенения, то она воспламенится и будет гореть при любом соотношении газа и воздуха.

Если в газовоздушной смеси содержится газа меньше нижнего предела воспламеняемости, то она не будет гореть. Если в газовоздушной смеси недостаточно воздуха, то горение протекает не полностью.

Значения пределов воспламеняемости зависят также от давления газовоздушной смеси. При повышении давления диапазон между нижним и верхним пределами воспламеняемости сужается.

Большое влияние на величины пределов взрываемости оказывают инертные примеси в газах. Увеличение содержания в газе балласта (N2 и С02) сужает пределы воспламеняемости, а при повышении содержания балласта выше определенных пределов газовоздушная смесь не воспламеняется при любых соотношениях газа и воздуха. На графике видны изменения пределов воспламеняемости метана в зависимости от содержания азота в мета-но-воздушной смеси. При увеличении содержания азота в воздухе до 86,6% газовоздушная смесь перестает воспламеняться.

Это объясняется тем, что на нагрев столь значительного количества азота до температуры воспламенения требуется значительное количество теплоты. А газовоздушная смесь, содержащая 86,6% N2 при сгорании не в состоянии выделить достаточного количества теплоты, поэтому она не воспламеняется и не сгорает.

Рис. 1. График изменения пределов воспламенения метана в зависимости от изменения содержания азота в метано-воздуш-ной смеси

Однако действительный расход воздуха всегда превышает теоретический. Объясняется это тем, что очень трудно достигнуть полного сгорания газа при теоретических расходах воздуха. Поэтому любая газовая установка для сжигания газа работает с некоторым избытком воздуха.

Коэффициент избытка воздуха всегда больше единицы. Для природного газа он составляет а= 1,05ч-1,2. Коэффициент а показывает, во сколько раз действительный расход воздуха превышает теоретический, принимаемый за единицу. Если а= 1, то газовоздушная смесь называется стехиометрической.

При а=1,2 сжигание газа производится с избытком воздуха на 20%. Как правило, сжигание газов должно проходить с минимальным значением а, так как с уменьшением избыточного воздуха уменьшаются потери теплоты с уходящими газами. Нужно тщательно следить за тем, чтобы значение а было не меньше 1, так как это приводит к неполному сгоранию газов.

Воздух, принимающий участие в горении, бывает первичным и вторичным. Первичным называется воздух, поступающий в горелку Для смешения в ней с газом; вторичным — воздух, поступающий в зону горения не в смеси с газом, а отдельно.



Похожие статьи:
Оказание помощи пострадавшим

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Основы газового хозяйства

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум