ТАБЛИЦА 2. Скорости распространения пламени газа в смеси с воздухом
|
Газ |
При стехиометриче-ском соотношении |
В смесях с максимальной скоростью распространения |
||
|
содержание газа, % (об.) |
скорость, м/с |
содержание газа, % (об.) |
скорость, м/с |
|
|
Водород |
29,50 |
1,60-1,80 |
42,0—43,0 |
2,67—2,65 |
|
Оксид углерода |
29,50 |
0,28—0,30 |
43,0-52,5 |
0,41—0,46 |
|
Метан |
9,51 |
0,34—0,37 |
9,5-10,5 |
0,37—0,38 |
|
Пропан |
4,03 |
0,41 |
4,3 |
0,43 |
|
Этилен |
6,54 |
0,60-0,63 |
7,0—7,4 |
0,63—0,81 |
|
Ацетилен |
7,75 |
1,00—1,28 |
10,0-10,7 |
1,31—1,57 |
Пламя распыленного жидкого горючего определяется в основном движением и горением отдельных капель и условиями их взаимодействия. Ход процесса горения зависит от гидродинамических факторов, температуры и состава окружающей среды, кинетических условий. При обтекании капель газовым потоком тепло- и массо-обмен различен на поверхности капель. На условия обтекания капель влияет изменение плотности газа вследствие горения и теплообмена.
При конструировании печей необходимо учитывать геометрию пламени и камеры горения, так как их несоответствие приведет к ухудшению теплообмена в печи и снижению стойкости футеровки.
В печах осуществляется практически непрерывное сгорание исходных горючих материалов, поэтому здесь имеют место стационарные пламена.
Химические процессы сжигания. Реакции окисления компонентов исходных горючих материалов протекают в полном соответствии с законами химической кинетики и сопровождаются выделением теплоты и продуктов сгорания.
Важным фактором горения является фазовое состояние горючего и окислителя. Основные термодинамические характеристики горючей смеси — теплотворная способность и теоретическая температура горения. По фазовому состоянию исходного горючего материала и окислителя различают гомогенное и гетерогенное горение.
Гомогенное горение — это горение горючих газов и паров в среде газового окислителя (в большинстве случаев кислорода воздуха). В промышленных химических печах сжигаются такие газы, как сероводород, водород, СО, углеводороды, хлор и т.д. Большей частью реакции являются цепными.
В обычных условиях при развитии горения определяющее значение имеет предварительное нагревание (термическая активация),
Нормальное гомогенное горение подразделяется на ламинарное и турбулентное. Ламинарное пламя обладает определенной скоростью перемещения относительно неподвижного газа, которая зависит от состава смеси, давления и температуры. Эта нормальная скорость является физико-химической константой смеси.