Dr inż. Krzysztof Wojdyga
SPALANIE PALIW CIEKŁYCH i GAZOWYCH.
Spalanie mieszanek jednorodnych.
Mieszankę jednorodną otrzymuje się poprzez wymieszanie paliwa z utleniaczem przed rozpoczęciem procesu spalania. Wymieszanie to odbywa się w odpowiednich proporcjach.
Szybkość reakcji chemicznych (spalania0 i szybkość wydzielania się ciepła zależą od kinetyki reakcji chemicznej – stąd nazwa: płomienie kinetyczne.
Palniki wykorzystujące ten typ spalania to tzw. palniki atmosferyczne, (np. palnik Bunsena). Gaz wypływając z dyszy pod ciśnieniem ulega rozprężeniu i zasysa odpowiednią ilość powietrza, z którym miesza się.
Wypływa z dyszy palnika i ulega spaleniu nie pobierając tlenu z otaczającego powietrza (lub pobierając tylko część powietrza z otoczenia).
W zależności od prędkości wypływu : spalanie laminarne lub turbulentne.
Płomienie dyfuzyjne.
Paliwo i utleniacz doprowadza się oddzielnymi dyszami. Ich wymieszanie odbywa się u wylotu palnika. Mieszanie odbywa się zależnie od prędkości wypływu czynników:
a/ palnik cylindryczny; b/ palnik „dyszowy”
c/ rozkład prędkości na powierzchni płomienia.
Rodzaje mieszania:
Laminarne;
Przejściowe;
Turbulentne.
Ponieważ prędkość mieszania (dyfuzja)<< od prędkości reakcji chemicznych, spalanie zależy od mieszania składników (SPALANIE DYFUZYJNE).
Produkty spalania (spaliny) rozchodzą się po obu stronach płomienia. Tego typu spalanie ma duże znaczenie techniczne – tak buduje się palniki dużych mocy.
Zmiana kształtu płomienia w funkcji wzrostu prędkości wypływu strug gazu
Zapłon paliwa:
- iskra elektryczna;
- inny płomień;
- gorące ciało
Stabilizacja płomienia:
· Ciało nieopływowe (np. płytka, powodująca zawirowanie gazów spalinowych);
· Zawirowywacz;
· Rura żarowa (+ zawirowywacz).
SPALANIE PALIW CIEKŁYCH.
Przed spaleniem paliwa ciekłe są rozpylane.
Cele rozpylenia:
· Optymalizacja szybkości zamiany cieczy w parę, poprzez rozwinięcie powierzchni parowania;
· Optymalizacja penetracji strumienia kropel w przestrzeni, dla regulacji procesów spalania;
· Optymalizacja wielkości kropel.
Przebieg procesu spalania paliw ciekłych:
Do obszaru recyrkulacji spalin wprowadza się rozpylone paliwo. Paliwo odparowywuje (całkowicie lub częściowo), miesza się z powietrzem (i spalinami), ulega zapłonowi i spala się.
Należy dbać, aby spalanie było:
- całkowite (brak stałych składników palnych np. sadzy);
- zupełne (brak gazowych składników palnych w spali-
nach – CO, węglowodory e
nach – CO, węglowodory etc.).
Rozpad strumienia paliwa na krople.
Powstawanie kropel cieczy w rozpylaczu wirowym
1- fala wzdłuż długości tworzącej wirującego stożka
fala poprzeczna (widoczne też w rzucie z góry).
2- fala wzdłuż długości tworzącej wirującego stożka
...
zryweczka