- •Введение
- •Лекция №1 Получение тепловой энергии путем сжатия топлива
- •1.1. Топливо, его виды, основные характеристики.
- •1.1.1. Характеристики состава топлива.
- •1.1.2. Теплота сгорания топлива.
- •1.2. Горение топлива.
- •2.2 Состав и объем продуктов горения.
- •Температура горения топлива.
- •3.2 Теплопередача конвекцией.
- •3.3 Теплопередача излучением.
- •Лекция №4 Особенности теплового излучения газов
- •4.1 Суммарная теплоотдача от продуктов горения и кладки печи к нагреваемому металлу.
- •Лекция №5 Теплопередача теплопроводностью
- •3.6.1 Дифференциальное уравнение теплопередачи теплопроводностью.
- •3.6.2 Теплопередача теплопроводностью при стационарном тепловом состоянии.
- •3.6.3 Теплопередача от одной газовой среды к другой через многослойную плоскую стенку.
- •Вопросы для самоподготовки:
- •Лекция №6 нагрев металла
- •6.1. Определение интервала ковочных температур
- •Допустимый интервал ковочных температур
- •Технологически необходимый интервал температур
- •6.2. Химические процессы, происходящие при нагреве металла Окалинообразование
- •Обезуглероживание стали
- •6.3. Перегрев и пережог стали
- •Лекция №7 Температурные напряжения при нагреве
- •Определение времени нагрева заготовок.
- •7.2. Разделение заготовок на категории “тонких” и “массивных” при определении времени нагрева.
- •7.3. Определение времени нагрева “тонких” заготовок.
- •7.4. Определение времени нагрева решением уравнения теплопередачи теплопроводностью.
- •График Будрина д.В для центра цилиндра.
- •Теплоизоляционные материалы
- •Общестроительные материалы.
- •8.2. Классификация печей
- •8.3. Основные виды печей и их характеристика Камерные печи
- •Методические печи
- •8.4. Элементы конструкции, узлы и агрегаты печи Фундаменты и каркасы
- •Футеровка печи
- •Устройства для сжигания топлива
- •Устройство для удаления продуктов горения
- •Устройства для подогрева воздуха и газа
- •Лекция №9 Средства механизации работы печей
- •9.1. Контроль и автоматическое регулирование теплового режима печей
- •9.2. Автоматическая система регулирования (аср)
- •Лекция №10 Тепловой баланс и характеристики тепловой работы пламенной печи
- •10.1. Уравнение теплового баланса
- •10.2. Правила пуска и техника безопасности при работе пламенных печей.
- •11.2. Косвенный нагрев металлических заготовок Электрические печи сопротивления
- •Нагрев в расплавленных слоях (соляные ванны)
- •Нагрев в электролите
- •11.2. Установки прямого электронагрева. Электроконтактные нагревательные установки
- •11.3. Расчет установки электроконтактного нагрева.
- •Лекция №12 Индукционные нагревательные устройства
- •12.1. Электрические схемы индукционных установок
- •12.2. Индукционный нагреватель.
- •12.3. Методика расчета индукционной нагревательной установки.
- •12.4. Техника безопасности при обслуживании электрических нагревательных устройств.
- •Вопросы для самоподготовки:
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Устройства для сжигания топлива
Для сжигания газообразного топлива применяются горелки, для сжигания жидкого топлива – форсунки. Назначением горелок является смешивание горючего газа и воздуха и подача горючей смеси в зону горения.
По способу смешивания газа и воздуха горелки разделяются на горелки с полным предварительным смешиванием газа и воздуха, с частичным предварительным смешиванием и с внешним смешиванием.
Горелки с полным предварительным смешиванием газа и воздуха относятся к горелкам высокого давления. Они работают на газе, подающемся под давлением 0.5-1.5 атм. (50-150 кПа). Являются инжекционными. Состоят из смесителя и собственно горелки. Смеситель представляет собой корпус конической формы, к горловине которого подведена газовая труба, заканчивающаяся газовым соплом. На трубу перед соплом навернута регулирующая шайба.
Газ, поступающий в корпус смесителя через сопло, инжектирует (засасывает) из окружающего пространства потребный для горения воздух через щель между шайбой и корпусом. Шайба по нарезке перемещается, приближаясь или удаляясь от корпуса.
Таким образом можно регулировать подвод воздуха. Благодаря такой конструкции при изменении расхода топлива автоматически поддерживается коэффициент расхода воздуха, так как изменение расхода газа влечет изменение инжектируемого воздуха.
В смесителе происходит перемешивание газа и воздуха. Приготовленная смесь поступает в горелку, имеющую выходное отверстие. Для надежного воспламенения и стабильного горения в отверстие в стенке печи вставляется огнеупорный блок с туннелем.
Инжекционные горелки устойчиво работают на газе высокого давления, что обеспечивает скорость истечения смеси из сопла горелки не менее скорости горения смеси. В случае низкого давления газа может быть проскок пламени в смеситель.
В случае слишком большого давления – отрыв пламени от горелки. Так как смешивание топлива и воздуха предварительное, то скорость горения зависит только от скорости протекания химических реакций окисления и горение является кинетическим. Факел пламени получается бесцветным и коротким. Поэтому они не пригодны для печей, где требуется растянутый факел пламени. Чтобы добиться равномерных температур в длинных печах, необходимо размещать большое количество мелких горелок по длине рабочего пространства.
Горелки могут работать как на холодном газе и воздухе, так и на подогретых (температура смеси не должна быть выше 400оС).
Горелки с частичным предварительным смешиванием газа и воздуха. Применяются в печах небольших размеров, когда необходим слабо светящийся факел умеренной длины. В этих горелках часть воздуха смешивается с газом внутри корпуса горелки.
Остальной воздух, необходимый для горения, смешивается со смесью богатой газом при выходе горелки. Горение такой смеси сильно зависит от скорости диффузии топлива и воздуха. В результате и получается слабосветящийся факел. Могут работать на холодных газе и воздухе с коэффициентом расхода воздуха .
Горелки с внешним смешиванием топлива и воздуха. Это так называемые пламенные горелки. Для них характерно, что для выхода из горелки топливо и воздух подаются по отдельным каналам. Перемешивание газа и воздуха происходит на выходе из горелки в рабочем пространстве печи.
В результате этого горение топлива затягивается и для обеспечения необходимой полноты сжигания нужен коэффициент расхода воздуха 1.1-1.15. Горелки могут работать на самых различных печах и с применением газа различной теплоты сгорания. Как правило горелки этого типа применяют для подогретых газа и воздуха для работы методических печей.