Тема 1.3.8 вопрос 11 Опишите качественную картину движения газов около горелочных устройств; по высоте топки.

Комбинированное горелочное устройство, применяемое в котлах АВ-2 и АПВ-2, рассчитано на сжигание основного топлива - природного газа, резервного топлива — масла солярового или печного топлива. Подвод воздуха к горелке выполнен с закручиванием в улиточном устройстве. Регулирование расхода первичного и вторичного воздуха осуществляется установленными на входе заслонками. Для лучшей организации процесса горения предусмотрен завихритель вторичного воздуха, в котором по его периферии организована подача газа через 11 газовыдающих трубок ф 21,3X2,8 мм, выходящих из кольцевого коллектора.

Распыливание жидкого топлива в горелочном устройстве осуществляется ротационной форсункой и первичным воздухом, подаваемым вентилятором, имеющим привод от электродвигателя форсунки. Конструкция горелочного устройства позволяет вывести из него ротационную форсунку при длительной работе на газе.

Дутьевой центробежный вентилятор установлен на фронте котла над горелочным устройством. Воздух забирается со стороны переднего днища барабана котла и нагнетается в горелочное устройство, присоединенное непосредственно к диффузору вентилятора.

Пуск котлов на жидком топливе предусматривается при отсутствии природного газа в газопроводе от баллонов с сжиженным углеводородным газом, на которых устанавливается регулятор давления газа (после себя).

Сжигание газов производится в топочной камере, куда горючая смесь подается через горелки. В топочном пространстве в результате сложных физико-химических процессов образуется струя горящего газа, называемая факелом.

Горение однородной газовой смеси

В горелку, расположенную вертикально, во избежание искривления факела подается однородная смесь. При ламинарном движении смеси скорость ее движения распределяется в горелке по параболе. Аналогичное распределение скорости сохраняется и на выходе из горелки: у стенок горелки скорость очень мала, далее она возрастает, достигая максимального значения на оси горелки.

При зажигании в устье горелки вблизи ее обреза в точках, где скорость потока равна скорости нормального распространения пламени Un, пламя держится устойчиво, образуя зажигающее кольцо, обеспечивающее непрерывное зажигание поступающей смеси по периферии струи. У стенок горелки, где скорость смеси менее чем Un, пламя не может проникнуть в горелку, так как вследствие теплоотдачи через стенки скорость распространения пламени уменьшается и становится меньше скорости струи в этом месте.

Кольцевая зона зажигания образуется естественно в результате замедленного движения на периферии горелки и диффузии горючего газа из потока наружу.

Пламя в процессе распространения от периферии к центру одновременно относится потоком, и в результате этого достигает оси струи на некотором расстоянии от устья горелки, образуя конусообразный факел. Тонкая зона горения, образующая фронт пламени, обычно имеет яркоголубой цвет, благодаря чему в пространстве факел четко выделяется.

Чем больше скорость распространения пламени и меньше скорость потока W, тем короче факел, и, наоборот, чем меньше Un и больше W, тем длиннее факел. При данной скорости выхода смеси из горелки длина факела зависит от скорости распространения пламени, т. е. от природы сжигаемого газа, его концентрации в смеси и температуры газовоздушной смеси. С увеличением диаметра горелки длина факела увеличивается.

Таким образом, горение протекает по поверхности конусообразного факела, причем глубина зоны горения составляет десятые доли миллиметра, основной же объем факела остается инертным.