Proizvodi sagorevanja gasa i kontrola procesa sagorevanja. Količina vazduha potrebna za potpuno sagorevanje gasa. Koeficijent viška vazduha i njegov uticaj na efikasnost sagorevanja gasa Proizvodi sagorevanja prirodnog gasa u stanu
Pročitajte također
Položaj elemenata uređaja za automatizaciju prikazan je na sl. 7. Pokazuje da je elektromagnet zatvoren zaštitnim poklopcem. Žice od senzora se nalaze unutar tankozidnih cijevi koje su pričvršćene na elektromagnet pomoću navrtki. Vodovi na tijelu senzora su povezani s elektromagnetom kroz tijelo samih cijevi.
A sada razmotrite metodu pronalaženja gornje greške.
Provjera počinje s "najslabijom karikom" uređaja za automatizaciju - senzorom potiska. Senzor nije zaštićen kućištem, pa nakon 6 ... 12 mjeseci rada "preraste" debelim slojem prašine.Bimetalna ploča (vidi sliku 6) brzo oksidira, što dovodi do lošeg kontakta.
Prašina se uklanja mekom četkom. Zatim se ploča povuče iz kontakta i očisti finim brusnim papirom. Ne treba zaboraviti da je potrebno očistiti sam kontakt. Dobri rezultati se postižu čišćenjem ovih elemenata posebnim sprejom "Contact". Sadrži tvari koje aktivno uništavaju oksidni film. Nakon čišćenja, tanak sloj tekućeg maziva se nanosi na ploču i kontakt.
Sljedeći korak je provjeriti ispravnost termoelementa. Radi u teškim termičkim uslovima, budući da je stalno u plamenu upaljača, naravno, njegov vijek trajanja je mnogo kraći od ostalih elemenata kotla.
Glavni nedostatak termoelementa je izgaranje (uništenje) njegovog tijela. U ovom slučaju, prijelazni otpor na mjestu zavarivanja (spoj) naglo raste. Kao rezultat toga, struja u krugu termoelement - elektromagnet
- Bimetalna ploča će biti niža od nominalne vrijednosti, što dovodi do toga da elektromagnet više neće moći fiksirati držač (Sl. 5).
Za provjeru termoelementa, odvrnite spojnu maticu (slika 7) koja se nalazi na lijevoj strani 
strane elektromagneta. Zatim se uključi upaljač i voltmetrom se meri konstantni napon (termo-EMF) na kontaktima termoelementa (Sl. 8). Zagrijani servisni termoelement stvara EMF od oko 25 ... 30 mV. Ako je ova vrijednost manja, termoelement je neispravan. Za konačnu provjeru, cijev se odspaja od kućišta elektromagneta i mjeri se otpor termoelementa Otpor zagrijanog termoelementa je manji od 1 oma. Ako je otpor termoelementa stotine oma ili više, mora se zamijeniti. Niska vrijednost termo-EMF-a koju stvara termoelement može biti uzrokovana sljedećim razlozima: - začepljenje mlaznice za paljenje (kao rezultat toga, temperatura grijanja termoelementa može biti niža od nominalne). Sličan nedostatak se "liječi" čišćenjem otvora za paljenje bilo kojom mekom žicom odgovarajućeg promjera;
- pomjeranjem položaja termoelementa (naravno, on se također ne može dovoljno zagrijati). Otklonite kvar na sljedeći način - olabavite vijak koji pričvršćuje olovku za oči u blizini upaljača i podesite položaj termoelementa (Sl. 10);
- nizak pritisak gasa na ulazu u kotao.
Ako je EMF na vodovima termoelementa normalan (uz zadržavanje gore navedenih simptoma kvara), tada se provjeravaju sljedeći elementi:
- integritet kontakata na spojnim tačkama termoelementa i senzora propuha.
Oksidirani kontakti se moraju očistiti. Spojne matice se zatežu, kako kažu, "ručno". U ovom slučaju, nepoželjno je koristiti ključ, jer je lako slomiti žice prikladne za kontakte;
- integritet namota elektromagneta i, ako je potrebno, lemiti njegove zaključke.
Učinak elektromagneta može se provjeriti na sljedeći način. Prekini vezu 
termoelement. Pritisnite i držite dugme za pokretanje, a zatim upalite upaljač. Od zasebnog izvora konstantnog napona do oslobođenog kontakta elektromagneta (od termoelementa), napon od oko 1 V se primjenjuje u odnosu na kućište (pri struji do 2 A). Da biste to učinili, možete koristiti običnu bateriju (1,5 V), sve dok osigurava potrebnu radnu struju. Sada se dugme može otpustiti. Ako se upaljač ne ugasi, elektromagnet i senzor propuha rade;
- senzor potiska. Prvo se provjerava sila pritiskanja kontakta na bimetalnu ploču (uz naznačene znakove kvara, često je nedovoljna). Za povećanje sile stezanja, olabavite sigurnosnu maticu i pomaknite kontakt bliže ploči, a zatim zategnite maticu. U tom slučaju nisu potrebna dodatna podešavanja - sila stezanja ne utječe na temperaturu reakcije senzora. Senzor ima veliku marginu za ugao otklona ploče, osiguravajući pouzdan prekid električnog kola u slučaju nesreće.
Sagorevanje gasa je reakcija kombinacije zapaljivih gasnih komponenti sa kiseonikom u vazduhu, praćena oslobađanjem toplote. Proces sagorevanja zavisi od hemijskog sastava goriva. Glavna komponenta prirodnog gasa je metan, ali su zapaljivi i etan, propan i butan, koji se nalaze u malim količinama.
Prirodni plin proizveden iz zapadnosibirskih ležišta gotovo u potpunosti (do 99%) sastoji se od CH4 metana. Vazduh se sastoji od kiseonika (21%) i azota i male količine drugih nesagorivih gasova (79%). Pojednostavljeno, reakcija potpunog sagorevanja metana je sljedeća:
CH4 + 2O2 + 7,52 N2 = CO2 + 2H20 + 7,52 N2
Kao rezultat reakcije sagorijevanja pri potpunom sagorijevanju nastaje ugljični dioksid CO2, a vodena para H2O je tvar koja nema štetan utjecaj na okoliš i čovjeka. Azot N ne učestvuje u reakciji. Za potpuno sagorevanje 1 m³ metana, teoretski je potrebno 9,52 m³ vazduha. U praktične svrhe, smatra se da je za potpuno sagorevanje 1 m³ prirodnog gasa potrebno najmanje 10 m³ vazduha. Međutim, ako se dovede samo teoretski potrebna količina zraka, tada je nemoguće postići potpuno sagorijevanje goriva: teško je pomiješati plin sa zrakom na način da se svakom od njih dovede potreban broj molekula kisika. njegovih molekula. U praksi se za sagorevanje dovodi više vazduha nego što je teoretski potrebno. Količina viška zraka određena je koeficijentom viška zraka a, koji pokazuje omjer količine zraka koja se stvarno potroši za sagorijevanje i teoretski potrebne količine:
α = V činjenica/V teor.
gdje je V količina zraka koja se stvarno koristi za sagorijevanje, m³;
V je teoretski potrebna količina zraka, m³.
Koeficijent viška zraka najvažniji je pokazatelj koji karakterizira kvalitetu sagorijevanja plina gorionikom. Što je manji a, to će manje toplote odneti izduvni gasovi, veća je efikasnost opreme koja koristi gas. Ali sagorijevanje plina s nedovoljnim viškom zraka rezultira nedostatkom zraka, što može uzrokovati nepotpuno sagorijevanje. Za moderne gorionike sa potpunim prethodnim miješanjem plina sa zrakom, koeficijent viška zraka je u rasponu od 1,05 - 1,1 ", odnosno, zrak se za sagorijevanje troši za 5 - 10% više nego što je teoretski potrebno.
Kod nepotpunog sagorevanja proizvodi sagorevanja sadrže značajnu količinu ugljen-monoksida CO, kao i neizgoreli ugljenik u obliku čađi. Ako gorionik radi vrlo loše, onda proizvodi izgaranja mogu sadržavati vodik i neizgoreni metan. Ugljen-monoksid CO (ugljen-monoksid) zagađuje vazduh u prostoriji (kada se koristi oprema bez ispuštanja produkata sagorevanja u atmosferu - plinske peći, stubovi male toplotne snage) i ima toksično dejstvo. Čađ kontaminira površine za izmjenu topline, naglo smanjuje prijenos topline i smanjuje efikasnost opreme za domaćinstvo koja koristi plin. Osim toga, kada koristite plinske peći, posuđe je kontaminirano čađom, što zahtijeva znatan trud za uklanjanje. U bojlerima čađa zagađuje izmjenjivač topline, u "zanemarenim" slučajevima, gotovo do potpunog prestanka prijenosa topline iz proizvoda izgaranja: stup gori, a voda se zagrijava za nekoliko stupnjeva.
Dolazi do nepotpunog sagorevanja:
- sa nedovoljnim dovodom vazduha za sagorevanje;
- sa lošim miješanjem plina i zraka;
- uz pretjerano hlađenje plamena prije završetka reakcije sagorijevanja.
Kvalitet sagorevanja gasa može se kontrolisati bojom plamena. Sagorijevanje plina lošeg kvaliteta karakterizira žuti dimni plamen. Kada je plin potpuno izgorio, plamen je kratka buktinja plavičasto-ljubičaste boje sa visokom temperaturom. Za kontrolu rada industrijskih plamenika koriste se posebni uređaji koji analiziraju sastav dimnih plinova i temperaturu produkata izgaranja. Trenutno, pri podešavanju određenih tipova kućne opreme koja koristi gas, takođe je moguće regulisati proces sagorevanja temperaturom i analizom dimnih gasova.
Glasano Hvala!
Možda će vas zanimati:
Sadržaj odjeljka
Prilikom sagorijevanja organskih goriva u kotlovskim pećima nastaju različiti produkti sagorijevanja, kao što su ugljični oksidi CO x = CO + CO 2, vodena para H 2 O, oksidi sumpora SO x = SO 2 + SO 3, dušikovi oksidi NO x \ u003d NO + NO 2 , policiklični aromatični ugljovodonici (PAH), fluoridi, jedinjenja vanadijuma V 2 O 5 , čestice, itd. (vidi tabelu 7.1.1). U slučaju nepotpunog sagorevanja goriva u pećima, izduvni gasovi mogu sadržati i ugljovodonike CH4, C2H4 itd. Svi produkti nepotpunog sagorevanja su štetni, ali se njihovo stvaranje može minimizirati savremenom tehnologijom sagorevanja goriva [1].
Tabela 7.1.1. Specifične emisije iz spaljivanja organskih goriva u energetskim kotlovima [3]
Simboli: A p, S p – sadržaj pepela i sumpora po radnoj masi goriva, %.
Kriterijum za sanitarnu ocjenu životne sredine je maksimalno dozvoljena koncentracija (MAC) štetne materije u atmosferskom vazduhu na nivou tla. MPC treba shvatiti kao takvu koncentraciju različitih supstanci i hemijskih spojeva, koja uz svakodnevnu dugotrajnu izloženost ljudskom tijelu ne izaziva nikakve patološke promjene ili bolesti.
Maksimalno dozvoljene koncentracije (MPC) štetnih materija u atmosferskom vazduhu naseljenih mesta date su u tabeli. 7.1.2 [4]. Maksimalna jednokratna koncentracija štetnih tvari utvrđuje se uzorcima uzetim u roku od 20 minuta, prosječna dnevna - dnevno.
Tabela 7.1.2. Maksimalno dozvoljene koncentracije štetnih materija u atmosferskom vazduhu naseljenih mesta
| Zagađivač | Maksimalna dozvoljena koncentracija, mg / m 3 | |
| Maksimalno jednokratno | Prosjek dnevno | |
| Prašina nije otrovna | 0,5 | 0,15 |
| sumpor dioksid | 0,5 | 0,05 |
| ugljen monoksid | 3,0 | 1,0 |
| ugljen monoksid | 3,0 | 1,0 |
| dušikov dioksid | 0,085 | 0,04 |
| Dušikov oksid | 0,6 | 0,06 |
| čađ (čađ) | 0,15 | 0,05 |
| hidrogen sulfid | 0,008 | 0,008 |
| Benz(a)piren | - | 0,1 μg / 100 m 3 |
| Vanadijum pentoksid | - | 0,002 |
| Jedinjenja fluora (za fluor) | 0,02 | 0,005 |
| Hlor | 0,1 | 0,03 |
Proračuni se vrše za svaku štetnu tvar posebno, tako da koncentracija svake od njih ne prelazi vrijednosti date u tabeli. 7.1.2. Za kotlovnice ovi uslovi su pooštreni uvođenjem dodatnih zahtjeva o potrebi sumiranja djelovanja oksida sumpora i dušika, što je određeno izrazom
Istovremeno, usled lokalnog nedostatka vazduha ili nepovoljnih termičkih i aerodinamičkih uslova, u pećima i komorama za sagorevanje nastaju produkti nepotpunog sagorevanja, koji se uglavnom sastoje od ugljen-monoksida CO (ugljen-monoksida), vodonika H2 i raznih ugljovodonika, koji karakterišu toplotu. gubici u kotlovskoj jedinici zbog hemijske nepotpunosti sagorevanja (hemijsko sagorevanje).
Osim toga, tokom procesa sagorijevanja dobiva se niz kemijskih spojeva koji nastaju kao rezultat oksidacije različitih komponenti goriva i dušika u zraku N 2. Najznačajniji dio njih su dušikovi oksidi NO x i sumpor SO x .
Oksidi dušika nastaju zbog oksidacije i molekularnog dušika u zraku i dušika sadržanog u gorivu. Eksperimentalna istraživanja su pokazala da glavni udio NOx koji nastaje u ložištima kotlova, odnosno 96÷100%, otpada na dušikov monoksid (oksid) NO. Azot dioksid NO 2 i hemioksid N 2 O nastaju u znatno manjim količinama, a njihov udio je približno: za NO 2 - do 4%, a za N 2 O - stoti dio procenta ukupne emisije NOx. U tipičnim uslovima spaljivanja goriva u kotlovima, koncentracije azot-dioksida NO 2 su po pravilu zanemarljive u odnosu na sadržaj NO i obično se kreću od 0÷7 ppm do 20÷30 ppm. Istovremeno, brzo miješanje toplih i hladnih područja u turbulentnom plamenu može dovesti do relativno velikih koncentracija dušikovog dioksida u hladnim zonama strujanja. Osim toga, do djelomične emisije NO 2 dolazi u gornjem dijelu peći iu horizontalnom dimovodu (na T> 900÷1000 K) i pod određenim uslovima može dostići i primetne veličine.
Dušikov hemoksid N 2 O, koji nastaje tokom sagorevanja goriva, je, po svemu sudeći, kratkotrajni međuprodukt. N 2 O praktično nema u produktima sagorevanja iza kotlova.
Sumpor sadržan u gorivu je izvor stvaranja sumpornih oksida SO x: sumpornog SO 2 (sumpor-dioksid) i sumpornog SO 3 (sumpornog trioksida) anhidrida. Ukupna emisija mase SO x zavisi samo od sadržaja sumpora u gorivu S p , a njihova koncentracija u dimnim gasovima zavisi i od koeficijenta protoka vazduha α. Udio SO 2 je po pravilu 97÷99%, a udio SO 3 je 1÷3% ukupne proizvodnje SO x . Stvarni sadržaj SO 2 u gasovima koji izlaze iz kotlova kreće se od 0,08 do 0,6%, a koncentracija SO 3 - od 0,0001 do 0,008%.
Među štetnim komponentama dimnih gasova posebno mjesto zauzima velika grupa policikličnih aromatičnih ugljovodonika (PAH). Mnogi PAH imaju visoku kancerogenu i (ili) mutagenu aktivnost, aktiviraju fotohemijski smog u gradovima, što zahtijeva strogu kontrolu i ograničenje njihovih emisija. Istovremeno, neki PAH, kao što su fenantren, fluoranten, piren i niz drugih, gotovo su fiziološki inertni i nisu kancerogeni.
PAH nastaju kao rezultat nepotpunog sagorijevanja bilo kojeg ugljikovodika goriva. Ovo posljednje nastaje zbog inhibicije reakcija oksidacije ugljikovodika goriva hladnim zidovima uređaja za sagorijevanje, a može biti uzrokovano i nezadovoljavajućom mješavinom goriva i zraka. To dovodi do stvaranja u pećima (komorama za sagorijevanje) lokalnih oksidirajućih zona s niskom temperaturom ili zona sa viškom goriva.
Zbog velikog broja različitih PAH-ova u dimnim plinovima i teškoće mjerenja njihovih koncentracija, uobičajeno je da se nivo kancerogene kontaminacije produkata sagorijevanja i atmosferskog zraka procjenjuje koncentracijom najjačeg i najstabilnijeg kancerogena, benzo(a) piren (B(a)P) C 20 H 12 .
Zbog visoke toksičnosti, posebno treba spomenuti proizvode sagorijevanja lož ulja kao što su oksidi vanadijuma. Vanadijum se nalazi u mineralnom delu lož ulja i pri sagorevanju stvara vanadijum okside VO, VO 2 . Međutim, tokom formiranja naslaga na konvektivnim površinama, oksidi vanadijuma su prisutni uglavnom u obliku V 2 O 5 . Vanadijum pentoksid V 2 O 5 je najotrovniji oblik vanadijum oksida, stoga se njihove emisije računaju u smislu V 2 O 5 .
Tabela 7.1.3. Približna koncentracija štetnih materija u produktima sagorevanja pri spaljivanju organskih goriva u kotlovima
| Emisije = | Koncentracija, mg / m 3 | ||
| Prirodni gas | lož ulje | Ugalj | |
| Dušikovi oksidi NO x (u smislu NO 2) | 200÷ 1200 | 300÷ 1000 | 350 ÷1500 |
| Sumpor dioksid SO2 | - | 2000÷6000 | 1000÷5000 |
| Sumporni anhidrid SO 3 | - | 4÷250 | 2 ÷100 |
| Ugljen monoksid CO | 10÷125 | 10÷150 | 15÷150 |
| Benz (a) piren C 20 H 12 | (0,1÷1, 0) 10 -3 | (0,2÷4,0) 10 -3 | (0,3÷14) 10 -3 |
| Čvrste čestice | - | <100 | 150÷300 |
Prilikom sagorijevanja lož ulja i čvrstih goriva, emisije također sadrže čestice, koje se sastoje od letećeg pepela, čestica čađi, PAH-a i neizgorjelog goriva kao rezultat mehaničkog sagorijevanja.
Opsezi koncentracija štetnih materija u dimnim gasovima pri sagorevanju različitih vrsta goriva dati su u tabeli. 7.1.3.
Ld. - stvarna količina zraka dovedena u peć, obično se isporučuje u višku. Odnos između teoretskog i stvarnog protoka izražava se jednadžbom:gdje je α koeficijent viška zraka (obično veći od 1).
Nepotpuno sagorevanje gasa dovodi do prekomerne potrošnje goriva i povećava rizik od trovanja produktima nepotpunog sagorevanja gasa, koji takođe uključuju ugljen monoksid (CO).
Proizvodi sagorevanja gasa i kontrola nad procesom sagorevanja.
Proizvodi sagorevanja prirodnog gasa su ugljični dioksid (ugljični dioksid), vodena para, nešto viška kiseonika i azota. Višak kiseonika se nalazi u produktima sagorevanja samo u onim slučajevima kada do sagorevanja dolazi sa viškom vazduha, a azot se uvek nalazi u proizvodima sagorevanja, budući da je sastavni deo vazduha i ne učestvuje u sagorevanju.
Proizvodi nepotpunog sagorevanja gasa mogu biti ugljen monoksid (ugljen monoksid), neizgoreni vodonik i metan, teški ugljovodonici, čađ.
O procesu sagorijevanja najispravnije se može suditi pomoću uređaja za analizu dimnih plinova koji pokazuju sadržaj ugljičnog dioksida i kisika u njemu. Ako je plamen u kotlovskoj peći izdužen i ima tamnožutu boju, to ukazuje na nedostatak zraka, a ako plamen postane kratak i ima blistavo bijelu boju, onda je njegov višak.
Postoje dva načina da se reguliše rad kotlovske jedinice promjenom toplinske snage svih gorionika ugrađenih u kotao, ili isključivanjem dijela. Način regulacije ovisi o lokalnim uvjetima i mora biti specificiran u uputama za proizvodnju. Promjena toplinske snage gorionika je dopuštena ako ne prelazi granice stabilnog rada. Odstupanje toplotne snage izvan granica stabilnog rada može dovesti do odvajanja ili povratnog plamena.
Podesite rad pojedinačnih gorionika u dva koraka, polako i postupno mijenjajući protok zraka i plina.
Prilikom smanjenja toplotne snage, prvo smanjite dovod zraka, a zatim plin; s povećanjem toplinske snage, prvo povećajte dovod plina, a zatim vazduh.
U tom slučaju, vakuum u peći treba regulisati promjenom položaja zasuna sa kotlom ili lopatica vodeće lopatice ispred dimovoda.
Ako je potrebno povećati snagu gorionika, povećati vakuum u peći; sa smanjenjem toplinske snage, prvo se regulira rad plamenika, a zatim se smanjuje vakuum u peći.
Metode sagorevanja gasa.
U zavisnosti od načina obrazovanja PTV Metode sagorevanja se mogu podeliti na difuzioni, mješoviti i kinetički.
At difuziju Kod ove metode plin ulazi u front sagorijevanja pod pritiskom, a zrak iz okolnog prostora zbog molekularne ili turbulentne difuzije, formiranje smjese teče istovremeno sa procesom izgaranja, stoga je brzina procesa izgaranja određena brzinom stvaranja smjese.
Proces sagorijevanja počinje nakon formiranja kontakta između plina i zraka i stvaranja tople vode potrebnog sastava. U ovom slučaju, vazduh difunduje u mlaz gasa, a gas difunduje iz gasnog mlaza u vazduh. Tako se u blizini gasnog mlaza stvara dovod tople vode, kao rezultat čijeg sagorevanja se formira zona primarnog sagorevanja gasa (2) . Sagorevanje glavnog dela gasa se dešava u zoni (Z), u zoni (4) pokretni proizvodi sagorevanja.
Ovaj način sagorijevanja uglavnom se koristi u svakodnevnom životu (pećnice, plinske peći, itd.)
Kod mješovitog načina sagorijevanja plina gorionik osigurava da se plin prethodno miješa sa samo dijelom zraka potrebnog za potpuno sagorijevanje plina. Ostatak vazduha dolazi iz okoline direktno u baklju.
U ovom slučaju, samo dio plina pomiješan s primarni zrak (50%-60%), a ostatak plina, razrijeđen produktima sagorijevanja, sagorijeva nakon dodavanja kisika iz sekundarnog zraka.
Vazduh koji okružuje plamen naziva se sekundarno .
Kinetičkom metodom sagorevanja gasa, PTV se dovodi do mesta sagorevanja potpuno pripremljenog unutar gorionika.
Klasifikacija plinskih gorionika .
Plinski plamenik je uređaj koji osigurava stabilno sagorijevanje plinovitog goriva i regulaciju procesa sagorijevanja.
Glavne funkcije plinskih plamenika:
Dovod plina i zraka na prednji dio sagorijevanja;
formiranje mješavine;
Stabilizacija fronta paljenja;
Osiguravanje potrebnog intenziteta procesa sagorijevanja plina.
Prema metodi sagorevanja gasa, svi gorionici se mogu podeliti u tri grupe:
Difuzija - bez prethodnog mešanja gasa sa vazduhom;
Difuzijsko-kinetički - sa nepotpunim prethodnim miješanjem plina sa zrakom;
Kinetički - sa potpunim prethodnim miješanjem plina sa zrakom.
Prema načinu dovoda zraka gorionici se dijele na:
Bez puhanja - u kojem zrak ulazi u peć zbog ispuštanja u njoj.
Injekcija - u kojoj se vazduh usisava usled energije gasnog mlaza.
Eksplozija - u kojoj se zrak dovodi do gorionika ili peći pomoću ventilatora.
Prema pritisku gasa na koji gorionici rade:
- nizak pritisak do 0,05 kgf/cm 2 ;
- srednji pritisak preko 0,05 do 3 kgf/cm 2 ;
- visoki pritisak preko 3 kgf/cm 2 .
Opšti zahtjevi za sve gorionike:
Osiguravanje potpunosti sagorijevanja plina;
Stabilnost pri promjeni toplinske snage;
Pouzdanost tokom rada;
Compactness;
Upotrebljivost.
Sagorevanje je hemijska reakcija koja se odvija brzo u vremenu, kombinujući zapaljive komponente goriva sa kiseonikom u vazduhu, praćena intenzivnim oslobađanjem toplote, svetlosti i produkata sagorevanja.
Za metan, reakcija sagorevanja sa vazduhom je:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Qn
C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 3H2O + Qn
Za LPG:
C4 H10 + 6,5O2 = 4CO2 + 5H2O + Qn
Produkti potpunog sagorevanja gasova su vodena para (H2 O), ugljen-dioksid (CO2 ) ili ugljični dioksid.
Sa potpunim sagorevanjem gasova, boja plamena je u pravilu plavkasto-ljubičasta.
Uzima se volumetrijski sastav suhog zraka:O2 ≈ 21%, N2 ≈ 79%, iz ovoga proizilazi da
1m3 kiseonika se nalazi u 4,76m3 (≈ 5 m3) vazduha.
Zaključak: za paljenje
- 1m3 metana zahtijeva 2m3 kisika ili oko 10m3 zraka,
- 1m3 propana - 5m3 kiseonika ili oko 25m3 vazduha,
- 1 m3 butana - 6,5 m3 kiseonika ili oko 32,5 m3 vazduha,
- 1m3 LPG ~ 6m3 kiseonika ili oko 30m3 vazduha.
U praksi, kada se gas sagorijeva, vodena para se u pravilu ne kondenzira, već se uklanja zajedno s drugim produktima izgaranja. Stoga se tehnički proračuni zasnivaju na nižoj kalorijskoj vrijednosti Qn.
Potrebni uslovi za sagorevanje:
1. dostupnost goriva (gasa);
2. prisustvo oksidacionog agensa (kiseonik vazduha);
3. prisustvo izvora temperature paljenja.
Nepotpuno sagorevanje gasova.
Uzrok nepotpunog sagorevanja gasa je nedovoljno vazduha.
Produkti nepotpunog sagorevanja gasova su ugljen monoksid ili ugljen monoksid (CO), nesagoreni zapaljivi ugljovodonici (Cn Hm) i atomski ugljik ili čađ.
Za prirodni gasCH4 + O2 → CO2 + H2 O + CO+ CH4 + C
Za LPGCn Hm + O2 → CO2 + H2 O + CO + Cn Hm + C
Najopasnija je pojava ugljičnog monoksida, koji ima toksični učinak na ljudski organizam. Formiranje čađi daje plamenu žutu boju.
Nepotpuno sagorijevanje plina je opasno za ljudsko zdravlje (sa sadržajem od 1% CO2 u zraku, 2-3 udisaja za osobu je dovoljno za trovanje sa smrtnim ishodom).
Nepotpuno sagorevanje je neekonomično (čađ ometa proces prenosa toplote, nepotpunim sagorevanjem gasa dobijamo manje toplote za koju sagorevamo gas).
Da biste kontrolisali potpunost sagorevanja, obratite pažnju na boju plamena, koja treba da bude plava pri potpunom sagorevanju, a žućkasto-slamasta ako je nepotpuno sagorevanje. Najsavršeniji način kontrole potpunosti sagorevanja je analiza produkata sagorevanja pomoću gasnih analizatora.
Metode sagorevanja gasa.
Koncept primarnog i sekundarnog zraka.
Postoje 3 načina sagorevanja gasa:
1) difuzija,
2) kinetički,
3) mješovito.
Metoda difuzije ili metoda bez prethodnog mešanja gasa sa vazduhom.
Samo plin iz gorionika ulazi u zonu sagorijevanja. Vazduh potreban za sagorevanje se meša sa gasom u zoni sagorevanja. Ovaj vazduh se naziva sekundarnim.
Plamen je izdužen, žute boje.
a= 1,3÷1,5t≈ (900÷1000) o S
Kinetička metoda - metoda sa potpunim prethodnim miješanjem plina sa zrakom.
Gorionik se dovodi plinom, a zrakom preko uređaja za puhanje. Vazduh neophodan za sagorevanje i koji se dovodi u gorionik radi prethodnog mešanja sa gasom naziva se primarni.
Plamen je kratak, zelenkasto-plavkaste boje.
a= 1,01÷1,05t≈ 1400o S
Mješoviti metod - metoda sa djelimičnim prethodnim miješanjem plina sa zrakom.
Plin ubrizgava primarni zrak u gorionik. Smjesa plina i zraka s nedovoljnom količinom zraka za potpuno izgaranje ulazi u zonu izgaranja iz gorionika. Ostatak vazduha je sekundaran.
Plamen je srednje veličine, zelenkastoplave boje.
a=1,1 ¸ 1,2 t≈1200o S
Odnos viška vazduhaa= Litd./L theor. je odnos količine vazduha potrebnog za sagorevanje u praksi i količine vazduha potrebnog za sagorevanje i teoretski izračunato.
Uvijek bi trebao bitia>1, inače će doći do pregorevanja.
Lpr.=a∙ L teor., tj. koeficijent viška vazduha pokazuje koliko je puta količina vazduha potrebna za sagorevanje u praksi veća od količine vazduha koja je potrebna za sagorevanje i izračunata teoretski.