ویژگی های محصولات احتراق منتشر شده از دیگ های بخار به اتمسفر. احتراق کامل و ناقص گاز احتراق کامل و ناقص گاز

واحدهای اندازه گیری اجزای گازی محصولات احتراق →

محتوای بخش

هنگام سوزاندن سوخت های آلی در کوره های دیگ بخار، محصولات احتراق مختلفی تشکیل می شود، مانند اکسیدهای کربن CO x \u003d CO + CO 2، بخار آب H 2 O، اکسیدهای گوگرد SO x \u003d SO 2 + SO 3، اکسیدهای نیتروژن NO x \ u003d NO + NO 2، هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs)، فلوریدها، ترکیبات وانادیوم V 2 O 5، ذرات معلق و غیره (به جدول 7.1.1 مراجعه کنید). در مورد احتراق ناقص سوخت در کوره ها، گازهای خروجی ممکن است حاوی هیدروکربن های CH4، C2H4 و غیره نیز باشند. تمام محصولات احتراق ناقص مضر هستند، اما تشکیل آنها را می توان با تکنولوژی احتراق سوخت مدرن به حداقل رساند [1].

جدول 7.1.1. انتشار ویژه ناشی از شعله ور شدن سوخت های آلی در دیگهای بخار قدرت [3]

نمادها: A p، S p - به ترتیب، محتوای خاکستر و گوگرد در هر جرم کاری سوخت، ٪.

معیار ارزیابی بهداشتی محیط، حداکثر غلظت مجاز (MPC) یک ماده مضر در هوای جو در سطح زمین است. MPC را باید به عنوان چنین غلظتی از مواد مختلف و ترکیبات شیمیایی درک کرد که با قرار گرفتن در معرض روزانه برای مدت طولانی در بدن انسان، هیچ گونه تغییر پاتولوژیک یا بیماری ایجاد نمی کند.

حداکثر غلظت مجاز (MPC) مواد مضر در هوای اتمسفر مناطق پرجمعیت در جدول آورده شده است. 7.1.2 [4]. حداکثر غلظت یک بار مصرف مواد مضر توسط نمونه های گرفته شده در 20 دقیقه تعیین می شود، میانگین روزانه - در روز.

جدول 7.1.2. حداکثر غلظت مجاز مواد مضر در هوای جوی مناطق پرجمعیت

آلاینده	حداکثر غلظت مجاز، mg/m3
حداکثر یک بار	میانگین روزانه
گرد و غبار غیر سمی	0,5	0,15
دی اکسید گوگرد	0,5	0,05
مونوکسید کربن	3,0	1,0
مونوکسید کربن	3,0	1,0
دی اکسید نیتروژن	0,085	0,04
اکسید نیتروژن	0,6	0,06
دوده (دوده)	0,15	0,05
سولفید هیدروژن	0,008	0,008
بنز(a)pyrene	-	0.1 میکروگرم / 100 متر مکعب
پنتوکسید وانادیوم	-	0,002
ترکیبات فلوئور (برای فلوئور)	0,02	0,005
کلر	0,1	0,03

محاسبات برای هر ماده مضر به طور جداگانه انجام می شود، به طوری که غلظت هر یک از آنها از مقادیر ارائه شده در جدول تجاوز نمی کند. 7.1.2. برای خانه های دیگ بخار، این شرایط با معرفی الزامات اضافی در مورد نیاز به خلاصه کردن اثرات اکسیدهای گوگرد و نیتروژن، که با بیان تعیین می شود، سخت تر می شود.

در عین حال، به دلیل کمبودهای هوای موضعی یا شرایط نامطلوب حرارتی و آیرودینامیکی، محصولات احتراق ناقص در کوره ها و محفظه های احتراق تشکیل می شوند که عمدتاً از مونوکسید کربن CO (مونوکسید کربن)، هیدروژن H 2 و هیدروکربن های مختلف تشکیل شده است که مشخصه گرما است. تلفات واحد دیگ بخار ناشی از ناقص بودن احتراق شیمیایی (زیر سوزی شیمیایی).

علاوه بر این، در طی فرآیند احتراق، تعدادی ترکیب شیمیایی به دست می آید که در نتیجه اکسیداسیون اجزای مختلف سوخت و نیتروژن در هوا N 2 ایجاد می شود. مهمترین بخش آنها اکسیدهای نیتروژن NOx و گوگرد SOx است.

اکسیدهای نیتروژن به دلیل اکسیداسیون نیتروژن مولکولی در هوا و نیتروژن موجود در سوخت تشکیل می شوند. مطالعات تجربی نشان داده است که سهم اصلی NOx تشکیل شده در کوره های دیگ بخار یعنی 96÷100 درصد بر روی مونوکسید نیتروژن (اکسید) NO می باشد. دی اکسید نیتروژن NO 2 و همی اکسید N 2 O در مقادیر بسیار کمتری تشکیل می شوند و سهم آنها تقریباً است: برای NO 2 - تا 4٪ و برای N 2 O - صدم درصد از کل انتشار NOx. تحت شرایط معمولی شعله ور شدن سوخت در دیگهای بخار، غلظت دی اکسید نیتروژن NO 2 معمولاً در مقایسه با محتوای NO ناچیز است و معمولاً از 0÷7 متغیر است. ppmتا 20÷30 ppm. در عین حال، اختلاط سریع مناطق گرم و سرد در یک شعله متلاطم می تواند منجر به ظهور غلظت نسبتاً زیادی دی اکسید نیتروژن در مناطق سرد جریان شود. علاوه بر این، انتشار جزئی NO 2 در قسمت بالایی کوره و در دودکش افقی (در تی> 900÷1000 K) و تحت شرایط خاص می تواند به اندازه های قابل توجهی نیز برسد.

هموکسید نیتروژن N 2 O که در طی احتراق سوخت ها تشکیل می شود، ظاهراً یک واسطه کوتاه مدت است. N 2 O عملاً در محصولات احتراق پشت دیگهای بخار وجود ندارد.

گوگرد موجود در سوخت منبع تشکیل اکسیدهای گوگرد SO x است: انیدریدهای SO 2 سولفوریک (دی اکسید گوگرد) و SO 3 سولفوریک (تری اکسید گوگرد). انتشار جرم کل SOx فقط به محتوای گوگرد در سوخت Sp بستگی دارد و غلظت آنها در گازهای دودکش نیز به ضریب جریان هوا α بستگی دارد. به عنوان یک قاعده، سهم SO 2 97 ÷ 99٪ است و سهم SO 3 1 ÷ 3٪ از کل خروجی SO x است. محتوای واقعی SO 2 در گازهای خروجی از دیگهای بخار از 0.08 تا 0.6٪ و غلظت SO 3 - از 0.0001 تا 0.008٪ متغیر است.

در میان اجزای مضر گازهای دودکش، گروه بزرگی از هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs) جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده اند. بسیاری از PAH ها دارای فعالیت سرطان زا و (یا) جهش زا هستند، مه دود فتوشیمیایی را در شهرها فعال می کنند، که نیاز به کنترل دقیق و محدودیت انتشار آنها دارد. در عین حال، برخی از PAH ها مانند فنانترن، فلورانتن، پیرن و تعدادی دیگر از نظر فیزیولوژیکی تقریباً بی اثر هستند و سرطان زا نیستند.

PAH ها در نتیجه احتراق ناقص هر گونه سوخت هیدروکربنی تشکیل می شوند. مورد دوم به دلیل مهار واکنش های اکسیداسیون هیدروکربن های سوخت توسط دیواره های سرد دستگاه های احتراق رخ می دهد و همچنین می تواند ناشی از مخلوط نامطلوب سوخت و هوا باشد. این منجر به تشکیل مناطق اکسید کننده محلی با دمای پایین یا مناطق با سوخت اضافی در کوره ها (محفظه های احتراق) می شود.

با توجه به تعداد زیاد PAH های مختلف در گازهای دودکش و دشواری اندازه گیری غلظت آنها، مرسوم است که سطح آلودگی سرطان زا محصولات احتراق و هوای اتمسفر را با غلظت قوی ترین و پایدارترین سرطان زا، بنزو(a) تخمین بزنند. پیرن (B(a)P) C 20 H 12 .

به دلیل سمیت بالا، باید به محصولات احتراق نفت کوره مانند اکسیدهای وانادیوم اشاره کرد. وانادیم در بخش معدنی نفت کوره وجود دارد و در هنگام سوختن، اکسیدهای وانادیوم VO، VO 2 را تشکیل می دهد. با این حال، در طول تشکیل رسوبات روی سطوح همرفتی، اکسیدهای وانادیوم عمدتاً به شکل V 2 O 5 وجود دارند. پنتوکسید وانادیوم V 2 O 5 سمی ترین شکل اکسیدهای وانادیوم است، بنابراین انتشار آنها بر حسب V 2 O 5 محاسبه می شود.

جدول 7.1.3. غلظت تقریبی مواد مضر در محصولات احتراق در حین شعله ور شدن سوخت های آلی در دیگ های قدرت

انتشار =	غلظت، mg/m3
	گاز طبیعی	نفت سیاه	زغال سنگ
اکسیدهای نیتروژن NOx (بر حسب NO 2)	200 ÷ 1200	300 ÷ 1000	350 ÷1500
دی اکسید گوگرد SO 2	-	2000÷6000	1000÷5000
انیدرید سولفوریک SO 3	-	4÷250	2 ÷100
مونوکسید کربن CO	10÷125	10÷150	15÷150
بنز (الف) پیرن C 20 H 12	(0.1÷1، 0) 10 -3	(0.2÷4.0) 10 -3	(0.3÷14) 10 -3
ذرات جامد	-	<100	150 ÷ ​​300

در طی احتراق نفت کوره و سوخت جامد، انتشار گازهای گلخانه ای نیز حاوی ذرات معلق است که از خاکستر بادی، ذرات دوده، PAH و سوخت نسوخته در نتیجه سوختگی مکانیکی تشکیل شده است.

محدوده غلظت مواد مضر در گازهای دودکش در طی احتراق انواع مختلف سوخت در جدول آورده شده است. 7.1.3.

آنتروپوتوکسین ها؛

محصولات تخریب مواد پلیمری؛

موادی که با هوای جوی آلوده وارد اتاق می شوند.

مواد شیمیایی آزاد شده از مواد پلیمری، حتی در مقادیر کم، می تواند باعث اختلالات قابل توجهی در وضعیت یک موجود زنده شود، به عنوان مثال، در مورد قرار گرفتن در معرض آلرژیک به مواد پلیمری.

شدت انتشار مواد فرار به شرایط عملیاتی مواد پلیمری - دما، رطوبت، نرخ تبادل هوا، زمان کارکرد بستگی دارد.

وابستگی مستقیم سطح آلودگی شیمیایی محیط هوا به اشباع کلی محل با مواد پلیمری ایجاد شده است.

ارگانیسم در حال رشد به اثرات اجزای فرار از مواد پلیمری حساس تر است. افزایش حساسیت بیماران به اثرات مواد شیمیایی آزاد شده از پلاستیک در مقایسه با مواد سالم نیز ثابت شده است. مطالعات نشان داده است که در اتاق‌هایی با اشباع بالای پلیمرها، حساسیت جمعیت به آلرژی، سرماخوردگی، نوراستنی، دیستونی رویشی و فشار خون بالا بیشتر از اتاق‌هایی بود که از مواد پلیمری در مقادیر کمتر استفاده می‌شد.

برای اطمینان از ایمنی استفاده از مواد پلیمری، پذیرفته شده است که غلظت مواد فرار آزاد شده از پلیمرها در ساختمان های مسکونی و عمومی نباید از MPCهای تعیین شده برای هوای جوی تجاوز کند و نسبت کل غلظت های شناسایی شده چندین ماده به MPC آنها نباید از یک تجاوز کند. به منظور نظارت بهداشتی پیشگیرانه بر مواد پلیمری و محصولات ساخته شده از آنها، پیشنهاد می شود انتشار مواد مضر در محیط زیست یا در مرحله ساخت و یا مدت کوتاهی پس از انتشار آنها توسط سازندگان محدود شود. سطوح مجاز حدود 100 ماده شیمیایی آزاد شده از مواد پلیمری اکنون به اثبات رسیده است.

در ساخت و ساز مدرن، روند به سمت شیمیایی شدن فرآیندهای تکنولوژیکی و استفاده از مواد مختلف به عنوان مخلوط، در درجه اول بتن و بتن مسلح، بیشتر و بیشتر آشکار می شود. از نظر بهداشتی، توجه به اثرات نامطلوب مواد افزودنی شیمیایی در مصالح ساختمانی به دلیل انتشار مواد سمی مهم است.

منبع داخلی کمتری برای آلودگی محیط داخلی وجود ندارد محصولات زائد انسانیآنتروپوتوکسین ها مشخص شده است که در طول زندگی یک فرد تقریباً 400 ترکیب شیمیایی آزاد می کند.

مطالعات نشان داده است که محیط هوای اتاق های بدون تهویه متناسب با تعداد افراد و زمانی که در اتاق می گذرانند بدتر می شود. تجزیه و تحلیل شیمیایی هوای داخل ساختمان امکان شناسایی تعدادی از مواد سمی موجود در آنها را فراهم کرد که توزیع آنها بر اساس کلاس های خطر به شرح زیر است: دی متیل آمین، سولفید هیدروژن، دی اکسید نیتروژن، اکسید اتیلن، بنزن (رده خطر دوم بسیار خطرناک است. مواد)؛ اسید استیک، فنل، متیل استایرن، تولوئن، متانول، وینیل استات (رده خطر سوم مواد کم خطر است). یک پنجم آنتروپوتوکسین های شناسایی شده به عنوان مواد بسیار خطرناک طبقه بندی می شوند. در همان زمان، مشخص شد که در یک اتاق بدون تهویه، غلظت دی متیل آمین و سولفید هیدروژن از MPC برای هوای اتمسفر بیشتر است. غلظت موادی مانند دی اکسید کربن، مونوکسید کربن و آمونیاک نیز از MPC فراتر رفت یا در سطح آنها بود. بقيه مواد با وجود اينكه مقدار آنها به يك دهم و كسرهاي كمتر از MPC مي رسيد، اما در كنار هم گواهي بر محيط نامطلوب هوا بود، زيرا حتي دو چهار ساعت اقامت در اين شرايط بر عملكرد ذهني آزمودني ها تاثير منفي مي گذاشت. .

مطالعه محیط هوای محل های گازدار نشان داد که در طول احتراق ساعتی گاز در هوای داخلی، غلظت مواد (mg / m 3) بود: مونوکسید کربن - به طور متوسط ​​15، فرمالدئید - 0.037، اکسید نیتروژن - 0.62 ، دی اکسید نیتروژن - 0.44، بنزن - 0.07. دمای هوا در اتاق در حین احتراق گاز 3-6 درجه سانتیگراد افزایش یافت، رطوبت 10-15٪ افزایش یافت. علاوه بر این، غلظت بالایی از ترکیبات شیمیایی نه تنها در آشپزخانه، بلکه در محله های نشیمن آپارتمان مشاهده شد. پس از خاموش کردن وسایل گازسوز، محتوای مونوکسید کربن و سایر مواد شیمیایی در هوا کاهش می یابد، اما گاهی اوقات حتی پس از 1.5-2.5 ساعت به مقادیر اولیه باز نمی گردد.

مطالعه تأثیر محصولات احتراق گاز خانگی بر تنفس خارجی انسان، افزایش بار روی سیستم تنفسی و تغییر در وضعیت عملکردی سیستم عصبی مرکزی را نشان داد.

یکی از رایج ترین منابع آلودگی هوای داخل ساختمان است سیگار کشیدن.تجزیه و تحلیل طیف سنجی هوای آلوده به دود تنباکو 186 ترکیب شیمیایی را نشان داد. در اتاق هایی که تهویه کافی ندارند، آلودگی هوا توسط محصولات سیگاری می تواند به 60-90٪ برسد.

هنگام مطالعه اثرات اجزای دود تنباکو بر غیر سیگاری ها (سیگار کشیدن غیرفعال)، آزمودنی ها دچار تحریک غشای مخاطی چشم، افزایش محتوای کربوکسی هموگلوبین در خون، افزایش ضربان قلب و افزایش فشار خون شدند. . بدین ترتیب، منابع اصلی آلودگیمحیط هوای محل را می توان به طور مشروط به چهار گروه تقسیم کرد:

اهمیت منابع داخلی آلودگی در انواع مختلف ساختمان ها یکسان نیست. در ساختمان‌های اداری، میزان آلودگی کلی با اشباع ساختمان با مواد پلیمری (75/0 = R) همبستگی دارد، در اماکن ورزشی سرپوشیده، میزان آلودگی شیمیایی بیشترین ارتباط را با تعداد افراد در آن‌ها دارد (R= 0.75). برای ساختمان های مسکونی، تنگی همبستگی بین سطح آلودگی شیمیایی هم با اشباع محل با مواد پلیمری و هم با تعداد افراد در محل تقریباً یکسان است.

آلودگی شیمیایی محیط هوای ساختمان های مسکونی و عمومی تحت شرایط خاص (تهویه ضعیف، اشباع بیش از حد محل با مواد پلیمری، جمعیت زیاد و غیره) می تواند به حدی برسد که بر وضعیت عمومی بدن انسان تأثیر منفی بگذارد. .

در سال های اخیر، طبق گفته سازمان جهانی بهداشت، تعداد گزارش های به اصطلاح سندرم ساختمان بیمار به طور قابل توجهی افزایش یافته است. علائم توصیف شده از بدتر شدن سلامت افرادی که در چنین ساختمان هایی زندگی می کنند یا کار می کنند بسیار متنوع است، اما آنها همچنین دارای تعدادی ویژگی مشترک هستند، از جمله: سردرد، خستگی ذهنی، افزایش دفعات عفونت های هوا و سرماخوردگی، تحریک غشاهای مخاطی. چشم، بینی، حلق، احساس خشکی غشاهای مخاطی و پوست، حالت تهوع، سرگیجه.

دسته اول - ساختمان های موقت "بیمار".- شامل ساختمان های نوساز یا اخیراً بازسازی شده است که در آنها شدت تظاهر این علائم به مرور زمان ضعیف می شود و در اکثر موارد پس از حدود شش ماه کاملاً از بین می روند. کاهش شدت علائم ممکن است با الگوهای انتشار اجزای فرار موجود در مصالح ساختمانی، رنگ‌ها و غیره مرتبط باشد.

در ساختمان های دسته دوم - مدام "بیمار"علائم توصیف شده برای چندین سال مشاهده می شود و حتی فعالیت های تفریحی در مقیاس بزرگ ممکن است تأثیری نداشته باشند. با وجود مطالعه دقیق ترکیب هوا، عملکرد سیستم تهویه و ویژگی های ساختاری ساختمان، معمولاً یافتن توضیحی برای این وضعیت دشوار است.

لازم به ذکر است که همیشه نمی توان رابطه مستقیمی بین وضعیت محیط هوای داخل ساختمان و وضعیت بهداشت عمومی تشخیص داد.

با این حال، ایجاد یک محیط هوای مطلوب برای ساختمان های مسکونی و عمومی یک مشکل مهم بهداشتی و مهندسی است. حلقه اصلی در حل این مشکل تبادل هوای محل است که پارامترهای مورد نیاز محیط هوا را فراهم می کند. هنگام طراحی سیستم های تهویه مطبوع در ساختمان های مسکونی و عمومی، میزان تامین هوای مورد نیاز به اندازه ای محاسبه می شود که برای جذب گرما و رطوبت انسان، دی اکسید کربن بازدمی کافی باشد و در اتاق هایی که برای استعمال دخانیات در نظر گرفته شده است، نیاز به حذف دود تنباکو نیز وجود دارد. به حساب آوردن.

علاوه بر تنظیم مقدار هوای عرضه شده و ترکیب شیمیایی آن، ویژگی های الکتریکی محیط هوا برای اطمینان از راحتی هوا در یک فضای بسته از اهمیت شناخته شده ای برخوردار است. دومی توسط رژیم یونی محل تعیین می شود، یعنی سطح یونیزاسیون هوا مثبت و منفی. یونیزاسیون ناکافی و بیش از حد هوا هر دو تأثیر منفی بر بدن دارد.

زندگی در مناطقی با محتوای یون های هوای منفی حدود 1000-2000 در 1 میلی لیتر هوا تأثیر مثبتی بر سلامت جمعیت دارد.

حضور افراد در محل باعث کاهش محتوای یون های سبک هوا می شود. در عین حال، یونیزاسیون هوا با شدت بیشتری تغییر می کند، افراد بیشتری در اتاق هستند و مساحت آن کوچکتر می شود.

کاهش تعداد یون های نور با از دست دادن خواص طراوت هوا همراه است، با فعالیت فیزیولوژیکی و شیمیایی کمتر آن، که بر بدن انسان تأثیر منفی می گذارد و باعث شکایت از گرفتگی و "کمبود اکسیژن" می شود. بنابراین، فرآیندهای یونیزاسیون و یونیزاسیون مصنوعی هوای داخل خانه بسیار مورد توجه است که البته باید دارای مقررات بهداشتی باشد.

باید تاکید کرد که یونیزاسیون مصنوعی هوای داخل خانه بدون تامین هوای کافی در شرایط رطوبت زیاد و غبارآلود بودن هوا منجر به افزایش اجتناب ناپذیر تعداد یون های سنگین می شود. علاوه بر این، در صورت یونیزاسیون هوای غبارآلود، درصد احتباس گرد و غبار در دستگاه تنفسی به شدت افزایش می یابد (گرد و غبار حامل بارهای الکتریکی در دستگاه تنفسی فرد در مقادیر بسیار بیشتری نسبت به گرد و غبار خنثی حفظ می شود).

در نتیجه، یونیزاسیون هوای مصنوعی یک داروی جهانی برای بهبود هوای داخل خانه نیست. بدون بهبود تمام پارامترهای بهداشتی محیط هوا، یونیزاسیون مصنوعی نه تنها شرایط زندگی انسان را بهبود نمی بخشد، بلکه برعکس می تواند تأثیر منفی نیز داشته باشد.

غلظت کل بهینه یون های نور سطوحی از مرتبه 3×10 و حداقل مورد نیاز 5×10 در 1 سانتی متر مکعب است. این توصیه ها اساس استانداردهای بهداشتی و بهداشتی موجود در فدراسیون روسیه برای سطوح مجاز یونیزاسیون هوا در اماکن صنعتی و عمومی را تشکیل می دهد (جدول 6.1).

ترکیب و خواص گاز طبیعی گاز طبیعی (گاز طبیعی قابل احتراق؛ GGP) - مخلوط گازی متشکل از متان و هیدروکربن های سنگین تر، نیتروژن، دی اکسید کربن، بخار آب، ترکیبات حاوی گوگرد، گازهای بی اثر. . متان جزء اصلی GGP است. HGP معمولاً حاوی مقادیر کمی از اجزای دیگر نیز می باشد (شکل 1).

1. اجزای قابل احتراق شامل هیدروکربن ها هستند:

الف) متان (CH 4) - جزء اصلی گاز طبیعی، تا 98٪ حجمی (سایر اجزا به مقدار کم یا وجود ندارند). بی رنگ، بی بو و بی مزه، غیر سمی، انفجاری، سبک تر از هوا؛

ب) هیدروکربن های سنگین (محدود کننده) [اتان (C2H6)، پروپان (CsH8)، بوتان (C4H10)، و غیره] - بی رنگ، بی بو و بی مزه، غیر سمی، انفجاری، سنگین تر از هوا

2. اجزای غیر قابل احتراق (بالاست) :

الف) نیتروژن (N 2) - جزء هوا، بدون رنگ، بو و طعم. گاز بی اثر، زیرا با اکسیژن تعامل نمی کند.

ب) اکسیژن (O 2) - بخشی جدایی ناپذیر از هوا. بی رنگ، بی بو و بی مزه؛ عامل اکسید کننده

ج) دی اکسید کربن (کربن دی اکسید CO 2) - بدون رنگ با طعم کمی ترش. هنگامی که محتوای موجود در هوا بیش از 10٪ سمی است، سنگین تر از هوا.

هوا . هوای خشک اتمسفر یک مخلوط گازی چند جزئی متشکل از (حجم٪) است: نیتروژن N 2 - 78٪، اکسیژن O 2 - 21٪، گازهای بی اثر (آرگون، نئون، کریپتون و غیره) - 0.94٪. و دی اکسید کربن - 0.03٪.

شکل 2. ترکیب هوا

هوا همچنین حاوی بخار آب و ناخالصی های تصادفی - آمونیاک، دی اکسید گوگرد، گرد و غبار، میکروارگانیسم ها و غیره است. برنج. 2). گازهای تشکیل دهنده هوا به طور مساوی در آن پخش می شوند و هر کدام از آنها خواص خود را در مخلوط حفظ می کنند.

3. اجزای مضر :

الف) سولفید هیدروژن (H 2 S) - بی رنگ، با بوی تخم مرغ فاسد، سمی، سوزان، سنگین تر از هوا.

ب) اسید هیدروسیانیک (هیدروسیانیک) (HCN) - یک مایع سبک بی رنگ، در یک گاز حالت گازی دارد. سمی، باعث خوردگی فلز می شود.

4. ناخالصی های مکانیکی (محتوا بستگی به شرایط حمل و نقل گاز دارد):

الف) رزین ها و گرد و غبار - در صورت مخلوط شدن، می توانند در خطوط لوله گاز انسداد ایجاد کنند.

ب) آب - در دماهای پایین یخ می زند و شاخه های یخ را تشکیل می دهد که منجر به یخ زدن دستگاه های کاهش دهنده می شود.

GGPبر خصوصیات سم شناسیطبق GOST 12.1.007 به موادی از کلاس خطر IV-ام تعلق دارد. اینها محصولات گازی، کم سمیت و قابل انفجار هستند.

تراکم: چگالی هوای اتمسفر در شرایط عادی - 1.29 کیلوگرم بر متر مکعب, و متان - 0.72 کیلوگرم بر متر مکعببنابراین، متان سبکتر از هوا است.

الزامات GOST 5542-2014 برای شاخص های GGP:

1) غلظت جرمی سولفید هیدروژن- حداکثر 0.02 گرم در متر مکعب؛

2) غلظت جرمی سولفور مرکاپتان- حداکثر 0.036 گرم بر متر مکعب؛

3) کسر مولی اکسیژن- حداکثر 0.050٪;

4) محتوای مجاز ناخالصی های مکانیکی- حداکثر 0.001 گرم بر متر 3;

5) کسر مولی دی اکسید کربندر گاز طبیعی، بیش از 2.5٪.

6) ارزش کالری خالص GGPتحت شرایط احتراق استاندارد مطابق با GOST 5542-14 - 7600 کیلو کالری / متر مکعب ;

8) شدت بوی گاز برای مصارف خانگی با کسر حجمی 1٪ در هوا - حداقل 3 امتیاز، و برای گاز برای مصارف صنعتی، این شاخص در توافق با مصرف کننده تنظیم می شود.

واحد هزینه فروش GGP - 1 متر مکعب گاز در فشار 760 میلی متر جیوه. هنر و دمای 20 درجه سانتیگراد;

دمای اشتعال خودکار- پایین ترین دمای سطح گرم شده که در شرایط معین، مواد قابل احتراق را به صورت مخلوط گاز یا بخار و هوا مشتعل می کند. برای متان 537 درجه سانتیگراد است. دمای احتراق (حداکثر درجه حرارت در منطقه احتراق): متان - 2043 درجه سانتیگراد.

گرمای ویژه احتراق متان:کمترین - Q H \u003d 8500 کیلو کالری در متر مکعب، بالاترین - Qv - 9500 کیلوکالری در متر مکعب. به منظور مقایسه انواع سوخت، مفهوم سوخت معادل (c.f.) ، در RF در هر واحدارزش حرارتی 1 کیلوگرم زغال سنگ سخت برابر با در نظر گرفته شد 29.3 مگاژول یا 7000 کیلو کالری بر کیلوگرم

شرایط اندازه گیری جریان گاز می باشد:

· شرایط عادی(n در): شرایط فیزیکی استاندارد که معمولاً خواص مواد با آنها مرتبط است. شرایط مرجع توسط IUPAC (اتحادیه بین المللی شیمی عملی و کاربردی) به شرح زیر تعریف می شود: فشار اتمسفر 101325 Pa = 760 میلی متر جیوه خیابان..دمای هوا 273.15K= 0 درجه سانتی گراد .چگالی متان در خوب.- 0.72 کیلوگرم بر متر مکعب,

· شرایط استاندارد(با. در) حجم به صورت متقابل ( تجاری) تسویه حساب با مصرف کنندگان - GOST 2939-63: دما 20 درجه سانتی گراد، فشار 760 میلی متر جیوه. (101325 نیوتن بر متر)، رطوبت صفر است. (توسط GOST 8.615-2013شرایط عادی به عنوان "شرایط استاندارد" نامیده می شود). چگالی متان در s.u.- 0.717 کیلوگرم بر متر مکعب.

سرعت پخش شعله (نرخ سوختن)- سرعت جلوی شعله نسبت به جت تازه مخلوط قابل احتراق در یک جهت معین. سرعت تخمینی انتشار شعله: پروپان - 0.83 متر بر ثانیه، بوتان - 0.82 متر بر ثانیه، متان - 0.67 متر بر ثانیه، هیدروژن - 4.83 متر بر ثانیه، بستگی دارد. در مورد ترکیب، دما، فشار مخلوط، نسبت گاز و هوا در مخلوط، قطر جلوی شعله، ماهیت حرکت مخلوط (لامینه یا متلاطم) و پایداری احتراق را تعیین می کند..

به معایب (خاصیت خطرناک) GGP شامل: قابلیت انفجار (اشتعال پذیری)؛ سوزش شدید؛ گسترش سریع در فضا؛ عدم امکان تعیین مکان؛ اثر خفگی، با کمبود اکسیژن برای تنفس .

قابلیت انفجار (اشتعال پذیری) . تمیز دادن:

آ) حد پایین اشتعال پذیری ( NPS) - کمترین مقدار گاز موجود در هوا که در آن گاز مشتعل می شود (متان - 4.4%) . با محتوای کمتر گاز در هوا، به دلیل کمبود گاز، احتراق وجود نخواهد داشت. (شکل 3)

ب) حد بالایی اشتعال پذیری ( ERW) - بالاترین مقدار گاز در هوایی که در آن فرآیند احتراق رخ می دهد ( متان - 17٪) . با محتوای بیشتر گاز در هوا، احتراق به دلیل کمبود هوا رخ نمی دهد. (شکل 3)

AT FNP NPSو ERWتماس گرفت حد غلظت پایین و بالای انتشار شعله ( NKPRPو VKPRP) .

در افزایش فشار گاز محدوده بین حد بالا و پایین فشار گاز کاهش می یابد (شکل 4).

برای انفجار گاز (متان) بعلاوه محتوای آن در هوا در محدوده قابل اشتعال است مورد نیاز است منبع انرژی خارجی (جرقه، شعله و غیره) . با انفجار گاز در حجم بسته (اتاق، کوره، مخزن و غیره), تخریب بیشتر از یک انفجار در هوای آزاد (برنج. 5).

حداکثر غلظت مجاز ( MPC) مواد مضر GGP در هوای منطقه کار در GOST 12.1.005 ایجاد شده است.

حداکثر MPC یک بار مصرفدر هوای محل کار (از نظر کربن) 300 میلی گرم بر متر مکعب است.

تمرکز خطرناک GGP (کسر حجمی گاز در هوا)غلظت برابر است با 20 درصد کمتر از حد قابل اشتعال گاز.

سمیت - توانایی مسموم کردن بدن انسان. گازهای هیدروکربنی اثر سمی قوی بر بدن انسان ندارند، اما استنشاق آنها باعث سرگیجه در فرد و محتوای قابل توجه آنها در هوای استنشاقی می شود. هنگامی که اکسیژن به کاهش می یابد 16 درصد یا کمتر میتواند منجر به .. شود خفگی.

در سوختن گاز با کمبود اکسیژنیعنی با زیرسوختگی، در محصولات احتراق تشکیل می شود مونوکسید کربن (CO)یا مونوکسید کربن که گازی بسیار سمی است.

بوییدن گاز - افزودن ماده بدبو (بوینده) به گاز برای ایجاد بو GGP قبل از تحویل به مصرف کنندگان در شبکه های شهری. در برای بو کردن اتیل مرکاپتان استفاده کنید (C 2 H 5 SH - با توجه به میزان تاثیر بر بدن طبق GOST 12.1.007-76 متعلق به کلاس II-امین خطر سم شناسی است. ), اضافه می شود 16 گرم در 1000 متر مکعب . شدت بوی HGP بو داده شده با کسر حجمی 1٪ در هوا باید حداقل 3 امتیاز طبق GOST 22387.5 باشد.

گاز بدون بو را می توان به شرکت های صنعتی عرضه کرد، زیرا شدت بوی گاز طبیعی برای شرکت های صنعتی مصرف کننده گاز از خطوط لوله اصلی گاز با توافق مصرف کننده تعیین می شود.

گازهای سوزان.کوره دیگ بخار (کوره) که در آن سوخت گازی (مایع) به صورت فلر می سوزد، با مفهوم "کوره محفظه دیگ ثابت" مطابقت دارد.

احتراق گازهای هیدروکربنی - ترکیب شیمیایی اجزای گاز قابل احتراق (کربن C و هیدروژن H) با اکسیژن اتمسفر O 2 (اکسیداسیون) با انتشار گرما و نور: CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O .

در احتراق کامل کربن از دی اکسید کربن تشکیل می شود (CO 2), اما آب نوع - بخار آب (H 2 O) .

در تئوریبرای سوزاندن 1 متر مکعب متان، 2 متر مکعب اکسیژن مورد نیاز است که در 52/9 متر مکعب هوا وجود دارد (شکل 6). اگر یک هوای احتراق ناکافی سپس برای بخشی از مولکولهای اجزای قابل احتراق، مولکولهای اکسیژن کافی نخواهد بود و در محصولات احتراق، علاوه بر دی اکسید کربن (CO2)، نیتروژن (N2) و بخار آب (H2O)، محصولات احتراق ناقص گاز :

-مونوکسید کربن (CO), که در صورت رها شدن در محوطه، می تواند باعث مسمومیت پرسنل عملیات شود.

- دوده (C) که بر روی سطوح گرمایشی رسوب می کنند انتقال حرارت را مختل می کند;

- متان و هیدروژن نسوخته ، که می تواند در کوره ها و دودکش ها (دودکش ها) انباشته شده و مخلوط انفجاری را تشکیل دهد.وقتی هوا کم است، احتراق ناقص سوخت یا، همانطور که می گویند، فرآیند احتراق با سوختن کم رخ می دهد.. فرسودگی شغلی همچنین ممکن است زمانی رخ دهد اختلاط ضعیف گاز با هوا و دمای پایین در منطقه احتراق.

برای احتراق کامل گاز، لازم است: وجود هوا در محل احتراق در به اندازه کافی واختلاط خوب آن با گاز؛ دمای بالا در منطقه احتراق

برای حصول اطمینان از احتراق کامل گاز، هوا به مقدار بیشتر از حد تئوری مورد نیاز تامین می شود، یعنی بیش از حد، در حالی که همه هوا در احتراق شرکت نمی کنند. بخشی از گرما صرف گرم کردن این هوای اضافی می شود و همراه با گازهای دودکش در جو منتشر می شود.

کامل بودن احتراق به صورت بصری (باید شعله مایل به آبی مایل به آبی با انتهای بنفش باشد) یا با تجزیه و تحلیل ترکیب گازهای دودکش تعیین می شود.

نظری (استوکیومتری) حجم هوای احتراق مقدار هوای مورد نیاز برای احتراق کامل یک واحد حجم ( 1 متر مکعب گاز خشک یا جرم سوخت که از ترکیب شیمیایی سوخت محاسبه می شود ).

معتبر (واقعی، ضروری)حجم هوای احتراق مقدار هوایی است که در واقع برای سوزاندن یک واحد حجم یا جرم سوخت استفاده می شود.

نسبت هوای احتراق α نسبت حجم واقعی هوا برای احتراق به نظری است: α = V f / V t >1,

جایی که: V f - حجم واقعی هوای عرضه شده، متر 3؛

V t - حجم نظری هوا، m 3.

ضریب مازاد نشان می دهد چند بار مصرف واقعی هوا برای احتراق گاز بیشتر از حد تئوری است به طراحی مشعل گاز و کوره بستگی دارد: هرچه کاملتر باشند، ضریب α کوچکتر. هنگامی که ضریب هوای اضافی برای دیگهای بخار کمتر از 1 باشد، منجر به احتراق ناقص گاز می شود. افزایش نسبت هوای اضافی باعث کاهش راندمان می شود. کارخانه گاز برای تعدادی از کوره ها که در آنها فلز ذوب می شود، به منظور جلوگیری از خوردگی اکسیژن - α < 1 و بعد از کوره یک محفظه پس سوز برای اجزای احتراق نسوخته تعبیه شده است.

از پره های راهنما، شیرهای دروازه، دمپرهای چرخشی و کوپلینگ های الکترومکانیکی برای کنترل پیش نویس استفاده می شود.

مزایای سوخت های گازی نسبت به جامد و مایع- هزینه کم، تسهیل کار پرسنل، مقدار کم ناخالصی های مضر در محصولات احتراق، بهبود شرایط محیطی، عدم نیاز به حمل و نقل جاده ای و ریلی، اختلاط خوب با هوا (کمتر از α)، اتوماسیون کامل، راندمان بالا.

روش های احتراق گازهوای احتراق می تواند:

1) اولیه، وارد مشعل می شود و در آنجا با گاز مخلوط می شود (از مخلوط گاز و هوا برای احتراق استفاده می شود).

2) ثانوی، مستقیماً وارد منطقه احتراق می شود.

روش های زیر برای احتراق گاز وجود دارد:

1. روش انتشار- گاز و هوای احتراق به طور جداگانه عرضه می شود و در منطقه احتراق مخلوط می شود، یعنی. همه هوا ثانویه است شعله طولانی است، فضای کوره بزرگ مورد نیاز است. (شکل 7a).

2. روش جنبشی - تمام هوا با گاز داخل مشعل مخلوط می شود، یعنی. همه هوا اولیه است شعله کوتاه است، فضای احتراق کوچک مورد نیاز است (شکل 7ج).

3. روش ترکیبی - بخشی از هوا در داخل مشعل تامین می شود، جایی که با گاز مخلوط می شود (این هوای اولیه است) و بخشی از هوا به منطقه احتراق (ثانویه) می رسد. شعله کوتاهتر استنسبت به روش انتشار (شکل 7b).

حذف محصولات حاصل از احتراقکمیاب شدن در کوره و حذف محصولات احتراق توسط نیروی کششی ایجاد می شود که بر مقاومت مسیر دود غلبه می کند و به دلیل اختلاف فشار بین ستون های هوای سرد خارجی مساوی در ارتفاع و گاز دودکش داغ سبک تر ایجاد می شود. در این حالت گازهای دودکش از کوره به داخل لوله حرکت می کنند و هوای سرد در جای خود وارد کوره می شود (شکل 8).

نیروی کشش به موارد زیر بستگی دارد: دمای هوا و گازهای دودکش، ارتفاع، قطر و ضخامت دیواره دودکش، فشار هوا (اتمسفر)، وضعیت مجاری گاز (دودکش)، مکش هوا، کمیاب شدن در کوره .

طبیعینیروی پیش نویس - ایجاد شده توسط ارتفاع دودکش، و ساختگی، که یک خروجی دود با کشش طبیعی ناکافی است. نیروی کشش توسط دروازه‌ها، پره‌های هدایت کننده دستگاه‌های دود و سایر دستگاه‌ها تنظیم می‌شود.

نسبت هوای اضافی (α ) به طراحی مشعل گاز و کوره بستگی دارد: هرچه کاملتر باشند، ضریب کمتری دارند و نشان می دهد: چند برابر مصرف واقعی هوا برای احتراق گاز از مقدار تئوری بیشتر است.

سوپر شارژ - حذف محصولات احتراق سوخت به دلیل عملکرد دمنده ها هنگام کار با "تحت شارژ" یک محفظه احتراق متراکم قوی (کوره) مورد نیاز است که بتواند فشار اضافی ایجاد شده توسط فن را تحمل کند.

مشعل های گازی.مشعل های گاز- تأمین گاز و هوای مورد نیاز، اختلاط آنها و تنظیم فرآیند احتراق و مجهز به تونل، دستگاه توزیع هوا و ... را دستگاه گازسوز می نامند.

الزامات مشعل:

1) مشعل ها باید الزامات مقررات فنی مربوطه را داشته باشند (دارای گواهینامه یا اعلامیه انطباق باشند) یا معاینه ایمنی صنعتی را بگذرانند.

2) اطمینان از کامل بودن احتراق گاز در تمام حالت های عملیاتی با حداقل بیش از حد هوا (به استثنای برخی از مشعل های کوره های گاز) و حداقل انتشار مواد مضر.

3) قادر به استفاده از کنترل و ایمنی خودکار و همچنین اندازه گیری پارامترهای گاز و هوا در جلوی مشعل باشد.

4) باید طراحی ساده داشته باشد، برای تعمیر و تجدید نظر در دسترس باشد.

5) به طور پیوسته در چارچوب مقررات کار کار کنید، در صورت لزوم، دارای تثبیت کننده هایی برای جلوگیری از جدا شدن و فلاش بک شعله باشید.

پارامترهای مشعل گاز(شکل 9). طبق GOST 17356-89 (مشعل گاز، سوخت مایع و ترکیبی. اصطلاحات و تعاریف. Rev. N 1) :حد پایداری مشعل ، که در آن هنوز بوجود نیامده استانقراض، فروپاشی، جدا شدن، ترکیدن شعله و ارتعاشات غیر قابل قبول

توجه داشته باشید. وجود داشته باشد بالا و پایین محدودیت های پایداری

1) خروجی حرارت مشعل N g. - مقدار گرمای حاصل از احتراق سوخت عرضه شده به مشعل در واحد زمان، N g \u003d V. Q kcal/h، که در آن V میزان مصرف گاز ساعتی است، m 3 /h. Q n. - گرمای احتراق گاز، kcal / m 3.

2) محدودیت های پایداری مشعل ، که در آن هنوز بوجود نیامده است خاموش شدن، توقف، جدا شدن، فلاش بک و ارتعاشات غیرقابل قبول . توجه داشته باشید. وجود داشته باشد بالا - N v.p . و کمتر -N n.p. محدودیت های پایداری

3) حداقل توان N دقیقه - قدرت حرارتی مشعل، که 1.1 توان است، مربوط به حد پایین عملکرد پایدار آن، یعنی. توان محدود پایین 10% افزایش یافت N دقیقه =1.1N n.p.

4) حد بالایی عملکرد پایدار مشعل N v.p. – بالاترین توان پایدار، کار بدون جدا شدن و فلاش اور شعله.

5) حداکثر توان مشعل N max - قدرت حرارتی مشعل، که 0.9 توان است، مربوط به حد بالای عملکرد پایدار آن، یعنی. توان حد بالایی 10% کاهش یافتحداکثر N = 0.9 نیوتن v.p.

6) توان نامی N nom - بالاترین توان حرارتی مشعل، زمانی که شاخص های عملکرد مطابق با استانداردهای تعیین شده باشد، یعنی. بالاترین توانی که مشعل با آن برای مدت طولانی با راندمان بالا کار می کند.

7) محدوده تنظیم عملکرد (خروجی حرارت مشعل) - محدوده تنظیم شده ای که در آن خروجی حرارت مشعل می تواند در حین کار تغییر کند، به عنوان مثال. مقادیر توان از N min تا N nom. .

8) ضریب تنظیم کار K rr. نسبت خروجی حرارت نامی مشعل به حداقل حرارت خروجی عملیاتی آن است، یعنی. نشان می دهد که چند برابر توان نامی بیش از حداقل است: K rr. = N دارای رتبه / N دقیقه

کارت رژیمطبق "قوانین استفاده از گاز ..."، مصوب 17 مه 2002 دولت فدراسیون روسیه شماره 317(اصلاح شده در 1396/06/19) ، پس از اتمام کار ساخت و نصب بر روی تجهیزات و تجهیزات گاز مصرفی ساخته شده، بازسازی یا نوسازی شده تبدیل شده به گاز از سایر انواع سوخت، کار راه اندازی و نگهداری انجام می شود. پرتاب گاز به تجهیزات و تجهیزات مصرف کننده گاز ساخته شده، بازسازی شده یا نوسازی شده تبدیل شده به گاز از سایر انواع سوخت برای انجام. راه اندازی (تست یکپارچه) و پذیرش تجهیزات به بهره برداری بر اساس یک اقدام در مورد آمادگی شبکه های مصرف گاز و تجهیزات گاز مصرفی هدف ساخت و ساز سرمایه برای اتصال (اتصال فناوری) انجام می شود. قوانین بیان می کنند که:

· تجهیزات مصرف گاز - دیگهای بخار، کوره های تولید، خطوط فرآیند، واحدهای بازیابی حرارت و سایر تاسیسات با استفاده از گاز به عنوان سوخت به منظور تولید انرژی حرارتی برای گرمایش متمرکز، تامین آب گرم، در فرآیندهای تکنولوژیکی صنایع مختلف و همچنین سایر دستگاه‌ها، دستگاه‌ها، واحدها، تجهیزات فرآیند و تاسیسات با استفاده از گاز به عنوان ماده اولیه.

· راه اندازی کارهای- مجموعه آثار، از جمله آماده سازی برای راه اندازی و راه اندازی تجهیزات مصرف کننده گازبا ارتباطات و اتصالات، بار تجهیزات مصرف کننده گاز را به همراه می آورد تا سطح توافق شده با سازمان - صاحب تجهیزات، آ همچنین تنظیم حالت احتراق تجهیزات گازسوزبدون بهینه سازی کارایی؛

· رژیم و تنظیم کار می کند- مجموعه ای از کارها، از جمله تنظیم تجهیزات مصرف گاز به منظور دستیابی به راندمان طراحی (گذرنامه) در محدوده بارهای عملیاتی، تنظیم کنترل خودکار فرآیندهای احتراق سوخت، کارخانه های بازیابی حرارت و تجهیزات کمکی، از جمله تجهیزات تصفیه آب برای دیگ بخار.

طبق GOST R 54961-2012 (سیستم های توزیع گاز. شبکه های مصرف گاز) توصیه می شود:حالت های عملیاتیتجهیزات استفاده از گاز در شرکت ها و در دیگ بخار خانه ها باید با نقشه های رژیم مطابقت داشته باشد تایید شده توسط مدیر فنی شرکت و پ حداقل هر سه سال یک بار با تنظیم (در صورت لزوم) کارت های رژیم تولید می شود .

تنظیم رژیم برنامه ریزی نشده تجهیزات مصرف گاز باید در موارد زیر انجام شود: پس از تعمیرات اساسی تجهیزات مصرف کننده گاز یا ایجاد تغییرات ساختاری که بر راندمان استفاده از گاز تأثیر می گذارد و همچنین در صورت انحراف سیستماتیک پارامترهای کنترل شده. تجهیزات مصرف گاز از نقشه های رژیم.

طبقه بندی مشعل های گازیطبق GOST مشعل های گازی بر اساس طبقه بندی می شوند: روش تامین قطعه; درجه آماده سازی مخلوط قابل احتراق؛ نرخ انقضای محصولات احتراق؛ ماهیت جریان مخلوط؛ فشار اسمی گاز؛ درجه اتوماسیون؛ توانایی کنترل ضریب هوای اضافی و ویژگی های مشعل؛ محلی سازی منطقه احتراق؛ امکان استفاده از گرمای محصولات احتراق.

AT کوره محفظه ای یک کارخانه گاز مصرفیگازی سوخت در فلر می سوزد.

با توجه به روش تامین هوا، مشعل ها می توانند باشند:

1) مشعل های جوی -هوا مستقیماً از جو وارد منطقه احتراق می شود:

آ. انتشار – این ساده ترین مشعل در طراحی است که به طور معمول لوله ای با سوراخ هایی است که در یک یا دو ردیف حفر شده است. گاز از لوله از طریق سوراخ ها وارد منطقه احتراق می شود و هوا - به دلیلانتشار و انرژی جت گاز (برنج. 10 ), همه هوا ثانویه است .

مزایای مشعل : سادگی طراحی، قابلیت اطمینان کار ( هیچ فلاش اوری امکان پذیر نیست )، عملکرد بی صدا، تنظیم خوب.

معایب: قدرت کم، غیراقتصادی، شعله زیاد (طولانی) برای جلوگیری از خاموش شدن شعله مشعل به مواد بازدارنده شعله نیاز است در جدایی .

ب تزریق - هوا تزریق می شود، یعنی به دلیل خروج انرژی جت گاز از نازل به داخل مشعل مکیده می شود . جت گاز در ناحیه نازل خلاء ایجاد می کند، جایی که هوا از طریق شکاف بین ایرواشر و بدنه مشعل مکیده می شود. در داخل مشعل گاز و هوا مخلوط شده و مخلوط گاز و هوا وارد ناحیه احتراق می شود و بقیه هوای لازم برای احتراق گاز (ثانویه) در اثر انتشار وارد منطقه احتراق می شود (شکل 1). 11, 12, 13 ).

بسته به میزان هوای تزریقی، وجود دارد مشعل های تزریقی: با پیش اختلاط ناقص و کامل گاز و هوا.

مشعل گاز فشار متوسط ​​و بالاتمام هوای لازم به داخل مکیده می شود، یعنی. همه هوا اولیه است، یک پیش اختلاط کامل گاز با هوا وجود دارد. مخلوط گاز و هوا کاملاً آماده وارد منطقه احتراق می شود و نیازی به هوای ثانویه نیست.

مشعل فشار کمبخشی از هوای لازم برای احتراق مکیده می شود (تزریق هوا ناقص اتفاق می افتد، این هوا اولیه است) و بقیه هوا (ثانویه) مستقیماً وارد منطقه احتراق می شود.

نسبت "گاز - هوا" در این مشعل ها با موقعیت واشر هوا نسبت به بدنه مشعل تنظیم می شود. مشعل ها تک شعله و چند شعله با منبع گاز مرکزی و محیطی (BIG و BIGm) متشکل از مجموعه ای از لوله ها - میکسرهای 1 با قطر 48x3 هستند که توسط یک منیفولد گاز مشترک 2 متحد شده اند (شکل 2). 13 ).

مزایای مشعل ها: سادگی طراحی و تنظیم قدرت.

معایب مشعل ها: سطح نویز بالا، امکان فلاش بک شعله، محدوده کم تنظیم عملکرد.

2) مشعل های هوای اجباری - اینها مشعل هایی هستند که هوای احتراق در آنها از یک فن تامین می شود. گاز از خط لوله گاز وارد محفظه داخلی مشعل می شود (شکل 1). 14 ).

هوای اجباری توسط فن به محفظه هوا می رسد 2 ، از چرخاننده هوا عبور می کند 4 ، پیچ خورده و در میکسر مخلوط می شود 5 با گازی که از کانال گاز وارد منطقه احتراق می شود 1 از طریق خروجی گاز 3 .احتراق در یک تونل سرامیکی انجام می شود 7 .

برنج. 14. مشعل با تامین هوای اجباری: 1 - کانال گاز; 2 - کانال هوا؛ 3 - خروجی گاز; 4 - چرخان; 5 - میکسر؛ 6 – تونل سرامیکی (تثبیت کننده احتراق).

برنج. 15. مشعل ترکیبی تک جریان: 1 - ورودی گاز; 2 – ورودی نفت کوره 3 - سوراخ های خروجی گاز ورودی بخار; 4 - ورودی هوای اولیه; 5 – میکسر ورودی هوای ثانویه 6 - نازل روغن بخار؛ 7 - صفحه نصب؛ 8 - چرخاننده هوای اولیه; 9 - چرخاننده هوای ثانویه; 10 - تونل سرامیکی (تثبیت کننده احتراق); 11 - کانال گاز; 12 - کانال هوای ثانویه.

مزایای مشعل ها: قدرت حرارتی بالا، طیف وسیع تنظیم عملکرد، امکان تنظیم نسبت هوای اضافی، امکان پیش گرم شدن گاز و هوا.

معایب مشعل ها: پیچیدگی طراحی کافی جداسازی و نفوذ شعله ممکن است، در ارتباط با آن استفاده از تثبیت کننده های احتراق (تونل سرامیکی) ضروری می شود.

مشعل های طراحی شده برای سوزاندن چندین نوع سوخت (گاز، مایع، جامد) نامیده می شوند ترکیب شده (برنج. 15 ). آنها می توانند تک رشته ای و دو رشته ای باشند، یعنی. با یک یا چند منبع گاز به مشعل.

3) بلوک مشعل – مشعل اتوماتیک با تامین هوای اجباری است (برنج. 16 )، با یک فن در یک واحد مرتب شده است. مشعل مجهز به سیستم کنترل اتوماتیک است.

فرآیند احتراق سوخت در مشعل های بلوک توسط یک دستگاه الکترونیکی به نام مدیر احتراق کنترل می شود.

برای مشعل های روغنی، این واحد شامل پمپ بنزین یا پمپ بنزین و پیش گرم کن سوخت می باشد.

واحد کنترل (مدیر احتراق) عملکرد مشعل را کنترل و کنترل می کند، دستورات را از ترموستات (کنترل کننده دما)، الکترود کنترل شعله و سنسورهای فشار گاز و هوا دریافت می کند.

جریان گاز توسط یک شیر پروانه ای واقع در خارج از بدنه مشعل کنترل می شود.

واشر نگهدارنده وظیفه اختلاط گاز با هوای قسمت مخروطی لوله شعله را بر عهده دارد و برای کنترل هوای ورودی (تنظیم سمت فشار) استفاده می شود. امکان دیگر برای تغییر مقدار هوای عرضه شده، تغییر موقعیت دریچه پروانه هوا در محفظه رگلاتور هوا (تنظیم سمت مکش) است.

تنظیم نسبت گاز به هوا (کنترل دریچه های پروانه ای گاز و هوا) می تواند:

متصل، از یک محرک:

· تنظیم فرکانس جریان هوا، با تغییر سرعت موتور فن با استفاده از یک اینورتر که از مبدل فرکانس و سنسور پالس تشکیل شده است.

احتراق مشعل به طور خودکار توسط دستگاه احتراق با استفاده از الکترود احتراق انجام می شود. وجود شعله توسط یک الکترود کنترل شعله کنترل می شود.

ترتیب کار برای روشن کردن مشعل:

درخواست تولید گرما (از ترموستات)؛

· گنجاندن موتور الکتریکی فن و تهویه اولیه یک محفظه آتش.

فعال کردن احتراق الکترونیکی

باز کردن شیر برقی، تامین گاز و احتراق مشعل؛

سیگنال سنسور کنترل شعله در مورد وجود شعله.

حوادث (حوادث) روی مشعل ها. شعله شکستن - حرکت ناحیه ریشه مشعل از خروجی های مشعل در جهت جریان سوخت یا مخلوط قابل احتراق. زمانی اتفاق می افتد که سرعت مخلوط گاز و هوا یا گاز از سرعت انتشار شعله بیشتر شود. شعله از مشعل دور می شود، ناپایدار می شود و ممکن است خاموش شود. جریان گاز از طریق مشعل خاموش شده ادامه می یابد و مخلوط انفجاری می تواند در کوره ایجاد شود.

جداسازی زمانی اتفاق می افتد که: افزایش فشار گاز بالاتر از حد مجاز، افزایش شدید در عرضه هوای اولیه، افزایش نادر در کوره. برای محافظت از اشک درخواست دادن تثبیت کننده های احتراق (برنج. 17): اسلایدهای آجری و پست; تونل های سرامیکی از انواع مختلف و شکاف های آجری؛ بدنه های ضعیف که در حین کار مشعل گرم می شوند (هنگامی که شعله خاموش می شود، یک جت تازه از تثبیت کننده مشتعل می شود)، و همچنین مشعل های ویژه خلبان.

چراغ قوه - حرکت منطقه مشعل به سمت مخلوط قابل احتراق، که در آن شعله به داخل مشعل نفوذ می کند . این پدیده فقط در مشعل هایی با پیش اختلاط گاز و هوا رخ می دهد و زمانی اتفاق می افتد که سرعت مخلوط گاز و هوا از سرعت انتشار شعله کمتر شود. شعله به داخل مشعل می پرد و در آنجا به سوختن ادامه می دهد و باعث تغییر شکل مشعل در اثر گرم شدن بیش از حد می شود.

پیشرفت زمانی اتفاق می افتد که: فشار گاز در جلوی مشعل به زیر مقدار مجاز می رسد. احتراق مشعل هنگام تامین هوای اولیه؛ منبع گاز بزرگ در فشار هوای پایین در حین لغزش، ممکن است یک پارگی کوچک رخ دهد که در نتیجه شعله خاموش می شود، در حالی که ممکن است گاز از طریق مشعل غیرفعال به جریان بیفتد و مخلوط انفجاری ممکن است در کوره و مجاری گاز تاسیسات مصرف کننده گاز ایجاد شود. برای محافظت در برابر لغزش، از تثبیت کننده های صفحه یا مش استفاده می شود.، زیرا از طریق شکاف های باریک و سوراخ های کوچک، شعله نفوذ نمی کند.

اقدامات پرسنل در صورت بروز حادثه در مشعلها

در صورت بروز حادثه روی مشعل (جداسازی، فلاش اوور یا خاموش شدن شعله) در حین احتراق یا در فرآیند تنظیم، لازم است: فوراً گاز این مشعل (شعله ها) و دستگاه احتراق را متوقف کنید. کوره و مجاری گاز را حداقل به مدت 10 دقیقه تهویه کنید. علت مشکل را پیدا کنید؛ گزارش به شخص مسئول؛ پس از رفع علل خرابی و بررسی سفتی شیر قطع کننده جلوی مشعل، به دستور مسئول، طبق دستورالعمل، دوباره احتراق کنید.

تغییر بار مشعل

مشعل هایی با روش های مختلفی برای تغییر حرارت خروجی وجود دارد:

مشعل با کنترل خروجی حرارت چند مرحله ای- این یک مشعل است که در طی آن تنظیم کننده جریان سوخت را می توان در چندین موقعیت بین موقعیت های عملیاتی حداکثر و حداقل نصب کرد.

مشعل با تنظیم خروجی حرارت سه مرحله ای- این مشعل است که در حین کار می توان تنظیم کننده جریان سوخت را در موقعیت های "حداکثر جریان" - "حداقل جریان" - "بسته" تنظیم کرد.

مشعل با کنترل خروجی حرارت دو مرحله ای- یک مشعل که در موقعیت های "باز - بسته" کار می کند.

مشعل تعدیل کننده- این یک مشعل است که در طی آن تنظیم کننده جریان سوخت را می توان در هر موقعیتی بین موقعیت های عملیاتی حداکثر و حداقل نصب کرد.

تنظیم توان حرارتی تاسیسات با تعداد مشعل های در حال کار امکان پذیر است، در صورت ارائه توسط سازنده و کارت رژیم.

تغییر حرارت خروجی به صورت دستی، برای جلوگیری از جدا شدن شعله، انجام می شود:

هنگام افزایش: ابتدا گاز و سپس هوا را افزایش دهید.

هنگام کاهش: ابتدا هوا را کاهش دهید و سپس گاز را کاهش دهید.

برای جلوگیری از بروز حوادث بر روی مشعل ها، تعویض برق آن ها باید به صورت روان (در چند مرحله) طبق نقشه رژیم انجام شود.

احتراق گاز طبیعی یک فرآیند پیچیده فیزیکی و شیمیایی از برهمکنش اجزای قابل احتراق آن با یک اکسید کننده است، در حالی که انرژی شیمیایی سوخت به گرما تبدیل می شود. سوزاندن می تواند کامل یا ناقص باشد. هنگامی که گاز با هوا مخلوط می شود، درجه حرارت در کوره به اندازه کافی برای احتراق بالا است، سوخت و هوا به طور مداوم تامین می شود، احتراق کامل سوخت انجام می شود. احتراق ناقص سوخت زمانی اتفاق می‌افتد که این قوانین رعایت نشود که منجر به انتشار کمتر گرما، (CO)، هیدروژن (H2)، متان (CH4) و در نتیجه رسوب دوده بر روی سطوح گرمایشی، بدتر شدن انتقال حرارت و افزایش آن می‌شود. اتلاف حرارت که به نوبه خود منجر به مصرف بیش از حد سوخت و کاهش راندمان دیگ و در نتیجه آلودگی هوا می شود.

نسبت هوای اضافی به طراحی مشعل گاز و کوره بستگی دارد. ضریب هوای اضافی باید حداقل 1 باشد، در غیر این صورت ممکن است منجر به احتراق ناقص گاز شود. و همچنین افزایش ضریب هوای اضافی به دلیل تلفات حرارتی زیاد با گازهای خروجی، راندمان نصب گرما را کاهش می دهد.

کامل بودن احتراق با استفاده از آنالایزر گاز و با رنگ و بو مشخص می شود.

احتراق کامل گاز. متان + اکسیژن \u003d دی اکسید کربن + آب CH4 + 2O2 \u003d CO2 + 2H2O علاوه بر این گازها، نیتروژن و اکسیژن باقیمانده با گازهای قابل احتراق وارد جو می شوند. N2 + O2 اگر احتراق گاز ناقص باشد، مواد قابل احتراق به اتمسفر ساطع می شوند - مونوکسید کربن، هیدروژن، دوده.CO + H + C.

احتراق ناقص گاز به دلیل هوای ناکافی رخ می دهد. در عین حال زبانه های دوده به صورت بصری در شعله ظاهر می شوند.خطر احتراق ناقص گاز این است که مونوکسید کربن می تواند باعث مسمومیت پرسنل دیگ بخار شود. محتوای CO در هوا 0.01-0.02٪ می تواند باعث مسمومیت خفیف شود. غلظت بالاتر می تواند منجر به مسمومیت شدید و مرگ شود.دوده حاصل بر روی دیواره های دیگ بخار می نشیند و در نتیجه انتقال گرما به مایع خنک کننده را مختل می کند و راندمان اتاق دیگ بخار را کاهش می دهد. دوده 200 برابر بدتر از متان گرما را هدایت می کند.از نظر تئوری برای سوزاندن 1 مترمکعب گاز به 9 متر مکعب هوا نیاز است. در شرایط واقعی، هوای بیشتری مورد نیاز است. یعنی مقدار هوای اضافی لازم است. این مقدار که با علامت آلفا نشان داده می شود، نشان می دهد که چند برابر بیشتر از نیاز تئوری هوا مصرف می شود.ضریب آلفا بستگی به نوع مشعل خاص دارد و معمولاً در گذرنامه مشعل یا مطابق با توصیه های سازمان راه اندازی تجویز می شود. با افزایش مقدار هوای اضافی بیش از حد توصیه شده، تلفات حرارتی افزایش می یابد. با افزایش قابل توجهی در مقدار هوا، جداسازی شعله می تواند رخ دهد و شرایط اضطراری ایجاد کند. اگر مقدار هوا کمتر از مقدار توصیه شده باشد، احتراق ناقص خواهد بود و در نتیجه خطر مسمومیت پرسنل دیگ بخار ایجاد می شود. احتراق ناقص با موارد زیر تعیین می شود:

خواص فیزیکی و شیمیایی گاز طبیعی

گاز طبیعی بی رنگ، بی بو و بی مزه، غیر سمی است.

چگالی گازها در t = 0 درجه سانتی گراد، Р = 760 میلی متر جیوه. هنر: متان - 0.72 کیلوگرم در متر مکعب، هوا -1.29 کیلوگرم در متر مکعب.

دمای خود اشتعال متان 545 - 650 درجه سانتیگراد است. این بدان معنی است که هر مخلوطی از گاز طبیعی و هوا که تا این دما گرم شود بدون منبع اشتعال مشتعل شده و می سوزد.

دمای احتراق متان 2100 درجه سانتی گراد در کوره های 1800 درجه سانتی گراد است.

ارزش حرارتی متان: Q n \u003d 8500 کیلوکالری در متر مکعب، Q در \u003d 9500 کیلو کالری در متر مکعب.

قابلیت انفجار تمیز دادن:

- حد پایین انفجار کمترین مقدار گاز در هوا است که در آن انفجار رخ می دهد، برای متان 5٪ است.

با محتوای کمتر گاز در هوا، به دلیل کمبود گاز، انفجاری رخ نخواهد داد. هنگام معرفی یک منبع انرژی شخص ثالث - ظاهر می شود.

- حد بالای انفجار بالاترین مقدار گاز در هوا است که در آن انفجار رخ می دهد، برای متان 15٪ است.

با محتوای بیشتر گاز در هوا، انفجاری به دلیل کمبود هوا رخ نخواهد داد. هنگامی که یک منبع انرژی شخص ثالث معرفی می شود - آتش، آتش.

برای انفجار گاز، علاوه بر نگه داشتن آن در هوا در محدوده قابلیت انفجار، به یک منبع خارجی انرژی (جرقه، شعله و ...) نیاز است.

در حین انفجار گاز در حجم بسته (اتاق، جعبه آتش، مخزن و غیره)، تخریب بیشتر از فضای باز است.

هنگام سوزاندن گاز با سوختن زیر سوز، یعنی با کمبود اکسیژن، مونوکسید کربن (CO) یا مونوکسید کربن در محصولات احتراق تشکیل می شود که یک گاز بسیار سمی است.

سرعت انتشار شعله سرعتی است که جلوی شعله نسبت به جت مخلوط تازه حرکت می کند.

سرعت انتشار شعله تخمینی متان - 0.67 متر بر ثانیه. این بستگی به ترکیب، دما، فشار مخلوط، نسبت گاز و هوا در مخلوط، قطر جبهه شعله، ماهیت حرکت مخلوط (لامینه یا متلاطم) دارد و پایداری احتراق را تعیین می کند.

بوییدن گاز- این افزودن یک ماده بدبو (بوی دهنده) به گاز است تا قبل از تحویل به مصرف کننده، گاز را بو کند.

الزامات مواد خوشبو کننده:

- بوی خاص تند؛

- نباید از احتراق جلوگیری کند.

- نباید در آب حل شود.

- باید برای انسان و تجهیزات بی ضرر باشد.

اتیل مرکاپتان (C 2 H 5 SH) به عنوان یک خوشبو کننده استفاده می شود، به متان اضافه می شود - 16 گرم در 1000 متر مکعب، در زمستان میزان آن دو برابر می شود.

زمانی که میزان گاز موجود در هوا 20 درصد از حد پایین ترین حد انفجار متان - 1 درصد حجمی - است، فرد باید بوی خوشبو را در هوا استشمام کند.

این یک فرآیند شیمیایی از ترکیب اجزای قابل احتراق (هیدروژن و کربن) با اکسیژن موجود در هوا است. با انتشار گرما و نور اتفاق می افتد.

هنگامی که کربن می سوزد، دی اکسید کربن (CO 2) تشکیل می شود و هیدروژن به بخار آب (H 2 0) تبدیل می شود.

مراحل احتراق: تامین گاز و هوا، تشکیل مخلوط گاز و هوا، احتراق مخلوط، احتراق آن، حذف محصولات احتراق.

از نظر تئوری، هنگامی که تمام گاز می سوزد و تمام مقدار هوا در احتراق شرکت می کند، واکنش احتراق 1 متر مکعب گاز:

CH 4 + 20 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + 8500 کیلو کالری در متر مکعب.

برای سوزاندن 1 متر مکعب متان، 9.52 متر مکعب هوا مورد نیاز است.

عملاً تمام هوای عرضه شده به احتراق در احتراق شرکت نمی کند.

بنابراین، علاوه بر دی اکسید کربن (CO 2) و بخار آب (H 2 0)، موارد زیر در محصولات احتراق ظاهر می شوند:

- اگر مونوکسید کربن یا مونوکسید کربن (CO) وارد اتاق شود، می تواند باعث مسمومیت متصدیان شود.

- کربن اتمی یا دوده (C) که در مجاری گاز و کوره‌ها رسوب می‌کند، کشش و انتقال حرارت روی سطوح گرمایشی را بدتر می‌کند.

- گاز و هیدروژن نسوخته - با تجمع در کوره ها و مجاری گاز، مخلوط انفجاری را تشکیل می دهند.

با کمبود هوا، احتراق ناقص سوخت رخ می دهد - فرآیند احتراق با سوزاندن زیر رخ می دهد. زیرسوختگی نیز با اختلاط ضعیف گاز با هوا و دمای پایین در ناحیه احتراق رخ می دهد.

برای احتراق کامل گاز، هوای احتراق به مقدار کافی تامین می شود، هوا و گاز باید به خوبی مخلوط شوند و دمای بالا در منطقه احتراق لازم است.

برای احتراق کامل گاز، هوا به مقدار بیشتر از حد تئوری مورد نیاز تامین می شود، یعنی با مازاد آن، همه هوا در احتراق شرکت نمی کنند. بخشی از گرما صرف گرم کردن این هوای اضافی می شود و در جو منتشر می شود.

ضریب هوای اضافی α عددی است که نشان می‌دهد چند برابر جریان احتراق واقعی بیشتر از مقدار مورد نیاز نظری است:

α = V d / V t

جایی که V d - مصرف واقعی هوا، m 3؛

V t - هوا از نظر نظری ضروری، m 3.

α = 1.05 - 1.2.

روش های شعله ور شدن گاز

هوای احتراق می تواند:

- اولیه - وارد مشعل می شود، با گاز مخلوط می شود و مخلوط گاز و هوا برای احتراق استفاده می شود.

- ثانویه - وارد منطقه احتراق می شود.

روش های احتراق گاز:

1. روش انتشار - گاز و هوای احتراق به طور جداگانه عرضه می شود و در منطقه احتراق مخلوط می شود، تمام هوا ثانویه است. شعله طولانی است، فضای کوره بزرگ مورد نیاز است.

2. روش مخلوط - بخشی از هوا به مشعل، مخلوط با گاز (هوای اولیه)، بخشی از هوا به منطقه احتراق (ثانویه) عرضه می شود. شعله کوتاهتر از روش انتشار است.

3. روش جنبشی - تمام هوا با گاز داخل مشعل مخلوط می شود، یعنی تمام هوا اولیه است. شعله کوتاه است، یک فضای کوره کوچک مورد نیاز است.

دستگاه های مشعل گاز

مشعل های گازی وسایلی هستند که گاز و هوا را به جبهه احتراق می رسانند، مخلوط گاز و هوا را تشکیل می دهند، جبهه احتراق را تثبیت می کنند و شدت مورد نیاز فرآیند احتراق را تضمین می کنند.

مشعل مجهز به دستگاه اضافی (تونل، دستگاه توزیع هوا و ...) را دستگاه گازسوز می گویند.

الزامات مشعل:

1) باید در کارخانه ساخته شده باشد و آزمایشات دولتی را پشت سر بگذارد.

2) باید از کامل بودن احتراق گاز در تمام حالت های عملیاتی با حداقل بیش از حد هوا و حداقل انتشار مواد مضر در جو اطمینان حاصل شود.

3) قادر به استفاده از کنترل و ایمنی خودکار و همچنین اندازه گیری پارامترهای گاز و هوا در جلوی مشعل باشد.

4) باید طراحی ساده داشته باشد، برای تعمیر و تجدید نظر در دسترس باشد.

5) باید در چارچوب مقررات عملیاتی به طور پایدار کار کند، در صورت لزوم، دارای تثبیت کننده هایی برای جلوگیری از جدا شدن و فلاش بک شعله باشد.

6) برای مشعل های در حال کار، سطح سر و صدا نباید از 85 دسی بل تجاوز کند و دمای سطح نباید از 45 درجه سانتیگراد تجاوز کند.

پارامترهای مشعل گاز

1) قدرت حرارتی مشعل N g - مقدار گرمای آزاد شده در حین احتراق گاز در 1 ساعت.

2) کمترین حد کارکرد پایدار مشعل N n. .پ. . - کمترین توانی که مشعل در آن به طور پایدار بدون جدا شدن و فلاش شعله کار می کند.

3) حداقل توان N دقیقه - قدرت حد پایین، 10٪ افزایش یافته است.

4) حد بالای عملکرد پایدار مشعل N در. .پ. . - بالاترین توانی که مشعل در آن به طور پایدار بدون جدا شدن و فلاش شعله کار می کند.

5) حداکثر توان N max - قدرت حد بالایی که 10٪ کاهش می یابد.

6) توان نامی N nom - بالاترین قدرتی که مشعل برای مدت طولانی با بالاترین راندمان کار می کند.

7) محدوده کنترل عملیاتی - مقادیر توان از N دقیقه تا N nom.

8) ضریب تنظیم کار - نسبت توان نامی به حداقل.

طبقه بندی مشعل های گازسوز:

1) با توجه به روش تامین هوا برای احتراق:

- بدون انفجار - هوا به دلیل کمیاب شدن در کوره وارد کوره می شود.

- تزریق - به دلیل انرژی جت گاز، هوا به مشعل مکیده می شود.

- انفجار - هوا با استفاده از یک فن به مشعل یا کوره می رسد.

2) با توجه به درجه آماده سازی مخلوط قابل احتراق:

- بدون اختلاط اولیه گاز با هوا؛

- با پیش اختلاط کامل؛

- با پیش اختلاط ناقص یا جزئی؛

3) با سرعت خروج محصولات احتراق (کم - تا 20 متر بر ثانیه، متوسط ​​- 20-70 متر در ثانیه، زیاد - بیش از 70 متر در ثانیه).

4) با توجه به فشار گاز جلوی مشعلها:

- کم تا 0.005 مگاپاسکال (تا 500 میلی متر ستون آب)؛

- میانگین از 0.005 مگاپاسکال تا 0.3 مگاپاسکال (از ستون آب 500 میلی متر تا 3 کیلوگرم بر سانتی متر مربع)؛

- بیش از 0.3 مگاپاسکال (بیش از 3 کیلوگرم بر سانتی متر مربع)؛

5) با توجه به درجه اتوماسیون کنترل مشعل - با کنترل دستی، نیمه اتوماتیک، اتوماتیک.

با توجه به روش تامین هوا، مشعل ها می توانند:

1) انتشار تمام هوا از فضای اطراف وارد مشعل می شود. گاز بدون هوای اولیه به مشعل می رسد و با خروج از کلکتور با هوای بیرون آن مخلوط می شود.

ساده ترین مشعل در طراحی، معمولاً لوله ای با سوراخ هایی که در یک یا دو ردیف حفر می شود.

تنوع - اجاق گاز. این شامل یک کلکتور گاز است که از یک لوله فولادی ساخته شده است که در یک انتهای آن وصل شده است. سوراخ ها در دو ردیف در لوله حفر می شوند. کلکتور در یک شکاف ساخته شده از آجر نسوز بر اساس یک رنده نصب می شود. گاز از طریق سوراخ های کلکتور به داخل شکاف خارج می شود. هوا به دلیل کمیاب شدن در کوره یا با کمک فن از طریق رنده وارد همان شکاف می شود. در حین کار، آستر نسوز شکاف گرم می شود و از تثبیت شعله در همه حالت های عملیاتی اطمینان حاصل می کند.

مزایای مشعل: طراحی ساده، عملکرد قابل اعتماد (فلاش بک غیر ممکن است)، بی صدا، تنظیم خوب.

معایب: قدرت کم، غیراقتصادی، شعله زیاد.

2) مشعل های تزریقی:

الف) فشار کم یا اتمسفر (برای مشعل های با پیش اختلاط جزئی اعمال می شود). جت گاز با سرعت زیاد از نازل خارج می شود و به دلیل انرژی خود، هوا را به داخل گیج کننده می برد و آن را به داخل مشعل می کشاند. اختلاط گاز با هوا در یک مخلوط کن متشکل از یک گردن، یک دیفیوزر و یک نازل آتش نشانی صورت می گیرد. خلاء ایجاد شده توسط انژکتور با افزایش فشار گاز افزایش می یابد، در حالی که مقدار هوای اولیه جذب شده را تغییر می دهد. مقدار هوای اولیه را می توان با استفاده از واشر تنظیم کننده تغییر داد. با تغییر فاصله بین واشر و گیج کننده، جریان هوا تنظیم می شود.

برای اطمینان از احتراق کامل سوخت، بخشی از هوا به دلیل کمیاب شدن در کوره (هوای ثانویه) وارد می شود. تنظیم مصرف آن با تغییر خلاء انجام می شود.

آنها دارای خاصیت خود تنظیمی هستند: با افزایش بار، فشار گاز افزایش می یابد که مقدار بیشتری هوا را به مشعل تزریق می کند. با کاهش بار، مقدار هوا کاهش می یابد.

مشعل ها به طور محدود در تجهیزات با ظرفیت بالا (بیش از 100 کیلو وات) استفاده می شوند. این به این دلیل است که کلکتور مشعل مستقیماً در کوره قرار دارد. در حین کار، تا دمای بالا گرم می شود و به سرعت از بین می رود. آنها نسبت هوای اضافی بالایی دارند که منجر به احتراق گاز غیراقتصادی می شود.

ب) فشار متوسط. هنگامی که فشار گاز افزایش می یابد، تمام هوای مورد نیاز برای احتراق کامل گاز تزریق می شود. همه هوا اولیه است. آنها در فشار گاز از 0.005 MPa تا 0.3 MPa کار می کنند. مربوط به مشعل های پیش اختلاط کامل گاز با هوا. در نتیجه اختلاط خوب گاز و هوا با نسبت هوای اضافی کمی (1.05-1.1) کار می کنند. مشعل کازانتسف. از رگولاتور هوای اولیه، نازل، میکسر، نازل و تثبیت کننده صفحه تشکیل شده است. هنگام خروج از نازل، گاز انرژی کافی برای تزریق تمام هوای مورد نیاز برای احتراق را دارد. در مخلوط کن گاز کاملاً با هوا مخلوط می شود. تنظیم کننده هوای اولیه در همان زمان صدایی را که به دلیل سرعت بالای مخلوط گاز و هوا ایجاد می شود، کاهش می دهد. مزایای:

- سادگی طراحی؛

- عملکرد پایدار در هنگام تغییر بار؛

- عدم تامین هوا تحت فشار (بدون فن، موتور الکتریکی، کانال هوا).

- امکان خود تنظیمی (حفظ نسبت گاز به هوا ثابت).

معایب:

- ابعاد بزرگ مشعل ها در طول طول، به ویژه مشعل هایی با افزایش بهره وری.

- سطح نویز بالا

3) مشعل هایی با هوای اجباری. تشکیل مخلوط گاز و هوا از مشعل شروع می شود و به کوره ختم می شود. هوا توسط یک فن تامین می شود. تامین گاز و هوا از طریق لوله های جداگانه انجام می شود. آنها با فشار کم و متوسط ​​گاز کار می کنند. برای اختلاط بهتر، جریان گاز از طریق سوراخ ها با زاویه ای نسبت به جریان هوا هدایت می شود.

برای بهبود اختلاط، جریان هوا با استفاده از چرخان با زاویه تیغه ثابت یا قابل تنظیم یک حرکت چرخشی داده می شود.

مشعل گاز چرخشی (GGV) - گاز از منیفولد توزیع از طریق سوراخ های حفر شده در یک ردیف خارج می شود و با زاویه 90 0 با چرخش تیغه ای وارد جریان هوا می شود. تیغه ها با زاویه 45 0 نسبت به سطح خارجی منیفولد گاز جوش داده می شوند. در داخل کلکتور گاز یک لوله برای نظارت بر فرآیند احتراق وجود دارد. هنگام کار بر روی روغن سوخت، یک نازل بخار مکانیکی در آن نصب می شود.

مشعل هایی که برای سوزاندن چندین نوع سوخت طراحی شده اند ترکیبی نامیده می شوند.

مزایای مشعل ها: قدرت حرارتی بالا، طیف وسیع تنظیم عملکرد، قابلیت کنترل نسبت هوای اضافی، امکان پیش گرم کردن گاز و هوا.

معایب مشعل ها: پیچیدگی طراحی کافی؛ جدا شدن و شکستن شعله امکان پذیر است، در رابطه با آن استفاده از تثبیت کننده های احتراق (تونل سرامیکی، مشعل خلبان و غیره) ضروری می شود.

تصادفات مشعل

مقدار هوا در مخلوط گاز و هوا مهمترین عامل موثر بر سرعت انتشار شعله است. در مخلوط هایی که محتوای گاز از حد بالایی اشتعال آن بیشتر است، شعله به هیچ وجه پخش نمی شود. با افزایش مقدار هوا در مخلوط، سرعت انتشار شعله افزایش می‌یابد و زمانی به بالاترین مقدار می‌رسد که میزان هوا حدود 90 درصد مقدار نظری آن برای احتراق کامل گاز باشد. افزایش جریان هوا به مشعل، مخلوطی را ایجاد می کند که از نظر گاز فقیرتر است و می تواند سریعتر بسوزد و باعث ایجاد شعله در مشعل شود. بنابراین، در صورت نیاز به افزایش بار، ابتدا گاز و سپس هوا را افزایش دهید. اگر لازم باشد بار را کاهش دهید، آنها برعکس عمل می کنند - ابتدا عرضه هوا و سپس گاز را کاهش می دهند. در زمان راه اندازی مشعل ها، هوا نباید وارد آنها شود و گاز در حالت انتشار به دلیل ورود هوا به کوره مشتعل می شود و به دنبال آن انتقال هوا به مشعل انجام می شود.

1. جداسازی شعله - حرکت منطقه مشعل از خروجی مشعل در جهت احتراق سوخت. زمانی اتفاق می افتد که سرعت مخلوط گاز و هوا از سرعت انتشار شعله بیشتر شود. شعله ناپایدار می شود و ممکن است خاموش شود. جریان گاز از طریق مشعل خاموش شده ادامه می یابد که منجر به تشکیل یک مخلوط انفجاری در کوره می شود.

جداسازی زمانی اتفاق می افتد که: افزایش فشار گاز بالاتر از حد مجاز، افزایش شدید عرضه هوای اولیه، افزایش خلاء در کوره، کارکرد مشعل در حالت های ماورایی نسبت به موارد ذکر شده در گذرنامه.

2. فلاش بک - حرکت ناحیه شعله به سمت مخلوط قابل احتراق. این فقط در مشعل هایی با مخلوط اولیه گاز و هوا اتفاق می افتد. زمانی اتفاق می افتد که سرعت مخلوط گاز و هوا از سرعت انتشار شعله کمتر شود. شعله به داخل مشعل می پرد، جایی که به سوختن ادامه می دهد و باعث تغییر شکل مشعل در اثر گرم شدن بیش از حد می شود. هنگامی که لغزش امکان پذیر است، یک ضربه کوچک امکان پذیر است، شعله خاموش می شود، گازگیری کوره و مجاری گاز از طریق مشعل بیکار اتفاق می افتد.

پیشرفت زمانی اتفاق می افتد که: فشار گاز در جلوی مشعل به زیر مقدار مجاز می رسد. احتراق مشعل هنگام تامین هوای اولیه؛ عرضه گاز بزرگ در فشار هوای کم، کاهش عملکرد مشعل ها با پیش مخلوط کردن گاز و هوا زیر مقادیر مشخص شده در گذرنامه. با روش انتشار احتراق گاز امکان پذیر نیست.

اقدامات پرسنل در صورت بروز حادثه در مشعل:

- مشعل را خاموش کنید،

- کوره را تهویه کنید،

- علت حادثه را بیابید

- یک مدخل ژورنالی ایجاد کنید