Produkti izgaranja plinova i upravljanje procesom izgaranja. Količina zraka potrebna za potpuno izgaranje plina. Koeficijent viška zraka i njegov utjecaj na učinkovitost izgaranja plina Produkti izgaranja prirodnog plina u stanu
Položaj elemenata uređaja za automatizaciju prikazan je na sl. 7. Pokazuje da je elektromagnet prekriven zaštitnom kapom. Žice od senzora nalaze se unutar cijevi tankih stijenki koje su spojene na elektromagnet. Stezaljke tijela senzora spojene su na elektromagnet preko kućišta samih cijevi.
Sada pogledajmo metodu za pronalaženje gore navedene greške.
Provjera počinje s "najslabijom karikom" uređaja za automatizaciju - senzorom vuče. Senzor nije zaštićen kućištem, tako da nakon 6... 12 mjeseci rada postaje "obrastao" debelim slojem prašine. Bimetalna ploča (vidi sl. 6) brzo oksidira, što dovodi do pogoršanja kontakta.
Sloj prašine uklanja se mekom četkom. Zatim se ploča odmakne od kontakta i očisti finim brusnim papirom. Ne treba zaboraviti da je potrebno očistiti i sam kontakt. Dobri rezultati postižu se čišćenjem ovih elemenata posebnim sprejom "Contact". Sadrži tvari koje aktivno uništavaju oksidni film. Nakon čišćenja nanesite tanak sloj tekućeg maziva na ploču i kontakt.
Sljedeći korak je provjeriti ispravnost termoelementa. Radi u teškim toplinskim uvjetima, budući da je stalno u plamenu upaljača, životni vijek mu je znatno kraći od ostalih elemenata kotla.
Glavni nedostatak termoelementa je izgaranje (uništavanje) njegovog tijela. U tom slučaju, prijelazni otpor na mjestu zavarivanja (spoj) naglo se povećava. Kao rezultat, struja u krugu termopar - elektromagnet
- Bimetalna ploča bit će niža od nominalne vrijednosti, što dovodi do toga da elektromagnet više neće moći fiksirati šipku (slika 5).
Za provjeru termoelementa, odvrnite spojnu maticu (Sl. 7), koja se nalazi na lijevoj strani 
strane elektromagneta. Zatim uključite upaljač i voltmetrom izmjerite konstantni napon (termo-EMF) na kontaktima termoelementa (slika 8). Zagrijani termoelement koji se može servisirati stvara EMF od oko 25 ... 30 mV. Ako je ova vrijednost manja, termoelement je neispravan. Za konačnu provjeru, odvojite cijev od kućišta elektromagneta i izmjerite otpor termoelementa. Otpor grijanog termoelementa je manji od 1 Ohma. Ako je otpor termoelementa stotine oma ili više, mora se zamijeniti. Niska vrijednost termo-EMF-a koju generira termoelement može biti uzrokovana sljedećim razlozima: - začepljenje mlaznice za paljenje (zbog toga temperatura zagrijavanja termoelementa može biti niža od nominalne). Oni "liječe" takav nedostatak čišćenjem otvora za paljenje bilo kojom mekom žicom odgovarajućeg promjera;
- pomicanje položaja termoelementa (naravno, možda se i ne zagrijava dovoljno). Uklonite kvar na sljedeći način - otpustite vijak koji pričvršćuje košuljicu u blizini upaljača i podesite položaj termoelementa (slika 10);
- nizak tlak plina na ulazu u kotao.
Ako je EMF na stezaljkama termoelementa normalan (iako gore navedeni simptomi kvara ostaju), provjerite sljedeće elemente:
- cjelovitost kontakata na mjestima spajanja termoelementa i senzora propuha.
Oksidirani kontakti moraju se očistiti. Spojne matice su zategnute, kako kažu, "ručno". U ovom slučaju nije preporučljivo koristiti ključ, jer možete lako prekinuti žice prikladne za kontakte;
- cjelovitost namota elektromagneta i, ako je potrebno, lemiti njegove terminale.
Funkcionalnost elektromagneta može se provjeriti na sljedeći način. Prekini vezu 
spajanje termopara. Pritisnite i držite gumb za pokretanje, zatim upalite upaljač. Iz zasebnog izvora istosmjernog napona, napon od oko 1 V primjenjuje se na oslobođeni kontakt elektromagneta (iz termoelementa) u odnosu na kućište (pri struji do 2 A). Za to možete koristiti običnu bateriju (1,5 V), glavna stvar je da osigurava potrebnu radnu struju. Gumb se sada može otpustiti. Ako se upaljač ne ugasi, elektromagnet i senzor propuha rade;
- senzor vuče. Prvo provjerite silu pritiskanja kontakta na bimetalnu ploču (s naznačenim znakovima kvara, često je nedovoljno). Za povećanje sile stezanja, otpustite sigurnosnu maticu i pomaknite kontakt bliže ploči, zatim zategnite maticu. U tom slučaju nisu potrebna dodatna podešavanja - sila stezanja ne utječe na temperaturu odziva senzora. Senzor ima veliku marginu kuta otklona ploče, osiguravajući pouzdano prekidanje električnog kruga u slučaju nesreće.
Izgaranje plina je reakcija između zapaljivih komponenti plina i kisika u zraku, praćena oslobađanjem topline. Proces izgaranja ovisi o kemijskom sastavu goriva. Glavna komponenta prirodnog plina je metan; etan, propan i butan, koji se nalaze u malim količinama, također su zapaljivi.
Prirodni plin proizveden iz zapadnosibirskih polja gotovo se u potpunosti (do 99%) sastoji od CH4 metana. Zrak se sastoji od kisika (21%) i dušika te male količine drugih nezapaljivih plinova (79%). Pojednostavljeno, reakcija potpunog izgaranja metana izgleda ovako:
CH4 + 2O2 + 7,52 N2 = CO2 + 2H20 + 7,52 N2
Kao rezultat reakcije izgaranja, potpunim izgaranjem nastaju ugljikov dioksid CO2 i vodena para H2O, tvari koje nemaju štetan učinak na okoliš i čovjeka. Dušik N ne sudjeluje u reakciji. Za potpuno izgaranje 1 m³ metana teoretski je potrebno 9,52 m³ zraka. Iz praktičnih razloga smatra se da je za potpuno izgaranje 1 m³ prirodnog plina potrebno najmanje 10 m³ zraka. Međutim, ako dovedete samo teoretski potrebnu količinu zraka, tada je nemoguće postići potpuno izgaranje goriva: teško je pomiješati plin sa zrakom tako da se svakoj njegovoj molekuli dovede potreban broj molekula kisika. U praksi se za izgaranje dovodi više zraka nego što je teoretski potrebno. Količina viška zraka određena je koeficijentom viška zraka a, koji pokazuje omjer količine zraka stvarno potrošene za izgaranje i teoretski potrebne količine:
α = V stvarni/V teorijski
gdje je V količina zraka stvarno potrošena za izgaranje, m³;
V je teoretski potrebna količina zraka, m³.
Koeficijent viška zraka je najvažniji pokazatelj koji karakterizira kvalitetu sagorijevanja plina pomoću plamenika. Što je manji a, manje će topline odnijeti ispušni plinovi, veća je učinkovitost opreme koja koristi plin. Ali izgaranje plina s nedostatkom viška zraka rezultira nedostatkom zraka, što može uzrokovati nepotpuno izgaranje. Za suvremene plamenike s potpunim predmiješanjem plina i zraka, koeficijent viška zraka je u rasponu od 1,05 - 1,1", odnosno zrak koji se troši za izgaranje je 5 - 10% više nego što je teoretski potrebno.
Kod nepotpunog izgaranja, produkti izgaranja sadrže značajnu količinu ugljičnog monoksida CO, kao i neizgorjeli ugljik u obliku čađe. Ako plamenik radi vrlo loše, tada proizvodi izgaranja mogu sadržavati vodik i neizgoreni metan. Ugljični monoksid CO (ugljični monoksid) zagađuje zrak u zatvorenom prostoru (prilikom korištenja opreme bez ispuštanja produkata izgaranja u atmosferu - plinske peći, grijalice vode s niskom toplinom) i ima otrovni učinak. Čađa onečišćuje površine za izmjenu topline, oštro smanjuje prijenos topline i smanjuje učinkovitost kućanske opreme koja koristi plin. Osim toga, pri korištenju plinskih štednjaka posuđe se zaprlja čađom, čije uklanjanje zahtijeva znatne napore. U grijačima vode čađa zagađuje izmjenjivač topline, u "zanemarenim" slučajevima, sve dok prijenos topline iz proizvoda izgaranja gotovo potpuno ne prestane: stupac gori, a voda se zagrijava za nekoliko stupnjeva.
Do nepotpunog izgaranja dolazi:
- kada nema dovoljnog dovoda zraka za izgaranje;
- s lošim miješanjem plina i zraka;
- kada se plamen pretjerano ohladi prije dovršetka reakcije izgaranja.
Kvaliteta izgaranja plina može se kontrolirati bojom plamena. Loše sagorijevanje plina karakterizira žuti, zadimljeni plamen. Kada plin potpuno izgori, plamen je kratka baklja plavkastoljubičaste boje s visokom temperaturom. Za kontrolu rada industrijskih plamenika koriste se posebni instrumenti koji analiziraju sastav dimnih plinova i temperaturu produkata izgaranja. Trenutno je kod postavljanja pojedinih vrsta kućanskih plinskih uređaja također moguće regulirati proces izgaranja temperaturom i analizom ispušnih plinova.
Glasali Hvala!
Moglo bi vas zanimati:
Sadržaj odjeljka
Prilikom izgaranja organskih goriva u ložištima kotlova nastaju različiti produkti izgaranja, kao što su ugljikovi oksidi CO x = CO + CO 2, vodena para H 2 O, sumporni oksidi SO x = SO 2 + SO 3, dušikovi oksidi NO x = NO + NO 2 , policiklički aromatski ugljikovodici (PAH), spojevi fluorida, spojevi vanadija V 2 O 5, čvrste čestice itd. (vidi tablicu 7.1.1). Kada je gorivo nepotpuno sagorjelo u pećima, ispušni plinovi mogu sadržavati i ugljikovodike CH4, C2H4 itd. Svi produkti nepotpunog izgaranja su štetni, ali sa suvremenom tehnologijom izgaranja goriva njihovo stvaranje se može svesti na minimum [1].
Tablica 7.1.1. Specifične emisije od spaljivanja organskih goriva u kotlovima [3]
Legenda: A p, S p – sadržaj pepela i sumpora po radnoj masi goriva, %.
Kriterij za sanitarnu ocjenu okoliša je najveća dopuštena koncentracija (GDK) štetne tvari u atmosferskom zraku na razini tla. MAC treba shvatiti kao koncentraciju različitih tvari i kemijskih spojeva koji, kada su svakodnevno izloženi ljudskom tijelu kroz dulje vrijeme, ne uzrokuju nikakve patološke promjene ili bolesti.
Maksimalno dopuštene koncentracije (GDK) štetnih tvari u atmosferskom zraku naseljenih mjesta dane su u tablici. 7.1.2 [4]. Maksimalna pojedinačna koncentracija štetnih tvari određena je uzorcima uzetim unutar 20 minuta, prosječna dnevna koncentracija - po danu.
Tablica 7.1.2. Najviše dopuštene koncentracije štetnih tvari u atmosferskom zraku naseljenih mjesta
| Zagađivač | Najveća dopuštena koncentracija, mg/m3 | |
| Maksimalno jednokratno | Prosječno dnevno | |
| Prašina nije otrovna | 0,5 | 0,15 |
| Sumporov dioksid | 0,5 | 0,05 |
| Ugljični monoksid | 3,0 | 1,0 |
| Ugljični monoksid | 3,0 | 1,0 |
| Dušikov dioksid | 0,085 | 0,04 |
| Dušikov oksid | 0,6 | 0,06 |
| čađa (čađa) | 0,15 | 0,05 |
| Sumporovodik | 0,008 | 0,008 |
| Benz(a)piren | - | 0,1 µg/100 m3 |
| Vanadij pentoksid | - | 0,002 |
| Spojevi fluora (pomoću fluora) | 0,02 | 0,005 |
| Klor | 0,1 | 0,03 |
Proračuni se provode za svaku štetnu tvar zasebno, tako da koncentracija svake od njih ne prelazi vrijednosti navedene u tablici. 7.1.2. Za kotlovnice se ovi uvjeti pooštravaju uvođenjem dodatnih zahtjeva o potrebi zbrajanja utjecaja sumpornih i dušikovih oksida, što se određuje izrazom
Istodobno, zbog lokalnih nedostataka zraka ili nepovoljnih toplinskih i aerodinamičkih uvjeta, u pećima i komorama za izgaranje nastaju produkti nepotpunog izgaranja, koji se uglavnom sastoje od ugljikovog monoksida CO (ugljični monoksid), vodika H 2 i raznih ugljikovodika, koji karakteriziraju toplinu gubitak u kotlovskoj jedinici od kemijskog nepotpunog izgaranja (kemijsko nedovoljno izgaranje).
Osim toga, procesom izgaranja nastaje niz kemijskih spojeva koji nastaju oksidacijom raznih komponenti goriva i dušika iz zraka N2. Najznačajniji dio njih čine dušikovi oksidi NO x i sumporni oksidi SO x .
Dušikovi oksidi nastaju oksidacijom molekularnog dušika u zraku i dušika sadržanog u gorivu. Eksperimentalna istraživanja su pokazala da glavni udio NOx koji nastaje u ložištima kotlova, točnije 96÷100%, čini dušikov monoksid (oksid) NO. NO 2 dioksid i dušikov hemioksid N 2 O nastaju u znatno manjim količinama, a njihov udio je približno: za NO 2 - do 4%, a za N 2 O - stotinke postotka ukupne emisije NO x. U tipičnim uvjetima spaljivanja goriva u kotlovima, koncentracije dušikovog dioksida NO 2 obično su zanemarive u usporedbi s sadržajem NO i obično se kreću od 0÷7 ppm do 20÷30 ppm. Istodobno, brzo miješanje toplih i hladnih područja u turbulentnom plamenu može dovesti do pojave relativno velikih koncentracija dušikovog dioksida u hladnim zonama toka. Osim toga, dolazi do djelomične emisije NO 2 u gornjem dijelu ložišta i u vodoravnom dimnjaku (s T> 900÷1000 K), a pod određenim uvjetima mogu doseći i zamjetne veličine.
Dušikov hemioksid N 2 O, koji nastaje izgaranjem goriva, očito je kratkotrajna međutvar. N 2 O praktički nema u produktima izgaranja iza kotlova.
Sumpor sadržan u gorivu izvor je stvaranja sumpornih oksida SOx: sumporov dioksid SO 2 (sumporov dioksid) i sumporov SO 3 (sumporov trioksid) anhidridi. Ukupna masena emisija SO x ovisi samo o sadržaju sumpora u gorivu S p , a njihova koncentracija u dimnim plinovima ovisi i o koeficijentu protoka zraka α. U pravilu je udio SO 2 97÷99%, a udio SO 3 1÷3% ukupnog prinosa SO x. Stvarni sadržaj SO 2 u plinovima koji izlaze iz kotlova kreće se od 0,08 do 0,6%, a koncentracija SO 3 od 0,0001 do 0,008%.
Među štetnim sastojcima dimnih plinova posebno mjesto zauzima velika skupina policikličkih aromatskih ugljikovodika (PAH). Mnogi PAH-ovi imaju visoko kancerogeno i(li) mutageno djelovanje i aktiviraju fotokemijski smog u gradovima, što zahtijeva strogu kontrolu i ograničenje njihove emisije. U isto vrijeme, neki PAH, na primjer, fenantren, fluoranten, piren i niz drugih, fiziološki su gotovo inertni i nisu kancerogeni.
PAH nastaju kao rezultat nepotpunog izgaranja bilo kojeg ugljikovodika. Ovo posljednje nastaje zbog inhibicije oksidacijskih reakcija ugljikovodika goriva hladnim stijenkama uređaja za izgaranje, a može biti uzrokovano i nezadovoljavajućim miješanjem goriva i zraka. To dovodi do stvaranja u pećima (komorama za izgaranje) lokalnih oksidativnih zona s niskim temperaturama ili zona s viškom goriva.
Zbog velikog broja različitih PAH-ova u dimnim plinovima i teškoće mjerenja njihovih koncentracija, uobičajeno je procjenjivati razinu kancerogene kontaminacije produkata izgaranja i atmosferskog zraka koncentracijom najjačeg i najstabilnijeg karcinogena - benzo(a) piren (B(a)P) C 20 H 12 .
Zbog visoke toksičnosti posebno treba istaknuti produkte izgaranja loživog ulja kao što su vanadijevi oksidi. Vanadij se nalazi u mineralnom dijelu loživog ulja i sagorijevanjem stvara vanadijeve okside VO, VO 2. Međutim, kada se naslage formiraju na konvektivnim površinama, oksidi vanadija prisutni su uglavnom u obliku V 2 O 5. Vanadij pentoksid V 2 O 5 je najotrovniji oblik vanadijevih oksida, stoga su njihove emisije izračunate u smislu V 2 O 5.
Tablica 7.1.3. Približna koncentracija štetnih tvari u produktima izgaranja tijekom spaljivanja organskih goriva u energetskim kotlovima
| Emisije = | Koncentracija, mg/m3 | ||
| Prirodni gas | Lož ulje | Ugljen | |
| Dušikovi oksidi NO x (u smislu NO 2) | 200÷ 1200 | 300÷ 1000 | 350 ÷1500 |
| Sumporov dioksid SO2 | - | 2000÷6000 | 1000÷5000 |
| Sumporni anhidrid SO 3 | - | 4÷250 | 2 ÷100 |
| Ugljični 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 |
| Određena stvar | - | <100 | 150÷300 |
Kod izgaranja loživog ulja i krutog goriva, emisije također sadrže krute čestice koje se sastoje od letećeg pepela, čestica čađe, PAH-a i neizgorenog goriva kao rezultat mehaničkog nedovoljno izgaranja.
Rasponi koncentracija štetnih tvari u dimnim plinovima pri izgaranju raznih vrsta goriva dati su u tablici. 7.1.3.
Ld. - stvarna količina zraka koja se dovodi u ložište, obično se dovodi u višku. Odnos između teorijskog i stvarnog protoka izražava se jednadžbom:gdje je α koeficijent viška zraka (obično veći od 1).
Nepotpuno izgaranje plina dovodi do prekomjerne potrošnje goriva i povećava rizik od trovanja produktima nepotpunog izgaranja plina, među koje spada i ugljikov monoksid (CO).
Produkti izgaranja plinova i upravljanje procesom izgaranja.
Produkti izgaranja prirodnog plina su ugljični dioksid (ugljični dioksid), vodena para, nešto viška kisika i dušika. Višak kisika nalazi se u produktima izgaranja samo u slučajevima kada se izgaranje odvija s viškom zraka, a dušik se uvijek nalazi u produktima izgaranja, jer je sastavni dio zraka i ne sudjeluje u izgaranju.
Produkti nepotpunog izgaranja plina mogu biti ugljični monoksid (ugljični monoksid)), neizgoreni vodik i metan, teški ugljikovodici, čađa.
Proces izgaranja najpreciznije se može procijeniti instrumentima za analizu dimnih plinova koji pokazuju sadržaj ugljičnog dioksida i kisika u njemu. Ako je plamen u ložištu kotla izdužen i tamnožute boje, to ukazuje na nedostatak zraka, a ako plamen postane kratak i blještavo bijele boje, onda to ukazuje na višak zraka.
Postoje dva načina reguliranja rada kotlovske jedinice promjenom toplinske snage svih plamenika ugrađenih u kotlu ili gašenjem dijela njih. Način regulacije ovisi o lokalnim uvjetima i mora biti naveden u proizvodnim uputama. Promjena toplinske snage plamenika dopuštena je ako ne prelazi granice stabilnog rada. Odstupanje toplinske snage izvan granica stabilnog rada može dovesti do odvajanja plamena ili flashovera.
Rad pojedinih plamenika treba podešavati u dva koraka, polako i postupno mijenjajući protok zraka i plina.
Kod smanjenja toplinske snage najprije smanjite dovod zraka, pa gas; pri povećanju toplinske snage prvo povećati dovod plina, a zatim zrak.
U tom slučaju potrebno je regulirati podtlak u ložištu promjenom položaja vrata kotla ili vodećih lopatica ispred dimnjaka.
Ako je potrebno povećati toplinsku snagu plamenika, prvo povećati vakuum u peći; kada se toplinska snaga smanji, prvo reguliraju rad plamenika, a zatim smanjuju vakuum u peći.
Metode izgaranja plina.
Ovisno o načinu obrazovanja PTV metode izgaranja mogu se podijeliti na difuzijski, mješoviti i kinetički.
Na difuzija Kod ove metode plin ulazi u frontu izgaranja pod tlakom, a zrak iz okolnog prostora uslijed molekularne ili turbulentne difuzije, stvaranje smjese događa se istovremeno s procesom izgaranja, stoga je brzina procesa izgaranja određena brzinom stvaranja smjese.
Proces izgaranja počinje nakon stvaranja kontakta između plina i zraka i stvaranja tople vode potrebnog sastava. U tom slučaju zrak difundira u struju plina, a plin difundira iz struje plina u zrak. Tako se u blizini struje plina stvara opskrba toplom vodom, uslijed čijeg izgaranja nastaje primarna zona izgaranja plina (2) . U zoni se događa izgaranje glavnog dijela plina (Z), u zoni (4) produkti izgaranja se kreću.
Ovaj način izgaranja uglavnom se koristi u svakodnevnom životu (pećnice, plinski štednjaci itd.)
Kod metode izgaranja miješanog plina, plamenik osigurava prethodno miješanje plina samo s dijelom zraka potrebnog za potpuno izgaranje plina. Ostatak zraka dolazi iz okoline izravno u baklju.
U ovom slučaju, samo dio plina pomiješan sa primarni zrak (50%-60%), a preostali dio plina razrijeđen produktima izgaranja izgara nakon dodatka kisika iz sekundarnog zraka.
Zrak koji okružuje plamen plamenika naziva se sekundarni .
S kinetičkom metodom izgaranja plina, topla voda, potpuno pripremljena unutar plamenika, dovodi se do mjesta izgaranja.
Klasifikacija plinskih plamenika .
Plinski plamenik je uređaj koji osigurava stabilno izgaranje plinovitog goriva i regulira proces izgaranja.
Glavne funkcije plinskih plamenika:
Dovod plina i zraka na frontu izgaranja;
Miješanje;
Stabilizacija prednje strane paljenja;
Osiguravanje potrebnog intenziteta procesa izgaranja plina.
Prema načinu izgaranja plina svi plamenici se mogu podijeliti u tri skupine:
Difuzija - bez prethodnog miješanja plina sa zrakom;
Difuzijsko-kinetički - s nepotpunim preliminarnim miješanjem plina sa zrakom;
Kinetičko - s potpunim preliminarnim miješanjem plina sa zrakom.
Prema načinu dovoda zraka plamenici se dijele na:
Blowless - u kojem zrak ulazi u ložište zbog vakuuma u njemu.
Injekcija – kod koje se usisava zrak zahvaljujući energiji plinskog mlaza.
Puhanje - u kojem se zrak dovodi do plamenika ili ložišta pomoću ventilatora.
Prema tlaku plina na kojem plamenici rade:
- niski tlak do 0,05 kgf / cm 2;
- prosječni tlak preko 0,05 do 3 kgf / cm 2;
- visoki tlak preko 3 kgf/cm 2.
Opći zahtjevi za sve plamenike:
Osiguravanje potpunog izgaranja plina;
Stabilnost pri promjeni toplinske snage;
Pouzdanost tijekom rada;
Kompaktnost;
Lakoća održavanja.
Izgaranje je kemijska reakcija koja se odvija brzo tijekom vremena, spajajući zapaljive komponente goriva s kisikom u zraku, praćena intenzivnim oslobađanjem topline, svjetlosti i produkata izgaranja.
Za metan, reakcija izgaranja sa zrakom:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2 O + Qn
C3 H8 + 5O2 = 3CO2 + 3H2 O + Qn
Za LPG:
C4 H10 + 6,5 O2 = 4CO2 + 5H2 O + Qn
Produkti potpunog izgaranja plinova su vodena para (H2 O), ugljični dioksid (CO2 ) ili ugljikov dioksid.
Kada su plinovi potpuno izgorjeli, boja plamena je obično plavkastoljubičasta.
Pretpostavlja se da je volumetrijski sastav suhog zraka:O2 ≈ 21%, N2 ≈ 79%, iz ovoga slijedi da
1 m3 kisika nalazi se u 4,76 m3 (≈ 5 m3) zraka.
Zaključak: za spaljivanje
- Za 1 m3 metana potrebno je 2 m3 kisika ili oko 10 m3 zraka,
- 1m3 propana - 5m3 kisika ili oko 25m3 zraka,
- 1m3 butana - 6,5m3 kisika ili oko 32,5m3 zraka,
- 1m3 LPG ~ 6m3 kisika ili oko 30m3 zraka.
U praksi, kada se plin sagorijeva, vodena para se u pravilu ne kondenzira, već se uklanja zajedno s ostalim produktima izgaranja. Stoga se tehnički izračuni temelje na najnižoj kalorijskoj vrijednosti Qn.
Uvjeti potrebni za izgaranje:
1. dostupnost goriva (plin);
2. prisutnost oksidacijskog sredstva (kisik iz zraka);
3. prisutnost izvora temperature paljenja.
Nepotpuno izgaranje plinova.
Razlog nepotpunog izgaranja plina je nedostatak zraka.
Produkti nepotpunog izgaranja plinova su ugljikov monoksid ili ugljikov monoksid (CO), neizgoreni zapaljivi ugljikovodici (Cn Hm) i atomski ugljik ili čađa.
Za prirodni plinCH4 + 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. Stvaranje čađe daje plamenu žutu boju.
Nepotpuno izgaranje plina opasno je za ljudsko zdravlje (s 1% CO u zraku čovjeku je dovoljno 2-3 udisaja da izazove smrtonosno trovanje).
Nepotpuno izgaranje je neekonomično (čađa ometa proces prijenosa topline; kod nepotpunog izgaranja plina ne dobivamo toplinu za koju sagorijevamo plin).
Da biste kontrolirali potpunost izgaranja, obratite pozornost na boju plamena, koja bi s potpunim izgaranjem trebala biti plava, a s nepotpunim izgaranjem - žućkasto-slamkasta. Najnapredniji način kontrole potpunosti izgaranja je analiza produkata izgaranja pomoću analizatora plina.
Metode izgaranja plina.
Pojam primarnog i sekundarnog zraka.
Postoje 3 načina sagorijevanja plina:
1) difuzija,
2) kinetički,
3) mješoviti.
Difuzijska metoda ili metoda bez prethodnog miješanja plina sa zrakom.
Samo plin teče iz plamenika u zonu izgaranja. Zrak potreban za izgaranje miješa se s plinom u zoni izgaranja. Taj se zrak naziva sekundarnim.
Plamen je izdužen i žut.
a= 1,3÷1,5t≈ (900÷1000) o C
Kinetička metoda - metoda s potpunim prethodnim miješanjem plina sa zrakom.
Plin se dovodi do plamenika, a zrak se dovodi pomoću uređaja za puhanje. Zrak potreban za izgaranje i koji se dovodi u plamenik za prethodno miješanje s plinom naziva se primarni zrak.
Plamen je kratak, zelenkasto-plavkaste boje.
a= 1,01÷1,05t≈ 1400o C
Mješovita metoda - metoda s djelomičnim prethodnim miješanjem plina sa zrakom.
Plin ubrizgava primarni zrak u plamenik. Iz plamenika u zonu izgaranja ulazi mješavina plina i zraka s nedovoljnom količinom zraka za potpuno izgaranje. Ostatak zraka je sekundaran.
Plamen je srednje veličine, zelenkastoplave boje.
a=1,1 ¸ 1,2 t≈1200o C
Omjer viška zrakaa= Litd./L teorija - ovo je omjer količine zraka potrebne za izgaranje u praksi i teoretski izračunate količine zraka potrebne za izgaranje.
Uvijek bi trebao bitia>1, inače će doći do podgorjevanja.
Lpr.=a∙ L teorijski, tj. koeficijent viška zraka pokazuje koliko je puta količina zraka potrebna za izgaranje u praksi veća od količine zraka potrebne za izgaranje izračunate teoretski.