Gás ardente. Condições necessárias para a combustão do gás. Produtos da combustão completa e incompleta de gás combustível. A quantidade de ar necessária para a combustão completa de um gás. Relação de excesso de ar e seu efeito na eficiência de combustão de gás

Gás ardente. Condições necessárias para a combustão do gás. Produtos da combustão completa e incompleta de gás combustível. A quantidade de ar necessária para a combustão completa de um gás. Relação de excesso de ar e seu efeito na eficiência de combustão de gás
15.03.2020

A combustão de um gás é uma reação da combinação de componentes de gás combustível com oxigênio no ar, acompanhada pela liberação de calor. O processo de combustão depende da composição química do combustível. O principal componente do gás natural é o metano, mas o etano, o propano e o butano também são combustíveis, contidos em pequenas quantidades.

O gás natural produzido a partir de depósitos da Sibéria Ocidental quase completamente (até 99%) consiste em metano CH4. O ar consiste em oxigênio (21%) e nitrogênio e uma pequena quantidade de outros gases não combustíveis (79%). Simplificada, a reação de combustão completa do metano é a seguinte:

CH4 + 2O2 + 7,52 N2 = CO2 + 2H20 + 7,52 N2

Como resultado da reação de combustão durante a combustão completa, o dióxido de carbono CO2 é formado e o vapor de água H2O é uma substância que não tem efeito prejudicial ao meio ambiente e aos seres humanos. O nitrogênio N não participa da reação. Para combustão completa de 1 m³ de metano, teoricamente são necessários 9,52 m³ de ar. Para fins práticos, considera-se que para a combustão completa de 1 m³ de gás natural são necessários pelo menos 10 m³ de ar. No entanto, se apenas a quantidade teoricamente necessária de ar for fornecida, é impossível alcançar a combustão completa do combustível: é difícil misturar o gás com o ar de tal forma que o número necessário de moléculas de oxigênio seja fornecido a cada um dos suas moléculas. Na prática, mais ar é fornecido à combustão do que teoricamente necessário. A quantidade de ar em excesso é determinada pelo coeficiente de ar em excesso a, que mostra a relação entre a quantidade de ar realmente consumida para combustão e a quantidade teoricamente necessária:

α = V fato./V teor.

onde V é a quantidade de ar efetivamente utilizada para combustão, m³;
V é a quantidade de ar teoricamente necessária, m³.

O coeficiente de excesso de ar é o indicador mais importante que caracteriza a qualidade da combustão do gás pelo queimador. Quanto menor a, menos calor será levado pelos gases de exaustão, maior será a eficiência do equipamento que usa gás. Mas queimar o gás com excesso de ar insuficiente resulta em falta de ar, o que pode causar combustão incompleta. Para queimadores modernos com pré-mistura completa de gás com ar, o coeficiente de excesso de ar fica na faixa de 1,05 - 1,1 ", ou seja, o ar é consumido para combustão em 5 - 10% a mais do que o teoricamente necessário.

Com a combustão incompleta, os produtos da combustão contêm uma quantidade significativa de monóxido de carbono CO, bem como carbono não queimado na forma de fuligem. Se o queimador funcionar muito mal, os produtos da combustão podem conter hidrogênio e metano não queimado. O monóxido de carbono CO (monóxido de carbono) polui o ar na sala (ao usar equipamentos sem esgotar os produtos de combustão na atmosfera - fogões a gás, colunas de baixa potência térmica) e tem um efeito tóxico. A fuligem contamina as superfícies de troca de calor, reduz drasticamente a transferência de calor e reduz a eficiência dos equipamentos domésticos que usam gás. Além disso, ao usar fogões a gás, os pratos ficam contaminados com fuligem, o que exige um esforço considerável para remover. Nos aquecedores de água, a fuligem polui o trocador de calor, em casos “negligenciados”, quase até a cessação completa da transferência de calor dos produtos de combustão: a coluna queima e a água aquece vários graus.

A combustão incompleta ocorre:

  • com suprimento insuficiente de ar para combustão;
  • com má mistura de gás e ar;
  • com resfriamento excessivo da chama antes da conclusão da reação de combustão.

A qualidade da combustão do gás pode ser controlada pela cor da chama. A combustão de gás de baixa qualidade é caracterizada por uma chama amarela esfumaçada. Quando o gás está completamente queimado, a chama é uma tocha curta de cor violeta-azulada com alta temperatura. Para controlar o funcionamento dos queimadores industriais, são utilizados dispositivos especiais que analisam a composição dos gases de combustão e a temperatura dos produtos de combustão. Atualmente, ao ajustar certos tipos de equipamentos domésticos que usam gás, também é possível regular o processo de combustão por temperatura e análise de gases de combustão.

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Alexander Pavlovitch Konstantinov

Inspetor-Chefe para Controle de Segurança de Instalações Nucleares e Radiológicas Perigosas. Candidato de Ciências Técnicas, Professor Associado, Professor da Academia Russa de Ciências Naturais.

Uma cozinha com fogão a gás costuma ser a principal fonte de poluição do ar em um apartamento inteiro. E, o que é muito importante, isso se aplica à maioria dos habitantes da Rússia. De fato, na Rússia, 90% dos residentes urbanos e mais de 80% dos rurais usam fogões a gás Khata, Z.I. A saúde humana na situação ecológica moderna. - M. : FAIR-PRESS, 2001. - 208 p..

Nos últimos anos, houve publicações de pesquisadores sérios sobre o alto perigo dos fogões a gás para a saúde. Os médicos sabem que em casas onde estão instalados fogões a gás, os moradores adoecem com mais frequência e por mais tempo do que em casas com fogões elétricos. E estamos falando de muitas doenças diferentes, e não apenas de doenças do trato respiratório. A diminuição do nível de saúde é especialmente perceptível em mulheres, crianças, bem como em idosos e pessoas com doenças crônicas que passam mais tempo em casa.

O professor V. Blagov conscientemente chamou o uso de fogões a gás de "guerra química em larga escala contra seu próprio povo".

Por que o uso de gás doméstico é prejudicial à saúde

Vamos tentar responder a esta pergunta. Existem vários fatores que juntos tornam o uso de fogões a gás perigosos para a saúde.

O primeiro grupo de fatores

Esse conjunto de fatores se deve à própria química do processo de combustão do gás natural. Mesmo que o gás doméstico queimasse completamente em água e dióxido de carbono, isso levaria a uma deterioração na composição do ar no apartamento, especialmente na cozinha. Afinal, ao mesmo tempo, o oxigênio é queimado do ar, enquanto a concentração de dióxido de carbono aumenta. Mas este não é o principal problema. No final, a mesma coisa acontece com o ar que uma pessoa respira.

É muito pior que na maioria dos casos a combustão do gás não ocorra completamente, não 100%. Devido à combustão incompleta do gás natural, são formados muito mais produtos tóxicos. Por exemplo, monóxido de carbono (monóxido de carbono), cuja concentração pode ser muitas vezes, 20 a 25 vezes maior que a norma permitida. Mas isso leva a dores de cabeça, alergias, doenças, imunidade enfraquecida. Yakovleva, M. A. Temos gás em nosso apartamento. - Revista ambiental empresarial. - 2004. - Nº 1(4). - S. 55..

Além do monóxido de carbono, dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio, formaldeído e benzpireno, um forte agente cancerígeno, são liberados no ar. Nas cidades, o benzpireno entra no ar atmosférico a partir de emissões de empresas metalúrgicas, usinas termelétricas (especialmente a carvão) e carros (especialmente antigos). Mas a concentração de benzpireno, mesmo em ar atmosférico poluído, não pode ser comparada com sua concentração em um apartamento. A figura mostra quanto mais benzpireno recebemos enquanto estamos na cozinha.


A ingestão de benzpireno no corpo humano, mcg / dia

Vamos comparar as duas primeiras colunas. Na cozinha, recebemos 13,5 vezes mais substâncias nocivas do que na rua! Para maior clareza, vamos estimar a ingestão de benzpireno em nosso corpo não em microgramas, mas em um equivalente mais compreensível - o número de cigarros fumados diariamente. Então, se um fumante fuma um maço (20 cigarros) por dia, na cozinha uma pessoa recebe o equivalente a dois a cinco cigarros por dia. Ou seja, a anfitriã, que tem fogão a gás, parece “fumar” um pouco.

O segundo grupo de fatores

Este grupo está relacionado com as condições de funcionamento dos fogões a gás. Qualquer motorista sabe que é impossível estar na garagem ao mesmo tempo que o carro com o motor ligado. Mas na cozinha temos um caso assim: a combustão de combustíveis de hidrocarbonetos em ambientes fechados! Não temos o dispositivo que todo carro tem - um tubo de escape. De acordo com todas as regras de higiene, cada fogão a gás deve ser equipado com um guarda-chuva de ventilação de exaustão.

As coisas são especialmente ruins se tivermos uma pequena cozinha em um pequeno apartamento. Uma área escassa, pé direito mínimo, má ventilação e um fogão a gás funcionando o dia todo. Mas com tetos baixos, os produtos de combustão de gás se acumulam na camada superior de ar com até 70 a 80 centímetros de espessura. Boyko, A.F. Saúde 5+. - M. : Rossiyskaya Gazeta, 2002. - 365 p..

Muitas vezes, o trabalho de uma dona de casa em um fogão a gás é comparado a condições de trabalho prejudiciais no local de trabalho. Isso não é inteiramente correto. Os cálculos mostram que, se a cozinha é pequena e não há boa ventilação, estamos lidando com condições de trabalho particularmente prejudiciais. Tipo de metalúrgico que serve baterias de coque.

Como reduzir os danos de um fogão a gás

Como podemos ser, se tudo é tão ruim? Talvez valha a pena se livrar do fogão a gás e instalar um elétrico ou de indução? Bem, se houver essa oportunidade. E se não? Existem algumas regras simples para isso. Basta observá-los e você pode reduzir os danos à saúde de um fogão a gás dezenas de vezes. Listamos essas regras (a maioria delas são as recomendações do professor Yu. D. Gubernsky) Ilnitsky A. Cheira a gás. - Seja saudável!. - 2001. - No. 5. - S. 68-70..

  1. É necessário instalar um exaustor com filtro de ar acima do fogão. Esta é a abordagem mais eficaz. Mas mesmo que por algum motivo você não possa fazer isso, as sete regras restantes no total também reduzirão significativamente a poluição do ar.
  2. Monitorar a integridade da combustão do gás. Se de repente a cor do gás não for o que deveria ser de acordo com as instruções, chame imediatamente os trabalhadores do gás para regular o queimador quebrado.
  3. Não encha o fogão com pratos extras. Os utensílios de cozinha devem ser colocados apenas nos queimadores em funcionamento. Neste caso, será garantido o livre acesso de ar aos queimadores e uma combustão mais completa do gás.
  4. É melhor usar no máximo dois queimadores ou um forno e um queimador ao mesmo tempo. Mesmo que seu fogão tenha quatro bocas, é melhor acender no máximo duas ao mesmo tempo.
  5. O tempo máximo de operação contínua do fogão a gás é de duas horas. Depois disso, você precisa fazer uma pausa e ventilar completamente a cozinha.
  6. Durante o funcionamento do fogão a gás, as portas da cozinha devem estar fechadas e a janela aberta. Isso garantirá que os produtos da combustão sejam removidos pela rua e não pelas salas de estar.
  7. Após o término do fogão a gás, é aconselhável ventilar não apenas a cozinha, mas todo o apartamento. A ventilação cruzada é desejável.
  8. Nunca use um fogão a gás para aquecer ou secar roupa. Você não faria um incêndio no meio da cozinha para esse propósito, não é?

A combustão é uma reação química que ocorre rapidamente no tempo, combinando componentes combustíveis do combustível com o oxigênio do ar, acompanhada de uma intensa liberação de calor, luz e produtos da combustão.

Para o metano, a reação de combustão com o ar é:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Qn

C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 3H2O + Qn

Por GLP:

C4 H10 + 6,5O2 = 4CO2 + 5H2O + Qn

Os produtos da combustão completa dos gases são o vapor de água (H2 O), dióxido de carbono (CO2 ) ou dióxido de carbono.

Com a combustão completa de gases, a cor da chama, como regra, é violeta-azulada.

A composição volumétrica do ar seco é tomada:O2 ≈ 21%, N2 ≈ 79%, daí segue que

1m3 de oxigênio está contido em 4,76m3 (≈ 5 m3) de ar.

Conclusão: para queimar

- 1m3 de metano requer 2m3 de oxigênio ou cerca de 10m3 de ar,

- 1m3 de propano - 5m3 de oxigênio ou cerca de 25m3 de ar,

- 1 m3 de butano - 6,5 m3 de oxigênio ou cerca de 32,5 m3 de ar,

- 1m3 GLP ~ 6m3 oxigênio ou cerca de 30m3 ar.

Na prática, quando o gás é queimado, o vapor de água, via de regra, não condensa, mas é removido junto com outros produtos de combustão. Portanto, os cálculos técnicos são baseados no menor poder calorífico Qn.

Condições necessárias para a combustão:

1. presença de combustível (gás);

2. a presença de um agente oxidante (oxigênio do ar);

3. a presença de uma fonte de temperatura de ignição.

Combustão incompleta de gases.

A causa da combustão incompleta do gás é o ar insuficiente.

Os produtos da combustão incompleta de gases são monóxido de carbono ou monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos combustíveis não queimados (Cn Hm) e carbono atômico ou fuligem.

Para gás naturalCH4 + O2 → CO2 + H2 O + CO+ CH4 + C

Por GLPCn Hm + O2 → CO2 + H2O + CO + Cn Hm + C

O mais perigoso é o aparecimento de monóxido de carbono, que tem um efeito tóxico no corpo humano. A formação de fuligem confere à chama uma cor amarela.

A combustão incompleta de gás é perigosa para a saúde humana (com um teor de 1% de CO2 no ar, 2-3 respirações para uma pessoa são suficientes para envenenar com um resultado fatal).

A combustão incompleta não é econômica (a fuligem interfere no processo de transferência de calor; com a combustão incompleta do gás, recebemos menos calor pelo qual queimamos o gás).

Para controlar a completude da combustão, preste atenção à cor da chama, que deve ser azul durante a combustão completa e amarelo-palha se a combustão incompleta. A maneira mais perfeita de controlar a completude da combustão é a análise dos produtos de combustão usando analisadores de gás.

Métodos de combustão de gás.

O conceito de ar primário e secundário.

Existem 3 maneiras de queimar gás:

1) difusão,

2) cinética,

3) misturado.

Método de difusão ou método sem mistura preliminar de gás com ar.

Apenas o gás entra na zona de combustão do queimador. O ar necessário para a combustão é misturado com o gás na zona de combustão. Este ar é chamado de secundário.

A chama é alongada, amarela.

uma= 1,3÷1,5t≈ (900÷1000) о С

Método cinético - um método com pré-mistura completa de gás com ar.

O gás é fornecido ao queimador e o ar é fornecido por um dispositivo soprador. O ar necessário para a combustão e que é fornecido ao queimador para pré-mistura com o gás é chamado de primário.

A chama é curta, de cor azul-esverdeada.

uma= 1,01÷1,05t≈ 1400о С

Método misto - um método com mistura preliminar parcial de gás com ar.

O gás injeta ar primário no queimador. Uma mistura gás-ar com uma quantidade insuficiente de ar para a combustão completa entra na zona de combustão do queimador. O resto do ar é secundário.

A chama é de tamanho médio, de cor azul-esverdeada.

uma=1,1 ¸ 1,2 t≈1200о С

Relação de excesso de aruma= euetc./eu teórico. é a razão entre a quantidade de ar necessária para a combustão na prática e a quantidade de ar necessária para a combustão e calculada teoricamente.

Deve ser sempreuma>1, caso contrário haverá subqueima.

eupr.=uma∙ eu teor., ou seja o coeficiente de excesso de ar mostra quantas vezes a quantidade de ar necessária para a combustão na prática é maior do que a quantidade de ar necessária para a combustão e calculada teoricamente.

Unidades de medida de componentes gasosos de produtos de combustão →

Conteúdo da seção

Ao queimar combustíveis orgânicos em fornos de caldeira, vários produtos de combustão são formados, como óxidos de carbono CO x \u003d CO + CO 2, vapor de água H 2 O, óxidos de enxofre SO x \u003d SO 2 + SO 3, óxidos de nitrogênio NO x \ u003d NO + NO 2 , hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), fluoretos, compostos de vanádio V 2 O 5 , material particulado, etc. (ver Tabela 7.1.1). No caso de combustão incompleta de combustível em fornos, os gases de exaustão também podem conter hidrocarbonetos CH4, C2H4, etc. Todos os produtos de combustão incompleta são prejudiciais, mas sua formação pode ser minimizada com a moderna tecnologia de combustão de combustível [1].

Tabela 7.1.1. Emissões específicas da queima de combustíveis orgânicos em caldeiras de força [3]

Símbolos: А р, S ​​p – teor de cinzas e enxofre por massa útil de combustível, respectivamente, %.

O critério para a avaliação sanitária do ambiente é a concentração máxima admissível (MAC) de uma substância nociva no ar atmosférico ao nível do solo. MPC deve ser entendido como tal concentração de várias substâncias e compostos químicos, que, com exposição diária por muito tempo ao corpo humano, não causa alterações patológicas ou doenças.

As concentrações máximas permitidas (MPC) de substâncias nocivas no ar atmosférico de áreas povoadas são apresentadas na Tabela. 7.1.2 [4]. A concentração máxima única de substâncias nocivas é determinada por amostras colhidas em 20 minutos, a média diária - por dia.

Tabela 7.1.2. Concentrações máximas permitidas de substâncias nocivas no ar atmosférico de áreas povoadas

Poluente Concentração máxima permitida, mg / m 3
Máximo uma vez Média diária
Poeira não tóxica 0,5 0,15
dióxido de enxofre 0,5 0,05
monóxido de carbono 3,0 1,0
monóxido de carbono 3,0 1,0
dióxido de nitrogênio 0,085 0,04
Óxido de nitrogênio 0,6 0,06
Fuligem (fuligem) 0,15 0,05
sulfato de hidrogênio 0,008 0,008
Benz(a)pireno - 0,1 μg / 100 m 3
pentóxido de vanádio - 0,002
Compostos de flúor (para flúor) 0,02 0,005
Cloro 0,1 0,03

Os cálculos são realizados para cada substância nociva separadamente, para que a concentração de cada uma delas não exceda os valores indicados na Tabela. 7.1.2. Para as caldeiras, essas condições são reforçadas pela introdução de requisitos adicionais sobre a necessidade de somar os efeitos dos óxidos de enxofre e nitrogênio, o que é determinado pela expressão

Ao mesmo tempo, devido a deficiências de ar locais ou condições térmicas e aerodinâmicas desfavoráveis, são formados produtos de combustão incompleta nos fornos e câmaras de combustão, consistindo principalmente de monóxido de carbono CO (monóxido de carbono), hidrogênio H 2 e vários hidrocarbonetos, que caracterizam o calor perdas na unidade da caldeira por incompletude química da combustão (subcombustão química).

Além disso, durante o processo de combustão, são obtidos vários compostos químicos, que são formados como resultado da oxidação de vários componentes do combustível e nitrogênio no ar N 2. A parte mais significativa deles são os óxidos de nitrogênio NO x e enxofre SO x .

Os óxidos de nitrogênio são formados devido à oxidação do nitrogênio molecular no ar e do nitrogênio contido no combustível. Estudos experimentais mostraram que a maior parte do NO x formado nos fornos das caldeiras, ou seja, 96÷100%, recai sobre o monóxido de nitrogênio (óxido) NO. O dióxido de nitrogênio NO 2 e o hemióxido N 2 O são formados em quantidades muito menores, e sua participação é aproximadamente: para NO 2 - até 4%, e para N 2 O - centésimos de um por cento da emissão total de NO x. Sob condições típicas de queima de combustível em caldeiras, as concentrações de dióxido de nitrogênio NO 2 são, via de regra, insignificantes em comparação com o teor de NO e geralmente variam de 0 a 7 ppm até 20÷30 ppm. Ao mesmo tempo, a mistura rápida de regiões quentes e frias em uma chama turbulenta pode levar a concentrações relativamente grandes de dióxido de nitrogênio nas zonas frias do fluxo. Além disso, a emissão parcial de NO 2 ocorre na parte superior do forno e na chaminé horizontal (no T> 900÷1000 K) e sob certas condições também podem atingir tamanhos perceptíveis.

O hemóxido de nitrogênio N 2 O, formado durante a combustão de combustíveis, é, aparentemente, um intermediário de vida curta. O N 2 O está praticamente ausente nos produtos de combustão atrás das caldeiras.

O enxofre contido no combustível é uma fonte de formação de óxidos de enxofre SO x: anidridos sulfurosos SO 2 (dióxido de enxofre) e SO 3 sulfúrico (trióxido de enxofre). A emissão de massa total de SO x depende apenas do teor de enxofre no combustível S p , e sua concentração nos gases de combustão também depende do coeficiente de fluxo de ar α. Como regra, a participação de SO 2 é de 97 a 99% e a participação de SO 3 é de 1 a 3% da produção total de SO x . O teor real de SO 2 nos gases que saem das caldeiras varia de 0,08 a 0,6%, e a concentração de SO 3 - de 0,0001 a 0,008%.

Entre os componentes nocivos dos gases de combustão, um grande grupo de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) ocupa um lugar especial. Muitos PAHs possuem alta atividade carcinogênica e (ou) mutagênica, ativam o smog fotoquímico nas cidades, o que exige um rígido controle e limitação de suas emissões. Ao mesmo tempo, alguns PAHs, como fenantreno, fluoranteno, pireno e vários outros, são quase fisiologicamente inertes e não são cancerígenos.

Os PAHs são formados como resultado da combustão incompleta de qualquer combustível de hidrocarboneto. Este último ocorre devido à inibição das reações de oxidação dos hidrocarbonetos combustíveis pelas paredes frias dos dispositivos de combustão, podendo também ser causado por uma mistura insatisfatória de combustível e ar. Isso leva à formação nos fornos (câmaras de combustão) de zonas oxidantes locais com baixa temperatura ou zonas com excesso de combustível.

Devido ao grande número de diferentes PAHs nos gases de combustão e à dificuldade de medir suas concentrações, é costume estimar o nível de contaminação cancerígena dos produtos de combustão e do ar atmosférico pela concentração do carcinógeno mais forte e estável, o benzo(a) pireno (B(a)P) C 20 H 12 .

Devido à alta toxicidade, menção especial deve ser feita para produtos de combustão de óleo combustível como óxidos de vanádio. O vanádio está contido na parte mineral do óleo combustível e, quando queimado, forma os óxidos de vanádio VO, VO 2 . No entanto, durante a formação de depósitos em superfícies convectivas, os óxidos de vanádio estão presentes principalmente na forma de V 2 O 5 . O pentóxido de vanádio V 2 O 5 é a forma mais tóxica dos óxidos de vanádio, portanto suas emissões são contabilizadas em termos de V 2 O 5 .

Tabela 7.1.3. Concentração aproximada de substâncias nocivas em produtos de combustão durante queima de combustíveis orgânicos em caldeiras de força

Emissões = Concentração, mg/m3
Gás natural óleo combustível Carvão
Óxidos de nitrogênio NO x (em termos de NO 2) 200÷ 1200 300÷ 1000 350 ÷1500
Dióxido de enxofre SO 2 - 2000÷6000 1000÷5000
Anidrido sulfúrico SO 3 - 4÷250 2 ÷100
Monóxido de carbono CO 10÷125 10÷150 15÷150
Benz (a) pireno C 20 H 12 (0,1÷1, 0) 10 -3 (0,2÷4,0) 10 -3 (0,3÷14) 10 -3
Particulas solidas - <100 150÷300

Durante a combustão de óleo combustível e combustíveis sólidos, as emissões também contêm material particulado, consistindo de cinzas volantes, partículas de fuligem, PAHs e combustível não queimado como resultado da subqueima mecânica.

As faixas de concentração de substâncias nocivas nos gases de combustão durante a combustão de vários tipos de combustíveis são fornecidas na Tabela. 7.1.3.



Composição e propriedades do gás natural. Gás natural (gás natural combustível; GGP) - Uma mistura gasosa que consiste em metano e hidrocarbonetos mais pesados, nitrogênio, dióxido de carbono, vapor de água, compostos contendo enxofre, gases inertes . O metano é o principal componente do GGP. HGP geralmente também contém vestígios de outros componentes (Fig. 1).

1. Os componentes combustíveis incluem hidrocarbonetos:

a) metano (CH 4) - o principal componente do gás natural, até 98% em volume (outros componentes estão presentes em pequenas quantidades ou ausentes). Incolor, inodoro e insípido, não tóxico, explosivo, mais leve que o ar;

b) hidrocarbonetos pesados ​​(limitantes) [etano (C 2 H 6), propano (C h H 8), butano (C 4 H 10), etc.] - incolor, inodoro e insípido, não tóxico, explosivo, mais pesado que ar.

2. Componentes não combustíveis (lastro) :

a) nitrogênio (N 2) - um componente do ar, sem cor, cheiro e sabor; gás inerte, pois não interage com o oxigênio;

b) oxigênio (O 2) - parte integrante do ar; incolor, inodoro e insípido; agente oxidante.

c) dióxido de carbono (dióxido de carbono CO 2) - sem cor com sabor levemente azedo. Quando o conteúdo no ar é mais de 10% tóxico, mais pesado que o ar;

Ar . O ar atmosférico seco é uma mistura gasosa multicomponente que consiste em (vol.%): nitrogênio N 2 - 78%, oxigênio O 2 - 21%, gases inertes (argônio, neônio, criptônio, etc.) - 0,94% e dióxido de carbono - 0,03%.

Figura 2. Composição do ar.

O ar também contém vapor de água e impurezas aleatórias - amônia, dióxido de enxofre, poeira, microorganismos, etc. ( arroz. 2). Os gases que compõem o ar são distribuídos uniformemente nele e cada um deles mantém suas propriedades na mistura.

3. Componentes prejudiciais :

a) sulfeto de hidrogênio (H 2 S) - incolor, com cheiro de ovo podre, tóxico, queimado, mais pesado que o ar.

b) ácido cianídrico (hidrociânico) (HCN) - um líquido leve e incolor, em um gás tem um estado gasoso. Venenoso, causa corrosão do metal.

4. Impurezas mecânicas (o conteúdo depende das condições de transporte de gás):

a) resinas e poeira - quando misturados, podem formar bloqueios nos gasodutos;

b) água - congela a baixas temperaturas, formando tampões de gelo, o que leva ao congelamento dos dispositivos redutores.

GGPem caracterização toxicológica pertencem a substâncias da classe de perigo ΙV-th de acordo com GOST 12.1.007. São produtos gasosos, de baixa toxicidade e explosivos.

Densidade: densidade do ar atmosférico em condições normais - 1,29 kg/m 3, e metano - 0,72 kg/m 3 Portanto, o metano é mais leve que o ar.

Requisitos GOST 5542-2014 para indicadores GGP:

1) concentração em massa de sulfeto de hidrogênio- não mais de 0,02 g/m3;

2) concentração em massa de enxofre de mercaptano- não mais de 0,036 g/m3;

3) fração molar de oxigênio- não mais que 0,050%;

4) teor admissível de impurezas mecânicas- não mais que 0,001 g/m 3;

5) fração molar de dióxido de carbono no gás natural, não superior a 2,5%.

6) Valor calórico líquido GGP sob condições de combustão padrão de acordo com GOST 5542-14 - 7600 kcal / m 3 ;

8) intensidade de odor de gás para uso doméstico com uma fração de volume de 1% no ar - pelo menos 3 pontos, e para gás para uso industrial, esse indicador é definido em acordo com o consumidor.

Unidade de despesas de vendas GGP - 1 m 3 de gás a uma pressão de 760 mm Hg. Arte. e temperatura 20ºC;

Temperatura de ignição automática- a temperatura mais baixa da superfície aquecida, que, em determinadas condições, inflama substâncias combustíveis na forma de uma mistura de gás ou vapor-ar. Para o metano é 537 °C. Temperatura de combustão (temperatura máxima na zona de combustão): metano - 2043 °C.

Calor específico de combustão do metano: o mais baixo - Q H \u003d 8500 kcal / m 3, o mais alto - Qv - 9500 kcal / m 3. Para fins de comparação de tipos de combustível, o conceito combustível equivalente (c.f.) , em RF por unidade o poder calorífico de 1 kg de hulha foi tomado igual a 29,3 MJ ou 7000kcal/kg.

As condições para medir o fluxo de gás são:

· condições normais(n. no): condições físicas padrão com as quais as propriedades das substâncias são geralmente correlacionadas. As condições de referência são definidas pela IUPAC (União Internacional de Química Prática e Aplicada) da seguinte forma: Pressão atmosférica 101325 Pa = 760 mmHg rua..Temperatura do ar 273,15K= 0°C .Densidade do metano em Nós vamos.- 0,72 kg/m3,

· condições padrão(com. no) volume em mútuo ( comercial) acordos com consumidores - GOST 2939-63: temperatura 20°С, pressão 760 mm Hg. (101325 N/m), a umidade é zero. (De GOST 8.615-2013 condições normais são chamadas de "condições padrão"). Densidade do metano em s.u.- 0,717 kg/m3.

Taxa de propagação da chama (taxa de queima)- a velocidade da frente de chama em relação ao jato fresco de mistura combustível em uma determinada direção. Velocidade estimada de propagação da chama: propano - 0,83 m/s, butano - 0,82 m/s, metano - 0,67 m/s, hidrogênio - 4,83 m/s, depende sobre a composição, temperatura, pressão da mistura, a proporção de gás e ar na mistura, o diâmetro da frente de chama, a natureza do movimento da mistura (laminar ou turbulenta) e determina a estabilidade da combustão.

Para desvantagens (propriedades perigosas) GGP incluem: explosividade (inflamabilidade); queima intensa; rápida disseminação no espaço; a impossibilidade de determinar a localização; efeito sufocante, com falta de oxigênio para respirar .

Explosividade (inflamabilidade) . Distinguir:

a) limite inferior de inflamabilidade ( NPS) - a menor quantidade de gás no ar em que o gás inflama (metano - 4,4%) . Com menor teor de gás no ar, não haverá ignição por falta de gás; (Fig. 3)

b) limite superior de inflamabilidade ( ERW) - o maior teor de gás no ar no qual ocorre o processo de ignição ( metano - 17%) . Com um maior teor de gás no ar, a ignição não ocorrerá devido à falta de ar. (Fig. 3)

NO FNP NPS e ERW chamado limites de concentração inferior e superior de propagação da chama ( NKPRP e VKPRP) .

No aumento da pressão do gás a faixa entre os limites superior e inferior da pressão do gás diminui (Fig. 4).

Para explosão de gás (metano) Além do mais seu conteúdo no ar dentro da faixa inflamável precisava fonte externa de energia (faísca, chama, etc.) . Com uma explosão de gás em um volume fechado (sala, forno, tanque, etc.), mais destruição do que uma explosão ao ar livre (arroz. 5).

Concentrações máximas permitidas ( MPC) substâncias nocivas GGP no ar da área de trabalho são estabelecidas no GOST 12.1.005.

MPC máximo único no ar da área de trabalho (em termos de carbono) é 300 mg/m 3.

concentração perigosa GGP (fração volumétrica de gás no ar)é a concentração igual a Limite de gás inflamável 20% inferior.

Toxicidade - a capacidade de envenenar o corpo humano. Os gases de hidrocarbonetos não têm um forte efeito toxicológico no corpo humano, mas sua inalação causa tontura em uma pessoa e seu conteúdo significativo no ar inalado. Quando o oxigênio é reduzido a 16% ou menos pode levar a asfixia.

No queima de gás com falta de oxigênio, ou seja, com subcombustão, nos produtos de combustão é formado monóxido de carbono (CO), ou monóxido de carbono, que é um gás altamente tóxico.

Odorização de gás - adicionar uma substância de cheiro forte (odorante) ao gás para dar um odor GGP antes da entrega aos consumidores nas redes da cidade. No uso para odorização de etil mercaptano (C 2 H 5 SH - de acordo com o grau de impacto no corpo pertence à classe ΙΙ-th de perigo toxicológico de acordo com GOST 12.1.007-76 ), é adicionado 16 g por 1000 m 3 . A intensidade do cheiro de HGP odorizado com uma fração de volume de 1% no ar deve ser de pelo menos 3 pontos de acordo com GOST 22387.5.

O gás não odorizado pode ser fornecido a empresas industriais, porque a intensidade do cheiro de gás natural para empresas industriais que consomem gás dos principais gasodutos é definida de acordo com o consumidor.

Gases ardentes. A fornalha de uma caldeira (forno) na qual o combustível gasoso (líquido) é queimado em um flare corresponde ao conceito de “forno estacionário da câmara da caldeira”.

Combustão de gases de hidrocarbonetos - combinação química de componentes de gases combustíveis (carbono C e hidrogênio H) com oxigênio atmosférico O 2 (oxidação) com liberação de calor e luz: CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O .

Na combustão completa carbono é formado dióxido de carbono (CO2), mas água tipo - vapor de água (H 2 O) .

Em teoria para queimar 1 m 3 de metano, são necessários 2 m 3 de oxigênio, que estão contidos em 9,52 m 3 de ar (Fig. 6). Se um ar de combustão insuficiente , então para uma parte das moléculas de componentes combustíveis não haverá moléculas de oxigênio suficientes e nos produtos de combustão, além de dióxido de carbono (CO 2), nitrogênio (N 2) e vapor de água (H 2 O), produtos combustão incompleta de gás :

-monóxido de carbono (CO), que, se entrar nas instalações, pode causar envenenamento do pessoal operacional;

- fuligem (C) , que, sendo depositado nas superfícies de aquecimento prejudica a transferência de calor;

- metano e hidrogênio não queimados , que pode se acumular em fornos e chaminés, formando uma mistura explosiva. Quando falta ar, combustão incompleta do combustível ou, como se costuma dizer, o processo de combustão ocorre com subqueima. O esgotamento também pode ocorrer quando má mistura de gás com ar e baixa temperatura na zona de combustão.

Para a combustão completa do gás, é necessário: a presença de ar no local de combustão em o suficiente e boa mistura com gás; alta temperatura na zona de combustão.

Para garantir a combustão completa do gás, o ar é fornecido em quantidade maior do que o teoricamente necessário, ou seja, em excesso, embora nem todo o ar participe da combustão. Parte do calor será gasto no aquecimento desse excesso de ar e será liberado na atmosfera junto com o gás de combustão.

A completude da combustão é determinada visualmente (deve ser uma chama azulada com extremidades roxas) ou analisando a composição dos gases de combustão.

Teórico (estequiométrico) volume de ar de combustão é a quantidade de ar necessária para a combustão completa de uma unidade de volume ( 1 m 3 de gás seco ou massa de combustível, calculado a partir da composição química do combustível ).

Válido (real, obrigatório) O volume de ar de combustão é a quantidade de ar realmente usada para queimar uma unidade de volume ou massa de combustível.

Relação do ar de combustão α é a razão entre o volume real de ar para combustão e o volume teórico: α = Vf / Vt >1,

Onde: V f - volume real de ar fornecido, m 3 ;

Vt - volume teórico de ar, m 3.

Coeficiente shows em excesso quantas vezes o consumo real de ar para combustão de gás excede o valor teórico depende do projeto do queimador a gás e do forno: quanto mais perfeitos forem, o coeficiente α menor. Quando o coeficiente de excesso de ar para caldeiras é inferior a 1, leva à combustão incompleta do gás. Um aumento na relação de excesso de ar reduz a eficiência. fábrica de gás. Para vários fornos onde o metal é fundido, a fim de evitar a corrosão do oxigênio - α < 1 e após o forno, é instalada uma câmara de pós-combustão para componentes combustíveis não queimados.

Palhetas guia, válvulas de gaveta, amortecedores rotativos e acoplamentos eletromecânicos são usados ​​para controlar a tiragem.

Vantagens dos combustíveis gasosos em relação aos sólidos e líquidos– baixo custo, facilitando o trabalho do pessoal, baixa quantidade de impurezas nocivas nos produtos de combustão, melhores condições ambientais, sem necessidade de transporte rodoviário e ferroviário, boa mistura com o ar (menor que α), automação total, alta eficiência.

Métodos de combustão de gás. O ar de combustão pode ser:

1) primário, é alimentado no queimador, onde é misturado com gás (uma mistura de gás-ar é usada para combustão).

2) secundário, entra diretamente na zona de combustão.

Existem os seguintes métodos de combustão de gás:

1. Método de difusão- o gás e o ar para combustão são fornecidos separadamente e misturados na zona de combustão, ou seja, todo o ar é secundário. A chama é longa, é necessário um grande espaço no forno. (Fig. 7a).

2. Método cinético - todo o ar é misturado com gás dentro do queimador, ou seja, todo o ar é primário. A chama é curta, é necessário um pequeno espaço de combustão (Fig. 7c).

3. método misto - parte do ar é fornecido no interior do queimador, onde é misturado com o gás (este é o ar primário), e parte do ar é fornecido à zona de combustão (secundária). A chama é mais curta do que com o método de difusão (Fig. 7b).

Remoção de produtos de combustão. A rarefação na fornalha e a remoção dos produtos da combustão são produzidas pela força de tração que supera a resistência do caminho da fumaça e surge devido à diferença de pressão entre colunas de ar frio externo de igual altura e gás de combustão quente mais leve. Nesse caso, os gases de combustão se movem do forno para o tubo e o ar frio entra no forno em seu lugar (Fig. 8).

A força de tração depende de: temperatura do ar e dos gases de combustão, altura, diâmetro e espessura da parede da chaminé, pressão barométrica (atmosférica), estado dos dutos de gás (chaminés), sucção do ar, rarefação no forno .

Natural força de calado - criada pela altura da chaminé, e artificial, que é um exaustor de fumaça com tiragem natural insuficiente. A força de tração é regulada por portões, palhetas guias de exaustores de fumaça e outros dispositivos.

Relação de excesso de ar (α ) depende do projeto do queimador e forno a gás: quanto mais perfeitos, menor o coeficiente e mostra: quantas vezes o consumo real de ar para combustão de gás excede o teórico.

Sobrealimentação - remoção de produtos de combustão de combustível devido à operação de sopradores .Ao trabalhar “sob sobrealimentação”, é necessária uma câmara de combustão forte e densa (fornalha) que possa suportar o excesso de pressão criado pelo ventilador.

Queimadores a gás.Queimadores a gás- fornecer a quantidade necessária de gás e ar, sua mistura e regulação do processo de combustão, e equipado com um túnel, dispositivo de distribuição de ar, etc., é chamado de dispositivo queimador de gás.

requisitos do queimador:

1) os queimadores devem cumprir os requisitos dos regulamentos técnicos relevantes (ter um certificado ou declaração de conformidade) ou passar por um exame de segurança industrial;

2) garantir a completude da combustão do gás em todos os modos de operação com um excesso mínimo de ar (exceto alguns queimadores de fornos a gás) e uma emissão mínima de substâncias nocivas;

3) ser capaz de usar controle automático e segurança, bem como medir os parâmetros de gás e ar na frente do queimador;

4) deve ter um design simples, ser acessível para reparo e revisão;

5) trabalhar de forma constante dentro do regulamento de trabalho, se necessário, possuir estabilizadores para evitar a separação e retorno de chama da chama;

Parâmetros de queimadores a gás(Fig. 9). De acordo com GOST 17356-89 (Queimadores a gás, combustível líquido e combinado. Termos e definições. Rev. N 1) :Limite de estabilidade do queimador , em qual ainda não surgiu extinção, ruptura, desapego, explosão de chama e vibrações inaceitáveis.

Observação. Existir alto e baixo limites da sustentabilidade.

1) Potência de calor do queimador N g. - a quantidade de calor gerada como resultado da combustão do combustível fornecido ao queimador por unidade de tempo, N g \u003d V. Q kcal/h, onde V é o consumo horário de gás, m 3 /h; Q n. - calor de combustão do gás, kcal/m 3.

2) Limites de estabilidade do queimador , em qual ainda não surgiu extinção, paralisação, desprendimento, flashback e vibrações inaceitáveis . Observação. Existir superior - N v.p . e inferior -N n.p. limites da sustentabilidade.

3) potência mínima N min. - potência térmica do queimador, que é de 1,1 potência, correspondente ao limite inferior do seu funcionamento estável, ou seja, potência de limite baixo aumentada em 10%, N min. =1,1N n.p.

4) limite superior de funcionamento estável do queimador N v.p. – a mais alta potência estável, trabalho sem separação e flashover da chama.

5) potência máxima do queimador N max - potência térmica do queimador, que é de 0,9 potência, correspondente ao limite superior de sua operação estável, ou seja, potência limite superior reduzida em 10%, N máx. = 0,9 N v.p.

6) potência nominal N nom - a maior potência térmica do queimador, quando os indicadores de desempenho atendem aos padrões estabelecidos, ou seja, a mais alta potência com a qual o queimador opera por um longo tempo com alta eficiência.

7) faixa de regulagem operacional (potência térmica do queimador) – uma faixa regulada na qual a potência térmica do queimador pode mudar durante a operação, ou seja, valores de potência de N min a N nom. .

8) coeficiente de regulação de trabalho K rr. é a relação entre a potência calorífica nominal do queimador e a sua potência térmica mínima de funcionamento, ou seja, mostra quantas vezes a potência nominal excede o mínimo: K r. = N nominal / N min

Cartão do Regime.De acordo com as "Regras para o uso de gás ...", aprovadas pelo Governo da Federação Russa de 17 de maio de 2002 nº 317(modificado em 19/06/2017) , após a conclusão dos trabalhos de construção e instalação dos equipamentos que utilizam gás construídos, reconstruídos ou modernizados e dos equipamentos convertidos para gás a partir de outros tipos de combustível, são realizados trabalhos de comissionamento e manutenção. Lançamento de gás para os equipamentos construídos, reconstruídos ou modernizados que utilizam gás e equipamentos convertidos em gás a partir de outros tipos de combustível para realizar comissionamento (teste integrado) e a aceitação de equipamentos em operação é realizada com base em um ato sobre a prontidão das redes de consumo de gás e equipamentos usuários de gás do objeto de construção de capital para conexão (conexão tecnológica). As regras afirmam que:

· equipamento de gás - caldeiras, fornos de produção, linhas de processo, plantas de recuperação de calor residual e outras instalações que utilizam gás como combustível para a geração de energia térmica para aquecimento centralizado, abastecimento de água quente, em processos tecnológicos de diversas indústrias, bem como outros dispositivos, aparelhos, unidades, equipamentos de processo e instalações que utilizem o gás como matéria-prima;

· trabalhos de comissionamento- complexo de obras, incluindo preparação para start-up e start-up de equipamentos que usam gás com comunicações e acessórios, trazendo a carga de equipamentos que usam gás até o nível acordado com a organização - o proprietário do equipamento, uma também ajuste do modo de combustão de equipamentos que usam gás sem otimização de eficiência;

· regime e obras de ajustamento- um conjunto de trabalhos, incluindo o ajuste de equipamentos que usam gás para alcançar a eficiência do projeto (passaporte) na faixa de cargas operacionais, o ajuste do controle automático dos processos de combustão de combustível, plantas de recuperação de calor e equipamentos auxiliares, incluindo equipamentos de tratamento de água para caldeiras.

De acordo com GOST R 54961-2012 (Sistemas de distribuição de gás. Redes de consumo de gás) é recomendado:Modos de operação equipamentos que usam gás em empresas e em caldeiras deve corresponder aos mapas do regime aprovado pelo gerente técnico da empresa e P produzidos pelo menos uma vez a cada três anos com ajuste (se necessário) dos cartões do regime .

O ajuste não programado do regime de equipamentos que usam gás deve ser realizado nos seguintes casos: após uma grande revisão de equipamentos que usam gás ou fazer alterações estruturais que afetem a eficiência do uso de gás, bem como em caso de desvios sistemáticos dos parâmetros controlados dos equipamentos usuários de gás dos mapas do regime.

Classificação dos queimadores a gás De acordo com GOST queimadores a gás são classificados de acordo com: forma de fornecimento do componente; o grau de preparação da mistura combustível; a taxa de expiração dos produtos de combustão; a natureza do fluxo da mistura; pressão nominal do gás; grau de automação; a capacidade de controlar o coeficiente de excesso de ar e as características da tocha; localização da zona de combustão; possibilidade de aproveitamento do calor dos produtos de combustão.

NO forno de câmara de uma planta que usa gás gasoso combustível é queimado em um flare.

De acordo com o método de fornecimento de ar, os queimadores podem ser:

1) Queimadores atmosféricos -ar entra na zona de combustão diretamente da atmosfera:

uma. Difusão – este é o queimador mais simples em design, que, via de regra, é um tubo com furos perfurados em uma ou duas linhas. O gás entra na zona de combustão do tubo através dos orifícios e ar - devido difusão e energia de jato de gás (arroz. 10 ), todo o ar é secundário .

Vantagens do queimador : simplicidade de design, confiabilidade de trabalho ( não é possível flashover ), operação silenciosa, boa regulação.

desvantagens: baixo consumo de energia, antieconômico, chama alta (longa), retardadores de chama são necessários para evitar que a chama do queimador se apague na separação .

b. injeção - ar é injetado, ou seja, sugado para o interior do queimador devido à energia do jato de gás que sai do bocal . O jato de gás cria um vácuo na área do bocal, onde o ar é aspirado através do espaço entre o lavador de ar e o corpo do queimador. Dentro do queimador, gás e ar são misturados, e a mistura gás-ar entra na zona de combustão, e o restante do ar necessário para a combustão do gás (secundário) entra na zona de combustão devido à difusão (Fig. 11, 12, 13 ).

Dependendo da quantidade de ar injetado, existem queimadores de injeção: com pré-mistura incompleta e completa de gás e ar.

O queimador gás de média e alta pressão todo o ar necessário é aspirado, ou seja, todo o ar é primário, há uma pré-mistura completa de gás com ar. Uma mistura gás-ar totalmente preparada entra na zona de combustão e não há necessidade de ar secundário.

O queimador pressão baixa parte do ar necessário para a combustão é aspirado (ocorre uma injeção de ar incompleta, este ar é primário) e o restante do ar (secundário) entra diretamente na zona de combustão.

A relação "gás - ar" nestes queimadores é regulada pela posição do lavador de ar em relação ao corpo do queimador. Os queimadores são single-flare e multi-flare com alimentação central e periférica de gás (BIG e BIGm) constituídos por um conjunto de tubos - misturadores 1 com diâmetro de 48x3, unidos por um coletor de gás comum 2 (Fig. 13 ).

Vantagens dos queimadores: simplicidade de design e regulação de potência.

Desvantagens dos queimadores: alto nível de ruído, possibilidade de retorno de chama, pequena faixa de regulagem de operação.

2) Queimadores de ar forçado - São queimadores nos quais o ar de combustão é fornecido a partir de um ventilador. O gás do gasoduto entra na câmara interna do queimador (Fig. 14 ).

O ar forçado pelo ventilador é fornecido à câmara de ar 2 , passa pelo redemoinho de ar 4 , torcido e misturado na batedeira 5 com gás que entra na zona de combustão do canal de gás 1 através de saídas de gás 3 .A combustão ocorre em um túnel cerâmico 7 .

Arroz. 14. Queimador com alimentação forçada de ar: 1 - canal de gás; 2 - canal de ar; 3 - saídas de gás; 4 - redemoinho; 5 - misturador; 6 – túnel cerâmico (estabilizador de combustão). Arroz. 15. Queimador de fluxo único combinado: 1 - entrada de gás; 2 – entrada de óleo combustível; 3 - orifícios de saída de gás de entrada de vapor; 4 - entrada de ar primário; 5 – misturador de entrada de ar secundário; 6 - bocal de óleo a vapor; 7 - placa de montagem; 8 - redemoinho de ar primário; 9 - redemoinho de ar secundário; 10 - túnel cerâmico (estabilizador de combustão); 11 - canal de gás; 12 - canal de ar secundário.

Vantagens dos queimadores: alta potência térmica, ampla faixa de regulagem de operação, possibilidade de regulagem da relação de excesso de ar, possibilidade de pré-aquecimento de gás e ar.

Desvantagens dos queimadores: complexidade de projeto suficiente; separação e rompimento da chama é possível, em conexão com o qual se torna necessário o uso de estabilizadores de combustão (túnel cerâmico).

Os queimadores projetados para queimar vários tipos de combustível (gasoso, líquido, sólido) são chamados de combinado (arroz. 15 ). Eles podem ser de rosca simples e de rosca dupla, ou seja, com um ou mais fornecimento de gás para o queimador.

3) queimador de bloco – é um queimador automático com alimentação forçada de ar (arroz. 16 ), dispostos com um ventilador em uma única unidade. O queimador está equipado com um sistema de controlo automático.

O processo de combustão do combustível em queimadores de bloco é controlado por um dispositivo eletrônico chamado gerenciador de combustão.

Para queimadores de óleo, esta unidade inclui a bomba de combustível ou a bomba de combustível e o pré-aquecedor de combustível.

A unidade de controle (gerenciador de combustão) controla e controla o funcionamento do queimador, recebendo comandos do termostato (controlador de temperatura), do eletrodo de controle da chama e dos sensores de pressão de gás e ar.

O fluxo de gás é controlado por uma válvula borboleta localizada fora do corpo do queimador.

A arruela de retenção é responsável por misturar o gás com o ar na parte cônica do tubo de chama e é utilizada para controlar a entrada de ar (ajuste do lado da pressão). Outra possibilidade de alterar a quantidade de ar fornecida é mudar a posição da válvula borboleta de ar na carcaça do regulador de ar (ajuste no lado de sucção).

A regulação das relações gás-ar (controle de válvulas borboleta de gás e ar) pode ser:

conectado, a partir de um atuador:

· regulação da frequência do fluxo de ar, alterando a frequência de rotação do motor do ventilador por meio de um inversor, que é composto por um conversor de frequência e um sensor de pulso.

A ignição do queimador é realizada automaticamente pelo dispositivo de ignição usando o eletrodo de ignição. A presença de uma chama é monitorada por um eletrodo de controle de chama.

A sequência de funcionamento para ligar o queimador:

Solicitação de produção de calor (do termostato);

· inclusão do motor elétrico do ventilador e ventilação preliminar de uma câmara de incêndio;

Habilitando a ignição eletrônica

abertura da válvula solenóide, fornecimento de gás e ignição do queimador;

sinal do sensor de controle de chama sobre a presença de uma chama.

Acidentes (incidentes) em queimadores. Quebra de chama - movendo a zona de raiz da tocha das saídas do queimador na direção do fluxo de combustível ou mistura combustível. Ocorre quando a velocidade da mistura gás-ar ou gás se torna maior que a velocidade de propagação da chama. A chama afasta-se do queimador, torna-se instável e pode apagar-se. O gás continua a fluir através do queimador apagado e uma mistura explosiva pode se formar no forno.

A separação ocorre quando: aumento da pressão do gás acima do permitido, aumento acentuado no fornecimento de ar primário, aumentando a rarefação no forno. Por proteção contra rasgos Aplique estabilizadores de combustão (arroz. 17): corrediças e postes de tijolos; túneis cerâmicos de vários tipos e ranhuras de tijolos; corpos mal aerodinâmicos que aquecem durante a operação do queimador (quando a chama se apaga, um jato fresco acende do estabilizador), bem como queimadores piloto especiais.

Lanterna - mover a zona da tocha para a mistura combustível, na qual a chama penetra no queimador . Este fenômeno ocorre apenas em queimadores com mistura preliminar de gás e ar e ocorre quando a velocidade da mistura gás-ar se torna menor que a velocidade de propagação da chama. A chama salta para dentro do queimador, onde continua a queimar, fazendo com que o queimador se deforme por superaquecimento.

A ruptura ocorre quando: a pressão do gás na frente do queimador cai abaixo do valor permitido; ignição do queimador quando o ar primário é fornecido; grande suprimento de gás a baixa pressão de ar. Durante o deslizamento, pode ocorrer um pequeno estalo, resultando no apagamento da chama, enquanto o gás pode continuar a fluir pelo queimador ocioso e uma mistura explosiva pode se formar no forno e nos dutos de gás da instalação que usa o gás. Para proteger contra o deslizamento, são usados ​​estabilizadores de placa ou malha., uma vez que através de ranhuras estreitas e pequenos orifícios não há penetração da chama.

Ações do pessoal em caso de acidente nos queimadores

Em caso de acidente no queimador (separação, flashover ou extinção da chama) durante a ignição ou no processo de regulação, é necessário: interromper imediatamente o fornecimento de gás a este queimador (queimadores) e ao dispositivo de ignição; ventile o forno e os dutos de gás por pelo menos 10 minutos; descobrir a causa do problema; informe ao responsável; após eliminar as causas das avarias e verificar a estanqueidade da válvula de corte em frente ao queimador, por orientação do responsável, de acordo com as instruções, volte a acender.

Alteração da carga do queimador.

Existem queimadores com várias maneiras de alterar a saída de calor:

Queimador com controle de saída de calor multi-estágio- este é um queimador, durante o qual o regulador de fluxo de combustível pode ser instalado em várias posições entre as posições de operação máxima e mínima.

Queimador com regulagem de saída de calor de três estágios- este é um queimador, durante o funcionamento do qual o regulador de fluxo de combustível pode ser ajustado nas posições "fluxo máximo" - "fluxo mínimo" - "fechado".

Queimador com controle de saída de calor de dois estágios- um queimador operando nas posições "aberto - fechado".

Queimador modulante- este é um queimador, durante o qual o regulador de fluxo de combustível pode ser instalado em qualquer posição entre as posições de operação máxima e mínima.

É possível regular a potência térmica da instalação pelo número de queimadores em funcionamento, se fornecido pelo fabricante e cartão de regime.

Alterar a saída de calor manualmente, para evitar a separação da chama, é realizado:

Ao aumentar: primeiro aumente o suprimento de gás e depois o ar.

Ao diminuir: primeiro reduza o suprimento de ar e depois o gás;

Para evitar acidentes nos queimadores, a mudança de potência deve ser feita de forma suave (em várias etapas) de acordo com o mapa do regime.