Энергетическое обеспечение производства
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
?ого потока в топочную камеру.. Основное назначение головки - стабилизировать фронт воспламенения уже готовой или только что образовавшейся горючей смеси у устья горелки и предотвращать проскок и отрыв пламени.
Третий элемент горелки (огневая часть) представляет собой амбразуру или туннель, где частично или полностью протекает процесс горения. Огневая часть горелки одновременно служит и составной частью топочной камеры. Огневое устройство горелки создает устойчивый очаг зажигания и стабилизирует процесс горения, предотвращая отрыв пламени. Строгого разграничения функции между горелкой и топкой провести нельзя, так как ряд операций выполняется совместно горелкой и топкой.
Основным свойством горелки является осуществляемый ею метод сжигания газа, который в значительной мере зависит от степени подготовленности горючей смеси, выходящей из головки горелки. Именно этот процесс следует рассматривать как основной и использовать для классификации горелок. По методу сжигания газа горелки можно разделить на четыре группы:
- горелки полного предварительного смешения, работающие по кинетическому принципу;
- горелки предварительного смешения газа с частью воздуха, необходимого для горения. У горелок этого типа газ смешивается с первичным воздухом до поступления в зону горения. В зоне высоких температур сразу начинается процесс горения газа, обеспеченного первичным воздухом. Вторичный воздух подается в топку, обычно к корню факела;
- горелки с незавершенным предварительным смешиванием газа с воздухом, которые осуществляют диффузионно-кинетический принцип сжигания газа;
- горелки без предварительного смешения газа с воздухом, работающие по диффузионному принципу.
Кроме основной классификации горелки можно различать по способу подачи воздуха, добавлению газа, расположению горелки в топке и излучающей способности горелки.
По способу подачи воздуха горелки подразделяются на:
- эжекционные, в которые воздух засасывается энергией газовой струи;
- бездутьевые, у которых воздух поступает в топку вследствие разрежения;
- дутьевые, с подачей воздуха в топку с помощью вентилятора.
По давлению газа горелки подразделяют на: горелки низкого давления (до 5кПа) и горелки среднего давления (5-300 кПа). Горелки с более высоким давлением не получили широкого применения.
3.6 Газы, используемые в технике
В технике используется свыше 30 различных газов. Они применяются главным образом в качестве топлива; сырья для химической промышленности; химических агентов при сварке, газовой химико-термической обработке металлов; создании инертной или специальной атмосферы, в некоторых биохимических процессах и др.; теплоносителей; рабочего тела для выполнения механической работы (газовые турбины, парогазовые установки, пневмотранспорт и др.).
Как топливо применяют горючие природные газы и получаемые искусственно в виде основной (генераторный) или побочной продукции (коксовый, доменный и др.). Они в то же время являются исходным сырьем для технологических процессов в химической промышленности. Из них вырабатывается около 500 видов различных химических продуктов. На природном газе работает большинство химических комбинатов.
Из числа газов, используемых в качестве химических агентов, воздух (атмосферный или обогащенный кислородом) и кислород получили наибольшее распространение в металлургической, химической и смежных с ними отраслях промышленности. Большое значение имеют также многие другие газы. При газовой сварке большей частью используют пламя ацителено-кислородной смеси, позволяющей развивать очень высокую температуру (около 3200 о С).
Тепловую обработку металлов в печах часто сопровождают воздействием химических агентов, находящихся в газообразном состоянии. Насыщение поверхностного слоя углеродом (цементация) производится путем длительного нагрева ее в атмосфере газов, диссоциирующих с выделением атмосферного углерода (СН4С+ 2Н2).
Газы как химические агенты применяются также в практике химико-термической обработки поверхности стали при ее азотировании, цианировании, алитировании, хромировании и др. При газовой цементации стали алюминием (хромом) ее нагревают в парах хлористого алюминия (хрома). Азот, генераторный газ из антрацита или древесного угля, продукты горения некоторых газов после удаления их них углекислого газа и паров воды и продукты диссоциации аммиака в металлообрабатывающей промышленности служат в качестве специальной атмосферы для борьбы с окислением и обезуглероживании металлов, которые происходят при их нагреве в атмосфере воздуха или дымовых газов.
В качестве инертных веществ для продувки взрывоопасной аппаратуры (газгольдеров, газоочистных коробок, коммуникаций и т.п.) применяют водяной пар, углекислый газ и азот, а также смесь углекислого газа с азотом, например, продукты горения газообразного топлива, сжигаемого с малым избытком воздуха. Технологические аппараты большой емкости продуваются инертными газами перед их заполнении газом, например, водородом. При этом вытесняется находящийся в аппарате атмосферный воздух и предотвращается образование взрывчатой смеси (газ-воздух).
В электроламповой промышленности для наполнения ламп накаливания применяются азот, криптон, ксенон и др. Наполнение ламп накаливания инертным газом уменьшает скорость испарения нити и таким образом увеличивает срок службы ламп. Использование для этих целей некот