> Техника, страница 39 > Горение
Горение
Горение, в печах, смотря по роду процесса или способу и цели нагрева, устанавливается полное и неполное.
1) Полное Г., при котором 1 килограмм-молекула углерода топлива, нацело сгорая в
углекислоту по ψ-ле С+02=С02 с освобождением 97 650 Cal, дает наивысшую t°—ок. 2 330°·—в продуктах Г., причем последние состоят из 21% (объёмн.) С02 и 79% N2. На практике полное Г. не м. б. осуществлено без избытка кислорода, который сопровождается соответственным количеством азота воздуха; избыток же воздуха, увеличивая вес продуктов Г., понижает их t°, замедляет теплопередачу и увеличивает тем самым потерю тепла с отходящими газами и расход топлива. В прилагаемой таблице даны: содержание углекислоты в продуктах горения (определение его служит средством контроля Г.), потери тепла в них, а также теоретические, то есть наибольшие расчетные, температуры, достигаемые при разных количествах воздуха сожигаиием чистого углерода и каменного угля с теплотворной способностью 8137 и 7 500 Cal. Так как из топлива в процессе разложения под влиянием высокой t° выделяется некоторое количество свободного водорода, который при горении дает воду, то в составе продуктов горения разных видов топлива оказывается азота более, чем его получается от Г. углерода, углекислоты же меньше (смотрите табл.);
Горе ни е и р и рази ы х количествах воздуха.
| Количество | Содер жание | Потерн тепла при 1° | 1° | ||
| воздуха (теорет. необходимое=1) | СО, в дыме | 500° 1 | 300° | 100° | горе- |
| пня | |||||
| В | Of
/о |
||||
| Углерод | С—100% | ||||
| 1 | 21 | 18,1 | 10,3 | 2,9 | 2 330 |
| IV. | 16 | 22,2 | 12.7 | 3,6 | 1 965 |
| IV, | 14 | 26.3 | 15.1 | 4,2 | 1 690 |
| 2 | 10,5 | 34,6 1 | 19,9 | 5,5 | 1 340 |
| Кам. уголь: С—: | 5%, M,- | -г>%, влаги—3% | |||
| 1 | 18 | 19 | И | 3 | 2 165 |
| IV. | 14,2 | 24, | 13.5 | 4 | 1 855 |
| IV, | 12 | 28 1 | 16 | 4,5 | 1 620 |
| 2 | 9 | 3« 1 | 2. | 11 | 1 285 |
нефтяные остатки, содержащие ок. 12% водорода, при Г. с избытком воздуха в 25% дают в продуктах Г. до 87%N2. Наоборот, газы печей, в которых происходит восстановительный процесс и где часть углерода сожигается кислородом руды, дают в продуктах Г. пониженное содержание N2 и повышенное содержание С02 (наир., 75% N, и 25% СО., при Г. без избытка воздуха). Йзбыток воздуха, необходимый для полного Г., зависит от физическ. свойств топлива (размеры кусков, степень пористости), конструкции топки, способа подачи воздуха и тщательности ухода за процессом горения. Последнее обстоятельство имеет огромное значение при сожи-гании твердого топлива на обыкновенной колосниковой решетке (смотрите Топки): нормально горение идет с избытком воздуха в 50%, но может дойти при ненадлежащем уходе за топкой и до 100%. Сожигание пылевидного, жидкого и газообразного топлива легко регулируется автоматически (смотрите Форсунки, Горелка газовая), что снижает избыток воздуха до 25% нормально, а в исключительных случаях—до 15%. Анализы дымо вых газов часто указывают на более значительный избыток, но это объясняется засасыванием атмосферн. воздуха через кладку стен топок, рабочего пространства, боровов.
2) Неполное Г., с целью превращения углерода топлива только в СО по ф-ле
С, + О,=2 СО + 2 х 29430 Cal
устанавливается в генераторах для того, чтобы использовать теплоту I. окиси углерода
2 СО + О,=2 СО, + 2 X6S 220 Cal
в газовых печах (смотрите Печи, Газовыетоп-ки). В т. н. полугазовых печах углерод топлива умышленно сожигается частью в С02 (чтобы иметь горячий газ, не пуждаю-щийся в подогреве) и частью в СО, которая уже в рабочем пространстве печи сожигается вторичным воздухом, почти всегда подогретым в рекуператорах (смотрите). Продуктами неполного Г. углерода являются: 34,7% (объёмн.) СО и 65,3% Na, по в полугазовых печах возможно осуществить все степени полноты Г. и иметь в продуктах горения от 65 до 79% Ν» (остаток равен сумме СО2+СО). И в этом случае летучие вещества обыкновенных видов топлива понижают содержание N2 в продуктах Г., повышая соответственно сумму С02 + СО.
Зная химии, состав горючего, можно определить при помощи расчета возможный состав газов для разных степеней полноты Г. и тем контролировать апалитическ. данные, часто грешащие ошибками (преувеличенное содержание азота, недостаточное—окиси углерода). Для неполного Г. в генераторах и полугазовых топках метод расчета был дан нроф. В. Е. Грум-Гржимайло Г1], а для Г., сопровождаемого восстановительным процессом (в доменных печах), автором настоящей статьи.
Ium.: ) «Журнал Русского металлургического Об-ва». СПГ>. 1910, ч. X, 3. М. Павлов.