Воздушные регистры

Воздушные регистры предназначены для организации образования топливо-воздушной смеси и пространственной стабилизации факела. Различают прямоточные воздушные регистры (которые не имеют закрутки потока воздуха и, как правило, дают длинный факел с малы углом раскрытия) и вихревые (турбулентные) (с закруткой воздушного потока; дают короткий факел с большим углом раскрытия).

По числу потоков различают одно-, двух- и трехпоточные воздушные регистры.

Различают следующие виды вихревых воздушных регистров:

а) Лопаточные (закрутка потока осуществляется с помощью закручивающих лопаток);

б) Улиточные (закрутка потока осуществляется за счет тангенциального подвода воздуха).

Двух- и трехпоточные воздушные регистры используются в комбинированных газомазутных горелках для обеспечения необходимых условий смесеобразования на любом виде топлива.

Газовая горелка состоит из воздушного регистра и канала для подвода и распределения газов в воздушном потоке. В зависимости от условий смесеобразования топлива с воздухом различают горелки с внешним, внутренним и частично-внутренним смещением.

Горелка с внешним смещением (а)

Горение осуществляется в диффузионном факеле, поскольку скорость горения определяется скоростью подвода О₂. Факел обладает большой светимостью за счет образования частиц сажи вследствие плохого смесеобразования, растянут по длине и обладает невысокой температурой.

Горелка с полным внутренним смещением (б)

Фронт факела – кинетический. Факел короткий, с высокой температурой и малой светимостью (прозрачный).

Эффективность радиационного теплообмена определяется двумя факторами: температурой факела и светимостью.

Поэтому наибольший практический интерес приобретают горелочные устройства с частичным внутренним смещением (в).

Данное горелочное устройство обладает высокой устойчивостью процесса горения.

Устойчивость сжигания газового топлива определяется содержанием кислорода (воздуха) в исходной газовой смеси и скоростью газовоздушного потока.

К неустойчивым режимам относятся:

· затягивание факела в горелку;

· режим отрыва факела.

Рассмотрим влияние этих факторов на устойчивость процессов горения.

Из приведенной зависимости видим, что горение устойчиво в широком диапазоне скоростей потока при содержании воздуха в топливной смеси меньше теоретически необходимого, что объясняется дополнительным источником воспламенения, которым является диффузионная граница факела.

Основная сложность при сжигании газообразного топлива – это перемешивание резко отличающихся объемов газа и воздуха.

Для природного газа теоретически необходимое количество воздуха

В реальных условиях t_возд>200 ^оС, поэтому это соотношение увеличивается примерно в два раза.

Для хорошего смесеобразования используются следующие способы:

1) подача потоков под углом друг к другу;

2) подача газа в поток воздуха струями различного диаметра;

3) турбулизация потоков в смеси за счет обтекания плохообтекаемых препятствий.

Рассмотрим второй способ.

Газовые горелки по способу подачи воздуха делятся на инжекционные и горелки с принудительной подачей воздуха.

В инжекционных горелках необходимый объем воздуха подсасывается струей газа, они саморегулируются по воздуху и не требуют специальных устройств для его подачи. Недостатком является необходимость поддержания повышенного давления газа.

Дата добавления: 2014-01-20