ТЕПЛОФИЗИКА И ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
30
При большом избытке воздуха факел пламени газообразного и жидкого
топлива становится более прозрачным, а границы его более резко выражены.
Пламя со значительным содержанием кислорода называют окислительным, так
как оно ведет к интенсивному окислению нагреваемых металлов.
При снижении избытка воздуха пламя становится менее прозрачным, а
границы факела слабо выраженными. При недостатке воздуха пламя становится
непрозрачным и при наличии в топливе тяжелых углеводородов происходит
выделение сажистого углерода.
Пламя,
богатое
продуктами
неполного
горения,
называют
восстановительным. Такое пламя предохраняет поверхность нагреваемого
металла от окисления. Это свойство пламени используется в печах
малоокислительного и безокислительного нагрева открытым пламенем.
2.2. Расчеты горения топлива
Расчет процесса горения топлива заключается в определении количества
теоретически и действительно необходимого воздуха, состава и количества
продуктов горения, температуры продуктов горения.
Точный расчет процесса горения на основании химических и физических
законов возможен только для случая полного горения с теоретически
необходимым количеством воздуха. На практике же горение топлива
происходит с определенным избытком воздуха
α
и потерями от химической и
механической неполноты горения
q
3
и
q
4
.
Значения этих величин, характеризующих действительные условия
горения, зависят от рода топлива, условий перемешивания топлива с воздухом
и конструкции топочных устройств. Для расчетов их можно взять из табл. 2.3.
Расчет горения основан на тех объемных и весовых соотношениях
реакций, которые приведены в табл. 2.1, и ведется различно для газообразного
топлива, состав которого дается в % по объему, для жидкого и твердого топлив,
состав которых дается в % по массе.
В табл. 2.2 и 2.3 даются данные для сухого газа и горючей массы мазута.
В рабочем же составе газообразного топлива всегда имеется влага
в количестве 1,5 - 3,0%, а в жидком топливе, кроме влаги 1 - 5%, и зола
в количестве 0,1-0,3%. Поэтому, прежде чем приступать к расчету горения,
надо пересчитать состав газообразного топлива с сухого на рабочий и жидкого
топлива с горючего состава на рабочий. Кроме того, необходимо задаться
величинами,
характеризующими
реальный
процесс
горения:
коэффициентом расхода воздуха и потерей от химической неполноты
горения
q
3
в % от
р
н
Q
(см. табл. 2.3).
