Регион:

Горелки для ванн нагрева расплава


Очень важным критерием является  достижение равномерного распределения тепла по нагреваемым стенкам ванны. Однако здесь существуют проблемы, связанные с неоднородностью распределения температур в зоне пламени любого источника открытого огня.

Рассмотрим подробнее поведение пламени на примере обычной горелки. На рис. 8.10 изображена структура пламени обычной газовой горелки (горелки Бунзена). Условно всю область пламени можно разбить на три зоны: зону А, в которой горение не происходит (здесь происходит лишь смешение газа с воздухом), зону В –зону восстановительного пламени (здесь сгорание газа происходит не полностью из-за недостатка кислорода; желтый цвет пламени обусловлен наличием углеродистых продуктов сгорания) и зону О  – область окислительного пламени. Примерное распределение температур показано цифрами у соответствующих точек области.

Наличие нескольких зон с разной температурой пламени, в том числе с недостатком кислорода (восстановительное пламя) и с избытком кислорода (окислительное пламя) создает проблемы с нагревом поверхности. Если мы направим пламя единичной горелки на нагреваемую поверхность, то тепловой поток по координате поверхности будет описываться кривой, изображенной на рис. 8.11.

Схема пламени газовой горелки

Рис. 8.10. Схема пламени газовой горелки: А – область пламени, в которой горение не происходит; В – область восстановительного пламени; О – область окислительного пламени. Температура в различных частях пламени (°С): 1- 300, 2 – 350, 3 – 520 ; 4 – 1540; 5 – 1560; 6- 1550; 7 – 1450; 8 – 1570; 9 – 1540.

Такие характеристики пламени совершенно неудовлетворительны еще и по следующим причинам: из-за высокой температуры в окислительной части  пламени образуются в значительной концентрации окислы азота, на содержание которых в дымовых газах накладываются серьезные ограничения; наоборот, в восстановительной зоне пламени имеется заметная концентрация СО. Поэтому газовые горелки, используемые для нагрева ванн, имеют более сложную структуру, схематически изображенную на рис. 8.12.

Распределение мощности нагрева  и температур по радиусу пятна нагрева от единичной горелки

Рис. 8.11. Распределение мощности нагрева  и температур по радиусу пятна нагрева от единичной горелки

Распределение потоков в современной газовой горелке

Рис. 8.12. Распределение потоков в современной газовой горелке.

Эта структура позволяет в значительной степени устранить выявленные выше недостатки, а именно, в горелку подается некоторый избыток кислорода, но часть горячих дымовых газов направляется вновь в горелку, однако смешение горючего вещества с воздухом и частью возвращаемого дымового газа происходит до горелки. В результате добиваются главного – температура дымовых газов становится однородной и не такой высокой, в результате чего снижается образование окислов азота, а сгорание газа осуществляется более полно.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

comments powered by HyperComments