1598005523-7b05f5243326e8b73bf5de9957b05ab8 (811227), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Появление зон с различной температурой нагрева объясняется различием в толщине перемычек между отверстиями и различием диаметров отверстий. В представленном на рисунке насадке сгорание газо- воздушной смеси происходит на поверхности керамических оп сов, П и Рис. 17. Внешний вид горелочного на- садка с пирамидальными выступами этпм возРастает плопгаць Ра- на из чающей поверхности диирующей поверхности, исключается или значительно умен ьп ьшается неравномерность нагрева керамики, повышается и той полнота сгорания и доля тепла, передаваемого в виде луч ст энергии.
Проведенные испытания показывают, что керамические насадки долговечны и не растрескиваются под действием резких изменений температуры. При увлажнении раскаленная поверх-' ность насадка резко охлаждается, а после испарения воды вновь быстро разогревается, оставаясь при этом неповрежденной. Небольшая теплоаккумулирующая способность излучающей поверхности насадка способствует быстрому разогреву его, т. е.
горелка может работать как безынерционный нагревательный прибор. Для интенсификации процесса сжигания газа и выравнивания температуры по поверхности керамического насадка над ним (на расстоянии 8 — 10 мм) устанавливается металлическая сетка из жароупорного металла. Сетка используется также в качестве стабилизатора горения при небольшом обдувании на- 100 — 130' С. садка.
Кроме того, сетка повышает температуру насадка д на В условиях эксплуатации горелок инфракрасного излучения иа открытом воздухе требуется высокая их ветроустойчивость. Это может быть достигнуто следующим образом: 1) ) созданием равных по величине давлений перед керамичерелк и; ским насадком и во всасывающей камере при абдуна нии го- 2) применением керамических плиток с отверстиями диамет- 3) установкой специальных ветрогасящих перегородок и се. ток, располагаемых перед горелочным насадком; 4) повышением давления газа перед горелкой; 5) установкой перед горелочным насадком экрана с максимальной пропускательной способностью инфракрасного излучения. эк ан а Это решение следует считать самым правильным т к р з щищает горелочный насадок от охлаждения и, следовательно, препятствует снижению мощности излучения.
При разогреве плитки температура газовоздушной смеси может повыситься настолько, что станет возможным проскок пламени даже через отверстия с диаметром меньше критического. Поэтому 'плитки должны изготовляться из малотеплопроводного материала. П роскок пламени возникает, когда хотя бы в одной точке фронта пламени скорость распространения пламени превышает скорость истечения газовоздушной смеси. Возникновение проскока пламени зависит от характеристики горючего газа, состава, температуры и расхода газовоздушной смеси, диаметра огном отв невого отверстия и характера распределения скоростей в выходерстии. Некоторое влияние может оказывать также и форма огневого канала.
ности При нормальном расходе газа температура огневой п ве о о рхностью плиток. не превышает 900 С 'и горение происходит над п рплиток. При горении видны раскаленные перегородки, окаймляющие темные отверстия. Поверхность плитки имеет красновато-оранжевый цвет. При увеличенном расходе газа температура поверхности плитки повышается и меняется расположение зон горения. Отдельные участки плитки раскаляются до белого цвета (температура их составляет 1050 — 1100'С). Смесь подогревается в выходной части каналов до температуры самовоспламенения на го рения перемещается в каналы. Внутренняя поверхность и зовыходной'части каналов раскаляется, увеличивается поток тепла, передаваемого теплопроводностью в глубь плитки, а температура наружной поверхности ее уменьшается до 950 — 1000'С. Так как температура поверхности плитки достигает температуры внутренних стенок канала, то отверстия в ней трудно раз- Зб личить, вся плитка как бы покрывается огненной пеной (плазмой).
При дальнейшем разогреве плитки зона горения все дальше продвигается в глубь каналов, перегородки между ними темнеют и видны раскаленные светящиеся отверстия. В этом случае происходит проскок пламени ннутрь смесительной камеры' горелки. Проведенные исследования устойчивости горения по отношению к проскоку пламени в горелках инфракрасного излучения позволяют рекомендовать для них керамические плитки с диаметром отверстий 1,5 мм при работе на природном газе и 1— 1,2 мм на сжиженном. Эти исследования позволили также установить новые закономерности возникновения проскока пламени, отличные от известных для обычных инжекционных горелок.
Характерным является увеличение вероятности проскока с повышением расхода газа. Проскок может возникать даже при критических и еще меньших диаметрах огневых отверстий. Это положение подтверждается также опытами сжигания в горелках инфракрасного излучения коксового газа. Поэтому следует рекомендовать для горелок на коксовом газе перфорированные керамические плитки с диаметром отверстий 0,85 мм.
Конусообразные каналы с расширенным выходом увеличивают, а с суженным уменьшают область проскока пламени по сравнению с цилиндрическими каналами того же сечеиия. Нагреваемые инфракрасными горелками изделия оказывают некоторое влияние на огневой насадок, повышая его температуру за счет обратного излучения. С повышением температуры облучаемой поверхности и с уменьшением расстояния между ней и излучающей горелкой вероятность проскока пламени внутрь смесительной камеры увеличивается. Отрицательное влияние обратного излучения нагреваемого предмета на устойчивость работы горелок инфракрасного излучения при низко- температурной обработке материала сказываться не будет, например, в процессах сушки, которые происходят при относительно низких температурах, не превышающих 200'С.
При установке металлических сеток над керамическими насадками устойчивость горения горелок инфракрасного излучения в отношении проскока пламени понижается. Поэтому при использовании этих сеток для повышения ветроустойчивости горелок и выравнивания температуры излучающей поверхности следует несколько уменьшать номинальный расход газа. Как известно, сетка служит одновременно вторичным излучателем и наличие ее позволяет увеличить коэффициент излучения горелки. Наибольшее количество излучаемого тепла передается при наличии над керамическими плитками металлических сеток — стабилизаторов — из хромоникелевой проволоки.
Оптимальная характеристика сеток: диаметр проволоки 1,2 — 1,3 мм; размер стороны квадратной ячейки 2,3 — 2,5; живое сечение сетки 0,4 — 0,5 мм (40 — 50%). ь воо 8 ь й ь ц Ц в Я ~~ гоо Я. Й » вцо В а ь ов цг цв цд ни дед Исследованиями установлено, что для стабилизации горения, повышения и выравнивания температуры излучающего насадка целесообразно применять ребристую поверхность на огневой стороне излучающей панели. В этом случае сетка-стабилизатор может иметь живое сечение больше 0,5. На работу инжекционных газогорелочных устройств инфракрасного излучения оказывает влияние угол наклона излучающего насадка по отношению к горизонту.
Изменяя угол наклона -г -у о у г з Нздьнночное давление д намере Л д Н(нь Рис. 18. График зависимости коэффициента избытка воздуха а от избыточного давления в смесптельной камере насадка, можно до некоторой степени регулировать давление в камере смешения горелки, а также изменять коэффициент инжекции. График зависимости коэффициента избытка воздуха а от избыточного давления в смесительной камере горелки й приведен иа рис. 18. График показывает, что если при потолочном (горизонтальном) расположении горелок (Р =180') и й=О мм вод. ст. коэффициент первичного воздуха горелки имеет оптимальную величину а,'=а =1,05, то с уменьшением угла установки горелки значение а,' растет и достигает при 11 =0' величины 1,3.
Такой характер зависимости коэффициента первичного воздуха горелки от угла р объясняется действием самотяги, образующейся по высоте огневых каналов керамических плиток излучающего насадка и вызывающей уменьшение гидравлического сопротивления последнего по мере уменьшения угла установки горелки. Таким образом, критерием оценки правильности расчета газовых инжекпионных горелок инфракрасного излучения низкого давления следует считать коэффициент первичного воздуха, оптимальная величина которого должна обеспечиваться при горизонтальном их расположении (р = 180'). -ца -цу -цг -цг О цг цг ОЗ нноедем -в -г -1 о г г з издьььпечное давление в номере Идн(/ме Рис. 19. График зависимости температуры излучаюьцего насадка горелки от избыточного давления в камере На графике (рис. 19) показана зависимость температуры г„ насадка от избыточного давления Ь в смесительной камере горелки, а на рис.
20 — зависимость расхода газа горелкой от угла ее расположения по отношению к горизонтальной плоскости. Многочисленные результаты испытаний ограничены на графике двумя кривыми. Перспективным является изготовление излучающего огневого насадка из металлических жаропрочных сеток. Схема горел. ки с таким насадкам приведена на рис.
21. Принцип действия этой горелки тот же, что и с керамическим насадкам (см. рис. 13). Подготовленная в смесительной камере для горения однородная по составу газовоздушная смесь выходит в зону горения через один или несколько рядов металлических сеток.
Сгорание газа происходит между последней (наружной) и предпоследней сетками, расположенными на небольшом расстоянии друг от друга. Сетки раскаляются до высокой температуры и становятся источником излучения 39 Рис. 2!. Схема газовой горелки инфракрасного излучения с металлическим сетчатым излучателем 4! 4 — ВВ2 Основной задачей при разработке инфракрасных горелок с металлическими сетчатыми насадками является подбор сеток, обеспечивающих устойчивость горения при достаточно высокой температуре их. Правильный выбор конструкции и числа металлических сеток в горелках способствует подогреву газовоздушной смеси до температуры, близкой агу к температуре в зоне ф ди горения, стабильности процесса горения и высокому выходу лучистой энергии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
