31. Теплогенерирующие устройства преобразующие химическую энергию сгорания топлива в терловую. Принципиальная схема инжекционных факельных горелок и структура факела.

ТГУ, преобразующие химическую энергию сгорания топлива в тепловую. ТГУ, преобразующие химическую энергию сгорания топлива, имеют аналогичные конструкции,отличающиеся отдельными конструктивными элементами, которые изменяются в зависимости от вида топлива и способа его сжигания. Все виды теплогенерирующих устройств этого типа имеют топку, трубопроводы для подачи жидкого и газообразного топлива, газоходы для удаления продуктов сгорания. Вид топлива (твердое, жидкое или газообразное) определяющим образом влияет на конструктивные осо­бенности топок и их классификацию. Топки подразделяются на слоевые и камерные. Слоевые предназначены для сжигания твердого топлива на колосниковой решетке, камерные — для сжигания жидкого и газообразного топлива. В понятие «топка» входят колосниковая решетка и топочное пространство, где сгорают горючие вещества, выделившиеся из топлива при его нагреве. Колосниковая решетка предназначена для равномерной подачи воздуха к топливу и поддержания его слоя. Через зазоры колосниковой решетки зола в процессе горения частично проваливается в зольник; остальная масса остается на колосниковой решетке и в виде шлака выгребается че­рез загрузочную дверцу топки. Размеры щелей и отверстий колосниковой решетки зависят от рода сжигаемого топлива, его фракционного состава и способа подачи воздуха. Отношение суммарной площади сечения отверстий (щелей) для подачи воздуха к общей площади решетки называется живым сече­нием решетки. Топливо загружается в топку через загрузочное окно с дверцей. 3ольник служит для подачи воздуха в топку через колосниковую решетку, а также для сбора золы и мелких частиц топлива. Окно зольника закрывается дверцей, с помощью которой ре­гулируют поступление воздуха в топку. Газоходы служат для обогрева тепловоспринимающих поверхностей аппарата движущимися продуктами сгорания топлива. По газоходам продукты сгорания движутся за счет разрежения, создаваемого в топке благодаря разности плотностей продуктов сгорания и ок­ружающего воздуха либо за счет работы тягодутьевых устройств. Работа слоевой топки характеризуется тем, что при загрузке новой порции топлива на горя­щий слой он воспламеняется вследствие непосредственного соприкосновения с нижележа­щим раскаленным слоем. Одновременно на новый слой топлива излучается значительное количество теплоты из топочного пространства

В топках газовых тепловых аппаратов основным фактором, влияющим на качество процесса сжигания газа, является качество смешения газа с воздухом. Процессы смешения газа осуществляются в газовых горелках. Горелки, в которых воздух подсасывается за счет энергии струи газа, называются инжекционными. Различают инжекционные газовые горелки с частичным и полным предварительным смешением горючего газа с воздухом. Первые горелки называются пламенными и характеризуются количеством воздуха, подсасываемого внутрь горелки за счет энергии струи газа. Такой воздух называется первичным. Воздух, поступающий в камеру сгорания за счет конвекции непосредственно около факела и в результате разрежения, называется вторичным. Горелки с полным предварительным смешением горючего газа с воздухом называются беспламенными и в качестве первичного воздуха подсасывают весь воздух, необходимый для сжигания газа.

Наиболее распространены инжекционные факельные горелки, обеспечивающие образование газо воздушной горючей смеси внутри го­релки: но в состав смеси входит лишь 30...70% воздуха, необхо­димого для полного сжигания (рис. 132). Сгорание в этом слу­чае происходит в виде факела (рис. 133), состоящего из двух зон — внутреннего конуса (свет­лого и прозрачного), в котором сгорание происходит за счет воздуха подготовленной горю­чей смеси (первичный воздух), и внешнего — за счет дополни-тельного воздуха (вторичный воздух), поступающего извне через поверхность факела.

Из смесителя горючая смесь поступает в специальную каме­ру — «насадку», которая равно­мерно распределяет смесь но множеству огневых отверстий. По г|юрме насадки разнообраз­ны: кольцевые, трубчатые, ше-леные (и т.д.).

Факел бывает устойчивым только в определенном диапазо­не давлений газа перед горел­кой, который регулируется спе­циальным краном. Если давление очень высокое, то горение ста­новится шумным. . При малых давлениях газа фа­кел может проникнуть внутрь горелки — наступает «проскок» пламени. В пределах от проскока до отрыва пламени сгорание

газа происходит устойчиво и качественно. В отдельных случаях, если имеет место неполное сгорание, характеризующееся высо­ким коптящим факелом или отрывом пламени, следует отрегу­лировать положение регулятора первичного воздуха и добиться устойчивого горения прозрачного голубого факела.