Az ionizáció, mint a különböző tüzelőanyagok égési entalpiájának növelése
Modern életünkben az égetési folyamatok felhasználása több energiát generál, a különböző típusú üzemanyagok égetése nagy szerepet játszik az energiával, a kohászati és más iparágakkal szemben. Tehát a világon napjainkban termelt összes energia 70% -a az ökológiai üzemanyagok égetése következtében keletkezik.
Innen következik, hogy az égetési folyamat optimalizálására irányuló tényleges erőfeszítések célja a hatékonyság növelése. a károsanyag kibocsátás mennyiségének csökkentése égéstermékekkel.
Az elektromos töltés az egyik módja annak, hogy növeljék a különböző tüzelőanyagok égéstermékeinek entalpiáját.
Ennek alapján a tanulmány a hatások az elektromos mezők égés olyan új módszereket égési folyamatok a teljesítmény és a technológiai egységek, amelyek alacsonyabb fogyasztást, károsanyag-kibocsátás csökkentése, goreniya- folyamat intenzívebbé egyrészt, és növeli a hatékonyságot a tűz védelmi rendszerek, csökkentve az oltóanyagok fogyasztása - másrészről.
Az ózon katalitikus hatásának a gáz halmazállapotú tüzelőanyagok égetésére gyakorolt hatására vonatkozó elméleti tanulmányok lényege,
hogy a Coulomb erõs keveréssel erõsíti a hasonló töltésû oxigén- és gázmolekulákat.
Az üzemanyag elégetése (kohók és földgáz) fokozható az ionizált levegő elégetése által. A levegő ionizációja egy izzó, szikra vagy ívkisüléssel érhető el. Minden lemerülés az áram áthaladása a gázon keresztül. Az égés intenzifikálási technológiája tartalmazza az égetésre szolgáló oxidálószer készítését, amely az oxidálószer égési célra történő bejuttatása előtt egy inhomogén helyhez kötött elektromos mezőn keresztül vezet. Ez atomos oxigén képződését eredményezi, amely a legerősebb oxidálószer, mint a molekuláris. Tehát, ha egy oxidálószer egy inhomogén helyhez kötött elektromos mezőn áthalad, akkor aktiválódik, azaz. válik reakcióképesebbé. Ez gyorsabb reakciót eredményez bármilyen tüzelőanyag elégetésében: szilárd, folyékony, gáz halmazállapotú, az üzemanyag éghető alkotóelemének teljesebb égetéséhez, és a tüzelőanyag elégetéséhez a szokásosnál magasabb légköri tényezőkkel.
Amikor az elektromos mezők hatását a lángszórás jellemzőire vizsgáljuk, két esetet különböztetünk meg.
a) elektromos mező alkalmazását azzal a céllal, hogy maximalizálják a láng entalpiájának növekedését;
b) lángszaporítás nagy feszültségű elektromos terekben. de alacsony az áramerősség.
Az elektromos mezők hatása a lángszórás folyamatára az alábbiak szerint magyarázható (lásd 1. ábra):
Az "a" opcióban a mező egy negatív töltésű égő és egy pozitív elektród között van, amely a láng "farok" -jába van beépítve. Ily módon a pozitív elektródák mozgása az égőbe és az elektronok felfelé szerveződnek.
A "b" változatban a láng a pozitív töltésű égőtől a negatív elektródáig terjed. Ebben az esetben az égő rohan
1. ábra. Villamos mező szuperpozíciójának változatai.
az elektronok áramlása és a pozitív ionok egy további mozgást kapnak az áramlás mentén.
A "в" és "г" változatok különböznek a második elektród hiányától és az elektromos töltést a fáklyán.
A "c" opcióban az égő negatív töltéssel rendelkezik. Következésképpen a láng térfogatából származó pozitív ionok hajlamosak az égőre. éppen ellenkezőleg, a "d" változatban egy elektronáram áramlik a pozitív töltésű égőnek a lángból.
Így előfeltételeket hoznak létre a töltött részecskék lángokban a kémiai reakciók kinetikájára gyakorolt hatásának meghatározására, mivel kizárják az elektromos energia termikus energiává történő átalakulásából származó láng hőmérséklet emelkedését, és figyelembe lehet venni az ion szél hatását is. az elektromos töltés jelének megváltoztatása egyetlen elektródás égőn.
A hőelmélet szempontjából az ionos szél hatása az a tény, hogy pozitív ionok vannak. sok forró gázt vezet az 1a. ábrán látható mező alkalmazása után. közelítse a magasabb hőmérsékletű zónát az égőhöz. amelynek eredményeképpen létrejönnek az intenzív hőcserélés feltételei az izzólámpák égéstermékei és a friss éghető mész között. Ez viszont fokozza a reakció gyorsítását és a láng elülső részének elmozdulását az égőhöz. Ha az 1b. Ábra mezője egymásra helyezkedik, a magasabb hőmérsékletű zóna felfelé mozog. mivel az ionok semleges tömegű forró gázokat hordanak a katódra. Ebben az esetben a friss keverékkel történő hőátadás romlik, az égésfejlődés lelassul, és a lángfej növeli az égő felületet.
Amikor az égő feltöltődik, lehetséges változás a Sk égési felületen és a belső kúp magassága hk. amelyek a pozitív ionok villamos kölcsönhatása miatt következnek be az égő töltetével. ugyanúgy magyarázható. valamint a mező hatását. Az SK változás hatása azonban sokkal gyengébb.
2. ábra. A városi gáz lángjának magasságának csökkentése; állandó elektromos mező.
Számos megfigyelés azt mutatja, hogy amikor egy hosszanti elektromos mezőt alkalmaznak a gáz-levegő lánghoz, a lángmagasság csökken. ami a grafikonon látható (2.
A láng magasságának csökkentése az elektromos mező hatása alatt függetlenül az irányától. A láng geometriája azonban attól függ, hogy milyen módszerrel alkalmazzuk az elektromos mezőt a lánghoz.
A láng alakváltozása, következésképpen a felszíne területén megváltoztathatja az égési folyamat általános sebességét, és így a láng terjedésének sebességét. Ezenkívül a lángfront görbületében bekövetkező bármely változás megváltoztathatja a normál lángsebességet. akkor növekszik, ha a láng elülső része homorúvá válik a fel nem égő gázok felé. és csökken, ha konvexitással fordulnak hozzájuk. Ennek oka a különböző hőátadás és a gyökök diffúziója a hajlított lángokban. "
Számos kísérlet után megállapították, hogy az ionizációs maximum megfelel a láng elülső részének. ahol kémiai folyamatok fordulnak elő, és a töltött részecskék koncentrációja élesen csökken, amikor belépnek az égési termékek zónájába. bár ebben a zónában a maximális égési hőmérséklet figyelhető meg.
Elektromos tér alkalmazása esetén az ionszél hatása alatt lévõ láng közelebb kerül a hõfogadó felülethez. aminek következtében a fűtési mennyisége nő. Az elektromos mező javítja a hőátadási körülményeket a hőelvezető felület bármely helyén.
Az elektromos mező hatással van a láng stabilizálására, ami megakadályozza az ilyen negatív jelenséget, mint a lángok szétválasztását.
Ez nyilvánvaló a grafikonból (3.
3. ábra. A láng stabilizálása egy elektromos mező által változó áramlási sebesség mellett.
1- negatív potenciál az égőn;
2- pozitív potenciál az égőn.
A biztonságos üzemeltetés érdekében a gáznemű tüzelőanyaggal működő kazánházak speciális automata készülékkel vannak felszerelve. Ezeknek az eszközöknek a célja az, hogy gyorsan le kell vágni a gáz áramlását a kemencébe. ha valamilyen okból kialszik a láng és megakadályozza a lehetséges robbanást. Erre a problémára számos automatikus vezérlőrendszert fejlesztettek ki. a munkamódszer szerint különbözik. és a konstruktív megvalósításról. Néhányan elterjedt a rendszer. beleértve a érzékeny érzékelőket a lángionizáció égetési folyamatának ellenőrzésére. Az ilyen rendszer sémáját példázza az 1. ábrán.
4. ábra Az égést vezérlő berendezés elektromos rajza. a láng vezetőképességének mérése alapján.
1 égő, 2 elektród, 3 szigetelő, 4 relé hőterhelés RTP.
A kettős triódát úgy kapcsolják be, hogy amikor a fele működik, a második zárva van. Amikor a láng lezárja az égő-elektróda áramkört. egyenáramú feszültség. eltávolítva az R2 ellenállásból. A negatív pólust a lángon keresztül táplálja a kettős trióda bal felének rácsára, és lezárja. A lámpa jobb oldala ebben az időben működik, és a gázzáró relé. amely e fele anód áramkörébe tartozik. a jelenlegi állapotban van. Amikor a láng kialszik, a bal trióda rácshálóján lévő negatív bias áramkör megszakad és az áram az anód áramkörében áramlik. Az R3 pozitív oszlopból vett feszültség a katódra táplálódik, és negatív a jobb trióda rácsára. A jobb trióda zárolja és kikapcsolja a relét. Ennek eredményeképpen a gáz nem léphet be az üzembe.
Így amikor a gáz éghető ionizált keverék formájában, ami akkor lehetséges, ha elektromos mezőt vagy ionizált levegőt alkalmaznak rá, akkor a következő történik: azonnali, visszataszító erők kezdenek működni a gáz bármely pontján.
A lángégetés hőmérsékletének növekedése miatt nagymértékben növeli a fényerőt. A felület felmelegedése azonban nemcsak az infravörös sugárzás, hanem a látható és az ultraibolya spektrum sugárzása miatt is bekövetkezik. Fényenergia 300 km / s sebességgel. szétterül, a felület felszívódik, részben tükröződik, és ennek köszönhetően a felület azonnali, intenzívebb felmelegedése zajlik, ugyanakkor stabilizálódik az égés folyamata, amely biztosítja az égőkészülékek hatékony és eléggé biztonságos működését.
