ויסות תהליך הבעירה (עקרונות הבעירה הבסיסיים)

>> חזרה לתוכן

לבעירה אופטימלית, יש צורך להשתמש ביותר אוויר ממה שהחישוב התיאורטי מציע. תגובה כימית(אוויר סטוכיומטרי).

זה נגרם על ידי הצורך לחמצן את כל הדלק הזמין.

ההבדל בין כמות האוויר בפועל לכמות האוויר הסטוכיומטרית נקרא עודף אוויר. בדרך כלל, עודף אוויר נע בין 5% ל-50% בהתאם לסוג הדלק והמבער.

בדרך כלל, ככל שקשה יותר לחמצן את הדלק, כך נדרש עודף אוויר.

כמות האוויר העודפת לא צריכה להיות מוגזמת. אספקת אוויר בעירה מוגזמת מפחיתה את טמפרטורת גזי הפליטה ומגבירה את איבוד החום של מחולל החום. בנוסף, בכמות מגבילה מסוימת של עודפי אוויר, הלפיד מתקרר יותר מדי ומתחילים להיווצר CO ופיח. לעומת זאת, חוסר אוויר גורם לבעירה לא מלאה ולאותן בעיות שצוינו לעיל. לכן, כדי להבטיח בעירה מלאה של הדלק ויעילות בעירה גבוהה, יש לווסת במדויק את כמות האוויר העודף.

השלמות והיעילות של הבעירה מאומתת על ידי מדידת ריכוז הפחמן החד חמצני CO בגזי הפליטה. אם אין פחמן חד חמצני, אז הבעירה התרחשה לחלוטין.

בעקיפין, ניתן לחשב את מפלס האוויר העודף על ידי מדידת ריכוז החמצן החופשי O 2 ו/או פחמן דו חמצני CO 2 בגזי הפליטה.

כמות האוויר תהיה גדולה פי 5 בערך מכמות הפחמן הנמדדת באחוזים בנפח.

לגבי CO 2, הכמות שלו בגזי הפליטה תלויה רק ​​בכמות הפחמן בדלק, ולא בכמות האוויר העודף. הכמות המוחלטת שלו תהיה קבועה, אך אחוז הנפח ישתנה בהתאם לכמות האוויר העודף בגזי הפליטה. בהיעדר עודפי אוויר, כמות ה-CO 2 תהיה מקסימלית, עם עלייה בכמות האוויר העודף, יורד אחוז הנפח של CO 2 בגזי הפליטה. פחות אוויר עודף מתאים יותר CO 2 ולהיפך, כך שהבעירה יעילה יותר כאשר כמות ה-CO 2 קרובה לערכו המרבי.

ניתן להציג את הרכב גזי הפליטה על גבי גרף פשוט באמצעות "משולש בעירה" או משולש אוסטוולד, המתוכנן עבור כל סוג דלק.

בעזרת גרף זה, תוך ידיעת אחוז ה-CO 2 ו- O 2, נוכל לקבוע את תכולת ה-CO ואת כמות האוויר העודף.

כדוגמה באיור. איור 10 מציג את משולש הבעירה עבור מתאן.

איור 10. משולש בעירה למתאן

ציר ה-X מציין את אחוז ה-O2, וציר ה-Y מציין את אחוז ה-CO2. התחתון עובר מנקודה A, המקבילה לתכולת CO 2 המקסימלית (בהתאם לדלק) בתכולת O 2 אפס, לנקודה B, התואמת לאפס תכולת CO 2 ולתכולת O 2 מקסימלית (21%). נקודה A מתאימה לתנאי הבעירה הסטוכיומטרית, נקודה B מתאימה להיעדר בעירה. התחתון הוא קבוצת הנקודות המקבילה לבעירה אידיאלית ללא CO.

קווים ישרים המקבילים לתחתית מייצגים אחוזים שונים של CO.

הבה נניח שהמערכת שלנו פועלת על ניתוח מתאן וגזי פליטה מראה שתכולת ה-CO 2 היא 10% ותכולת ה-O 2 היא 3%. מהמשולש לגז מתאן אנו מוצאים שתכולת ה-CO היא 0 ותכולת האוויר העודפת היא 15%.

טבלה 5 מציגה את תכולת ה-CO 2 המקסימלית עבור סוגים שוניםדלק והערך המתאים לבעירה אופטימלית. ערך זה מומלץ ומחושב על סמך ניסיון. יש לציין שכאשר נלקח הערך המרבי מהעמודה המרכזית, יש צורך למדוד פליטות לפי הנוהל המתואר בפרק 4.3.

יצא לאור: 21.11.2009 | |

דניס רינדין,
מהנדס ראשי של "טכנולוגיית מים"

נכון להיום, הסוגיות של הגברת יעילות מתקני החימום והפחתת הלחץ הסביבתי על הסביבה חריפות במיוחד. המבטיח ביותר, בהקשר זה, הוא השימוש בטכנולוגיית עיבוי, אשר מסוגלת להכי הרבה במלואולפתור את מגוון הבעיות המתואר. חברת Vodnaya Tekhnika תמיד שאפה להציג מודרני ויעיל ציוד חימום. לאור זאת, העניין שלה בטכנולוגיית עיבוי, כיעילה, הייטקית והמבטיחה ביותר, טבעי ומוצדק. לכן, בשנת 2006, אחד מה אזורי עדיפותפיתוח החברה - קידום ציוד עיבוי בשוק האוקראיני. לשם כך מתוכננים מספר אירועים, אחד מהם הוא סדרת מאמרים פופולאריים למי שנתקל בטכנולוגיה כזו בפעם הראשונה. במאמר זה ננסה לגעת בסוגיות העיקריות של יישום ויישום עקרון עיבוי אדי מים בטכנולוגיית חימום:

• במה שונה החום מהטמפרטורה?
• האם היעילות יכולה להיות יותר מ-100%?

במה שונה החום מהטמפרטורה?

טמפרטורה היא מידת החימום של הגוף (אנרגיה קינטית של מולקולות גוף) הערך הוא יחסי מאוד, ניתן להמחיש זאת בקלות באמצעות סולם צלזיוס ופרנהייט. בחיי היומיום משתמשים בסולם צלזיוס, שבו 0 היא נקודת הקיפאון של המים, ו-100° היא נקודת הרתיחה של מים בלחץ אטמוספרי. מכיוון שנקודות הקפאה והרתיחה של מים אינן מוגדרות היטב, סולם צלזיוס מוגדר כיום באמצעות סולם קלווין: מעלות צלזיוס שווה למעלות קלווין והאפס המוחלט נחשב ל-273.15 מעלות צלזיוס. סולם צלזיוס הוא למעשה מאוד נוח מכיוון שהמים נפוצים מאוד על הפלנטה שלנו והחיים שלנו מבוססים עליהם. אפס צלזיוס הוא נקודה מיוחדת למטאורולוגיה, שכן הקפאת המים האטמוספריים משנה הכל באופן משמעותי. באנגליה ובמיוחד בארה"ב משתמשים בסולם פרנהייט. בסולם זה, המרווח מהטמפרטורה עצמה מחולק ל-100 מעלות. חורף קרבעיר בה גר פרנהייט, לטמפרטורה גוף האדם. אפס צלזיוס הוא 32 פרנהייט, ומעלה פרנהייט שווה ל-5/9 מעלות צלזיוס.

המרת טמפרטורה בין סולמות ראשיים
	קלווין	צֶלסִיוּס	פרנהייט
			= (F + 459.67) / 1.8
			= (F - 32) / 1.8
	K 1.8 - 459.67

טבלה 1 יחידות טמפרטורה

על מנת לדמיין בצורה ברורה יותר את ההבדל בין המושגים טמפרטורה וחום, שקול את הדוגמה הבאה: דוגמה לחימום מים: נניח שחיממנו כמות מסוימת של מים (120 ליטר) לטמפרטורה של 50 מעלות צלזיוס, וכיצד חיממנו. הרבה מים נוכל לחמם לטמפרטורה של 40 מעלות צלזיוס, תוך שימוש באותה כמות חום (דלק שרוף)? לשם הפשטות, נניח שבשני המקרים טמפרטורת המים הראשונית היא 15 מעלות צלזיוס.

איור 1 דוגמה 1

כפי שניתן לראות מ דוגמה ברורה, טמפרטורה וכמות החום הם מושגים שונים. הָהֵן. גוף ב טמפרטורות שונות, יכולה להיות בעלת אותה אנרגיה תרמית, ולהיפך: לגופים עם אותה טמפרטורה יכולה להיות שונה אנרגיית תרמית. כדי לפשט את ההגדרות, הומצא ערך מיוחד - אנתלפיה אנתלפיה היא כמות החום הכלול ביחידת מסה של חומר [kJ/kg] V תנאים טבעייםעל כדור הארץ ישנם שלושה מצבי צבירה של מים: מוצק (קרח), נוזל (מים עצמם), גזי (אדי מים). המעבר של מים ממצב צבירה אחד למשנהו מלווה בשינוי באנרגיה התרמית של הגוף ב- טמפרטורה קבועה (המצב משתנה, לא הטמפרטורה, במילים אחרות - כל החום מושקע על שינוי המצב, ולא על חימום) חום רגיש - אותו חום שבו שינוי בכמות החום המסופק לגוף גורם שינוי בטמפרטורה שלו חום סמוי - חום האידוי (עיבוי) הוא החום שאינו משנה את טמפרטורת הגוף, אלא משמש לשינוי המצב הפיזי של הגוף. הבה נמחיש את המושגים הללו באמצעות גרף שעליו תשורטט אנטלפיה (כמות החום המסופק) לאורך ציר הסמטה, והטמפרטורה לאורך ציר הסמטה. גרף זה מציג את תהליך חימום נוזל (מים).

איור 2 גרף של אנתלפיה - טמפרטורה, עבור מים

א-בהמים מחוממים מטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס לטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס (במקרה זה, כל החום המסופק למים הולך להעלות את הטמפרטורה שלהם)
לִפנֵי הַסְפִירָהמים רותחים (במקרה זה, כל החום המסופק למים משמש להמרתם לאדים, הטמפרטורה נשארת קבועה ב-100 מעלות צלזיוס)
CDכל המים הפכו לאדים (רתחו) וכעת החום משמש להגברת הטמפרטורה של האדים.

הרכב גזי הפליטה במהלך הבעירה דלק גזי

תהליך הבעירה הוא תהליך של חמצון של רכיבים דליקים של דלק בעזרת חמצן אטמוספרי המשחרר חום. בואו נסתכל על התהליך הזה:

איור 3 הרכב גז טבעי ואוויר

בואו נראה כיצד מתפתחת תגובת הבעירה של דלק גזי:

איור 4 תגובת בעירה של דלק גזי

כפי שניתן לראות ממשוואת תגובת החמצון, כתוצאה מכך אנו מקבלים פחמן דו חמצני, אדי מים (גזי פליטה) וחום. החום שמשתחרר בזמן שרפת הדלק נקרא הערך הקלורי התחתון של הדלק (PCI) אם נקנן את גזי הפליטה אזי בתנאים מסוימים יתחילו להתעבות אדי מים (מעבר ממצב גזי לנוזל) .

איור 5 שחרור חום סמוי במהלך עיבוי אדי מים

במקרה זה, תשתחרר כמות נוספת של חום (חום סמוי של אידוי/עיבוי). הסכום של ערך החימום הנמוך של דלק והחום הסמוי של אידוי/עיבוי נקרא ערך החימום הגבוה יותר של הדלק (PCS).

באופן טבעי, ככל שיש יותר אדי מים במוצרי הבעירה, ה יותר הבדלבין הערכים הקלוריים הגבוהים והנמוכים של דלק. בתורו, כמות אדי המים תלויה בהרכב הדלק:

טבלה 2 ערכים של ערכים קלוריות גבוהים ונמוכים יותר עבור סוגים שוניםדלק

כפי שניתן לראות מהטבלה לעיל, אנו יכולים להשיג את החום הנוסף הגדול ביותר על ידי שריפת מתאן. מתחם גז טבעיאינו קבוע ותלוי בפיקדון. ההרכב הממוצע של הגז הטבעי מוצג באיור 6.

איור 6 הרכב הגז הטבעי

מסקנות ביניים:

1. באמצעות החום הסמוי של אידוי/עיבוי, ניתן להשיג יותר חום ממה שמשתחרר בעת שריפת דלק

2. הדלק המבטיח ביותר בהקשר זה הוא גז טבעי (ההבדל בין הערכים הקלוריים הגבוהים והנמוכים יותר מ-10%)

אילו תנאים חייבים ליצור כדי להתחיל עיבוי? נקודת טל.

לאדי מים בגזי פליטה יש תכונות שונות במקצת מאדי מים טהורים. הם נמצאים בתערובת עם גזים אחרים והפרמטרים שלהם תואמים את הפרמטרים של התערובת. לכן, הטמפרטורה שבה מתחיל העיבוי שונה מ- 100 מעלות צלזיוס. הערך של טמפרטורה זו תלוי בהרכב גזי הפליטה, אשר בתורו הוא תוצאה של סוג והרכב הדלק, כמו גם מקדם האוויר העודף. הטמפרטורה של גזי הפליטה שבה מתחיל עיבוי אדי מים בתוצרי שריפת הדלק נקראת נקודת הטל.

איור 7 נקודת טל

מסקנות ביניים:

1. המשימה של טכנולוגיית העיבוי היא לקרר מוצרי בעירה מתחת לנקודת הטל ולהסיר את חום העיבוי, תוך שימוש בו למטרות שימושיות.

האם היעילות של דוד גז יכולה להיות יותר מ-100%?

בוא ניקח מאפיינים טכנייםאיזה דוד רכוב שרירותי:

כוח הדוד הכולל = 23,000 קק"ל/שעה (26.7 קילוואט);

כוח הדוד נטו = 21,000 קק"ל/שעה (24.03 קילוואט);

במילים אחרות, ההספק התרמי המרבי של המבער הוא 23,000 קק"ל/שעה (כמות החום המשתחררת במהלך שריפת הדלק), וכן כמות מקסימליתהחום שמקבל נוזל הקירור הוא 21,000 קק"ל לשעה.

לאן הולך ההבדל ביניהם? כמות מסוימת של חום שנוצר (6-8%) אובדת עם גזי הפליטה, ואחרת (1.5-2%) מתפזרת לחלל שמסביב דרך קירות הדוד.

אם נוסיף את הערכים הללו, נוכל לכתוב את המשוואה הבאה:

אם נחלק את ההספק השימושי של הדוד בסה"כ ונכפיל את התוצאה ב-100%, נקבל את המקדם פעולה שימושיתדוד (יעילות) ב%.

אם נקרא בעיון את נוסח ההגדרה, נראה שההספק הכולל של הדוד שווה לכמות החום המשתחררת במהלך שריפת הדלק ליחידת זמן.

לפיכך, ערך זה תלוי ישירות בערך החימום התחתון של הדלק, ואינו לוקח בחשבון את החום שיכול להשתחרר במהלך עיבוי אדי מים מתוצרי הבעירה.

במילים אחרות, זוהי יעילות הדוד, ביחס לערך החימום הנמוך יותר של הדלק.

אם ניקח בחשבון את הערך של חום העיבוי של אדי מים (ראה טבלה 1), אז נוכל להציג את התמונה הבאה של התפלגות זרמי החום בדוד שאינו מתעבה.

איור 9 התפלגות זרימות החום בדוד שאינו מתעבה

ואז, כמו בדוד מעבה, חלוקת זרמי החום תיראה כך:

איור 10 התפלגות זרימות החום בדוד מתעבה

מסקנות ביניים:
1. יעילות של 100% או יותר אפשרית אם לוקחים את הערך הקלורי התחתון, ולא הגבוה, של בעירה כנקודת הייחוס.
2. לא נוכל להשתמש במלוא החום (הגיוני והסמוי) מסיבות טכניות, לכן יעילות הדוד לא יכולה להיות שווה או גדולה מ-111% (ביחס לערך החימום הנמוך של הדלק).

מצבי הפעלה של דוודים עיבוי

ניתן להתקין דודי עיבוי גז בכל מערכת חימום. כמות חום העיבוי בשימוש והיעילות, בהתאם למצב הפעולה, תלויים בחישוב הנכון של מערכת החימום.

כדי לעשות שימוש יעיל בחום העיבוי של אדי המים המצויים בגזי הפליטה, יש צורך לקרר את גזי הפליטה לטמפרטורה מתחת לנקודת הטל. מידת השימוש בחום עיבוי תלויה בטמפרטורות המחושבות של נוזל הקירור במערכת החימום ובמספר שעות העבודה במצב עיבוי. זה מוצג בתרשימים 11 ו-13, שבהם טמפרטורת נקודת הטל היא 55 מעלות צלזיוס.

מערכת חימום 40/30 מעלות צלזיוס

איור 11 לוח זמנים להפעלה של מערכת בטמפרטורה נמוכה

ליכולת הייצור של דודי העיבוי של מערכת חימום כזו לאורך כל תקופת החימום יש חשיבות רבה. טמפרטורות חזרה נמוכות הן תמיד מתחת לטמפרטורת נקודת הטל, כך שהעיבוי מתרחש ללא הרף. זה מתרחש במערכות חימום פאנלים בטמפרטורה נמוכה או חימום תת רצפתי. דוד עיבוי הוא אידיאלי עבור מערכות כאלה.

איור 12 תנאי הטמפרטורה של החדר בעת שימוש בחימום הרצפה והקונווקטור

ישנם יתרונות רבים של מערכות חימום תת רצפתי מים על פני מסורתיות:

• נוחות מוגברת. הרצפה נעשית חמימה ונעימה להליכה, שכן העברת חום מתרחשת ממשטח גדול עם טמפרטורה נמוכה יחסית.
• חימום אחיד של כל שטח החדר, ולכן חימום אחיד. אדם מרגיש נוח באותה מידה ליד חלון ובאמצע חדר.
• פיזור טמפרטורה אופטימלי לאורך גובה החדר. איור 12 ממחיש את ההתפלגות המשוערת של הטמפרטורות לאורך גובה החדר בעת שימוש בחימום מסורתי וחימום רצפה. חלוקת הטמפרטורה עם חימום תת רצפתי נתפסת על ידי אדם כנוחה ביותר. כמו כן, יש לשים לב להפחתת איבוד החום דרך התקרה, שכן הפרש הטמפרטורות בין האוויר הפנימי לאוויר החיצוני מצטמצם משמעותית, ואנו מקבלים חום נוח רק היכן שצריך, במקום חימום הסביבה דרך הגג. זה מאפשר שימוש יעיל במערכת החימום התת רצפתי עבור מבנים בעלי תקרות גבוהות - כנסיות, אולמות תצוגה, חדרי כושר וכו'.

• גֵהוּת. אין זרימת אוויר, טיוטות מופחתות, מה שאומר שאין זרימת אבק, וזה יתרון גדול לרווחתם של אנשים, במיוחד אם הם סובלים ממחלות בדרכי הנשימה.
• חלק ניכר מהחום מהרצפה מועבר בצורה חילופי חום קורן. קרינה, שלא כמו הסעה, מפזרת מיד חום למשטחים שמסביב.
• אין הסרת לחות מלאכותית של אוויר ליד התקני חימום.
• אֶסתֵטִיקָה. אין מכשירי חימום, אין צורך בעיצוב שלהם או בבחירת גדלים אופטימליים.

מערכת חימום 75/60 ​​מעלות צלזיוס

איור 13 לוח זמנים להפעלה של מערכת בטמפרטורה גבוהה

שימוש יעיל בחום עיבוי אפשרי גם בטמפרטורות עיצוב של 75/60 ​​מעלות צלזיוס למשך 97% ממשך תקופת החימום. זה חל על טמפרטורות חיצוניות בין -11 מעלות צלזיוס ל-+20 מעלות צלזיוס. מערכות חימום ישנות, שתוכננו לטמפרטורות של 90/70 מעלות צלזיוס, פועלות היום בטמפרטורות של כמעט 75/60 ​​מעלות צלזיוס. גם במערכות עם 90/70 מעלות צלזיוס מים לחימום ועם מצב הפעלה בו טמפרטורת מי הדוד נשלטת בהתאם טמפרטורה חיצונית, זמן השימוש בחום עיבוי הוא 80% ממשך תקופת החימום השנתית.

יעילות סטנדרטית גבוהה

בדוגמאות באיורים 11 ו-13 ניכר בבירור כי לאחוז השונה אך בו-זמנית הגבוה של חום העיבוי המשמש לשתי אפשרויות אלו יש השפעה ישירה על צריכת האנרגיה של דוד עיבוי גז. כדי לציין יעילות דלק דודי חימוםהרעיון של יעילות סטנדרטית הוצג. איור 14 מציג את התלות של צריכת האנרגיה בטמפרטורות עיצוב שונות של מערכת החימום.

איור 14 תלות היעילות בטמפרטורת ההחזרה

היעילות הסטנדרטית הגבוהה של דודי עיבוי גז מוסברת על ידי הגורמים הבאים:

- יישום ערך גבוה CO2. ככל שתכולת CO 2 גבוהה יותר, כך טמפרטורת נקודת הטל של גזי החימום גבוהה יותר.

- תחזוקה טמפרטורות נמוכותקו חזרה. ככל שטמפרטורת ההחזרה נמוכה יותר, העיבוי פעיל יותר וטמפרטורת גזי הפליטה נמוכה יותר.

מסקנות ביניים:

היעילות של דוד מעבה תלויה מאוד משטר טמפרטורהתפעול מערכת החימום.
בהתקנות חדשות יש לנצל את כל האפשרויות לתפעול מיטבי של דוד עיבוי הגז. יעילות גבוהה מושגת כאשר מתקיימים הקריטריונים הבאים:
1. הגבל את טמפרטורת ההחזרה למקסימום של 50 מעלות צלזיוס
2. השתדלו לשמור על הפרש טמפרטורה בין זרימה להחזרה של 20 K לפחות
3. אין לנקוט באמצעים להעלאת הטמפרטורה של קו החזרה (אלה כוללים, למשל, התקנת מערבל ארבע כיווני, קווי עוקף, מתגים הידראוליים).

שיטות ליישום עקרון העיבוי בדודים רכובים

IN הרגע הזהישנן שתי דרכים עיקריות ליישם את עקרון עיבוי אדי המים בגזי הפליטה: חסכן מרחוק ומחליף חום מנירוסטה עם חסכון מובנה.

במקרה הראשון, החום העיקרי של מוצרי בעירה מנוצל במחליף חום הסעה קונבנציונלי, ותהליך העיבוי עצמו מתרחש ביחידה נפרדת - כלכלן מרוחק. תכנון זה מאפשר שימוש ברכיבים ומכלולים המשמשים בדודים רגילים, שאינם מעבים, אך אינו מאפשר לנצל את הפוטנציאל של טכנולוגיית העיבוי במלואה.

איור 17 דוד עיבוי עם חסכון מרחוק

מחליף חום עם חסכון מובנה מורכב מ-4-7 אלמנטים לחילופי חום (סלילים). כל אלמנט חילופי חום, בתורו, מורכב מ-4 סיבובים של צינור נירוסטה מלבני חלק עם עובי דופן של כ. 0.8 מ"מ (ראה איור 18).

איור 18 תרשים של תנועת גזי הפליטה בין הסיבובים של מחליף החום

בחזית הפלטה המבודדת ישנם מספר אלמנטים לחילופי חום. הם ממלאים את התפקיד של "השלב הראשון", שכן רק עיבוי מינורי מתרחש כאן. אלמנט חילופי החום הרביעי ובהתאם לכך ממוקם מאחורי צלחת הבידוד. ב"שלב עיבוי" זה מתרחש תהליך עיקריהִתְעַבּוּת

היתרונות של עיקרון זה הם העברת חום יעילה מאוד ומצד שני ביטול רעשי רתיחה הנגרמים מקצבי זרימה גבוהים בצינורות חלקים.
היתרון הבא של מחליף חום זה הוא נטייתו הנמוכה לסיד, שכן בשל חתכים קטנים של הצינורות נוצרת רמה גבוהה של מערבולות.
המשטח החלק של צינורות הנירוסטה וכיוון הזרימה האנכי מבטיחים אפקט ניקוי עצמי.
חיבור החזרת מחליף החום ממוקם בחלק האחורי, חיבור הזרימה נמצא בחזית. ניקוז עיבוי מותקן על מחליף החום.
קולט גזי הפליטה לפני חיבור צינור "אספקת האוויר / הסרת גז הפליטה" עשוי מפלסטיק.

איור 19 תרשים הידראולי של דוד מעבה עם חסכן מובנה

איור 20 תצוגת חתך של מחליף חום של דוד מעבה עם חסכן מובנה

שריפת גז קונבנציונלית ושריפת תערובת מלאה

לרוב הדוודים עם תא בעירה פתוח יש את אותו עיקרון של שריפת גז. בשל האנרגיה הקינטית של סילון הגז, אוויר נשאב לתוכו.

איור 19 עקרון שריפת גז במבערים אטמוספריים (זרבובית ונטורי)

גז דליק מסופק בלחץ לזרבובית. כאן, עקב צמצום המעבר אנרגיה פוטנציאליתהלחץ הופך לאנרגיה קינטית של הסילון. בשל החתך הגיאומטרי המיוחד של פיית ונטורי, אוויר ראשוני מעורבב. ישירות בזרבובית מערבבים גז ואוויר (נוצרת תערובת גז-אוויר). ביציאה מהזרבובית, אוויר משני מעורבב. כוח המבער משתנה עקב שינויים בלחץ הגז; מהירות סילון הגז וכמות האוויר הנשאב משתנים בהתאם.
היתרונות של עיצוב זה הם הפשטות וחוסר הרעש שלו.
מגבלות וחסרונות: עודף אוויר גדול, עומק אפנון מוגבל, שפע של פליטות מזיקות.

בדודים עם תא בעירה סגור, עקרון שריפת הגז דומה לזה שתואר לעיל. ההבדל טמון רק בפליטה הכפויה של מוצרי בעירה ובאספקת אוויר לבעירה. כל היתרונות והחסרונות של מבערים אטמוספריים תקפים עבור דוודים עם תא בעירה סגור.

דודי עיבוי משתמשים בעקרון של "ערבוב מקדים מלא של גז ואוויר". המהות של שיטה זו היא ערבוב של גז לזרם האוויר, עקב הוואקום שנוצר על ידי האחרון בזרבובית ונטורי.

אביזרי גז ומפוח
ברגע שהיחידה האלקטרונית מזהה את מהירות ההתחלה של המפוח, שסתומי הגז הממוקמים בסדרה נפתחים.
בצד היניקה של המפוח ישנו מתקן אספקת אוויר/יציאת גז פליטה בעל דופן כפולה (מערכת ונטורי). בשל החריץ הטבעתי, בהתאם לעקרון ונטורי, מתרחשת תופעת יניקה בתא שמעל לממברנת בקרת הגז הראשית בשסתום הגז.

איור 20 יחידת ערבוב מבער עם מיקס קדם מלא

תהליך הצתה
הגז עובר דרך תעלה 1 מתחת לממברנות הבקרה. שסתום בקרת הגז הראשי נפתח עקב הפרש הלחץ שנוצר. לאחר מכן הגז זורם דרך מערכת ונטורי לתוך המפוח ומתערבב עם אוויר היניקה. תערובת הגז-אוויר נכנסת למבער ונדלקת.
מצב אפנון
פעולת שסתום בקרת הגז הראשי תלויה במיקום שסתום הבקרה. על ידי הגדלת מהירות המפוח, הלחץ מאחורי שסתום בקרת הגז הראשי מופחת. ערוץ 2 ממשיך לשנות את הלחץ עד שהלחץ מתחת לדאפרגמת שסתום הבקרה. חור זרימת המוצא ממשיך להיסגר, עקב כך עוצמת הירידה בלחץ הגז דרך ערוץ 2 פוחתת. לפיכך, דרך ערוץ 1, הלחץ מתחת לממברנה של שסתום בקרת הגז הראשי עולה. שסתום בקרת הגז הראשי ממשיך להיפתח, ובכך מאפשר לזרום יותר גז למפוח ולכן יותר גז למבער.
המבער מאופנן באופן רציף על ידי שינוי זרימת האוויר של המפוח. כמות הגז עוקבת אחר כמות האוויר ביחס שנקבע מראש. כך, ניתן לשמור על יחס האוויר העודף ברמה כמעט קבועה לאורך כל טווח האפנון.

איור 21 מודול תרמי מבער עם תמהיל מלא

תכולת חומרים מזיקים בגזי הפליטה ודרכים להפחתת ריכוזם

נכון לעכשיו, זיהום סביבהמקבל פרופורציות מדאיגות. כמות הפליטות מתחום החום והחשמל נמצאת במקום השני, אחרי הובלה בכבישים.

איור 22 אֲחוּזִיםפליטות

לכן, הנושא של צמצום חומרים מזיקיםבמוצרי בעירה.

מזהמים עיקריים:

1. • פחמן חד חמצני CO
   • תחמוצות חנקן NOx
   • אדי חומצה

רצוי להילחם בשני הגורמים הראשונים על ידי שיפור תהליך הבעירה (יחס גז-אויר מדויק) והפחתת הטמפרטורה בתנור הדוד.

בעת שריפת דלק גזי עלולות להיווצר החומצות הבאות:

אדי חומצה מוסרים בצורה מושלמת יחד עם עיבוי. השלך פנימה מצב נוזליהם די פשוטים. בדרך כלל, זה נעשה על ידי נטרול חומצה עם אלקלי.

סילוק קונדנסט חומצי

כפי שניתן לראות מתגובת שריפת מתאן:

כאשר 1 מ"ק של גז נשרף, נוצרים 2 מ"ק של אדי מים. בתנאי הפעלה רגילים של דוד מעבה, נוצרים כ-15-20 ליטר ביום. עיבוי לעיבוי זה חומציות נמוכה (בערך Ph = 3.5-4.5), שאינה עולה על רמה מותרתפסולת ביתית.

איור 23 רמת החומציות של עיבוי דוד הגז

מרכיבי עיבוי	מחוונים סטנדרטיים, לפיטרקטורון A 251(2), מ"ג/ליטר	מ"ג/ליטר

טבלה 3 תכולת מתכות כבדות בקונדנסט

לכן, מותר להזרים עיבוי לביוב, שם ינטרל באמצעות פסולת ביתית אלקלית.
שימו לב שמערכות ניקוז הבית עשויות מחומרים עמידים בפני עיבוי חומצי.
על פי גיליון עבודה ATV A 251, אלו הם החומרים הבאים:
_ צינורות קרמיקה
_ צינורות PVC קשיחים
_ צינורות PVC
_ צינורות פוליאתילן צפיפות גבוהה
_ צינורות פוליפרופילן
_ צינורות העשויים מקופולימר של אקרילוניטריל, בוטאדיאן וסטירן או קופולימר של אקרילוניטריל, סטירן ואסטרים אקריליים (ABS/ASA)
_ צינורות נירוסטה
_ צינורות בורוסיליקט

איור 24 סילוק קונדנסט

על פי התקנים האיטלקיים, ניתן להשתמש בתוכנית פריקת העיבוי לעיל עבור מערכות דוודים בעלות הספק כולל של לא יותר מ-116 קילוואט (לפי התקן הגרמני ATV A 251, לא יותר מ-200 קילוואט). אם ערך זה חרג, יש צורך להתקין מנטרלי מעובה גרנולטור מיוחד.

איור 25 נטרול קונדנסט באמצעות משאבת עיבוי

1. יציאת ניקוז עיבוי הדוד
2. צינור כניסת מנטרל
3. מנטרל עיבוי
4. צינור יציאת מנטרל
5. צינור אספקת עיבוי לאספן הקונדנסט
6. קולט קונדנסט
7. אביזר יציאת עיבוי
8. צינור ניקוז עיבוי
9. מתאם
10. ביוב
11. הרכבה מהדקים

איור 25 מציג דוגמה של מתקן נטרול. הקונדנסט הנכנס למנטרל מסונן תחילה דרך שכבה פחמן פעיל, ולאחר מכן עובר נטרול בכרך הראשי. משאבת עיבוי מותקנת כאשר יש צורך בהוצאת עיבוי מעל רמת סיפון הקונדנסט בדוד. עיצוב זה משמש לנטרול קונדנסט מדודים בהספק כולל של 35 עד 300 קילוואט (בהתאם להספק המתקן, אורך המנטרל משתנה). אם הספק ההתקנה עולה על 300 קילוואט, אז מספר מנטרלים מותקנים במקביל.
המנטרל קל במיוחד לתחזוקה ודורש בדיקה ומילוי גרנולט לא יותר מפעם בשנה. ככלל, חומציות הקונדנסט מוערכת גם באמצעות נייר לקמוס.

הטיעון לטכנולוגיית עיבוי

	טיעונים ליעילות
מפרטים	מרכז שירות	צרכן	מתקין
מחליפי חום צינור חלקים עשויים נירוסטה חלקים הנושאים גזי פליטה/עיבוי עשוי מפלסטיק	טיעון מכירה: טווח ארוך שירותים, קטין עלויות טכניות שֵׁרוּת	יחס עלות/ערך טוב השפעה מועילהבזכות ארוך חיי שירות של מכשירים קַטִין עלויות תחזוקה	נקודת מכירה: חיי שירות ארוכים
רמה גבוהה מנורמל שיעור ניצול ופליטות נמוכות של חומרים מזיקים	טיעוני מכירה טכנולוגיית שריפת דלק מבטיחה	דיס- דלק פועל קטין על- עומס על הסביבה יום רביעי	מכשיר מבטיח
מכשיר קומפקטי ועיצוב איכותי/אטרקטיבי	חדרים, נישות, עליות גג התקנה קלה ו הַתקָנָה	דרוש מעט מקום אין צורך ב"ישיר". מנגנון גנב	אין צורך בחדר דוודים אפשרות לשימוש אוניברסלי במרתפים, מגורים חדרים, נישות, עליות גג
טווח רחב וויסות		פעולה יעילה וחסכונית בכל הטווחים כּוֹחַ פעולה שקטה הודות למהירות שעון נמוכה עלויות דלק מופחתות	דגם אוניברסלי שאפשר לעבוד עליו טווח רחבחפצים

יחידות מדידה של רכיבים גזים של מוצרי בעירה →

תוכן הסעיף

בעת שריפת דלקים אורגניים בתנורי דוודים, מוצרים שוניםבעירה, כגון תחמוצות פחמן CO x = CO + CO 2, אדי מים H 2 O, תחמוצות גופרית SO x = SO 2 + SO 3, תחמוצות חנקן NO x = NO + NO 2, פחמימנים ארומטיים פוליציקליים (PAH), תרכובות פלואוריד , תרכובות ונדיום V 2 O 5 , חלקיקים מוצקים וכו' (ראה טבלה 7.1.1). כאשר דלק נשרף בצורה לא מלאה בתנורים, גזי הפליטה עשויים להכיל גם פחמימנים CH4, C2H4 וכו'. כל תוצרי הבעירה הבלתי שלמה מזיקים, אך בעזרת טכנולוגיית בעירת דלק מודרנית ניתן למזער את היווצרותם [1].

טבלה 7.1.1. פליטות ספציפיות כתוצאה מבעירה מתלקחת של דלקים אורגניים בדודי חשמל [3]

אגדה: A p, S p – בהתאמה, תכולת האפר והגופרית למסת עבודה של דלק, %.

הקריטריון להערכה תברואתית של הסביבה הוא הריכוז המרבי המותר (MPC) של חומר מזיק באוויר האטמוספרי בגובה פני הקרקע. יש להבין את MAC כריכוז של חומרים שונים ו תרכובות כימיות, אשר, כאשר נחשפים לגוף האדם מדי יום במשך זמן רב, אינו גורם לכך שינויים פתולוגייםאו מחלות.

ריכוזים מקסימליים (MPC) של חומרים מזיקים באוויר האטמוספרי אזורים מיושביםניתנים בטבלה. 7.1.2 [4]. הריכוז הבודד המרבי של חומרים מזיקים נקבע על ידי דגימות שנלקחו תוך 20 דקות, הריכוז היומי הממוצע - ליום.

טבלה 7.1.2. ריכוזים מקסימליים המותרים של חומרים מזיקים באוויר האטמוספרי של אזורים מיושבים

מזהם	ריכוז מקסימלי מותר, מ"ג/מ"ק
מקסימום חד פעמי	ממוצע יומי
אבק אינו רעיל	0,5	0,15
דו תחמוצת גופרית	0,5	0,05
פחמן חד חמצני	3,0	1,0
פחמן חד חמצני	3,0	1,0
חנקן דו חמצני	0,085	0,04
תחמוצת חנקן	0,6	0,06
פיח (פיח)	0,15	0,05
מימן גופרתי	0,008	0,008
בנץ(א)פירן	-	0.1 מיקרוגרם/100 מ' 3
ונדיום פנטוקסיד	-	0,002
תרכובות פלואוריד (על ידי פלואור)	0,02	0,005
כְּלוֹר	0,1	0,03

החישובים מתבצעים עבור כל חומר מזיק בנפרד, כך שהריכוז של כל אחד מהם לא יעלה על הערכים המופיעים בטבלה. 7.1.2. עבור בתי דוודים, תנאים אלה מתהדקים על ידי הצגת דרישות נוספות על הצורך לסכם את ההשפעה של תחמוצות גופרית וחנקן, אשר נקבעת על ידי הביטוי

יחד עם זאת, עקב מחסור באוויר מקומי או תנאים תרמיים ואווירודינמיים לא נוחים, נוצרים בתנורים ובתאי הבעירה תוצרי בעירה לא שלמים, המורכבים בעיקר מפחמן חד חמצני CO (חד חמצני), מימן H 2 ופחמימנים שונים, המאפיינים חום. אובדן ביחידת הדוד כתוצאה מבעירה כימית לא מלאה (תת שריפה כימית).

בנוסף, תהליך הבעירה מייצר מספר תרכובות כימיות הנוצרות עקב חמצון של מרכיבים שונים של הדלק וחנקן האוויר N2. החלק המשמעותי ביותר מהם מורכב מתחמוצות חנקן NO x ותחמוצות גופרית SO x .

תחמוצות חנקן נוצרות עקב חמצון הן של חנקן מולקולרי באוויר והן של חנקן הכלול בדלק. מחקרים ניסיוניים הראו כי החלק העיקרי של NO x שנוצר בתנורי דוד, כלומר 96÷100%, הוא חנקן חד חמצני (תחמוצת) NO. NO 2 דו חמצני וחנקן חמוקסיד N 2 O נוצרים בכמויות קטנות משמעותית, וחלקם הוא בקירוב: עבור NO 2 - עד 4%, ועבור N 2 O - מאיות האחוז מסך פליטת NO x. בתנאים טיפוסיים של התלקחות דלק בדוודים, ריכוזי החנקן הדו-חמצני NO 2 זניחים בדרך כלל בהשוואה לתכולת ה-NO ונעים בדרך כלל בין 0÷7 ppmעד 20÷30 ppm. יחד עם זאת, ערבוב מהיר של אזורים חמים וקרים בלהבה סוערת יכול להוביל להופעת ריכוזים גדולים יחסית של חנקן דו חמצני באזורים הקרים של הזרימה. בנוסף, פליטה חלקית של NO 2 מתרחשת בחלק העליון של הכבשן ובצינור האופקי (עם ט> 900÷1000 K) ובתנאים מסוימים יכולים להגיע גם לגדלים ניכרים.

חמוקסיד חנקן N 2 O, הנוצר במהלך בעירה של דלקים, הוא, ככל הנראה, חומר ביניים לטווח קצר. N 2 O כמעט נעדר במוצרי בעירה מאחורי דוודים.

הגופרית הכלולה בדלק היא מקור להיווצרות תחמוצות גופרית SO x: דו תחמוצת הגופרית SO 2 (דו תחמוצת הגופרית) ואנהידרידים של גופרית SO 3 (תלת חמצון גופרית). פליטת המסה הכוללת של SO x תלויה רק ​​בתכולת הגופרית בדלק S p, וריכוזם בגזי הפליטה תלוי גם במקדם זרימת האוויר α. ככלל, החלק של SO 2 הוא 97÷99%, והחלק של SO 3 הוא 1÷3% מהתשואה הכוללת של SO x. תכולת ה-SO 2 בפועל בגזים היוצאים מהדודים נעה בין 0.08 ל-0.6%, וריכוז ה-SO 3 נע בין 0.0001 ל-0.008%.

בין המרכיבים המזיקים של גזי הפליטה, קבוצה גדולה של פחמימנים ארומטיים פוליציקליים (PAH) תופסת מקום מיוחד. ל-PAH רבים יש פעילות מסרטנת ו(או) מוטגנית גבוהה והם מפעילים ערפיח פוטוכימי בערים, הדורש בקרה והגבלה קפדנית של פליטותיהם. יחד עם זאת, חלק מה-PAH, למשל, phenanthrene, fluoranthene, pyrene ומספר אחרים, הם פיזיולוגית כמעט אינרטיים ואינם מסרטנים.

PAHs נוצרים כתוצאה מבעירה לא מלאה של כל דלק פחמימני. זה האחרון מתרחש עקב עיכוב תגובות חמצון של פחמימני דלק על ידי הקירות הקרים של מכשירי בעירה, ויכול להיגרם גם על ידי ערבוב לא מספק של דלק ואוויר. זה מוביל להיווצרות אזורי חמצון מקומיים בתנורים (תאי בעירה) עם טמפרטורה נמוכהאו אזורים עם עודף דלק.

עקב כמות גדולהשל PAHs שונים בגזי הפליטה והקושי למדוד את ריכוזיהם, נהוג להעריך את רמת הזיהום המסרטן של תוצרי בעירה ואוויר אטמוספרי לפי ריכוז החומר המסרטן החזק והיציב ביותר - בנזו(א)פירן (B(a) )פ) C 20 H 12 .

בשל הרעילות הגבוהה שלהם, יש להזכיר במיוחד את מוצרי הבעירה של מזוט כגון תחמוצות ונדיום. ונדיום כלול בחלק המינרלי של מזוט ובעת שריפה הוא יוצר תחמוצות ונדיום VO, VO 2. עם זאת, כאשר נוצרים משקעים על משטחי הסעה, תחמוצות ונדיום מוצגות בעיקר בצורה של V 2 O 5. ונדיום פנטאוקסיד V 2 O 5 הוא הצורה הרעילה ביותר של תחמוצות ונדיום, ולכן הפליטות שלהן מחושבות במונחים של V 2 O 5.

טבלה 7.1.3. ריכוז משוער של חומרים מזיקים במוצרי בעירה במהלך התלקחות דלקים אורגניים בדודי חשמל

פליטות =	ריכוז, מ"ג/מ"ר 3
	גז טבעי	דלק	פֶּחָם
תחמוצות חנקן NO x (במונחים של NO 2)	200÷ 1200	300÷ 1000	350 ÷1500
גופרית דו חמצנית SO2	-	2000÷6000	1000÷5000
אנהידריד גופרית SO 3	-	4÷250	2 ÷100
פחמן חד חמצנישיתוף	10÷125	10÷150	15÷150
Benz(a)pyrene C 20 H 12	(0.1÷1, 0)·10 -3	(0.2÷4.0) 10 -3	(0.3÷14) 10 -3
חומר חלקיקי	-	<100	150÷300

בעת שריפת מזוט ודלק מוצק, הפליטה מכילה גם חלקיקים מוצקים המורכבים מאפר טוס, חלקיקי פיח, PAH ודלק בלתי נשרף כתוצאה מתת-שריפה מכנית.

טווחי הריכוזים של חומרים מזיקים בגזי הפליטה בעת שריפת סוגים שונים של דלקים מפורטים בטבלה. 7.1.3.

גז טבעי הוא הדלק הנפוץ ביותר כיום. גז טבעי נקרא גז טבעי מכיוון שהוא מופק ממעמקי כדור הארץ.

תהליך שריפת הגז הוא תגובה כימית שבה גז טבעי יוצר אינטראקציה עם חמצן הכלול באוויר.

בדלק גזי יש חלק דליק וחלק לא דליק.

המרכיב הדליק העיקרי של הגז הטבעי הוא מתאן - CH4. תכולתו בגז טבעי מגיעה ל-98%. מתאן הוא חסר ריח, חסר טעם ואינו רעיל. גבול הדליקה שלו הוא בין 5 ל-15%. תכונות אלו הן שאפשרו להשתמש בגז טבעי כאחד מסוגי הדלק העיקריים. ריכוז מתאן של יותר מ-10% מהווה סכנת חיים; חנק עלול להתרחש עקב מחסור בחמצן.

כדי לזהות דליפות גז, הגז עובר ריח, כלומר מוסיפים חומר בעל ריח חזק (אתיל מרקפטן). במקרה זה, ניתן לזהות את הגז כבר בריכוז של 1%.

בנוסף למתאן, גז טבעי עלול להכיל גזים דליקים - פרופאן, בוטאן ואתאן.

כדי להבטיח בעירה איכותית של גז, יש צורך לספק מספיק אוויר לאזור הבעירה ולהבטיח ערבוב טוב של גז עם אוויר. היחס האופטימלי הוא 1: 10. כלומר, עבור חלק אחד של גז יש עשרה חלקי אוויר. בנוסף, יש צורך ליצור את משטר הטמפרטורה הרצוי. על מנת שגז יתלקח, יש לחמם אותו לטמפרטורת ההצתה שלו ובעתיד הטמפרטורה לא אמורה לרדת מתחת לטמפרטורת ההצתה.

יש צורך לארגן את הסרת מוצרי הבעירה לאטמוספירה.

בעירה מלאה מושגת אם אין חומרים דליקים בתוצרי הבעירה המשתחררים לאטמוספירה. במקרה זה, פחמן ומימן מתחברים יחד ויוצרים פחמן דו חמצני ואדי מים.

מבחינה ויזואלית, עם בעירה מלאה, הלהבה היא תכלת או סגולה כחלחלה.

בעירה מלאה של גז.

מתאן + חמצן = פחמן דו חמצני + מים

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O

בנוסף לגזים אלו משתחררים לאטמוספירה חנקן וחמצן שנותר באמצעות גזים דליקים. N2+O2

אם שריפת גז אינה מתרחשת לחלוטין, אז חומרים דליקים משתחררים לאטמוספירה - פחמן חד חמצני, מימן, פיח.

בעירה לא מלאה של גז מתרחשת עקב חוסר אוויר. במקביל, לשונות של פיח מופיעות חזותית בלהבה.

הסכנה של בעירה לא מלאה של גז היא שפחמן חד חמצני עלול לגרום להרעלה של אנשי חדר הדוודים. תכולת CO באוויר של 0.01-0.02% עלולה לגרום להרעלה קלה. ריכוזים גבוהים יותר עלולים לגרום להרעלה חמורה ומוות.

הפיח שנוצר שוקע על דפנות הדוד ובכך פוגע בהעברת החום לנוזל הקירור ומפחית את יעילות חדר הדוודים. פיח מוליך חום גרוע פי 200 מהמתאן.

תיאורטית, יש צורך ב-9 מ"ק אוויר כדי לשרוף 1 מ"ק של גז. בתנאים אמיתיים, נדרש יותר אוויר.

כלומר, יש צורך בכמות עודפת של אוויר. ערך זה, המכונה אלפא, מראה כמה פעמים יותר אוויר נצרך ממה שדרוש תיאורטית.

מקדם האלפא תלוי בסוג המבער הספציפי והוא מצויין בדרך כלל בדרכון המבער או בהתאם להמלצות לארגון עבודת ההזמנה המתבצעת.

ככל שכמות האוויר העודפת עולה מעל לרמה המומלצת, איבוד החום גדל. עם עלייה משמעותית בכמות האוויר, להבה עלולה להישבר וליצור מצב חירום. אם כמות האוויר קטנה מהמומלץ, הבעירה לא תהיה שלמה, ובכך תיווצר סיכון להרעלה לאנשי חדר הדוודים.

לשליטה מדויקת יותר על איכות שריפת הדלק, ישנם מכשירים - מנתחי גז, המודדים את התוכן של חומרים מסוימים בהרכב גזי הפליטה.

מנתחי גז יכולים להיות מסופקים עם דוודים. אם הם אינם זמינים, המדידות המתאימות מבוצעות על ידי הארגון המזמין באמצעות מנתחי גז ניידים. נערכת מפת משטר שבה נקבעים פרמטרי הבקרה הדרושים. על ידי הקפדה עליהם, אתה יכול להבטיח בעירה מלאה רגילה של הדלק.

הפרמטרים העיקריים לוויסות שריפת הדלק הם:

• היחס בין הגז והאוויר המסופקים למבערים.

• מקדם אוויר עודף.

• ואקום בתנור.

• גורם יעילות הדוד.

במקרה זה, יעילות הדוד פירושה היחס בין החום השימושי לכמות החום הכולל שהוצא.

הרכב האוויר

שם גז	יסוד כימי	תוכן באוויר
חַנקָן	N2	78 %
חַמצָן	O2	21 %
אַרגוֹן	Ar	1 %
פחמן דו חמצני	CO2	0.03 %
הֶלִיוּם	הוא	פחות מ-0.001%
מֵימָן	H2	פחות מ-0.001%
נֵאוֹן	לא	פחות מ-0.001%
מתאן	CH4	פחות מ-0.001%
קריפטון	Kr	פחות מ-0.001%
קסנון	Xe	פחות מ-0.001%

הרכב של מוצרי בעירה מלאים

תוצרי בעירה מלאה כוללים גם רכיבי נטל - חנקן (N2) וחמצן (O2).

חנקן תמיד נכנס לכבשן עם אוויר, וחמצן נשאר מזרימות אוויר שלא נעשה בהן שימוש במהלך תהליך הבעירה. לפיכך, גזי הפליטה הנוצרים במהלך בעירה מלאה של דלק גזי מורכבים מארבעה מרכיבים: CO2, H2O, O2 ו-N2

כאשר דלק גזי נשרף בצורה לא מלאה, מופיעים בגזי הפליטה רכיבים דליקים, פחמן חד חמצני, מימן ולעיתים מתאן. עם תת-שריפה כימית גדולה מופיעים בתוצרי הבעירה חלקיקי פחמן, שמהם נוצר פיח. בעירה לא מלאה של גז יכולה להתרחש כאשר יש חוסר אוויר באזור הבעירה (cst>1), ערבוב לא מספק של אוויר עם גז, או מגע של הלפיד עם קירות קרים, מה שמוביל להפסקת תגובת הבעירה.

דוגמא. נניח שבעירה של 1 מ"ק גז דשבסקי מייצרת תוצרי בעירה יבשה Kci-35 m3/m3, בעוד שתוצרי הבעירה מכילים רכיבים דליקים בכמות: CO = 0.2%; H2=0.10/o; CH4= = 0.05%.

קבע אובדן חום כתוצאה מבעירה כימית לא מלאה. הפסד זה שווה ל-Q3 = VC, g ("26, 3SO + Yu8N3 + 358CH4) = 35 (126.3-0.2 + 108-0.1 + 358-0.05) =

1890 קילו-ג'יי/מ"ק.

נקודת הטל של מוצרי בעירה נקבעת כדלקמן. ראשית, מצא את הנפח הכולל של מוצרי בעירה

ולדעת את כמות אדי המים Vhn שהם מכילים, קבע את הלחץ החלקי של אדי המים Pngo (הלחץ של אדי מים רוויים בטמפרטורה מסוימת) באמצעות הנוסחה

P»to=vmlVr, bar.

כל ערך של הלחץ החלקי של אדי מים מתאים לנקודת טל מסוימת.

דוגמא. שריפה של 1 מ"ק של גז טבעי Dashavi בשעה = 2.5 מייצרת תוצרי בעירה Vr = 25 m3/m3, כולל אדי מים Vsn = 2.4 m3/m3. זה נדרש כדי לקבוע את טמפרטורת נקודת הטל.

הלחץ החלקי של אדי מים במוצרי בעירה שווה ל

^0=^/^ = 2.4/25 = 0.096 בר.

הלחץ החלקי שנמצא מתאים לטמפרטורה של 46 מעלות צלזיוס. זו נקודת הטל. אם לגזי הפליטה של ​​הרכב זה יש טמפרטורה מתחת ל-46 "C, אז יתחיל תהליך העיבוי של אדי מים.

יעילות הפעולה של תנורים ביתיים המרה ל דלק גז, מאופיין במקדם ביצועים (יעילות), היעילות של כל מנגנון תרמי נקבעת מהאיזון התרמי, כלומר, השוויון בין החום שנוצר משריפת דלק לבין צריכת החום הזה לחימום שימושי.

בעת הפעלת תנורי גז ביתיים, יש להם מקום מקריםכאשר גזי הפליטה בארובות מקוררים עד לנקודת הטל. נקודת הטל היא הטמפרטורה שאליה יש לקרר אוויר או גז אחר לפני שאדי המים שהוא מכיל מגיעים לרוויה.