Жұмыс бағдарламасы «Отынды жағудың арнайы сұрақтары»

Дәріс 3

1. 
   Ламинарлық жану
   
2. 
   Турбуленттік жану
   
3. 
   Жалын
   
4. 
   Атмосфералық жанарғылар
   
5. 
   Жалынға берілген ауаның әсері
   
6. 
   Жану процесінің механизмі
   
7. 
   Турбуленттік жалын мен диффузиялық жану жалынының айырмашылықтары
   

Техникалық құрылғыларда газ бен ауа қоспалары ағынының жануы жүреді және оны жалын деп атайды.Жалын белгілі бір геометриялық түрде болуы мүмкін.Жану қарқындылығына және оның тұрақтылығына ағын қозғалысының түрі-ламинарлық немесе турбуленттік қозғалыс үлкен әсер етеді. Өзара араласпайтын газ бен ауа қоспасының жануын ламинарлық жану деп атайды.Бұндай жану негізінен,атмосфералық аз өнімді жанарғыларда(горелка) кездеседі.

Ламинарлық қозғалыс кезінде, газ қоспасындағы газдардың араласуы ақырын жүреді және бұл араласу молекулярлық диффузиямен жүреді. Осы кездегі жалын үлкен болады.Жалынның ең үлкен шамасы,ламинарлық режимде ағатын газ бен ауаның жану орнына жеке-жеке ағынмен келіп жануы кезінде пайда болады.

Жоғарғы молекулалы көміртекті газдар, жоғарғы температурада қарапайым қосылыстарға ыдырайды,осы кезде бөлшектерінің өлшемі өте аз (~0,3*10^-3мм) болатын, күйелі көміртегін бөледі. Бұл бөлшектер қатты қызып, жалынға жарық береді.

Ауыр көміртектер жалынының жарығын, оған кейбір ауа мөлшерін араластыру арқылы өшіруге болады. Оттегі органикалық молекулалардың ыдырау қасиетін өзгертеді, көміртегі қатты түрде бөлінбей көгілдір, мөлдір жалынмен жанатын көміртегі тотығы түрінде бөлінеді.

Көп жағдайда газ тәрізді отындардың жану жалыны турбуленттік ағында таралады, оның ламинарлық ағыннан айырмашылығы мынандай: ағынның әрбір нүктесінде жылдамдық шамасы және бағыты бойынша да өзгереді, ал жеке ағыншалары араласады және бейбірекет қозғалыста болады. Жалынның турбуленттігі көп болған сайын, соғұрлым жалын майданы (фронт) тегіс болмайды және оның беттік қабатында көптеген майда жалындар пайда болады. Жалынның жеке ағыншалары, одан суықтау қосалқы ағыншаларымен және жанып болған қатты қызған өнім ағыншаларымен (17-9сурет) бірге қатар орналасқан.

Сурет 1 - Көлемді турбуленттік жану

,

(1)

мұндағы W¹-ағынның орташа жылдамдығынан тәуелді, пульстік жылдамдық;

В- газ тәрізді отын қасиетінен тәуелді коэффициент.
Белгілі бір жағдайдағы турбуленттік жалын диффузиялық жану жалынынан қысқа.Берілген газдың жануы кезіндегі жалын ұзындығы мына жағдайларға газ жандырғы құрылымының қоспа түзушілік қасиетіне, газдардың алдын–ала араластыру дәрежесіне, ағып шығатын ағынның жылдамдығына, тұмсықтың диаметріне, ауаның артық мөлшерінің коэффициентіне және ағыншалардың даму шартына байланысты. 18-10 суретте газ жанатын жеке құрылымдардағы жалынның жуықтап алынған ұзындықтары берілген. Диффузиялық жанарғыдағы жалын ұзындығы ең ұзын болып табылады (а - сызбанұсқасы) 1>20d, ал газдары алдын ала арастырылатын жанарғы ең қысқа жалынға ие болады(г- сызбанұсқасы) 1=3d, сондықтан, бұл жанарғыны факелсіз деп атауға да болады.

Қолданылған оқулықтар

1. 
   Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат, 1969. - б. 273-280.
   
2. 
   Хазен М.М.,Матвеев Г.А. и др. «Теплотехника». - М.: Высшая школа,1980.-б.240-247.
   
3. 
   Ильин Е.И., Прянишников Н.С. «Теплотехническое оборудование заводов» - М. Легкая индустрия.,1967. - б. 75-78.
   

Дәріс 4

1. 
   Сұйық отындарға арналған оттықтар
   
2. 
   Газтәрізді отындарға арналған оттықтар
   
3. 
   Отынды бүркіп беру құралдары
   
4. 
   Бүркіп беру құралдарының құрлысы
   
5. 
   Механикалық бүріккіштердің артықшылығы мен кемшілігі
   

Қазандық агрегаттарында негізінен, сұйық отын ретінде, айдаудың ауыр қалдықтарын және мұнай крекингі (бөлу) әдісімен алынған қара майды жағады. Сұйық отынды, шаң тәрізді отындар сияқты, камералық оттықтарда жағады. Сонымен, берілген оттықта сұйық отыннан басқа, шаң тәрізді отын да жануы тиіс. Бұл жағдайда шаң тәрізді отынды жағу үшін, оны қайтадан жобалап, онда күлге арналған шұқырақ (воронка) және сұйық шлакқа арналған түптеме қарастырылуы керек. Егер оттық тек ғана сұйық отынды жағуға негізделген болса, онда оған жазық горизонтальді түптеме жасайды, бұл жағдайда шлакты(қатты отын қалдығы) оттықтан шығарудың қажеті жоқ.

Сұйық отынды факелді процесте жағу үшін, оны алдын-ала бүркіп алу керек. Оның себебі, бүркілмеген отын жанбайды.

Оттықта сұйық отынды бүріккіштің көмегімен шашыратады, содан сұйық отын жақсы буланып, тез жануға мүмкіндік алады.Қазіргі кезде жылу энергетикасында бүріккіштердің әр түрлі конструкциялары кеңінен тараған. Олар: механикалық, булық, ауалық болып үш түрге бөлінеді; Механикалық бүріккіштердің жұмыс істеу принципті, цилиндірлі камерада сұйық отынды ортадан тепкіш әдісімен бүркуге негізделген.

Камерада қатты құйындалған отын бүріккіштің орталық тесігінен шығады.

Тесіктен ағып шыққан сұйық қабықшалы қабат құрайды. Сұйықтың әрі қарай қозғалысы кезінде қабат жұқарып, кейіннен жеке сұйық бөлшектеріне айналады. Ол үшін сұйық сорап бөлшектерінің көмегімен 10-20 *10⁶МПа қысымға шейін сығылады да, содан кейін бүріккішке беріледі. Өнеркәсіп орындарында өнімділігі 250-1250 км/сағ жететін қысымы 12*10⁶ МПа-ға тең механикалық бүріккіштер шығарады.

Бұл бүріккіш тұрқыдан (корпустан), оған кіргізілген дөңгелектен, соңында бүріккіш дөңгелектен тұрады.

Сурет 1 - Қарамай бүріккіш жанарғылар

Механикалық бүріккіштердің қысыммен істейтін түріне, отынның кішкентай тесіктен үлкен қысыммен(1-2 МПа)ағып шығуы арқылы жұмыс істейтін түрі жатады.

Механикалық ротациялы(айналмалы тетігі бар) бүріккіштерде, отын жылдам айналатын стақанға беріледі,соның арқасында отын жұқа қабықшаны құрайды.Стақаннан шығар ауызда,оны ауа құйыны іліп әкетеді.

Механикалық бүріккіштердің артықшылығы: отынды бүрку кезінде, оған бу қолданбайды.

Механикалық бүріккіштердің кемшілігі:оның отын шығар тесіктері ластанып және мұнай өнімдерімен қақтанып қалуы; сонымен қатар,оның өнімділігін реттеу өте қиынға түседі.

Механикалық бүріккіштердің қалыпты жұмысын қамтамасыз ету үшін, бүркуге жататын отынның шартты тұтқырлығы 6 ШТ артық болмауы керек. Ол үшін 40 маркалы қара майды 90⁰С, ал 100 маркалы қара майды 105⁰С жылыту керек.

Булы және ауалы бүріккіштер бір класқа - яғни, ортаны бүрку бүріккіштеріне біріктіруге болады. Бу бүріккіштерінде су буы (p=0.41.6 МПа) қолданылады. Қара май бүріккішке 0,30,4мПа қысыммен беріледі.

Бу ағынының жылдамдығы үлкен болса , онда бүріккіштен шыққан отын өте ұсақ бөлшектерге бөлінеді.

Булы бүріккіштер өзінің құрылысы бойынша механикалық бүріккіштерге қарағанда, қарапайым. Бірақ 1кг қара майды жағуда қолданылатын 0,30,35 кг бу мөлшері үлкен болғандықтан, ол бу қазандығында шу туғызады. Сондықтан, бұндай бүріккіштер өнімділігі 3,3 кг/с дейінгі бу қазандықтарында ғана қолданылады.
Өздік бақылау сұрақтары

1. 
   Сұйық отындарға арналған оттықтар туралы не білесіз?
   
2. 
   Газтәрізді отындарға арналған оттықтар қандай?
   
3. 
   Отынды бүркіп беру құралдарының түрлері қандай?
   
4. 
   Бүркіп беру құралдарының құрлысын айтып беріңіз.
   
5. 
   Механикалық бүріккіштердің артықшылығы мен кемшіліктері қандай?
   

1. 
   Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат, 1969. - б.320-340.
   
2. 
   Хазен М.М.,Матвеев Г.А. и др. «Теплотехника». - М.: Высшая школа, 1980. - б. 284-289.
   
3. 
   Резников М.И. «Котельные установки электростанций» - М. Энергоатомиздат., 1987. - б. 103-107, 114-117.
   
4. 
   Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н.«Котельные установки промышленных предприятий» - М.Энергоатомиздат., 1988. - б. 83-86, 106-107.