В практике газоснабжения бытовых и коммунальных потребителей широкое распространение получили разнообразные конструкции многофакельных инжекционных горелок с огневыми каналами диаметром от 2 до 6 мм. Усредненные экспериментальные данные, характеризующие условия отрыва пламени от кромок огневых каналов таких горелок, приведены на рис. 6.3.
Рис. 6.3. Скорость отрыва многофакельного пламени в открытой атмосфере для смесей природного газа с воздухом в зависимости от диаметра огневых каналов и содержания первичного воздуха |
Определить скорость отрыва пламени
где d — диаметр огневых каналов, м; Формула (6.1) показывает, что устойчивость горения в отношении отрыва пламени растет с увеличением диаметра огневых каналов, но снижается при увеличении коэффициента избытка воздуха в смеси. |
Особенностью многопламенных горелок является повышение устойчивости горения в результате взаимного воспламеняющего воздействия факелов соседних каналов.
Графики (рис. 6.3) и формулу (6.1) можно с достаточной для инженерных расчетов точностью использовать не только при сжигании природного газа, но и газов с близкими значениями нормальной скорости распространения пламени (например, сжиженные углеводородные газы).
В некоторых случаях отрыв пламени от кромки огневых каналов может быть вызван причинами, не связанными с рассмотренными выше факторами. При неправильном расположении инжекционной горелки и плохо организованном отводе продуктов сгорания последние могут попасть в инжектор. Уменьшение скорости распространения пламени в забалластированной смеси может в этом случае привести к отрыву. Причиной отрыва может также быть слишком высокая скорость вторичного воздуха, который сдувает пламя с кромок огневых каналов. В некоторых случаях инжектор горелки и ее огневые каналы находятся в резко отличающихся условиях наружного давления. Например, инжектор горелки может находиться в атмосфере помещения, а распределительный коллектор с огневыми каналами — в топке газоиспользующего агрегата, работающего в условиях изменяющегося по величине разрежения. Это также приводит к нестабильности горения, а в крайних случаях — к отрыву пламени.
6.3. Явление проскока пламени
Не менее опасным и, поэтому, недопустимым является также явление проскока пламени внутрь смесительного канала горелки. Проскок пламени обычно сопровождается хлопком (взрывом), который вызывает:
погасание пламени и поступление горючей смеси в помещение или в топку устройства, что грозит последующим взрывом;
горение внутри канала горелки или непосредственно на выходе из газового сопла, что резко ухудшает условия поступления и смешения первичного воздуха с газом и приводит к явлению химического недожога с выбросом в атмосферу оксида углерода и других продуктов неполного сгорания топлива.
Тенденция работы горелок к проскоку пламени зависит от вида горючего газа (его нормальной скорости распространения пламени), содержания первичного воздуха в газовоздушной смеси, размеров огневых каналов, температуры смеси или температуры стенок огневых каналов.
Влияние на проскок пламени оказывает также коэффициент теплопроводности материала, из которого выполнены огневые каналы, их форма, глубина и качество выполнения (наличие заусенцев, царапин, обломанных краев и т.п.).
В табл. 6.1 и 6.2 приведены полученные экспериментально значения скоростей газовоздушных смесей (для природных и сжиженных углеводородных газов), при которых наблюдается проскок пламени внутрь смесителей инжекционных горелок.
Таблица 6.1
Приближенные значения скорости смеси природного газа с воздухом, м/с,
при которой происходит проскок пламени (температура смеси t =20 oC)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
, м/с, для таких горелок можно также при помощи
эмпирического выражения
, (6.1)
—
теоретический потребность в воздухе, м3/м3 газа; 
— коэффициент избытка первичного воздуха; T
— абсолютная температура стенок огневых каналов, K.