Qattiq yoqilg‘I yonishidagi yo‘qotishlarni hisoblash

Qattiq yoqilg‘I yonishidagi yo‘qotishlarni hisoblash
Qattiq yoqilg'i - asosiy tarkibiy qismi uglerod bo'lgan yonuvchan moddalar. Qattiq yoqilg'iga ko'mir va jigarrang ko'mir, slanets, torf va o'tin kiradi. Yoqilg'i xususiyatlari asosan kimyoviy tarkibi - uglerod, vodorod, kislorod, azot va oltingugurt miqdori bilan belgilanadi. Bir xil miqdordagi yoqilg'i yonish paytida har xil miqdorda issiqlik beradi. Shuning uchun yoqilg'ining sifatini baholash uchun uning kaloriya qiymati aniqlanadi, ya'ni 1 kg yoqilg'ining to'liq yonishi paytida chiqadigan eng katta issiqlik miqdori (eng yuqori kaloriya qiymati ko'mir). Asosan, qattiq yoqilg'i issiqlik va boshqa turdagi energiya ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, ular mexanik ishlarni olishga sarflanadi. Bundan tashqari, qattiq yoqilg'idan tegishli ishlov berish (distillash) bilan 300 dan ortiq turli xil kimyoviy birikmalar olish mumkin; jigarrang ko'mirni qimmatbaho suyuq yoqilg'i turlari - benzin va kerosinlarga aylantirish katta ahamiyatga ega.
Qattiq yoqilg'iga yog'och, torf va ko'mir kiradi. Barcha qattiq yoqilg'ining yonish jarayoni o'xshash xususiyatlarga ega.
Yoqilg'i o'choq panjarasiga yonish davrlarini kuzatib borishi kerak - masalan, yuklash, oldindan quritish, qatlamni isitish, uchuvchi moddalar chiqishi bilan yonish, qoldiqlarni yoqish va shlaklarni olib tashlash.
Yoqilg'i yonishining har bir bosqichi pechning issiqlik rejimiga ta'sir ko'rsatadigan ma'lum ko'rsatkichlar bilan tavsiflanadi.
Qatlamni quritish va isitishning boshida issiqlik chiqmaydi, aksincha, olov qutisi va yonmagan qoldiqlarning isitilgan devorlaridan so'riladi. Yoqilg'i qizib ketganda, gazning yonuvchan tarkibiy qismlari rivojlana boshlaydi, ular pechning gaz hajmida yonadi. Bora-bora ko'proq issiqlik ajralib chiqadi va bu jarayon yoqilg'ining koks poydevori yonishi paytida maksimal darajaga etadi.
Yoqilg'ining yonish jarayoni uning sifatiga qarab belgilanadi: kul miqdori, namligi, shuningdek, uglerod va uchuvchan yonuvchan moddalarning tarkibi. Bundan tashqari, o'choq dizayni va yoqilg'ining yonish rejimlarini to'g'ri tanlash muhimdir. Shunday qilib, nam yoqilg'ini yoqish paytida uning bug'lanishiga katta miqdorda issiqlik sarflanadi, shuning uchun yonish jarayoni kechiktiriladi, olov qutisidagi harorat juda sekin ko'tariladi yoki hatto pasayadi (yonish boshida). Kattalashgan kul miqdori ham yonish jarayonini sekinlashtiradi. Kul massasi yonuvchan tarkibiy qismlarni o'rab turganligi sababli, kislorodning yonish zonasiga kirishini cheklaydi va natijada yoqilg'i to'liq yonib ketmasligi mumkin, shuning uchun mexanik quyilish hosil bo'lishi kuchayadi.
Yoqilg'ining intensiv yonish aylanishi uning kimyoviy tarkibiga, ya'ni uchuvchan gazsimon komponentlar va qattiq uglerod o'rtasidagi nisbatga bog'liq. Birinchidan, uchuvchi tarkibiy qismlar yoqila boshlaydi, ularning chiqishi va yonishi nisbatan past haroratlarda (150-200 ° C) sodir bo'ladi. Bu jarayon ancha uzoq davom etishi mumkin, chunki uchuvchi moddalar juda ko'p, ular kimyoviy tarkibi va ateşleme harorati bilan farq qiladi. Ularning barchasi olov qutisining yuqoridagi qatlamidagi gaz hajmida yonib ketadi.
Uchuvchi moddalar chiqarilgandan keyin qolgan qattiq yoqilg'i tarkibiy qismlari eng yuqori yonish haroratiga ega. Odatda, ular uglerodga asoslangan. Ularning yonish harorati 650-700 ° S. Qattiq komponentlar panjara ustida joylashgan ingichka qatlamda yonadi. Ushbu jarayon katta miqdorda issiqlik chiqishi bilan birga keladi.
Qattiq yoqilg'ilar orasida yog'och eng mashhur hisoblanadi. Ularning tarkibida katta miqdordagi uchuvchi moddalar mavjud. Issiqlik uzatish bo'yicha qayin va lichinka daraxti eng yaxshi hisoblanadi. Qayin o'tinini yoqishdan keyin ko'p miqdorda issiqlik hosil bo'ladi va minimal miqdordagi uglerod oksidi hosil bo'ladi. Larch o'tinlari ham ko'p issiqlik beradi; ular yoqilganda, o'choq massasi juda tez qiziydi, demak ular qayinnikiga qaraganda tejamkorroq iste'mol qilinadi. Shu bilan birga, o'tin yoqilgandan so'ng, ko'p miqdordagi uglerod oksidi oqsoqoldan ajralib chiqadi, shuning uchun siz havo damperini manipulyatsiya qilishda ehtiyot bo'lishingiz kerak. Eman va olxa daraxti ham ko'p issiqlik chiqaradi. Umuman olganda, u yoki bu o'tinni ishlatish yaqin atrofdagi o'rmon mavjudligiga bog'liq. Eng asosiysi, yog'och quruq va choklar bir xil o'lchamda.
Yog'ochni yoqishning xususiyatlari qanday? Jarayon boshida olov qutisidagi va gaz kanallaridagi harorat tez ko'tariladi. Uning maksimal qiymatiga intensiv yonish bosqichida erishiladi. Kuyganda, haroratning keskin pasayishi sodir bo'ladi. Yonish jarayonini saqlab qolish uchun ma'lum miqdordagi havo pechiga doimiy kirish kerak. Maishiy pechlarning dizayni yonish zonasiga havo oqimini tartibga soluvchi maxsus jihozlarning mavjudligini nazarda tutmaydi. Shu maqsadda, shamollatuvchi eshik ishlatiladi. Agar u ochiq bo'lsa, doimiy havo miqdori olov qutisiga kiradi.
Vaqti-vaqti bilan ishlaydigan pechlarda havo talabi yonish bosqichiga qarab o'zgaradi. Uchuvchi moddalarning intensiv chiqarilishi bo'lsa, odatda kislorod etarli emas, shuning uchun yoqilg'ining kimyoviy yonishi va u tomonidan chiqarilgan yonuvchan gazlar mumkin. Ushbu hodisa issiqlik yo'qotilishi bilan birga keladi, bu 3-5% ga etishi mumkin.
Qoldiqlarni yoqish bosqichida qarama-qarshi rasm kuzatiladi. Pechdagi havoning ko'pligi tufayli gaz almashinuvi kuchayadi, bu esa issiqlik yo'qotilishini sezilarli darajada ko'payishiga olib keladi. Tadqiqotlarga ko'ra, kuyishdan keyingi davrda tutun gazlari bilan birgalikda 25-30% gacha issiqlik yo'qoladi. Bundan tashqari, kimyoviy yonish tufayli uchuvchi moddalar olov qutisi va gaz kanallarining ichki devorlariga joylashadi. Ular past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, shuning uchun pechning foydali issiqlik chiqishi kamayadi. Ko'p miqdordagi soot moddalari mo'risining torayishiga va qoralama holatining yomonlashishiga olib keladi. Haddan tashqari ko'p miqdordagi soot yig'ilishi ham yong'inga olib kelishi mumkin.
Torf daraxtga o'xshash kimyoviy tarkibga ega, bu chirigan o'simlik moddalarining qoldiqlari. Hijob qazib olish uslubiga qarab o'yilgan, yumaloq, presslangan (briketlarda) va maydalangan (torf chiplari) bo'lishi mumkin. Ushbu turdagi qattiq yoqilg'ining namligi 25-40% ni tashkil qiladi.
Ko'mir ko'pincha o'tin va torf bilan birga pechka va kaminlarni isitish uchun ishlatiladi, bu kimyoviy tarkibida uglerod va vodorod birikmasi bo'lib, yuqori kaloriya qiymatiga ega. Biroq, haqiqatan ham yuqori sifatli ko'mir sotib olish har doim ham mumkin emas. Ko'pgina hollarda, ushbu turdagi yoqilg'ining sifati yomon. Ko'mir tarkibidagi mayda fraktsiyalarning ko'payishi yoqilg'i qatlamini zichlashiga olib keladi, natijada krater yonishi boshlanadi, bu notekis xarakterga ega. Katta bo'laklar yoqilganda, ko'mir ham notekis yonadi va yoqilg'ida ortiqcha namlik bo'lsa, o'ziga xos yonish issiqligi kamayadi. Bundan tashqari, bunday ko'mirni qishda saqlash qiyin, chunki ko'mir subzero harorat ta'sirida muzlaydi. Bunday va boshqa muammolarni oldini olish uchun ko'mirning optimal namligi 8% dan oshmasligi kerak.
Uy pechlarini isitish uchun qattiq yoqilg'idan foydalanish juda muammoli ekanligini, ayniqsa, uy katta bo'lsa va bir nechta pechlar bilan isitilsa, yodda tutish kerak. Xarid qilish juda ko'p kuch va moddiy resurslarni talab etishi bilan bir qatorda, o'tin va ko'mirni pechkalarga olib kelishga ko'p vaqt sarflanishiga qo'shimcha ravishda, masalan, taxminan 2 kg ko'mir puflagichga quyiladi, undan tozalanadi va u erda to'plangan kul bilan birga tashlanadi.
Uy pechlarida qattiq yoqilg'ini yoqish jarayoni iloji boricha samarali bo'lishi uchun quyidagicha harakat qilish tavsiya etiladi. Yong'in qutisiga o'tinni yuklaganingizdan so'ng, ularning yonib ketishiga yo'l qo'yib, keyin ularni katta ko'mir bo'laklari bilan to'ldirishingiz kerak.
Ko'mir yoqilgandan so'ng, uni namlangan cüruf bilan mayda fraksiyon bilan to'ldirish kerak va bir muncha vaqt o'tgach, uning ustiga namlangan kul va mayda ko'mir aralashmasi joylashtirilishi kerak, u panjara orqali puflagichga tushgan. Bunday holda, olov ko'rinmasligi kerak. Shu tarzda suv bosgan pechka xonani butun kun davomida issiqlik bilan ta'minlashga qodir, shunda egalar olovni doimo saqlab turish haqida qayg'urmasdan xotirjamlik bilan ish olib borishlari mumkin. Pechning yon devorlari ko'mirning asta-sekin yonishi tufayli issiq bo'ladi, bu uning issiqlik energiyasini teng ravishda chiqaradi. Yupqa ko'mirning yuqori qatlami butunlay yonib ketadi. Kuydirilgan ko'mirni oldindan namlangan ko'mir briketlari chiqindilari qatlami bilan sepish ham mumkin.
Tabiiy qattiq yoqilg'ining issiqlik bilan parchalanishi paytida oksidlovchi (havo) bilan aralashtirish jarayonida ajralib chiqadigan yonuvchan gazlar va qatronlar bug'lari (uchuvchan deb ataladigan) oddiy gazsimon yoqilg'i kabi yuqori haroratda yonadi. Shuning uchun uchuvchan moddalarning (o'tin, torf, slanets) yuqori rentabellikga ega bo'lgan yoqilg'ining yonishi qiyinchilik tug'dirmaydi, agar ular tarkibidagi balast tarkibi (namlik va ortiqcha kul miqdori) shunchalik yuqori bo'lmasa, yonish uchun zarur bo'lgan haroratni olish uchun to'siq bo'ladi.
O'rtacha (jigarrang va bitumli ko'mirlar) va past (ozg'in ko'mirlar va antrasitlar) uchuvchi moddalar bilan yonilg'ining yonish vaqti amalda uchuvchi moddalar chiqarilgandan so'ng hosil bo'lgan koks qoldig'i yuzasida reaksiya tezligi bilan belgilanadi. Ushbu qoldiqning yonishi, shuningdek, issiqlikning asosiy miqdorini chiqarilishini ta'minlaydi.
Yoqilg'i tegirmon qurilmalarida maydalanadi va maydalangan ko'mir yoqilg'ilari orqali yonish kamerasiga puflanadi. Chang bilan birga puflanadigan havo birlamchi deb nomlanadi.
Qattiq yoqilg'ining chang shaklida kamerada yonishida uni qizdirish paytida ajralib chiqadigan uchuvchi moddalar mash'alada gazsimon yoqilg'i sifatida yoqiladi, bu esa qattiq zarrachalarning tutashuv haroratiga qizib ketishiga yordam beradi va mash'alaning barqarorlashishiga yordam beradi. Birlamchi havo miqdori uchuvchi moddalarni yoqish uchun etarli bo'lishi kerak. U uchuvchan moddalar kam hosil bo'lgan ko'mirlar uchun (masalan, antrasitlar) umumiy havo miqdorining 15-25% dan yuqori rentabellikga ega bo'lgan yoqilg'ilar uchun 20-55% gacha (jigarrang ko'mirlar) tashkil etadi. Yonish uchun zarur bo'lgan havoning qolgan qismi (u ikkinchi darajali deb ataladi) pechga alohida-alohida tushiriladi va yonish paytida allaqachon chang bilan aralashtiriladi.
Kukun olovga tushishi uchun avval uni etarlicha yuqori haroratgacha qizdirish kerak. U bilan birgalikda, tabiiy ravishda, uni (ya'ni asosiy) havoni tashiydigan havoni isitish kerak. Buni amalga oshirish mumkin faqat akkor yonish mahsulotlarini chang suspenziyasi oqimiga aralashtirish orqali.
Birlamchi havosi bo'lgan ko'mir kukunlari ularga markaziy trubka orqali beriladi va bo'linish borligi sababli, pechka yupqa halqali reaktiv shaklida kiradi. Ikkilamchi havo "salyangoz" orqali ta'minlanadi, u erda kuchli aylanadi va o'choqqa kirib, kuchli turbulent aylanadigan mash'alani hosil qiladi, bu mash'al yadrosidan brulor og'ziga ko'p miqdorda qizdiruvchi gazlarni tortilishini ta'minlaydi. Bu yonilg'i aralashmasining birlamchi havo bilan isishi va uning alangalanishini tezlashtiradi, ya'ni olovning yaxshi barqarorlashishini hosil qiladi. Ikkilamchi havo kuchli turbulentligi tufayli allaqachon yoqilgan chang bilan yaxshi aralashadi. Eng katta chang zarralari parvoz paytida o'choq hajmidagi gaz oqimida yonib ketadi.
Ko'mir kukunlari yoqilganda, har bir daqiqada, o'choqda ahamiyatsiz yoqilg'i zaxirasi mavjud - bir necha o'n kilogrammdan oshmaydi. Bu alangalanish jarayonini yoqilg'i va havo iste'molidagi o'zgarishlarga juda sezgir qiladi va agar kerak bo'lsa, yoqilg'i moyi yoki gazni yoqishda bo'lgani kabi, pechning ishlashini deyarli bir zumda o'zgartirishga imkon beradi. Shu bilan birga, bu o'choqni chang bilan ta'minlashning ishonchliligi talablarini kuchaytiradi, chunki eng kichik (bir necha soniya ichida!) To'xtash mash'alning yo'q bo'lib ketishiga olib keladi, bu esa chang yana etkazib berilganda portlash xavfi bilan bog'liq. Shuning uchun, maydalangan ko'mirli pechlarda, qoida tariqasida, bir nechta burnerlar o'rnatiladi.
Masala-1
Diametri 120 mm bo‘lgan quvur 400x400 mm2 kesimli kanalga o‘rnatilgan. Quvur izolatsiyasining sirtidagi harorat 127°C. G‘isht kanalda 1 m quvurdan nurlanish orqali yo‘qolgan issiqlikni aniqlang. Sirtlardagi qorayish darajasi 0,93 ga teng deb olinsin.

1 m quvurdan nurlanish orqali yo‘qolgan issiqlik:

2. Kanal bo‘ylab issiq gaz harakatlanadi. Gazning harorati termopara bilan olchanadi. Termoparaning ko‘rsatishi t^OO^Cga va devor harorati t2=200°C ga teng. Kanal devori va termopara orasida nurlanish usulida issiqlik almashuvi natijasida gaz haroratini o‘lchashdagi xatoni toping. Termoparaning qorayish darajasi e,=0,8, gazdan termoparaga issiqlik berish koeffitsienti a=58 Vt/m2 °C ga teng.
Javob: xatolik 45,5 nC, gazning haqiqiy harorati t,=345,5°C.
3. Tutun gazlar 15% CO, va 7,5% H20 tarkib bilan kesimi 600x600 mm to‘g‘ri burchakli gaz quvurdan o‘tadi. Gazning harorati 800°C va gazquvur sirtidagi harorat 600°C, sirtning qorayish darajasi Ye=0,9. Gazquvurning har metr uzunligida gazdan gazquvur devoriga nurlanish orqali uzatilgan issiqlikni aniqlang. Gazquvurdagi bosim atmosfera bosimiga teng. Yechish: Gazning 1 m uzunligida nurning o‘rtacha uzunligi: