Температура сгорания

Для теплотехнических расчетов используют только значение низшей удельной теплоты сгорания газового топлива. Для того чтобы обеспечить нормальное горение газового топлива, необходимо создать горючую смесь газ—воздух. Содержание горючего газа в воздухе должно соответствовать пределам воспламеняемости.

При содержании газа в воздухе менее нижнего предела горение невозможно из-за отсутствия достаточного количества теплоты для воспламенения соседних слоев смеси, точнее для нагрева этих слоев до температуры воспламенения. При содержании газа в газовоздушной смеси более верхнего предела горение невозможно из-за недостатка кислорода воздуха, обеспечивающего получение теплоты для нагрева слоев до температуры воспламенения.

В реальных условиях коэффициент избытка воздуха бт ≥ 1, так как в противном случае неминуема химическая неполнота сгорания газового топлива, обусловленная невозможностью идеального смешения газа и воздуха, при котором каждая молекула кислорода была бы полностью использована.

Горение газа в воздухе протекает при определенной температуре. Различают теоретическую и действительную (расчетную) температуры сгорания. Теоретическая температура сгорания газового топлива при бт = 1 с учетом фактической начальной температуры газа и воздуха называется калориметрической температурой. Значение ее для различных углеводородных газов определяется методом последовательных приближений, и для метана, этана, бутана и пропана tт = 2065 ÷ 2155 °С.

Действительная температура сгорания всегда меньше теоретической, так как в реальных условиях одновременно протекают несколько процессов передачи теплоты, обусловленных конструктивными особенностями топливника, топки или газового отопительного прибора. Действительную температуру сгорания газа в топливниках определяют по тепловому балансу или приближенно по теоретической температуре сгорания.

Полное сгорание горючих газов приводит к образованию инертных продуктов сгорания, не способных к дальнейшему оксидиро ванию газов. Водород при полном сгорании превращается в водяной пар, оксид углерода — в диоксид углерода, метан, а также другие предельные и непредельные углеводороды — в СО2 и Н2О. В состав продуктов сгорания всегда входят азот Н2 и кислород О2. При химическом недожоге в продуктах сгорания появляются частицы углерода, из которых образуется сажа.

Возврат к списку