Dujų deginimas yra šių procesų derinys:
degiųjų dujų maišymas su oru,
· mišinio šildymas,
terminis degių komponentų skilimas,
uždegimas ir cheminis junginys degūs komponentai su atmosferos deguonimi, kartu susidaro deglas ir intensyvus šilumos išsiskyrimas.
Metano degimas vyksta pagal reakciją:
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
Dujoms degti būtinos sąlygos:
· užtikrinti reikiamą degiųjų dujų ir oro santykį,
· kaitinimas iki užsidegimo temperatūros.
Jei dujų ir oro mišinyje yra mažiau nei apatinė degumo riba, jis nesudegs.
Jei dujų ir oro mišinyje yra daugiau dujų nei viršutinis limitas užsidegus, jis visiškai nesudegs.
Visiško dujų degimo produktų sudėtis:
· CO 2 – anglies dioksidas
· H 2 O – vandens garai
* N 2 – azotas (degimo metu nereaguoja su deguonimi)
Produkto sudėtis nepilnas degimas dujos:
· CO – smalkės
· C – suodžiai.
Norint sudeginti 1 m 3 gamtinių dujų, reikia 9,5 m 3 oro. Praktiškai oro suvartojimas visada didesnis.
Požiūris faktinis suvartojimas oras teoriškai reikalingas srautas vadinamas oro pertekliaus koeficientu: α = L/L t.,
Kur: L - faktinis suvartojimas;
L t – teoriškai reikalingas srautas.
Oro pertekliaus koeficientas visada yra didesnis nei vienas. Gamtinėms dujoms jis yra 1,05 – 1,2.
2. Momentinių vandens šildytuvų paskirtis, konstrukcija ir pagrindinės charakteristikos.
Momentiniai dujiniai vandens šildytuvai. Suprojektuoti šildyti vandenį iki tam tikros temperatūros traukiant vandenį Momentiniai vandens šildytuvai skirstomi pagal šiluminės galios apkrovą: 33600, 75600, 105000 kJ, pagal automatizavimo laipsnį – į aukščiausias ir pirmas klases. Efektyvumas vandens šildytuvai 80%, oksidų kiekis ne didesnis kaip 0,05%, degimo produktų temperatūra už traukos pertraukiklio ne mažesnė kaip 180 0 C. Principas pagrįstas vandens šildymu vandens ištraukimo metu.
Pagrindiniai momentinių vandens šildytuvų komponentai yra: dujų degiklis, šilumokaitis, automatikos sistema ir dujų išvadas. Dujos žemas spaudimas paduodamas į įpurškimo degiklį. Degimo produktai praeina per šilumokaitį ir išleidžiami į kaminą. Degimo šiluma perduodama vandeniui, tekančiam per šilumokaitį. Gaisro kamerai aušinti naudojama gyvatė, per kurią cirkuliuoja vanduo, einantis per šildytuvą. Dujiniuose momentiniuose vandens šildytuvuose sumontuoti dujų išmetimo įtaisai ir traukos pertraukikliai, kurie, trumpam dingus traukai, neleidžia užgesti dujinio degiklio liepsnai. Prijungimui prie kamino yra dūmų išleidimo vamzdis.
Dujos momentinis vandens šildytuvas-HSV. Korpuso priekinėje sienelėje yra: valdymo rankena dujų čiaupas, solenoidinio vožtuvo įjungimo mygtukas ir stebėjimo langas piloto ir pagrindinio degiklio liepsnai stebėti. Įrenginio viršuje yra dūmų šalinimo įtaisas, apačioje yra vamzdžiai įrenginio prijungimui prie dujų ir vandens sistemų. Įeina dujos solenoidinis vožtuvas, vandens-dujų degiklio bloko dujų bloko vožtuvas nuosekliai įjungia pirminį degiklį ir tiekia dujas į pagrindinį degiklį.
Blokuoti dujų srautą į pagrindinį degiklį, kai privalomas darbas Uždegiklį valdo solenoidinis vožtuvas, maitinamas termoporos. Dujų tiekimo į pagrindinį degiklį blokavimas, priklausomai nuo vandens tiekimo buvimo, atliekamas vožtuvu, varomu per strypą iš vandens bloko čiaupo membranos.
Gamtinės dujos šiandien yra labiausiai paplitęs kuras. Gamtinės dujos vadinamos gamtinėmis dujomis, nes jos išgaunamos iš pačių Žemės gelmių.
Dujų degimo procesas yra cheminė reakcija, kurioje gamtinės dujos sąveikauja su ore esančiu deguonimi.
IN dujinis kuras Yra degios ir nedegios dalys.
Pagrindinis degus gamtinių dujų komponentas yra metanas – CH4. Jo turinys yra gamtinių dujų pasiekia 98 proc. Metanas yra bekvapis, beskonis ir netoksiškas. Jo degumo riba yra nuo 5 iki 15%. Būtent šios savybės leido gamtines dujas naudoti kaip vieną iš pagrindinių kuro rūšių. Didesnė nei 10% metano koncentracija kelia pavojų gyvybei dėl deguonies trūkumo;
Dujų nuotėkiams aptikti dujos dvokiamos, kitaip tariant, pridedama stipriai kvepiančios medžiagos (etilmerkaptano). Tokiu atveju dujas galima aptikti jau esant 1 proc.
Gamtinėse dujose, be metano, gali būti degiųjų dujų – propano, butano ir etano.
Norint užtikrinti kokybišką dujų degimą, būtina tiekti pakankamai oro į degimo zoną ir užtikrinti gerą dujų susimaišymą su oru. Optimalus santykis yra 1: 10. Tai yra, vienai dujų daliai yra dešimt oro dalių. Be to, būtina sukurti būtiną temperatūros režimas. Kad dujos užsidegtų, jos turi būti įkaitintos iki užsiliepsnojimo temperatūros ir ateityje temperatūra neturi nukristi žemiau užsidegimo temperatūros.
Būtina organizuoti degimo produktų pašalinimą į atmosferą.
Visiškas sudegimas pasiekiamas, jei į atmosferą išmetamuose degimo produktuose nėra degių medžiagų. Šiuo atveju anglis ir vandenilis susijungia ir sudaro anglies dioksidą bei vandens garus.
Vizualiai, visiškai sudegus, liepsna yra šviesiai mėlyna arba melsvai violetinė.
Visiškas dujų deginimas.
metanas + deguonis = anglies dioksidas + vanduo
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
Be šių dujų, į atmosferą kartu su degiosiomis dujomis išleidžiamas azotas ir likęs deguonis. N2+O2
Jei dujos nesudega iki galo, į atmosferą patenka degios medžiagos – anglies monoksidas, vandenilis, suodžiai.
Ne visiškas degimas dujų susidaro dėl nepakankamas kiekis oro. Tuo pačiu metu liepsnoje vizualiai atsiranda suodžių liežuviai.
Nevisiško dujų degimo pavojus yra tas, kad anglies monoksidas gali apsinuodyti katilinės personalu. CO kiekis ore gali būti 0,01–0,02 % lengvas apsinuodijimas. Didesnės koncentracijos gali sukelti sunkų apsinuodijimą ir mirtį.
Susidarę suodžiai nusėda ant katilo sienelių, todėl sutrinka šilumos perdavimas į aušinimo skystį ir sumažėja katilinės efektyvumas. Suodžiai praleidžia šilumą 200 kartų blogiau nei metanas.
Teoriškai 1m3 dujų sudeginti reikia 9m3 oro. Realiomis sąlygomis reikia daugiau oro.
Tai yra, reikalingas perteklinis oro kiekis. Ši vertė, žymima alfa, parodo, kiek kartų daugiau oro suvartojama, nei teoriškai reikia.
Alfa koeficientas priklauso nuo konkretaus degiklio tipo ir dažniausiai nurodomas degiklio pase arba vadovaujantis atliekamų paleidimo darbų organizavimo rekomendacijomis.
Oro pertekliaus kiekiui padidėjus virš rekomenduojamo kiekio, šilumos nuostoliai didėja. Žymiai padidėjus oro kiekiui, liepsna gali nutrūkti ir sukurti avarinę situaciją. Jei oro kiekis yra mažesnis nei rekomenduojama, degimas bus nepilnas, todėl katilinės darbuotojai gali apsinuodyti.
Daugiau tikslus valdymas Kuro degimo kokybei nustatyti yra prietaisai – dujų analizatoriai, matuojantys tam tikrų medžiagų kiekį išmetamųjų dujų sudėtyje.
Dujų analizatoriai gali būti tiekiami su katilais. Jei jų nėra, atitinkamus matavimus atlieka eksploatuojanti organizacija nešiojamieji dujų analizatoriai. Sudaryta režimo kortelė kuriame nurodomi būtini valdymo parametrai. Jų laikydamiesi galite užtikrinti normalų visišką kuro degimą.
Pagrindiniai kuro degimo reguliavimo parametrai yra šie:
- į degiklius tiekiamo dujų ir oro santykis.
- oro pertekliaus koeficientas.
- vakuumas krosnyje.
- koeficientas naudingas veiksmas katilas
Šiuo atveju katilo naudingumo koeficientas reiškia naudingos šilumos santykį su visu sunaudotos šilumos kiekiu.
Oro sudėtis
| Dujų pavadinimas | Cheminis elementas | Turinys ore |
| Azotas | N2 | 78 % |
| Deguonis | O2 | 21 % |
| Argonas | Ar | 1 % |
| Anglies dioksidas | CO2 | 0.03 % |
| Helis | Jis | mažiau nei 0,001 % |
| Vandenilis | H2 | mažiau nei 0,001 % |
| Neoninis | Ne | mažiau nei 0,001 % |
| Metanas | CH4 | mažiau nei 0,001 % |
| Kriptonas | Kr | mažiau nei 0,001 % |
| Ksenonas | Xe | mažiau nei 0,001 % |
Automatikos įrenginio elementų vieta parodyta fig. 7. Rodo, kad elektromagnetas uždengtas apsauginiu dangteliu. Jutiklių laidai yra plonasienių vamzdžių viduje. Vamzdžiai pritvirtinami prie elektromagneto, naudojant jungiamąsias veržles. Jutiklių korpuso gnybtai yra sujungti su elektromagnetu per pačių vamzdžių korpusą.
Dabar pažvelkime į aukščiau nurodytos gedimo nustatymo metodą.
Patikra prasideda nuo „silpniausios automatikos įrenginio grandies“ - traukos jutiklio. Jutiklis neapsaugotas korpusu, todėl po 6...12 darbo mėnesių „apauga“ storu dulkių sluoksniu Bimetalinė plokštelė (žr. 6 pav.) greitai oksiduojasi, todėl pablogėja kontaktas.
Dulkių sluoksnis pašalinamas minkštu šepečiu. Tada plokštė atitraukiama nuo kontakto ir nuvaloma smulkiu švitriniu popieriumi. Neturėtume pamiršti, kad būtina išvalyti patį kontaktą. Geri rezultataišių elementų valymas specialiu purškikliu „Contact“ suteikia. Jame yra medžiagų, kurios aktyviai naikina oksido plėvelę. Išvalę plokštę užtepkite ploną skysto tepalo sluoksnį ir kontaktuokite.
Kitas žingsnis – patikrinti termoporos tinkamumą naudoti. Ji sunkiai dirba terminis režimas, kadangi jis nuolat yra degiklio liepsnoje, natūralu, kad jo tarnavimo laikas yra žymiai trumpesnis nei kitų katilo elementų.
Pagrindinis termoporos defektas – jos korpuso perdegimas (sunaikinimas). Tokiu atveju perėjimo pasipriešinimas suvirinimo vietoje (sankryžoje) smarkiai padidėja. Dėl to srovė termoporos - elektromagneto grandinėje
- Bimetalinė plokštė bus mažesnė už vardinę vertę, todėl elektromagnetas nebegalės pritvirtinti strypo (5 pav.).
Norėdami patikrinti termoporą, atsukite jungiamąją veržlę (7 pav.), esančią kairėje 
elektromagneto šonai. Tada įjunkite uždegiklį ir voltmetru išmatuokite pastovią įtampą (termo-EMF) prie termoporos kontaktų (8 pav.). Šildoma, tinkama naudoti termopora sukuria apie 25...30 mV EML. Jei ši vertė mažesnė, termopora yra sugedusi. Norėdami galutinai patikrinti, atjunkite vamzdelį nuo elektromagneto korpuso ir išmatuokite termoporos varžą. Šildomos termoporos varža yra mažesnė nei 1 omas. Jei termoporos varža yra šimtai omų ar daugiau, ją reikia pakeisti. Mažą termo-EMF vertę, kurią sukuria termopora, gali sukelti šios priežastys: - uždegimo antgalio užsikimšimas (dėl to termoporos šildymo temperatūra gali būti žemesnė už vardinę). Jie „gydo“ tokį defektą, išvalydami uždegimo angą bet kokia minkšta tinkamo skersmens viela;
- termoporos padėties keitimas (natūralu, kad ji taip pat gali nepakankamai įkaisti). Pašalinkite defektą taip – atlaisvinkite varžtą, laikantį įdėklą šalia uždegiklio ir sureguliuokite termoporos padėtį (10 pav.);
- žemas dujų slėgis katilo įvade.
Jei EML termoporos gnybtuose yra normalus (nors išlieka aukščiau nurodyti gedimo simptomai), patikrinkite šiuos elementus:
- kontaktų vientisumas termoelemento ir traukos jutiklio prijungimo taškuose.
Oksiduotus kontaktus reikia nuvalyti. Jungiamosios veržlės priveržiamos, kaip sakoma, „ranka“. Tokiu atveju veržliaraktis Nepatartina jo naudoti, nes galite lengvai nulaužti kontaktams tinkamus laidus;
- elektromagneto apvijos vientisumas ir, jei reikia, lituoti jo gnybtus.
Elektromagneto veikimą galima patikrinti taip. Atsijungti 
termoporos jungtis. Paspauskite ir palaikykite paleidimo mygtuką, tada uždekite degiklį. Iš atskiro nuolatinės srovės įtampos šaltinio į atlaisvintą elektromagneto kontaktą (iš termoporos) korpuso atžvilgiu (esant srovei iki 2 A) tiekiama apie 1 V įtampa. Tam galite naudoti įprastą bateriją (1,5 V), svarbiausia, kad ji užtikrintų reikiamą veikimo srovę. Dabar mygtuką galima atleisti. Jei degiklis neužgęsta, veikia elektromagnetas ir traukos jutiklis;
- traukos jutiklis. Pirmiausia patikrinkite kontakto spaudimo jėgą prie bimetalinės plokštės (su nurodytais gedimo požymiais dažnai jos nepakanka). Norėdami padidinti suspaudimo jėgą, atleiskite fiksavimo veržlę ir prijunkite kontaktą arčiau plokštės, tada priveržkite veržlę. Šiuo atveju nereikia jokių papildomų reguliavimo – suspaudimo jėga neturi įtakos jutiklio reakcijos temperatūrai. Jutiklis turi didelės atsargos pagal plokštės įlinkio kampą, užtikrinant patikimą plyšimą elektros grandinė nelaimingo atsitikimo atveju.
Metano charakteristikos
§ Bespalvis;
§ Netoksiškas (nenuodingas);
§ Bekvapis ir beskonis.
§ Metanas susideda iš 75 % anglies, 25 % vandenilio.
§ Specifinė gravitacija yra 0,717 kg/m 3 (2 kartus lengvesnis už orą).
§ Pliūpsnio taškas yra minimali pradinė temperatūra, kuriai esant prasideda degimas. Metanui jis yra 645 o.
§ Degimo temperatūra- Tai Maksimali temperatūra, kurį galima pasiekti visiškai sudeginus dujas, jei degimui reikalingas oro kiekis tiksliai atitinka chemines formules degimo. Metanui jis yra 1100-1400 o ir priklauso nuo degimo sąlygų.
§ Degimo šiluma– tai šilumos kiekis, kuris išsiskiria visiškai sudegus 1 m 3 dujų ir yra lygus 8500 kcal/m 3 .
§ Liepsnos plitimo greitis lygus 0,67 m/sek.
Dujų-oro mišinys
Kokių dujų yra:
Nedega iki 5%;
Nuo 5 iki 15% sprogsta;
Tiekiant papildomą orą dega per 15% (visa tai priklauso nuo dujų tūrio ore santykio ir vadinama sprogumo ribos)
Degiosios dujos yra bekvapės, siekiant laiku jas aptikti ore ir greitai bei tiksliai aptikti nuotėkius, dujos dvokiamos, t.y. skleisti kvapą. Šiuo tikslu naudojamas ETHYLMERCOPTAN. Kvapinimo greitis yra 16 g 1000 m 3. Jei ore yra 1% gamtinių dujų, turėtumėte jas užuosti.
Dujos, naudojamos kaip kuras, turi atitikti GOST reikalavimus ir turėti kenksmingų priemaišų 100 m 3 ne daugiau kaip:
Vandenilio sulfidas 0,0 2 G /m.kubas
Amoniakas 2 gr.
Ciano rūgštis 5 g.
Derva ir dulkės 0,001 g/m3
Naftalenas 10 gr.
Deguonis 1%.
Gamtinių dujų naudojimas turi keletą privalumų:
· pelenų ir dulkių nebuvimas bei kietųjų dalelių pašalinimas į atmosferą;
· aukšta degimo šiluma;
· transportavimo ir degimo paprastumas;
· palengvinamas aptarnaujančio personalo darbas;
· gerinamos sanitarinės ir higienos sąlygos katilinėse ir aplinkinėse teritorijose;
· Platus pasirinkimas automatinis reguliavimas.
Naudojant gamtines dujas, reikia imtis specialių atsargumo priemonių, nes... nutekėjimas galimas per dujotiekio ir jungiamųjų detalių sankryžą. Daugiau nei 20% dujų patalpoje sukelia uždusimą, kai jų susikaupimas uždarame tūryje nuo 5% iki 15% sukelia dujų ir oro mišinio sprogimą. Nevisiško degimo metu išsiskiria anglies monoksidas, kuris yra nuodingas net esant mažoms koncentracijoms (0,15%).
Gamtinių dujų deginimas
Degimas vadinamas greitu cheminiu degiųjų kuro dalių sujungimu su ore esančiu deguonimi, įvyksta tada, kai aukštos temperatūros, lydi šilumos išsiskyrimas su liepsnos ir degimo produktų susidarymu. Vyksta degimas pilnas ir nepilnas.
Visiškas degimas– Atsiranda, kai yra pakankamai deguonies. Deguonies trūkumas sukelia nepilnas degimas, kuriame išsiskiria mažiau šilumos nei esant pilnam anglies monoksidui (nuodingas poveikis eksploatuojančiam personalui), katilo paviršiuje susidaro suodžiai ir didėja šilumos nuostoliai, dėl ko suvartojamos per daug kuro, mažėja katilo efektyvumas, oro tarša.
Gamtinių dujų degimo produktai yra– anglies dioksidas, vandens garai, šiek tiek deguonies ir azoto perteklius. Deguonies perteklius degimo produktuose yra tik tais atvejais, kai degimas vyksta esant oro pertekliui, o azoto visada yra degimo produktuose, nes yra neatskiriama dalis oro ir nedalyvauja degime.
Nevisiško dujų degimo produktai gali būti anglies monoksidas, nesudegęs vandenilis ir metanas, sunkieji angliavandeniliai, suodžiai.
Metano reakcija:
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
Pagal formulę 1 m 3 metano sudeginti reikia 10 m 3 oro, kuriame yra 2 m 3 deguonies. Praktiškai norint sudeginti 1 m 3 metano, reikia daugiau oro, atsižvelgiant į visus nuostolius, tam naudojamas koeficientas KAM oro perteklius, kuris = 1,05-1,1.
Teorinis oro tūris = 10 m3
Praktinis oro kiekis = 10*1,05=10,5 arba 10*1,1=11
Degimo užbaigtumas kurą galima nustatyti vizualiai pagal liepsnos spalvą ir pobūdį, taip pat naudojant dujų analizatorių.
Skaidri mėlyna liepsna - visiškas dujų degimas;
Raudona arba geltona su dūminiais dryžiais – degimas nebaigtas.
Degimas reguliuojamas didinant oro tiekimą į pakurą arba mažinant dujų tiekimą. Šis procesas naudoja pirminis ir antrinis oras.
Antrinis oras– 40-50% (sumaišoma su dujomis katilo krosnyje degimo metu)
Pirminis oras– 50-60% (prieš degimą sumaišoma su dujomis degiklyje) degimui naudojamas dujų-oro mišinys
Degimui būdingas liepsnos paskirstymo greitis yra liepsnos priekinio elemento greitis platina palyginti šviežias dujų ir oro mišinio srautas.
Degimo ir liepsnos plitimo greitis priklauso nuo:
· apie mišinio sudėtį;
· ant temperatūros;
· nuo spaudimo;
· dėl dujų ir oro santykio.
Degimo greitis lemia vieną iš pagrindinių sąlygų patikimas veikimas katilinę ir ją charakterizuoja liepsnos atskyrimas ir proveržis.
Liepsnos pertrauka– atsiranda, jei dujų ir oro mišinio greitis degiklio išėjimo angoje yra didesnis už degimo greitį.
Atsiskyrimo priežastys: per didelis dujų tiekimo padidėjimas arba per didelis vakuumas krosnyje (srovė). Liepsnos atsiskyrimas stebimas uždegimo metu ir įjungus degiklius. Liepsnos atskyrimas sukelia krosnies ir katilo dujų kanalų užteršimą dujomis ir sprogimą.
Liepsnos proveržis– atsiranda, jei liepsnos plitimo greitis (degimo greitis) yra didesnis už dujų ir oro mišinio nutekėjimo iš degiklio greitį. Proveržį lydi dujų ir oro mišinio degimas degiklio viduje, degiklis įkaista ir sugenda. Kartais proveržį lydi sprogimas ar sprogimas degiklio viduje. Tokiu atveju gali būti sugadintas ne tik degiklis, bet ir priekinė katilo sienelė. Perviršis įvyksta, kai staigus nuosmukis dujų tiekimas.
Jei liepsna nutrūksta ir prasiveržia, techninės priežiūros darbuotojai turi nutraukti kuro tiekimą, išsiaiškinti ir pašalinti priežastį, vėdinti krosnį ir dūmtakius 10-15 minučių ir vėl uždegti ugnį.
Dujinio kuro degimo procesą galima suskirstyti į 4 etapus:
1. Dujos nuteka iš degiklio antgalio į degiklio įrenginį esant slėgiui padidintu greičiu.
2. Dujų ir oro mišinio susidarymas.
3. Susidariusio degiojo mišinio uždegimas.
4. Degiojo mišinio deginimas.
Dujotiekiai
Dujos vartotojui tiekiamos dujotiekiais - išorinis ir vidinis– į už miesto esančias dujų skirstymo stotis, o iš jų dujotiekiais į dujų reguliavimo punktus hidraulinis ardymas arba dujų valdymo įtaisas GRU pramonės įmonės.
Dujotiekiai yra:
· aukštas spaudimas pirma kategorija nuo 0,6 MPa iki 1,2 MPa imtinai;
· aukštas antros kategorijos slėgis nuo 0,3 MPa iki 0,6 MPa;
· vidutinis trečios kategorijos slėgis nuo 0,005 MPa iki 0,3 MPa;
· žemas ketvirtos kategorijos slėgis iki 0,005 MPa imtinai.
MPa – reiškia Mega Pascal
Katilinėje nutiesti tik vidutinio ir žemo slėgio dujotiekiai. Vadinama atkarpa nuo tinklo skirstomojo dujotiekio (miesto) iki patalpų kartu su atjungimo įrenginiu įvestis.
Įvadiniu dujotiekiu laikoma atkarpa nuo atjungimo įtaiso įvade, jeigu jis įrengtas patalpos išorėje iki vidinio dujotiekio.
Prie dujų įvado į katilinę turi būti vožtuvas apšviestoje ir patogioje priežiūros vietoje. Prieš vožtuvą turi būti izoliacinis flanšas, apsaugantis nuo klaidžiojančių srovių. Prie kiekvienos atšakos nuo skirstomojo dujotiekio iki katilo yra numatyti ne mažiau kaip 2 uždarymo įtaisai, iš kurių vienas montuojamas tiesiai prieš degiklį. Be jungiamųjų detalių ir prietaisų ant dujotiekio, priešais kiekvieną katilą, būtina sumontuoti automatinis įrenginys, teikiant saugus darbas katilas Kad sugedus uždarymo įtaisams dujos nepatektų į katilo krosnį, reikalingos prapūtimo žvakės ir apsauginiai dujotiekiai su uždarymo įtaisais, kurie katilams neveikiant turi būti atviri. Žemo slėgio dujotiekiai dažomi katilinėse geltona, o vidutinio slėgio geltonai su raudonais žiedais.
Dujiniai degikliai- dujų degiklio įtaisas, skirtas tiekti į degimo vietą, priklausomai nuo technologinius reikalavimus, paruoštą dujų ir oro mišinį arba atskirtas dujas ir orą, taip pat užtikrinti stabilų dujinio kuro degimą ir reguliuoti degimo procesą.
Degikliams taikomi šie reikalavimai:
· pagrindiniai degiklių tipai turi būti gaminami masiškai gamyklose;
· degikliai turi užtikrinti tam tikro dujų kiekio praėjimą ir jų degimo užbaigtumą;
· užtikrinti minimalų kenksmingų išmetimų kiekį į atmosferą;
· turi veikti be triukšmo, liepsnos atsiskyrimo ar proveržio;
· turi būti lengvai prižiūrimas, patogus apžiūrai ir remontui;
· esant reikalui galėtų būti panaudotas rezerviniam kurui;
· naujai sukurtų ir esamų degiklių pavyzdžiams taikomas GOST testavimas;
Pagrindinė charakteristika degiklis yra jos šiluminė galia, kuris suprantamas kaip šilumos kiekis, kuris gali išsiskirti visiškai sudegus per degiklį tiekiamam kurui. Visas šias charakteristikas galima rasti degiklio duomenų lape.
Gamtinės dujos šiandien yra labiausiai paplitęs kuras. Gamtinės dujos vadinamos gamtinėmis dujomis, nes jos išgaunamos iš pačių Žemės gelmių.
Dujų degimo procesas yra cheminė reakcija, kurios metu gamtinės dujos sąveikauja su ore esančiu deguonimi.
Dujiniame kure yra degioji dalis ir nedegioji dalis.
Pagrindinis degus gamtinių dujų komponentas yra metanas – CH4. Jo kiekis gamtinėse dujose siekia 98%. Metanas yra bekvapis, beskonis ir netoksiškas. Jo degumo riba yra nuo 5 iki 15%. Būtent šios savybės leido gamtines dujas naudoti kaip vieną iš pagrindinių kuro rūšių. Didesnė nei 10% metano koncentracija kelia pavojų gyvybei dėl deguonies trūkumo;
Dujų nuotėkiams aptikti dujos dvokiamos, kitaip tariant, pridedama stipriai kvepiančios medžiagos (etilmerkaptano). Tokiu atveju dujas galima aptikti jau esant 1 proc.
Gamtinėse dujose, be metano, gali būti degiųjų dujų – propano, butano ir etano.
Norint užtikrinti kokybišką dujų degimą, būtina tiekti pakankamai oro į degimo zoną ir užtikrinti gerą dujų susimaišymą su oru. Optimalus santykis yra 1: 10. Tai yra, vienai dujų daliai yra dešimt oro dalių. Be to, būtina sukurti norimą temperatūros režimą. Kad dujos užsidegtų, jos turi būti įkaitintos iki užsiliepsnojimo temperatūros ir ateityje temperatūra neturi nukristi žemiau užsidegimo temperatūros.
Būtina organizuoti degimo produktų pašalinimą į atmosferą.
Visiškas sudegimas pasiekiamas, jei į atmosferą išmetamuose degimo produktuose nėra degių medžiagų. Šiuo atveju anglis ir vandenilis susijungia ir sudaro anglies dioksidą bei vandens garus.
Vizualiai, visiškai sudegus, liepsna yra šviesiai mėlyna arba melsvai violetinė.
Be šių dujų, į atmosferą kartu su degiosiomis dujomis išleidžiamas azotas ir likęs deguonis. N2+O2
Jei dujos nesudega iki galo, į atmosferą patenka degios medžiagos – anglies monoksidas, vandenilis, suodžiai.
Nevisiškas dujų degimas atsiranda dėl nepakankamo oro. Tuo pačiu metu liepsnoje vizualiai atsiranda suodžių liežuviai.
Nevisiško dujų degimo pavojus yra tas, kad anglies monoksidas gali apsinuodyti katilinės personalu. 0,01–0,02% CO kiekis ore gali sukelti lengvą apsinuodijimą. Didesnės koncentracijos gali sukelti sunkų apsinuodijimą ir mirtį.
Susidarę suodžiai nusėda ant katilo sienelių, todėl sutrinka šilumos perdavimas į aušinimo skystį ir sumažėja katilinės efektyvumas. Suodžiai praleidžia šilumą 200 kartų blogiau nei metanas.
Teoriškai 1m3 dujų sudeginti reikia 9m3 oro. Realiomis sąlygomis reikia daugiau oro.
Tai yra, reikalingas perteklinis oro kiekis. Ši vertė, žymima alfa, parodo, kiek kartų daugiau oro suvartojama, nei teoriškai reikia.
Alfa koeficientas priklauso nuo konkretaus degiklio tipo ir dažniausiai nurodomas degiklio pase arba vadovaujantis atliekamų paleidimo darbų organizavimo rekomendacijomis.
Oro pertekliaus kiekiui padidėjus virš rekomenduojamo kiekio, šilumos nuostoliai didėja. Žymiai padidėjus oro kiekiui, liepsna gali nutrūkti ir sukurti avarinę situaciją. Jei oro kiekis yra mažesnis nei rekomenduojama, degimas bus nepilnas, todėl katilinės darbuotojai gali apsinuodyti.
Tikslesniam kuro degimo kokybės kontrolei yra prietaisai – dujų analizatoriai, matuojantys tam tikrų medžiagų kiekį išmetamųjų dujų sudėtyje.
Dujų analizatoriai gali būti tiekiami su katilais. Jei jų nėra, atitinkamus matavimus atlieka eksploatuojanti organizacija, naudodama nešiojamus dujų analizatorius. Sudaromas režimo žemėlapis, kuriame nustatomi būtini valdymo parametrai. Jų laikydamiesi galite užtikrinti normalų visišką kuro degimą.
Pagrindiniai kuro degimo reguliavimo parametrai yra šie:
- į degiklius tiekiamo dujų ir oro santykis.
- oro pertekliaus koeficientas.
- vakuumas krosnyje.
- Katilo naudingumo koeficientas.
Šiuo atveju katilo naudingumo koeficientas reiškia naudingos šilumos santykį su visu sunaudotos šilumos kiekiu.
Oro sudėtis
| Dujų pavadinimas | Cheminis elementas | Turinys ore |
| Azotas | N2 | 78 % |
| Deguonis | O2 | 21 % |
| Argonas | Ar | 1 % |
| Anglies dioksidas | CO2 | 0.03 % |
| Helis | Jis | mažiau nei 0,001 % |
| Vandenilis | H2 | mažiau nei 0,001 % |
| Neoninis | Ne | mažiau nei 0,001 % |
| Metanas | CH4 | mažiau nei 0,001 % |
| Kriptonas | Kr | mažiau nei 0,001 % |
| Ksenonas | Xe | mažiau nei 0,001 % |