มีเทนเป็นก๊าซ สารประกอบเคมีด้วยสูตรทางเคมี CH4 นี่คือตัวแทนที่ง่ายที่สุดของอัลเคน ชื่ออื่นสำหรับสารประกอบอินทรีย์กลุ่มนี้: ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว อิ่มตัว หรือพาราฟินิก มีลักษณะพิเศษคือการมีพันธะอย่างง่ายระหว่างอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุล และค่าความจุอื่น ๆ ของอะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมจะอิ่มตัวด้วยอะตอมของไฮโดรเจน สำหรับอัลเคน ปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุดคือการเผาไหม้ พวกมันเผาไหม้เพื่อผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำ เป็นผลให้มีการปล่อยพลังงานเคมีจำนวนมหาศาลซึ่งถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนหรือพลังงานไฟฟ้า มีเทนเป็นสารไวไฟและเป็นส่วนประกอบหลัก ก๊าซธรรมชาติซึ่งทำให้เป็นเชื้อเพลิงที่น่าดึงดูด ที่แกนกลาง ใช้กันอย่างแพร่หลายฟอสซิลตามธรรมชาติคือปฏิกิริยาการเผาไหม้ของมีเทน เนื่องจากเป็นก๊าซภายใต้สภาวะปกติ จึงเป็นเรื่องยากที่จะขนส่งในระยะทางไกลจากแหล่งกำเนิด ดังนั้นจึงมักถูกทำให้เป็นของเหลวล่วงหน้า
กระบวนการเผาไหม้ประกอบด้วยปฏิกิริยาระหว่างมีเทนกับออกซิเจน ซึ่งก็คือปฏิกิริยาออกซิเดชันของอัลเคนที่ง่ายที่สุด ผลที่ได้คือน้ำและพลังงานมาก การเผาไหม้มีเทนสามารถอธิบายได้ด้วยสมการ: CH4 [แก๊ส] + 2O2 [แก๊ส] → CO2 [แก๊ส] + 2H2O [ไอน้ำ] + 891 kJ นั่นคือมีเทนหนึ่งโมเลกุลเมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจนสองโมเลกุลจะเกิดเป็นโมเลกุลและน้ำสองโมเลกุล ในกรณีนี้จะปล่อยจำนวนเท่ากับ 891 กิโลจูล ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่สะอาดที่สุดในการเผาไหม้ เนื่องจากถ่านหิน น้ำมัน และเชื้อเพลิงอื่นๆ มีองค์ประกอบที่ซับซ้อนมากกว่า ดังนั้นเมื่อถูกเผาจะปล่อยสารอันตรายต่างๆ ออกสู่อากาศ สารเคมี- เนื่องจากก๊าซธรรมชาติส่วนใหญ่ประกอบด้วยมีเทน (ประมาณ 95%) การเผาไหม้จึงแทบไม่มี ผลพลอยได้หรือผลิตได้น้อยกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลประเภทอื่นมาก
ค่าความร้อนของมีเทน (55.7 kJ/g) สูงกว่าค่าที่คล้ายคลึงกัน เช่น อีเทน (51.9 kJ/g) โพรเพน (50.35 kJ/g) บิวเทน (49.50 kJ/g) หรือเชื้อเพลิงประเภทอื่น (ไม้ , ถ่านหิน, น้ำมันก๊าด) การเผาไหม้มีเทนทำให้มีพลังงานมากขึ้น เพื่อให้แน่ใจว่าหลอดไส้ 100 วัตต์จะทำงานได้เป็นเวลาหนึ่งปี จำเป็นต้องเผาไม้ 260 กก. หรือถ่านหิน 120 กก. หรือน้ำมันก๊าด 73.3 กก. หรือมีเทนรวม 58 กก. ซึ่งสอดคล้องกับ 78.8 ลบ.ม. ของก๊าซธรรมชาติ
อัลเคนที่ง่ายที่สุดเป็นทรัพยากรสำคัญในการผลิตกระแสไฟฟ้า สิ่งนี้เกิดขึ้นโดยการเผาไหม้เป็นเชื้อเพลิงในหม้อต้มน้ำที่ผลิตไอน้ำซึ่งทำให้มันเคลื่อนที่ กังหันไอน้ำ- การเผาไหม้มีเทนยังใช้ทำให้เกิดความร้อนอีกด้วย ก๊าซไอเสียพลังงานที่ให้งาน (การเผาไหม้เกิดขึ้นก่อนกังหันหรือในกังหันเอง) ในหลายเมือง มีเทนถูกส่งเข้าบ้านเรือน เครื่องทำความร้อนภายในและการปรุงอาหาร เมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนประเภทอื่น การเผาไหม้ของก๊าซธรรมชาติมีลักษณะพิเศษคือปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่า คาร์บอนไดออกไซด์และ จำนวนมากได้รับความร้อน
การเผาไหม้มีเทนถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้อุณหภูมิสูงในเตาเผาของโรงงานเคมีต่างๆ เช่น โรงงานเอทิลีนขนาดใหญ่ ก๊าซธรรมชาติที่ผสมกับอากาศจะถูกส่งไปยังหัวเผาของเตาไพโรไลซิส ในระหว่างกระบวนการเผาไหม้จะก่อตัวขึ้น ก๊าซไอเสียด้วยอุณหภูมิสูง (700-900 °C) พวกเขาให้ความร้อนกับท่อ (อยู่ภายในเตาเผา) ซึ่งมีการจ่ายส่วนผสมของวัตถุดิบ (เพื่อลดการก่อตัวของโค้กในท่อเตาเผา) ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง มีหลายสิ่งหลายอย่างเกิดขึ้น ปฏิกิริยาเคมีซึ่งเป็นผลมาจากการได้รับส่วนประกอบเป้าหมาย (เอทิลีนและโพรพิลีน) และผลิตภัณฑ์พลอยได้ (เรซินไพโรไลซิสหนัก, เศษส่วนไฮโดรเจนและมีเทน, อีเทน, โพรเพน, ไฮโดรคาร์บอน C4, C5, ไพโรคอนเดนเสท ซึ่งแต่ละองค์ประกอบมีการใช้งานของตัวเองสำหรับ เช่นไพโรคอนเดนเสทใช้ผลิตเบนซินหรือส่วนประกอบของน้ำมันเบนซิน)
การเผาไหม้มีเทนเป็นปรากฏการณ์เคมีฟิสิกส์ที่ซับซ้อนซึ่งมีพื้นฐานมาจากปฏิกิริยารีดอกซ์แบบคายความร้อนที่มีลักษณะเฉพาะ ความเร็วสูงไหลและปล่อย จำนวนมากความร้อนตลอดจนกระบวนการถ่ายเทความร้อนและการถ่ายโอนมวล นั่นเป็นเหตุผล คำนิยามการคำนวณอุณหภูมิการเผาไหม้ของส่วนผสมคือ งานที่ยากลำบากเนื่องจากนอกเหนือจากองค์ประกอบของส่วนผสมที่ติดไฟได้ ความดันและอุณหภูมิเริ่มต้นยังมีอิทธิพลอย่างมากอีกด้วย เมื่อเพิ่มขึ้นจะสังเกตการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการเผาไหม้และกระบวนการถ่ายเทความร้อนและการถ่ายโอนมวลมีส่วนทำให้อุณหภูมิลดลง เมื่อออกแบบกระบวนการและอุปกรณ์สำหรับการผลิตทางเคมี อุณหภูมิการเผาไหม้ของมีเทนจะถูกกำหนดโดยวิธีการคำนวณ และในการติดตั้งที่มีอยู่ (เช่น ในเตาไพโรไลซิส) จะวัดโดยใช้เทอร์โมคัปเปิล
เชื้อเพลิงสำหรับโรงต้มน้ำเป็นก๊าซธรรมชาติที่จ่ายจากสถานีจ่ายก๊าซ ก๊าซธรรมชาติที่มีความดัน 1-2 MPa อุณหภูมิ การไหล และความดันซึ่งบันทึกโดยอุปกรณ์วัดแสงเชิงพาณิชย์จะเข้าสู่ขั้นตอนแรกของการลดลง ความดันหลังจากการลดขั้นแรกจะถูกควบคุมโดยวาล์วควบคุมแรงดัน
ถัดไปก๊าซเชื้อเพลิงที่มีความดันประมาณ 0.5 MPa จะเข้าสู่ช่องว่างท่อของเครื่องทำความร้อนซึ่งมีสารหล่อเย็นคือไอน้ำ 0.3-0.6 MPa อุณหภูมิของก๊าซเชื้อเพลิงหลังจากเครื่องทำความร้อนถูกเปลี่ยนโดยวาล์วควบคุมที่ติดตั้งบนท่อส่งไอน้ำ หลังจากเครื่องทำความร้อน ความดันของก๊าซเชื้อเพลิงจะลดลงในขั้นตอนที่สองของการลดเป็น 3-80 kPa หลังจากการลดขั้นตอนที่สอง ก๊าซจะเข้าสู่หัวเผาหม้อไอน้ำผ่านหน่วยอุปกรณ์ก๊าซมาตรฐาน (SBG) ก่อน SBG ของหม้อไอน้ำแต่ละเครื่อง จะมีการวัดและบันทึกความดัน การไหล และอุณหภูมิของก๊าซ ความดันก๊าซหลังจาก SBG ของหม้อต้มแต่ละตัวจะถูกบันทึกด้วย
5.3.2. คุณสมบัติของกระบวนการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ
การเลือกประเภทและจำนวนหัวเผาแก๊สตำแหน่งและการจัดวางกระบวนการเผาไหม้ขึ้นอยู่กับลักษณะของสภาพการทำงานด้านความร้อนและอากาศพลศาสตร์ของการติดตั้งทางอุตสาหกรรม การแก้ปัญหาที่ถูกต้องจะกำหนดความเข้มข้นของกระบวนการทางเทคโนโลยีและประสิทธิภาพของการติดตั้ง สถานที่ทางทฤษฎีและประสบการณ์การปฏิบัติงานระบุว่าเมื่อออกแบบการติดตั้งก๊าซใหม่ ตามกฎแล้วสามารถปรับปรุงตัวบ่งชี้หลักของการดำเนินงานได้ อย่างไรก็ตามควรสังเกตที่นี่ว่าวิธีการเผาไหม้ก๊าซที่เลือกไม่ถูกต้องและการวางตำแหน่งหัวเผาที่ไม่ดีจะลดประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของการติดตั้ง
เมื่อออกแบบอุตสาหกรรม การติดตั้งแก๊สงานในการทำให้กระบวนการทางเทคโนโลยีเข้มข้นขึ้นและการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงจะต้องได้รับการแก้ไขโดยใช้ต้นทุนวัสดุน้อยที่สุดและเป็นไปตามเงื่อนไขอื่น ๆ เช่นความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงาน ความปลอดภัย ฯลฯ
เมื่อเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ ลักษณะของคบเพลิงสามารถเปลี่ยนแปลงได้หลากหลายซึ่งต่างจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงประเภทอื่น ดังนั้นจึงสามารถใช้งานได้เกือบทุกการติดตั้ง ที่นี่คุณควรจำไว้ว่าการเพิ่มความเข้มข้นสูงสุดของกระบวนการทางเทคโนโลยีที่จำเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพตลอดจนความพึงพอใจของข้อกำหนดอื่น ๆ สำหรับการติดตั้งไม่สามารถรับประกันได้โดยการเลือกเตาแก๊สอย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น แต่จะบรรลุผลได้โดย การตัดสินใจที่ถูกต้องปัญหาที่ซับซ้อนทั้งหมดของการถ่ายเทความร้อนและอากาศพลศาสตร์เริ่มต้นจากการจ่ายอากาศและก๊าซและจบลงด้วยการกำจัดของเสียที่เกิดจากการเผาไหม้ออกสู่ชั้นบรรยากาศ ที่มีความสำคัญเป็นพิเศษก็คือ ระยะเริ่มแรกกระบวนการ - องค์กรของการเผาไหม้ก๊าซ
ก๊าซธรรมชาติเป็นก๊าซไม่มีสี เบากว่าอากาศอย่างเห็นได้ชัด การปรากฏตัวของก๊าซในอากาศของสถานที่ บ่อน้ำ หลุมมากกว่า 20% ทำให้หายใจไม่ออก เวียนศีรษะ หมดสติและเสียชีวิต ตามมาตรฐานสุขอนามัย ก๊าซธรรมชาติ (มีเทน) จัดอยู่ในประเภทความเป็นอันตราย 4 (สารอันตรายต่ำ) ความเป็นพิษต่ำไม่เป็นพิษ
องค์ประกอบของก๊าซธรรมชาติ:
มีเทน 98.52%;
อีเทน 0.46%;
โพรเพน 0.16%;
บิวเทน 0.02%;
ไนโตรเจน 0.73%;
คาร์บอนไดออกไซด์ 0.07%
หากก๊าซธรรมชาติผ่านการทำให้บริสุทธิ์ทุกขั้นตอนคุณสมบัติของก๊าซจะแตกต่างจากคุณสมบัติของมีเทนเล็กน้อย มีเทน – องค์ประกอบที่ง่ายที่สุดจากมีเทนไฮโดรคาร์บอนจำนวนหนึ่ง คุณสมบัติของมีเทน:
ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ 7980 Kcal/m3;
มันกลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ t°=-161°С แข็งตัวที่ t°=-182°С;
ความหนาแน่นของมีเทนคือ 0.7169 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร (เบากว่าอากาศ 2 เท่า)
อุณหภูมิจุดติดไฟ t°=645°С;
อุณหภูมิการเผาไหม้ t°=1500 ÷ 2000°С
ขีดจำกัดการระเบิด 5 ۞ 15%
เมื่อทำปฏิกิริยากับอากาศจะเกิดส่วนผสมที่ระเบิดได้สูงซึ่งสามารถระเบิดและทำลายล้างได้
การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงใดๆ รวมถึงก๊าซ เป็นปฏิกิริยาที่เกิดจากการรวมตัวทางเคมีกับออกซิเจน และมาพร้อมกับการปล่อยความร้อนออกมา ปริมาณความร้อนที่ได้รับจากการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของก๊าซ 1 m 3 (หรือ 1 กิโลกรัม) เรียกว่าค่าความร้อน มีความแตกต่างระหว่างความร้อนต่ำสุดของการเผาไหม้ซึ่งไม่ได้คำนึงถึงความร้อนแฝงของการก่อตัวของไอน้ำที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้และความร้อนสูงสุดเมื่อคำนึงถึงความร้อนนี้ ความแตกต่างระหว่างค่าความร้อนสูงและต่ำขึ้นอยู่กับปริมาณไอน้ำที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงและมีค่าประมาณ 2,500 กิโลจูลต่อ 1 กิโลกรัม หรือ 2,000 กิโลจูลต่อไอน้ำ 1 ลบ.ม.
ค่าความร้อนของเชื้อเพลิงประเภทต่างๆอาจแตกต่างกันอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ฟืนและพีทมีค่าความร้อนต่ำกว่าถึง 12,500 ถ่านหินที่ดีที่สุดมีค่าความร้อนสูงถึง 31,000 และน้ำมันมีค่าความร้อนประมาณ 40,000 กิโลจูล/กก. ก๊าซธรรมชาติมีค่าความร้อนต่ำกว่า 40-44 MJ/kg
เวลาการเผาไหม้ทั้งหมด ถูกกำหนดโดยเวลา d ของการก่อตัวของส่วนผสม (กระบวนการแพร่กระจาย) และเวลา k ของปฏิกิริยาการเผาไหม้ทางเคมี (กระบวนการจลน์) เมื่อคำนึงถึงความจริงที่ว่าขั้นตอนเหล่านี้ของกระบวนการอาจทับซ้อนกัน เราได้ d + k
ที่ถึง d (การเผาไหม้ที่เกิดขึ้นพร้อมกันกับการก่อตัวของส่วนผสมในเตาเผาเรียกว่า การแพร่กระจายเนื่องจากการก่อตัวของส่วนผสมนี้รวมถึงกระบวนการแพร่กระจายแบบปั่นป่วน (ในขั้นตอนสุดท้าย - โมเลกุล))
ที่ d k k (การเผาไหม้ของส่วนผสมที่เตรียมไว้ล่วงหน้ามักเรียกว่าตามอัตภาพ จลน์ศาสตร์จะถูกกำหนดโดยจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาเคมี)
เมื่อ d และ k สมส่วน กระบวนการเผาไหม้เรียกว่าแบบผสม
ขั้นตอนต่อไปของการก่อตัวของส่วนผสมคือการให้ความร้อนและการจุดระเบิดของเชื้อเพลิง เมื่อกระแสของก๊าซไวไฟผสมกับกระแสอากาศและอุณหภูมิของพวกมันค่อยๆ เพิ่มขึ้น ส่วนผสมจะติดไฟที่อุณหภูมิหนึ่ง อุณหภูมิต่ำสุดซึ่งส่วนผสมติดไฟเรียกว่าอุณหภูมิจุดติดไฟ
อุณหภูมิจุดติดไฟไม่ใช่ค่าคงที่ทางเคมีฟิสิกส์ของสารเนื่องจากนอกเหนือจากลักษณะของก๊าซไวไฟแล้วยังขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของก๊าซและตัวออกซิไดเซอร์ตลอดจนความเข้มของการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างส่วนผสมของก๊าซและสิ่งแวดล้อม .
มีขีดจำกัดบนและล่างเกี่ยวกับความเข้มข้นของก๊าซและออกซิไดเซอร์ และนอกขีดจำกัดเหล่านี้ที่อุณหภูมิที่กำหนด สารผสมจะไม่ติดไฟ เมื่ออุณหภูมิของส่วนผสมของก๊าซและอากาศเพิ่มขึ้น ตามกฎของอาร์เรเนียส อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของ e -E/ RT และการปล่อยความร้อนจะเป็นสัดส่วนกับค่าเดียวกัน หากการสูญเสียความร้อนของโซนการเผาไหม้ที่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อมเกินกว่าการปล่อยความร้อน การจุดระเบิดและการเผาไหม้จะเป็นไปไม่ได้ โดยทั่วไปแล้ว การให้ความร้อนจะเกิดขึ้นพร้อมกันกับการก่อตัวของส่วนผสม
ส่วนผสมระหว่างก๊าซและอากาศซึ่งมีปริมาณก๊าซอยู่ระหว่างขีดจำกัดการติดไฟด้านล่างและด้านบนจะเกิดการระเบิดได้ ยิ่งขอบเขตของขีดจำกัดไวไฟกว้างขึ้น (หรือเรียกว่าขีดจำกัดการระเบิด) ก๊าซก็จะยิ่งระเบิดได้มากขึ้นเท่านั้น ในสาระสำคัญทางเคมีการระเบิดของส่วนผสมของก๊าซและอากาศ (แก๊ส - ออกซิเจน) เป็นกระบวนการเผาไหม้ที่รวดเร็วมาก (เกือบจะทันที) ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่มีอุณหภูมิสูงและความดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แรงดันส่วนเกินที่คำนวณได้ระหว่างการระเบิดของก๊าซธรรมชาติคือ 0.75 โพรเพนและบิวเทน - 0.86 ไฮโดรเจน - 0.74 อะเซทิลีน - 1.03 MPa ใน เงื่อนไขการปฏิบัติอุณหภูมิการระเบิดไม่ถึงค่าสูงสุดและแรงดันที่ได้จะต่ำกว่าที่ระบุไว้ แต่ก็ค่อนข้างเพียงพอที่จะทำลายไม่เพียง แต่เยื่อบุของหม้อไอน้ำและอาคารเท่านั้น แต่ยังรวมถึงภาชนะโลหะด้วยหากมีการระเบิดเกิดขึ้น
อันเป็นผลมาจากการจุดระเบิดและการเผาไหม้เปลวไฟจะปรากฏขึ้นซึ่งเป็นอาการภายนอกของปฏิกิริยาที่รุนแรงของสารออกซิไดซ์ การเคลื่อนที่ของเปลวไฟผ่านส่วนผสมของก๊าซเรียกว่าการแพร่กระจายของเปลวไฟ ในกรณีนี้ส่วนผสมของก๊าซจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน - ก๊าซที่ถูกเผาไหม้ซึ่งเปลวไฟได้ผ่านไปแล้ว และก๊าซที่ไม่เผาไหม้ซึ่งจะเข้าสู่บริเวณเปลวไฟในไม่ช้า เส้นแบ่งระหว่างส่วนผสมของก๊าซที่ลุกไหม้ทั้งสองส่วนนี้เรียกว่าหน้าเปลวไฟ
คบเพลิงคือกระแสที่มีส่วนผสมของอากาศ ก๊าซที่เผาไหม้ อนุภาคเชื้อเพลิง และผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ ซึ่งทำให้เกิดความร้อน การจุดติดไฟ และการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ
ที่อุณหภูมิปกติในเตาเผา (1,000-1500 °C) ไฮโดรคาร์บอนรวมทั้งมีเธน แม้ในช่วงเวลาสั้นมากซึ่งเป็นผลมาจากการสลายตัวด้วยความร้อนจะทำให้มีธาตุคาร์บอนในปริมาณที่เห็นได้ชัดเจน อันเป็นผลมาจากการปรากฏตัวขององค์ประกอบคาร์บอนในคบเพลิงกระบวนการเผาไหม้ได้รับองค์ประกอบของการเผาไหม้ที่แตกต่างกันในระดับหนึ่งนั่นคือเกิดขึ้นบนพื้นผิวของอนุภาคของแข็ง การปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา (เหล็กและนิกเกิลออกไซด์) ช่วยเร่งกระบวนการสลายตัวของมีเทนและไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ อย่างมีนัยสำคัญ
ดังนั้นในเตาเผาหรือพื้นที่ทำงานของเตาเผาระหว่างช่วงเวลาของการแนะนำก๊าซและอากาศและการผลิตผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ขั้นสุดท้ายอันเป็นผลมาจากการซ้อนทับของกระบวนการสลายตัวด้วยความร้อนของไฮโดรคาร์บอนและปฏิกิริยาลูกโซ่ออกซิเดชันซึ่งซับซ้อนมาก ภาพถูกสังเกตโดยการปรากฏตัวของทั้งผลิตภัณฑ์ออกซิเดชัน CO 2 และ H 2 O และ CO, H 2 ธาตุคาร์บอนและผลิตภัณฑ์ของการเกิดออกซิเดชันที่ไม่สมบูรณ์ (อย่างหลังฟอร์มาลดีไฮด์มีความสำคัญเป็นพิเศษ) อัตราส่วนระหว่างส่วนประกอบเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับสภาวะและระยะเวลาการให้ความร้อนของก๊าซก่อนเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน
เมื่อเชื้อเพลิงเผาไหม้ กระบวนการทางเคมีออกซิเดชันของส่วนประกอบที่ติดไฟได้ มาพร้อมกับการปล่อยความร้อนที่รุนแรงและอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งเกิดขึ้นในปริมาตรเมื่อเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์อยู่ในสถานะการรวมตัวเดียวกันและการเผาไหม้ที่แตกต่างกันซึ่งเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานเฟสเมื่อสารที่ติดไฟได้และตัวออกซิไดเซอร์อยู่ในสถานะที่แตกต่างกัน ของการรวมตัว
การเผาไหม้เชื้อเพลิงก๊าซเป็นกระบวนการที่เป็นเนื้อเดียวกัน ในระหว่างการเผาไหม้ อัตราของกระบวนการทางตรงจะมากกว่าอัตราของกระบวนการย้อนกลับอย่างไม่สมส่วน ดังนั้นจึงสามารถละเลยปฏิกิริยาย้อนกลับได้ ให้เราระลึกว่าสำหรับปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่เป็นเนื้อเดียวกัน การแสดงออกของอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยตรงจะเป็น:
โดยที่-เวลา; ที-อุณหภูมิสัมบูรณ์ ถึง-ค่าคงที่ก๊าซสากล เค- ค่าคงที่ของอัตราการเกิดปฏิกิริยา ขึ้นอยู่กับลักษณะของสารตั้งต้น การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยา และอุณหภูมิ เค 0 - ค่าคงที่เชิงประจักษ์ อี-พลังงานกระตุ้นซึ่งเป็นลักษณะของพลังงานส่วนเกินที่น้อยที่สุดที่อนุภาคที่ชนกันจะต้องมีเพื่อให้เกิดปฏิกิริยา
จากนิพจน์ (อันที่สองเรียกว่าสมการอาร์เรเนียส) ตามมาว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้น (ความดันในระบบ) และอุณหภูมิและเมื่อพลังงานกระตุ้นลดลง การวัดผลเชิงทดลองทำให้พลังงานกระตุ้นมีค่าน้อยกว่ากฎจลนศาสตร์เคมีที่กำหนดอย่างมาก สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ากระบวนการเผาไหม้ก๊าซเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่และดำเนินการผ่านขั้นตอนกลางโดยมีการก่อตัวของศูนย์กลางที่ใช้งานอยู่อย่างต่อเนื่อง (อะตอมหรืออนุมูล)
ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการเผาไหม้ของไฮโดรเจน (รูปที่ 3) ด้วยความช่วยเหลือของอะตอมออกซิเจนอิสระและอนุมูลไฮดรอกซิล อะตอมไฮโดรเจนที่ทำงานอยู่สามอะตอมจะถูกสร้างขึ้นแทนที่จะเป็นอะตอมที่จุดเริ่มต้นของระยะปฏิกิริยาที่กำลังพิจารณา ทริปเปิลนี้เกิดขึ้นในแต่ละขั้นตอนและใน ปฏิกิริยาลูกโซ่จำนวนศูนย์ที่ใช้งานอยู่เพิ่มขึ้นเหมือนหิมะถล่ม นอกจากนี้ปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวกลางที่ไม่เสถียรยังเกิดขึ้นเร็วกว่าระหว่างโมเลกุลมาก
ข้าว. 3. โครงการปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเผาไหม้ไฮโดรเจน
อัตรารวมของปฏิกิริยาการเผาไหม้ของไฮโดรเจนถูกกำหนดโดยอัตราของปฏิกิริยาที่ช้าที่สุด (แสดงโดยสมการ H+O 2 OH+H 2) =kC n Co โดยที่ C n, Co คือความเข้มข้นของอะตอมไฮโดรเจนและ ออกซิเจนโมเลกุล
กระบวนการออกซิเดชันของไฮโดรคาร์บอนที่ประกอบเป็นองค์ประกอบอินทรีย์ของก๊าซธรรมชาติและก๊าซที่เกี่ยวข้องนั้นซับซ้อนที่สุด จนถึงขณะนี้ยังไม่มีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับกลไกจลน์ของปฏิกิริยาแม้ว่าจะสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าการเผาไหม้มีลักษณะเป็นลูกโซ่ในช่วงที่มีการเหนี่ยวนำและเกิดขึ้นกับการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ระดับกลางจำนวนมากของการเกิดออกซิเดชันและการสลายตัวบางส่วน
แผนภาพโดยประมาณของการเผาไหม้มีเทนตามขั้นตอนสามารถแสดงได้ด้วยชุดปฏิกิริยาต่อไปนี้:
แม้ว่าผลิตภัณฑ์เริ่มต้นและขั้นสุดท้ายของปฏิกิริยาการเผาไหม้จะเป็นก๊าซ ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางนอกเหนือจากก๊าซ อาจมีธาตุคาร์บอนอยู่ในรูปของสารแขวนลอยเขม่าขนาดเล็ก
อัตราของปฏิกิริยาการเผาไหม้ของคาร์บอนมอนอกไซด์ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของคาร์บอนมอนอกไซด์และไอน้ำในโซนปฏิกิริยา และอัตราการเผาไหม้แบบโซ่ของมีเทนและไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของอะตอมไฮโดรเจน ออกซิเจน และไอน้ำ
การเผาไหม้เชื้อเพลิงก๊าซเป็นการผสมผสานระหว่างกระบวนการทางอากาศพลศาสตร์ ความร้อน และเคมีที่ซับซ้อน กระบวนการเผาไหม้ เชื้อเพลิงก๊าซประกอบด้วยหลายขั้นตอน: การผสมก๊าซกับอากาศ ให้ความร้อนส่วนผสมที่ได้จนถึงอุณหภูมิจุดติดไฟ การจุดติดไฟและการเผาไหม้
อเล็กซานเดอร์ พาฟโลวิช คอนสแตนตินอฟ
หัวหน้าผู้ตรวจการด้านการควบคุมความปลอดภัยของสิ่งอำนวยความสะดวกอันตรายทางนิวเคลียร์และรังสี ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์เทคนิค, รองศาสตราจารย์, ศาสตราจารย์ของ Russian Academy of Natural Sciences
ห้องครัวพร้อมเตาแก๊สมักเป็นสาเหตุหลักของมลพิษทางอากาศทั่วทั้งอพาร์ทเมนท์ และสิ่งที่สำคัญมาก สิ่งนี้ใช้ได้กับชาวรัสเซียส่วนใหญ่ แท้จริงแล้วในรัสเซีย 90% ของชาวเมืองและชาวชนบทมากกว่า 80% ใช้เตาแก๊ส คาตา, ซี. ไอ.สุขภาพของมนุษย์ในสถานการณ์สิ่งแวดล้อมสมัยใหม่ - อ.: FAIR PRESS, 2544. - 208 น..
ใน ปีที่ผ่านมามีการตีพิมพ์โดยนักวิจัยอย่างจริงจังเกี่ยวกับอันตรายต่อสุขภาพของเตาแก๊ส แพทย์ทราบดีว่าในบ้านที่มีเตาแก๊ส ผู้อยู่อาศัยจะป่วยบ่อยและนานกว่าบ้านที่มีเตาไฟฟ้า นอกจากนี้ เรากำลังพูดถึงโรคต่างๆ มากมาย ไม่ใช่แค่โรคภัยไข้เจ็บเท่านั้น ระบบทางเดินหายใจ- ระดับสุขภาพที่ลดลงเห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสตรี เด็ก รวมถึงผู้สูงอายุและผู้ป่วยเรื้อรังที่ใช้เวลาอยู่ที่บ้านมากขึ้น
ไม่ใช่เพื่ออะไรเลยที่ศาสตราจารย์ V. Blagov เรียกการใช้เตาแก๊สว่า "สงครามเคมีขนาดใหญ่ต่อคนของตนเอง"
ทำไมการใช้แก๊สในบ้านถึงเป็นอันตรายต่อสุขภาพ
ลองตอบคำถามนี้กัน มีหลายปัจจัยที่รวมกันทำให้การใช้เตาแก๊สเป็นอันตรายต่อสุขภาพ
ปัจจัยกลุ่มแรก
ปัจจัยกลุ่มนี้ถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางเคมีของกระบวนการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ แม้ว่า ก๊าซในประเทศเผาจนกลายเป็นน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งจะทำให้องค์ประกอบของอากาศในอพาร์ตเมนต์เสื่อมลง โดยเฉพาะในห้องครัว ท้ายที่สุดแล้ว ออกซิเจนก็ถูกเผาไหม้ออกจากอากาศและในเวลาเดียวกันความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ก็เพิ่มขึ้น แต่นี่ไม่ใช่ปัญหาหลัก ในท้ายที่สุดสิ่งเดียวกันนี้ก็เกิดขึ้นกับอากาศที่บุคคลหายใจเข้าไป
ที่แย่ไปกว่านั้นคือในกรณีส่วนใหญ่การเผาไหม้ของก๊าซไม่ได้เกิดขึ้นทั้งหมด ไม่ใช่ 100% เนื่องจากการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติที่ไม่สมบูรณ์ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษมากขึ้น ตัวอย่างเช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ ( คาร์บอนมอนอกไซด์) ความเข้มข้นที่สามารถมีได้หลายเท่าซึ่งสูงกว่า 20–25 เท่า บรรทัดฐานที่อนุญาต- แต่สิ่งนี้นำไปสู่อาการปวดหัว ภูมิแพ้ โรคภัยไข้เจ็บ ภูมิคุ้มกันอ่อนแอ ยาโคฟเลวา, M. A.และเรามีน้ำมันอยู่ในอพาร์ตเมนต์ของเรา - นิตยสารธุรกิจสิ่งแวดล้อม - พ.ศ. 2547. - ลำดับที่ 1(4). - ป.55..
นอกจากคาร์บอนมอนอกไซด์แล้ว ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ ฟอร์มาลดีไฮด์ และเบนโซไพรีนซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งชนิดรุนแรงยังถูกปล่อยออกสู่อากาศอีกด้วย ในเมืองต่างๆ เบนโซไพรีนเข้าสู่อากาศในชั้นบรรยากาศจากการปล่อยมลพิษจากโรงงานโลหะ โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (โดยเฉพาะที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง) และรถยนต์ (โดยเฉพาะรุ่นเก่า) แต่ความเข้มข้นของเบนโซไพรีนแม้จะอยู่ในก๊าซ อากาศในชั้นบรรยากาศไม่ได้เปรียบเทียบกับความเข้มข้นในอพาร์ตเมนต์ รูปนี้แสดงให้เห็นว่าเราได้รับเบนโซไพรีนมากขึ้นเท่าใดขณะอยู่ในครัว
ปริมาณเบนโซไพรีนเข้าสู่ร่างกายมนุษย์, ไมโครกรัม/วัน ลองเปรียบเทียบสองคอลัมน์แรกกัน ในห้องครัวเราได้รับ สารอันตรายมากกว่าบนท้องถนนถึง 13.5 เท่า! เพื่อความชัดเจน ขอให้เราประเมินปริมาณเบนโซไพรีนที่เข้าสู่ร่างกายของเรา ไม่ใช่เป็นไมโครกรัม แต่ให้เทียบเท่ากับจำนวนบุหรี่ที่สูบในแต่ละวัน ดังนั้น หากผู้สูบบุหรี่สูบบุหรี่หนึ่งซอง (20 มวน) ต่อวัน ในห้องครัว คนๆ หนึ่งจะได้รับมวนเทียบเท่ากับสองถึงห้ามวนต่อวัน นั่นก็คือแม่บ้านที่มี เตาแก๊สเหมือนกับว่า “สูบบุหรี่” นิดหน่อย
ปัจจัยกลุ่มที่สอง
กลุ่มนี้เกี่ยวข้องกับสภาพการทำงานของเตาแก๊ส คนขับคนใดรู้ว่าคุณไม่สามารถอยู่ในโรงรถพร้อมกับรถที่เครื่องยนต์กำลังทำงานได้ แต่ในห้องครัวเรามีกรณีเช่นนี้: การเผาไหม้เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนในอาคาร! เราขาดอุปกรณ์ที่รถทุกคันมี นั่นก็คือ ท่อไอเสีย ตามกฎสุขอนามัยทั้งหมด เตาแก๊สแต่ละเตาจะต้องติดตั้งเครื่องดูดควันระบายอากาศ
สิ่งต่างๆ จะเลวร้ายเป็นพิเศษถ้าเรามีครัวเล็กๆ อยู่ข้างใน อพาร์ทเมนต์ขนาดเล็ก- พื้นที่ขั้นต่ำ เพดานสูงน้อยที่สุด การระบายอากาศไม่ดี และเตาแก๊สทำงานทั้งวัน แต่เมื่อไร เพดานต่ำผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ของก๊าซสะสมอยู่ ชั้นบนสุดอากาศหนาได้ถึง 70–80 เซนติเมตร บอยโก้, เอ.เอฟ.สุขภาพ 5+ - ม.: หนังสือพิมพ์รัสเซีย, 2545. - 365 น..
งานแม่บ้านเตาแก๊สมักถูกเปรียบเทียบ เงื่อนไขที่เป็นอันตรายแรงงานในการผลิต นี่ไม่ถูกต้องทั้งหมด จากการคำนวณพบว่าถ้าครัวเล็กก็ไม่มี การระบายอากาศที่ดีเรากำลังเผชิญกับสภาพการทำงานที่เป็นอันตรายอย่างยิ่ง นักโลหะวิทยาประเภทหนึ่งที่ให้บริการแบตเตอรี่เตาโค้ก
วิธีลดอันตรายจากเตาแก๊ส
เราควรทำอย่างไรถ้าทุกอย่างแย่มาก? บางทีมันอาจจะคุ้มที่จะกำจัดเตาแก๊สและติดตั้งเตาไฟฟ้าหรือเตาแม่เหล็กไฟฟ้า? คงจะดีถ้ามีโอกาสเช่นนี้ จะเกิดอะไรขึ้นถ้าไม่? สำหรับกรณีนี้มีหลายกรณี กฎง่ายๆ- การปฏิบัติตามสิ่งเหล่านี้ก็เพียงพอแล้วและคุณสามารถลดอันตรายต่อสุขภาพจากเตาแก๊สได้สิบเท่า ให้เราแสดงรายการกฎเหล่านี้ (ส่วนใหญ่เป็นคำแนะนำของศาสตราจารย์ Yu. D. Gubernsky) อิลนิทสกี้, เอ.มันมีกลิ่นเหมือนแก๊ส - มีสุขภาพแข็งแรง! - พ.ศ. 2544 - ฉบับที่ 5. - หน้า 68–70..
- จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องดูดควันพร้อมเครื่องฟอกอากาศไว้เหนือเตา นี่เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพที่สุด แต่แม้ว่าคุณจะทำสิ่งนี้ไม่ได้ด้วยเหตุผลบางประการ แต่กฎที่เหลือทั้งหมดเจ็ดข้อก็จะช่วยลดมลพิษทางอากาศได้อย่างมากเช่นกัน
- ติดตามการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของก๊าซ หากจู่ๆ สีของแก๊สไม่เป็นไปตามคำแนะนำ ให้เรียกพนักงานแก๊สทันทีเพื่อควบคุมหัวเผาที่ชำรุด
- อย่าเกะกะเตาด้วยจานที่ไม่จำเป็น ควรวางเครื่องครัวไว้บนหัวเผาที่ใช้งานได้เท่านั้น ในกรณีนี้จะรับประกันการเข้าถึงอากาศฟรีไปยังหัวเผาและการเผาไหม้ของก๊าซที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
- ควรใช้เตาไม่เกินสองเครื่องหรือเตาอบหนึ่งเครื่องและหนึ่งเตาในเวลาเดียวกัน แม้ว่าเตาของคุณจะมีเตาสี่หัว แต่ก็ควรเปิดสูงสุดครั้งละสองหัวจะดีกว่า
- เวลาใช้งานต่อเนื่องสูงสุดของเตาแก๊สคือสองชั่วโมง หลังจากนี้คุณต้องหยุดพักและระบายอากาศในห้องครัวให้ทั่วถึง
- เมื่อเตาแก๊สทำงาน ควรปิดประตูห้องครัวและเปิดหน้าต่าง เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเผาไหม้จะถูกกำจัดออกไปตามถนน ไม่ใช่ผ่านห้องนั่งเล่น
- หลังจากเสร็จสิ้นการทำงานของเตาแก๊สแล้วขอแนะนำให้ระบายอากาศไม่เพียง แต่ในห้องครัวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอพาร์ทเมนต์ทั้งหมดด้วย ผ่านการระบายอากาศเป็นที่พึงปรารถนา
- ห้ามใช้เตาแก๊สในการทำความร้อนหรือตากเสื้อผ้า คุณจะไม่จุดไฟกลางห้องครัวเพื่อจุดประสงค์นี้ใช่ไหม?
ตำแหน่งขององค์ประกอบอุปกรณ์อัตโนมัติจะแสดงในรูปที่ 1 7. แสดงว่าแม่เหล็กไฟฟ้าถูกปิดด้วยฝาครอบป้องกัน สายไฟจากเซนเซอร์อยู่ภายในท่อที่มีผนังบาง ท่อจะติดอยู่กับแม่เหล็กไฟฟ้าโดยใช้ยูเนี่ยนน็อต ขั้วต่อตัวเครื่องของเซนเซอร์เชื่อมต่อกับแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านตัวเรือนของตัวท่อเอง
ตอนนี้เรามาดูวิธีการค้นหาข้อผิดพลาดข้างต้นกัน
การตรวจสอบเริ่มต้นด้วย "จุดอ่อนที่สุด" ของอุปกรณ์อัตโนมัติ - เซ็นเซอร์ตรวจจับแรงดึง เซ็นเซอร์ไม่ได้รับการปกป้องด้วยเคส ดังนั้นหลังจากผ่านไป 6... 12 เดือน เซ็นเซอร์จึง "รก" ด้วยชั้นฝุ่นหนา แผ่นโลหะคู่ (ดูรูปที่ 6) จะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้การสัมผัสเสื่อมสภาพ
ชั้นเคลือบฝุ่นจะถูกลบออกด้วยแปรงขนนุ่ม จากนั้นดึงแผ่นออกจากหน้าสัมผัสและทำความสะอาดด้วยกระดาษทรายละเอียด เราไม่ควรลืมว่าจำเป็นต้องทำความสะอาดหน้าสัมผัสด้วยตัวเอง ผลลัพธ์ที่ดีการทำความสะอาดองค์ประกอบเหล่านี้ด้วยสเปรย์พิเศษ "คอนแทค" ให้ มันมีสารที่ทำลายฟิล์มออกไซด์อย่างแข็งขัน หลังจากทำความสะอาดแล้ว ให้ทาสารหล่อลื่นเหลวบางๆ บนแผ่นและสัมผัส
ขั้นตอนต่อไปคือการตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงของเทอร์โมคัปเปิล เธอทำงานหนัก โหมดความร้อนเนื่องจากอยู่ในเปลวไฟนำร่องตลอดเวลา ตามธรรมชาติแล้วอายุการใช้งานจึงน้อยกว่าองค์ประกอบอื่น ๆ ของหม้อไอน้ำอย่างมาก
ข้อบกพร่องหลักของเทอร์โมคัปเปิลคือความเหนื่อยหน่าย (การทำลาย) ของร่างกาย ในกรณีนี้ ความต้านทานการเปลี่ยนแปลงที่จุดเชื่อม (ทางแยก) จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าในวงจรเทอร์โมคัปเปิล-แม่เหล็กไฟฟ้า
- แผ่น bimetallic จะต่ำกว่าค่าที่ระบุซึ่งทำให้แม่เหล็กไฟฟ้าไม่สามารถยึดแกนได้อีกต่อไป (รูปที่ 5)
หากต้องการตรวจสอบเทอร์โมคัปเปิล ให้คลายเกลียวน็อตยูเนี่ยน (รูปที่ 7) ที่อยู่ทางด้านซ้าย 
ด้านข้างของแม่เหล็กไฟฟ้า จากนั้นเปิดเครื่องจุดไฟและใช้โวลต์มิเตอร์เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าคงที่ (thermo-emf) ที่หน้าสัมผัสเทอร์โมคัปเปิล (รูปที่ 8) เทอร์โมคัปเปิลที่ให้ความร้อนและซ่อมบำรุงได้จะสร้าง EMF ประมาณ 25...30 มิลลิโวลต์ หากค่านี้น้อยกว่า แสดงว่าเทอร์โมคัปเปิลทำงานผิดปกติ ในการตรวจสอบขั้นสุดท้าย ให้ถอดท่อออกจากปลอกแม่เหล็กไฟฟ้าและวัดความต้านทานของเทอร์โมคัปเปิ้ลที่ให้ความร้อนน้อยกว่า 1 โอห์ม หากความต้านทานของเทอร์โมคัปเปิลมีค่าตั้งแต่ร้อยโอห์มขึ้นไป จะต้องเปลี่ยนใหม่ค่า thermo-EMF ที่สร้างโดยเทอร์โมคัปเปิลมีค่าต่ำอาจเกิดจากสาเหตุต่อไปนี้: - การอุดตันของหัวจุดไฟ (เป็นผลให้อุณหภูมิความร้อนของเทอร์โมคัปเปิลอาจต่ำกว่าค่าที่ระบุ) พวกเขา "รักษา" ข้อบกพร่องดังกล่าวโดยการทำความสะอาดรูจุดไฟด้วยลวดอ่อนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสม
- การเปลี่ยนตำแหน่งของเทอร์โมคัปเปิ้ล (โดยธรรมชาติแล้วความร้อนอาจไม่เพียงพอเช่นกัน) กำจัดข้อบกพร่องดังต่อไปนี้ - คลายสกรูที่ยึดไลเนอร์ใกล้กับตัวจุดไฟแล้วปรับตำแหน่งของเทอร์โมคัปเปิล (รูปที่ 10)
- แรงดันแก๊สต่ำที่ทางเข้าหม้อไอน้ำ
หาก EMF ที่ขั้วต่อเทอร์โมคัปเปิลเป็นปกติ (ในขณะที่อาการผิดปกติที่ระบุไว้ข้างต้นยังคงอยู่) ให้ตรวจสอบองค์ประกอบต่อไปนี้:
- ความสมบูรณ์ของหน้าสัมผัสที่จุดเชื่อมต่อของเทอร์โมคัปเปิลและเซ็นเซอร์ร่าง
ต้องทำความสะอาดหน้าสัมผัสที่ถูกออกซิไดซ์ ถั่วสหภาพจะถูกขันให้แน่นตามที่พวกเขาพูดว่า "ด้วยมือ" ในกรณีนี้ ประแจไม่แนะนำให้ใช้เนื่องจากคุณสามารถหักสายไฟที่เหมาะกับหน้าสัมผัสได้ง่าย
- ความสมบูรณ์ของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าและหากจำเป็นให้บัดกรีขั้วต่อ
สามารถตรวจสอบการทำงานของแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดังนี้ ตัดการเชื่อมต่อ 
การเชื่อมต่อเทอร์โมคัปเปิล กดปุ่มสตาร์ทค้างไว้แล้วจุดไฟลุกไหม้ จากแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าคงที่ที่แยกจากกัน จะใช้แรงดันไฟฟ้าประมาณ 1 V กับหน้าสัมผัสแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมา (จากเทอร์โมคัปเปิล) ที่สัมพันธ์กับตัวเรือน (ที่กระแสสูงถึง 2 A) ในการทำเช่นนี้คุณสามารถใช้แบตเตอรี่ธรรมดา (1.5 V) ได้สิ่งสำคัญคือให้กระแสไฟในการทำงานที่จำเป็น ตอนนี้สามารถปล่อยปุ่มได้แล้ว หากตัวจุดไฟไม่ดับแสดงว่าแม่เหล็กไฟฟ้าและเซ็นเซอร์ร่างกำลังทำงาน
- เซ็นเซอร์ยึดเกาะถนน ขั้นแรก ให้ตรวจสอบแรงกดที่หน้าสัมผัสกับแผ่นโลหะคู่ (โดยมักมีสัญญาณบ่งชี้ว่าทำงานผิดปกติไม่เพียงพอ) หากต้องการเพิ่มแรงยึด ให้ปล่อยน็อตล็อคแล้วเลื่อนหน้าสัมผัสเข้าไปใกล้กับเพลตมากขึ้น จากนั้นขันน็อตให้แน่น ในกรณีนี้ ไม่จำเป็นต้องทำการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติม - แรงจับยึดไม่ส่งผลต่ออุณหภูมิการตอบสนองของเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์ก็มี หุ้นขนาดใหญ่ตามมุมโก่งของแผ่นทำให้มั่นใจในการฉีกขาดที่เชื่อถือได้ วงจรไฟฟ้าในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ
ลักษณะของมีเทน
§ ไม่มีสี
§ ปลอดสารพิษ (ไม่เป็นพิษ);
§ ไม่มีกลิ่นและรสจืด
§ มีเทนประกอบด้วยคาร์บอน 75% ไฮโดรเจน 25%
§ ความถ่วงจำเพาะเท่ากับ 0.717 กก./ลบ.ม. (เบากว่าอากาศ 2 เท่า)
§ จุดวาบไฟคืออุณหภูมิเริ่มต้นต่ำสุดที่การเผาไหม้เริ่มขึ้น สำหรับมีเทนคือ 645 o
§ อุณหภูมิการเผาไหม้- นี้ อุณหภูมิสูงสุดซึ่งสามารถทำได้โดยการเผาไหม้ก๊าซให้สมบูรณ์หากปริมาณอากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้สอดคล้องกันทุกประการ สูตรเคมีการเผาไหม้ สำหรับมีเทนคือ 1100-1400 o และขึ้นอยู่กับสภาวะการเผาไหม้
§ ความร้อนจากการเผาไหม้– คือปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของก๊าซ 1 ลบ.ม. และมีค่าเท่ากับ 8,500 กิโลแคลอรี/ลบ.ม.
§ ความเร็วการแพร่กระจายของเปลวไฟเท่ากับ 0.67 ม./วินาที
ส่วนผสมของแก๊สและอากาศ
ก๊าซใดประกอบด้วย:
มากถึง 5% ไม่ไหม้
ระเบิดตั้งแต่ 5 ถึง 15%;
เผาไหม้มากกว่า 15% เมื่อมีการจ่ายอากาศเพิ่มเติม (ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของปริมาตรของก๊าซในอากาศและเรียกว่า ขีด จำกัด การระเบิด)
ก๊าซที่ติดไฟได้ไม่มีกลิ่น เพื่อให้ตรวจจับได้ในอากาศได้ทันท่วงทีและตรวจจับรอยรั่วได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ก๊าซจึงมีกลิ่น เช่น ส่งกลิ่นออกไป เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงใช้ ETHYLMERCOPTAN อัตรากลิ่นคือ 16 กรัมต่อ 1,000 ลบ.ม. หากมีก๊าซธรรมชาติในอากาศ 1% คุณควรได้กลิ่น
ก๊าซที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงต้องเป็นไปตามข้อกำหนด GOST และมี สิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายต่อ 100m 3 ไม่เกิน:
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ 0.0 2ช /m.คิวบ์
แอมโมเนีย 2 กรัม
กรดไฮโดรไซยานิก 5 กรัม
เรซินและฝุ่น 0.001 ก./ลบ.ม
แนฟทาลีน 10 กรัม
ออกซิเจน 1%
การใช้ก๊าซธรรมชาติมีข้อดีหลายประการ:
· ไม่มีขี้เถ้าและฝุ่นและการกำจัดอนุภาคของแข็งออกสู่ชั้นบรรยากาศ
· ความร้อนสูงจากการเผาไหม้
· ความสะดวกในการขนส่งและการเผาไหม้
· อำนวยความสะดวกในการทำงานของบุคลากรบริการ
· ปรับปรุงสภาพสุขอนามัยและสุขอนามัยในโรงต้มน้ำและพื้นที่โดยรอบ
· หลากหลายการควบคุมอัตโนมัติ
เมื่อใช้ก๊าซธรรมชาติ จำเป็นต้องมีข้อควรระวังเป็นพิเศษเนื่องจาก... การรั่วไหลเกิดขึ้นได้จากการรั่วไหลที่ทางแยกของท่อส่งก๊าซและข้อต่อ การมีก๊าซมากกว่า 20% ในห้องทำให้หายใจไม่ออกการสะสมในปริมาตรปิดมากกว่า 5% ถึง 15% ทำให้เกิดการระเบิดของส่วนผสมของก๊าซและอากาศ การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์จะปล่อยก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ซึ่งเป็นพิษแม้ที่ความเข้มข้นต่ำ (0.15%)
การเผาไหม้ของก๊าซธรรมชาติ
การเผาไหม้เรียกว่าปฏิกิริยาเคมีผสมกันอย่างรวดเร็วของส่วนที่ติดไฟได้ของเชื้อเพลิงกับออกซิเจนในอากาศเกิดขึ้นเมื่อใด อุณหภูมิสูงมาพร้อมกับการปล่อยความร้อนพร้อมกับการก่อตัวของเปลวไฟและผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ การเผาไหม้เกิดขึ้น สมบูรณ์และไม่สมบูรณ์
การเผาไหม้เต็มรูปแบบ– เกิดขึ้นเมื่อมีออกซิเจนเพียงพอ สาเหตุการขาดออกซิเจน การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งมีการปล่อยความร้อนน้อยกว่าคาร์บอนมอนอกไซด์เต็ม (ส่งผลเป็นพิษต่อบุคลากรปฏิบัติการ) เขม่าจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของหม้อไอน้ำและการสูญเสียความร้อนเพิ่มขึ้นซึ่งนำไปสู่การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากเกินไปประสิทธิภาพหม้อไอน้ำลดลงและ มลพิษทางอากาศ
ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติได้แก่– คาร์บอนไดออกไซด์ ไอน้ำ ออกซิเจนและไนโตรเจนส่วนเกินบางส่วน ออกซิเจนส่วนเกินจะบรรจุอยู่ในผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้เฉพาะในกรณีที่การเผาไหม้เกิดขึ้นกับอากาศส่วนเกินและไนโตรเจนจะบรรจุอยู่ในผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้เสมอเพราะ เป็น ส่วนสำคัญอากาศและไม่มีส่วนร่วมในการเผาไหม้
ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ก๊าซที่ไม่สมบูรณ์สามารถเป็นได้คาร์บอนมอนอกไซด์, ไฮโดรเจนและมีเทนที่ยังไม่เผาไหม้, ไฮโดรคาร์บอนหนัก, เขม่า
ปฏิกิริยามีเทน:
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
ตามสูตรครับ สำหรับการเผาไหม้มีเทน 1 m 3 ต้องใช้อากาศ 10 m 3 ซึ่งมีออกซิเจน 2 m 3ในทางปฏิบัติในการเผาไหม้มีเธน 1 m 3 จำเป็นต้องมีอากาศมากขึ้นโดยคำนึงถึงการสูญเสียทุกประเภท สำหรับสิ่งนี้ จะใช้ค่าสัมประสิทธิ์ ถึงอากาศส่วนเกินซึ่ง = 1.05-1.1
ปริมาณอากาศตามทฤษฎี = 10 ลบ.ม
ปริมาณอากาศในทางปฏิบัติ = 10*1.05=10.5 หรือ 10*1.1=11
ความสมบูรณ์ของการเผาไหม้สีและลักษณะของเปลวไฟสามารถกำหนดได้ด้วยสายตา รวมถึงการใช้เครื่องวิเคราะห์ก๊าซ
เปลวไฟสีน้ำเงินโปร่งใส - การเผาไหม้ของก๊าซโดยสมบูรณ์
สีแดงหรือสีเหลืองมีเส้นควัน – การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์
การเผาไหม้ถูกควบคุมโดยการเพิ่มการจ่ายอากาศไปยังเรือนไฟหรือลดปริมาณก๊าซ กระบวนการนี้ใช้ อากาศปฐมภูมิและทุติยภูมิ
อากาศทุติยภูมิ– 40-50% (ผสมกับก๊าซในเตาหม้อต้มระหว่างการเผาไหม้)
อากาศปฐมภูมิ– 50-60% (ผสมกับก๊าซในหัวเผาก่อนการเผาไหม้) ใช้ส่วนผสมของก๊าซ-อากาศในการเผาไหม้
ลักษณะการเผาไหม้ ความเร็วการกระจายเปลวไฟคือความเร็วที่องค์ประกอบหน้าเปลวไฟ สเปรดกระแสส่วนผสมของก๊าซและอากาศค่อนข้างสด
อัตราการเผาไหม้และการแพร่กระจายของเปลวไฟขึ้นอยู่กับ:
· องค์ประกอบของส่วนผสม
· ที่อุณหภูมิ;
· จากความกดดัน;
· ตามอัตราส่วนของก๊าซและอากาศ
อัตราการเผาไหม้จะกำหนดเงื่อนไขหลักข้อใดข้อหนึ่ง การดำเนินงานที่เชื่อถือได้ห้องหม้อไอน้ำและกำหนดลักษณะมัน การแยกเปลวไฟและการพัฒนา
เปลวไฟแตก– เกิดขึ้นถ้าความเร็วของส่วนผสมของก๊าซและอากาศที่ทางออกของหัวเผามากกว่าความเร็วการเผาไหม้
เหตุผลในการแยกทาง: การจ่ายก๊าซเพิ่มขึ้นมากเกินไปหรือสูญญากาศมากเกินไปในเรือนไฟ (ร่าง) การแยกเปลวไฟจะเกิดขึ้นระหว่างการจุดระเบิดและเมื่อเปิดหัวเผา การแยกเปลวไฟทำให้เกิดการปนเปื้อนของก๊าซในเตาเผาและท่อก๊าซของหม้อไอน้ำและทำให้เกิดการระเบิด
ความก้าวหน้าของเปลวไฟ– เกิดขึ้นถ้าความเร็วของการแพร่กระจายของเปลวไฟ (ความเร็วการเผาไหม้) มากกว่าความเร็วของการไหลของส่วนผสมของก๊าซและอากาศออกจากหัวเผา ความก้าวหน้านี้มาพร้อมกับการเผาไหม้ของส่วนผสมของก๊าซและอากาศภายในหัวเผา หัวเผาจะร้อนและล้มเหลว บางครั้งความก้าวหน้าก็มาพร้อมกับป๊อปหรือการระเบิดภายในเตา ในกรณีนี้ไม่เพียงแต่สามารถทำลายเตาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผนังด้านหน้าของหม้อไอน้ำด้วย โอเวอร์ชูตเกิดขึ้นเมื่อ ลดลงอย่างรวดเร็วการจัดหาก๊าซ
หากเปลวไฟดับและทะลุ เจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงจะต้องหยุดจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง ค้นหาและกำจัดสาเหตุ ระบายอากาศภายในเรือนไฟและท่อปล่องไฟเป็นเวลา 10-15 นาที แล้วจุดไฟใหม่
กระบวนการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงก๊าซสามารถแบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอน:
1. ก๊าซรั่วจากหัวฉีดหัวเผาเข้าสู่อุปกรณ์หัวเผาภายใต้แรงกดดันด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น
2. การก่อตัวของส่วนผสมของก๊าซและอากาศ
3. การจุดระเบิดของส่วนผสมที่ติดไฟได้
4. การเผาไหม้ของสารผสมที่ติดไฟได้
ท่อส่งก๊าซ
ก๊าซถูกจ่ายให้กับผู้บริโภคผ่านท่อส่งก๊าซ - ภายนอกและภายใน– ไปยังสถานีจ่ายก๊าซที่ตั้งอยู่นอกเมือง และจากนั้นผ่านท่อส่งก๊าซไปยังจุดควบคุมก๊าซ การแตกหักแบบไฮดรอลิกหรือเครื่องควบคุมแก๊ส กรูสถานประกอบการอุตสาหกรรม
ท่อส่งก๊าซคือ:
· แรงดันสูงหมวดหมู่แรกรวมมากกว่า 0.6 MPa ถึง 1.2 MPa;
· แรงดันสูงประเภทที่สองมากกว่า 0.3 MPa ถึง 0.6 MPa;
· ความดันเฉลี่ยของประเภทที่สามมากกว่า 0.005 MPa ถึง 0.3 MPa;
· ความดันต่ำหมวดที่สี่รวมสูงสุด 0.005 MPa
MPa - หมายถึงเมกะปาสคาล
ในห้องหม้อไอน้ำจะมีการวางท่อส่งก๊าซแรงดันปานกลางและต่ำเท่านั้น เรียกว่าส่วนจากท่อจ่ายก๊าซของเครือข่าย (เมือง) ไปยังสถานที่พร้อมกับอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อ ป้อนข้อมูล.
ท่อส่งก๊าซทางเข้าถือเป็นส่วนจากอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อที่ทางเข้าหากติดตั้งนอกห้องไปยังท่อส่งก๊าซภายใน
ควรมีวาล์วตรงทางเข้าแก๊สเข้าไปในห้องหม้อไอน้ำในบริเวณที่มีแสงสว่างและสะดวกในการบำรุงรักษา จะต้องมีหน้าแปลนฉนวนที่ด้านหน้าวาล์วเพื่อป้องกันกระแสเล็ดลอด ในแต่ละสาขาจากท่อจ่ายก๊าซไปยังหม้อไอน้ำจะมีอุปกรณ์ปิดอย่างน้อย 2 เครื่องโดยหนึ่งในนั้นติดตั้งโดยตรงที่ด้านหน้าเตา นอกจากอุปกรณ์และเครื่องมือวัดบนท่อส่งก๊าซแล้วยังจำเป็นต้องติดตั้งที่ด้านหน้าหม้อไอน้ำแต่ละเครื่องอีกด้วย อุปกรณ์อัตโนมัติ, การให้ การทำงานที่ปลอดภัยหม้อไอน้ำ เพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซเข้าไปในเตาหม้อไอน้ำในกรณีที่อุปกรณ์ปิดการทำงานผิดพลาด จำเป็นต้องมีการล้างเทียนและท่อส่งก๊าซนิรภัยพร้อมอุปกรณ์ปิด ซึ่งจะต้องเปิดเมื่อหม้อไอน้ำไม่ได้ใช้งาน ท่อส่งก๊าซแรงดันต่ำถูกทาสีในห้องหม้อไอน้ำค่ะ สีเหลืองและแรงกดปานกลางเป็นสีเหลืองและมีวงแหวนสีแดง
เตาแก๊ส- อุปกรณ์เตาแก๊สที่ออกแบบมาเพื่อจ่ายให้กับบริเวณที่เกิดการเผาไหม้ขึ้นอยู่กับ ข้อกำหนดทางเทคโนโลยีส่วนผสมของก๊าซ-อากาศที่เตรียมไว้หรือก๊าซและอากาศที่แยกจากกันรวมทั้งเพื่อให้มั่นใจว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงก๊าซมีความเสถียรและควบคุมกระบวนการเผาไหม้
ข้อกำหนดต่อไปนี้ใช้กับหัวเผา:
· หัวเผาประเภทหลักจะต้องผลิตจำนวนมากในโรงงาน
·หัวเผาต้องให้แน่ใจว่ามีก๊าซในปริมาณที่กำหนดและความสมบูรณ์ของการเผาไหม้
· รับประกันปริมาณการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศขั้นต่ำ
· ต้องทำงานโดยไม่มีเสียงดัง การแยกเปลวไฟ หรือการทะลุ
· ต้องดูแลรักษาง่าย สะดวกต่อการตรวจสอบและซ่อมแซม
· หากจำเป็นสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงสำรองได้
· ตัวอย่างของหัวเผาที่สร้างขึ้นใหม่และที่มีอยู่จะต้องผ่านการทดสอบ GOST
ลักษณะสำคัญเตาเป็นของเธอ พลังงานความร้อนซึ่งเข้าใจว่าเป็นปริมาณความร้อนที่สามารถปล่อยออกมาได้ระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่จ่ายผ่านหัวเผาโดยสมบูรณ์ คุณลักษณะทั้งหมดเหล่านี้สามารถพบได้ในเอกสารข้อมูลเครื่องเขียน