Здравствуйте.
Существуют горелки для сжигания природного газа, в которых реализовано частичное подмешивание топлива (природного газа) в поток воздуха (еще до выхода из горелки), подаваемого на горение. Зачем это делают?
Буду благодарен за ответ.
С уважением, студент.

Для лучшего сгорания газа.
Практически все горелки такие.

Что при этом улучшается?

Куда там идёт остальной природный газ?

Сгорает практически весь газ.
То есть, все молекулы метана находят свою молекулу кислорода, поэтому окисляется и сгорает весь газ метан.

На смешивание с воздухом, в котором уже частично подмешан природный газ.
Например, 40% газа частично подмешивается к воздуху, а потом эта смесь смешивается
с 60% газа на выходе с горелки.

Спасибо, успокоили.
А я было подумал, что одна часть газа предварительно смешивается с воздухом, а другая прямо в топку идёт струёй...

Но раз "все молекулы находят", тогда значит, всё в порядке.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

И всё-таки Михаил, правильнее было бы сказать, что к природному газу метану подмешивается воздух или кислород-окислитель.
И зачем Вы придумываете свой велосипед, и вместо того, чтобы посмотреть в учебники?

Как этот метод (техническое решение) правильно называется в тех. литературе?

Мне кажется, нет особых оснований, чтобы так говорить. Всё таки, зачастую газ выходит из отверстий с большей скоростью, чем двигающийся рядом воздух.
Конечно, газ "разбавляется" больше чем воздух...

"пруфы" будут? производитель, марка. или только теория?
тема не нова:
http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=39442

По расчету
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Я посмеялся, а тут вон какое дело...



Не просто струя, а "160 м/с"!
Респект!

Но "400 м/с" было бы круче.

Может скорость смеси выровняться на определенном расстоянии от горелки?


Теория.

Mikhail96, огнемёт конструируете?


Где-то 70 лет назад сконструировали газовую горелку, у которой газ выходил вдоль потока воздуха. Смешение было аховое...

Ну, скорость, конечно же, была не 160 м/с: не сказать, чтобы сажа била фонтаном.

Скорость потока = объемный расход* / площадь проходного сечения.
Скорость потока = 0,36 м^3 на сек / 2.2*10^(-3) = 170 м/c .

* при н.у.
(При расчете горелок расход газа и его плотность могут определяться при нормальных физических условиях (t = 0 оC, P = 0,1013 ∙ 10^6 Па). Объясняется это тем, что давление газа, подаваемого в горелку, мало отличается от атмосферного, а его
температура для зимнего расчетного периода близка к 0 оC.)

как найти скорость образованного потока на выходе из горелки
в результате смешения двух потоков с заданными скоростями на входе
без моделирования, а путем расчета ?
Трения нет, газы - идеальные.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Не переходит по ссылке.

Неправильно написал. Не 70 лет.
Там ТУ 68-го года: Газомазутная горелка ГМГ-5,5/ 7

Скорость газа на выходе из горелки может быть больше 170 м/c.
Вопрос только в том, как этот поток направлен.

Расчет горелок ГМГ
https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=2295
("Откуда:

Wminгаз=Qminгаз/(3600·0,00422)=2000/(3600·0,00422)=131,65 (м/с);

Wmaxгаз=Qmaxгаз/(3600·0,00422)=4175/(3600·0,00422)=274,82 (м/с).").

Наверное, сначала нужно по массовым расходам вычислить средневзвешенную температуру смеси. Затем вычислить средневзвешенную плотность. Потом - объёмный расход...


Верно. И горелки там - не те ГМГ 68-го года, а ПГМГ, у которых газ подаётся перпендикулярно воздушному потоку.

...и удельным теплоёмкостям...

Но возможно, удобнее было бы взять удельные теплоёмкости и объёмные расходы (приведённые).

А что помешает пламени распространиться внутрь горелки?

Какова в этом случае будет скорость распространения пламени?

Вот и я спрашиваю. Вы же знаете, что при некоторых соотношениях газ/воздух розжиг происходит с хлопком, т.е. с детонацией, а это совсем другая скорость. Здесь это исключено?
http://koi.tspu.ru/koi_books/arhipov/3str5.htm

ГОСТ 21204-97 Горелки газовые промышленные. Общие технические требования

На моём сайте есть одна книжечка про горение:
Спейшер В.А., Горбаненко А.Д.
Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках. 1982

Сейчас вспомнил, у кого видел "ракетные" горелки: у Кромшрёдера.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

У некоторых горелок скорость пламени может достигать 207 м/с:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Российская газовая "скоростная" горелка:



Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Как происходит стабилизация пламени, я так и не понял...


Нажмите для просмотра прикрепленного файла

1.Как вы знаете, что бы где то горело, нужна топливная смесь, как вы себе представляете проскок в горелке ГМГ? Поток газа потянет в воздушные каналы, или воздух засосет через газовыпускные отверстия?
2. Хлопок при розжиге может возникнуть с множеством разных по конструкции горелок, для этого нужно всего лишь слегка "загазовать" топку. При искровом розжиге горелки относительно большой мощности доли секунды до воспламенения позволяют накопиться газовоздушной смеси достаточной для небольшого хлопкА. Подово-щелевые горелки для хлопкА еще предпочтительнее, поскольку газ выходит сразу по всей длине горелки - около 3,0 м, а запальник только у фронта котла горит, при засоренности газовыпускных отверстий диаметром 0,5 мм как раз у фронта дает еще тот хлопОк.
3. Детонация не имеет отношения к розжигу котла от слова совсем. Либо как местечковый сленг обслуживающего персонала. У нас тоже говорили, например "подорвать задвижку", вот и догадайтесь, сколько в тротиловом эквиваленте для задвижки нужно.

Я себе никак не представляю проскок в горелке ГМГ. Да и подсос тоже.
Во всех автоматах горения, мною виденных, искра начинает формироваться до открытия клапана, в худшем случае - одновременно, поэтому как может накопится смесь, непонятно.
А вот в горелках, где используются клапана с замедленным открыванием, замечал, что при некорректной настройке происходят хлопки, видимо, из-за того, что в начале открывания клапана смесь получается неоптимальная для розжига, и происходит некоторое накопление смеси, прежде чем она загорится, и возникает хлопок.
Здесь предлагается конструкция горелки с предварительным смешиванием части газа с воздухом, и вот тут что исключает проскок пламени? Скорость воздуха? Но при детонации скорость распространения пламени достигает 2 км/сек.

Искра может искрить сколько угодно до открытия клапана, но если на искру топливная смесь попадет не сразу, или ка вы сказали неоптимальная смесь, трудно воспламеняемая, то и время для загазованности может пройти достаточно.

А разве другие бывают?

Мне интересно ваше видение детонации в котле. А конструкцию горелки человек придумывает (а ля велосипед), не судите его (ее) строго.

Ну, в модулируемых горелках клапан с замедлением вообще не нужен.
Была у нас недавно целая эпопея с двумя КВГМами, 7 и 11 МВт, наладчики туда несколько месяцев мотались, можно сказать, за операторов работали. Их некая фирма модернизировала, а пусконаладка нам досталась. Прокляли всё на свете. Горелки с модуляцией, три ПИД-регулятора (по давлению воздуха, газа и разрежению) гонялись друг за другом, как подорванные. Частотники на вентиляторе и дымососе выпадали в аварию по превышению напряжения звена постоянного тока. Слишком большая инерционная масса колёс.
Вызывали представителя завода изготовителя котла, который и рекомендовал горелку, выяснилось, что в котлах не хватает какой-то железяки, после чего вроде полегче пошло. Там просто всё было сделано через одно место. Весь софт в ПЛК пришлось переделывать. ПЛК Контар, если это о чём-то говорит. Кривые соотношения газ/воздух разбили аж на 19 точек! А начинали с 5.
К счастью, больших хлопков, чего больше всего опасались, удавалось избежать. Благо есть пилотная горелка, запальник. Но гудит это всё, как иерихонская труба. Конденсат при прогреве льёт, как ниагарский водопад, дымососы норовят превратиться в стиральную машину. После прогрева конденсат льёт из трубы, растут сталактиты. Труба и газоходы стальные, без теплоизоляции. Еле заставили дыр наделать для дренажа конденсата, чтобы не заливало дымососы и котёл - уклон газоходов к котлу.


Если всё сделано правильно, электроды выставлены по инструкции и газ/воздух правильно настроены, такого быть не должно.

Плавность розжига и модуляция между собой ни как не связаны.

Наверное, Kotlovoy имеет в виду то, что есть горелки, которые при розжиге выходят не на 100% теплопроизводительности котла и не на 40, а намного меньше.

Но в моей практике был случай, когда из взрывных клапанов, находящихся где-то посередине между котлом и дымовой трубой, вышибало асбест при розжиге горелок WM-G20/2-А исп. ZM (20-100%). То есть горелка разжигалась в позиции "P0" (10-15%), хлопка слышно не было, и тем не менее...

После этого я стал позицию розжига настраивать так, чтобы избытка воздуха на ней почти не было.
То есть расход воздуха определялся положением воздушной заслонки "5 градусов" (меньше я не делаю), а расход газа - почти такой же такой же как в позиции "P1".

Вы бы свои пожелания выразили яснее и полностью, а то читаю тему и слышится анекдот "Люди добрые, дайте пожалуйста попить, а то так есть хочется, что переночевать негде!"
Если готовите работу по теме горелок, то лучше перечень вопросов укажите, а не ходите вокруг да около.
На Ваш первый вопрос о частичном подмешивании можно сказать, что такие горелки выпускались на заре внедрения природного газа в тепловую энергетику. Это были инжекционные горелки с полным или частичным смешением газа с воздухом, обладали большими размерами и плохой эргономикой. Для промышленных котлов были малопригодны, сейчас применяются лишь в небольших котлах, самый мощный из мне знакомых на сегодня туймазинский RS-A 500.

Инжекционные горелки у ДКВр-ов использовались.

Но вот такого, чтобы природный газ подавался в воздушный поток в двух местах, я, наверное, не видел...

Я еще застал ДКВр 4,0/13 с ИГК (инжекционная горелка Казанцева), она была загнута на 90 гр. вдоль фронта котла длиной около двух метров. Но котелок этот работал в банно-прачечном хозяйстве. Для более мощных котлов применялись кинетические горелки.

Похоже, ИГК на котлах ДКВР ещё где-то в Чебоксарах стоят:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Наверное для ТС более важным и значимым вот это является. т.е. по сути- воздух добавляется для создания именно создания нужного рецепта смеси в данном типе горелок. как бы исчерпывающим для рамок заданного им вопроса.
А дальнейшие обсуждения как бы продолжение этого начального понимания, что в разных типах горелок бывает проскок, бывает детонация и всё это свойственно разным конструктивным решениям по конкретному типу горелок и не свойственно другим типам.
А то ТС просто погрязнет в пучине для него не растолкованного и ведь он затих чуя что уже вас не понимает.
А того же проскока нет на горелках... каждый их видел у шаурмистов. Там смесь получается только на выходе из горелки и внутри горелки не может её получиться и потому она очень безопасная. Аналогично и в горелках бытовых газовых плитах. Хотя и речь конечно же в промгорелках и квалифицированном персонале по работе с ними.
впрочем ваша дискуссия не бесполезная и наверное как развитие темы имеет право быть и необходима для освещения в продолжении развития вопроса.

Даже если смесь получается "внутри", то вопрос только в том, с какой скоростью она выходит: ниже скорости распространения пламени или выше. Если ниже, то для предотвращения проскока надо ставить пластинчатую решётку.

У блочных горелок при черезчур уменьшенной теплопроизводительности бывает такое, что пламя "садится" на диск-завихритель (немцы называют его "подпорным"), и этот завихритель понемногу выгорает...

Вот тут я с Вами не соглашусь. Мои родственники любят варить мясной бульон на таком медленном огне, что голубые язычки из конфорки едва видны, и при благоприятных обстоятельствах по квартире начинает разноситься зловонный запах, характерный для сильного недожога - газ горит внутри конфорки. Говорят, что угарный газ без запаха, но что-то еще при недожоге воняет не по детски.

У моей "Лысьвы", тоже бывает...
Это воняет не угарный газ (он не имеет запаха) и не одорант или оксиды азота. Это просто силумин конфорки так себя ведёт.

это же все равно продолжение вопроса ТС и тут расписывать главы учебников и книг(равно из упомянутой вами или неупомянутой "Газоснабжение" под группой авторой Ионин А.А. и коллектив) смысла сильно нет.
Но для других участников- вполне. ТС то все одно достоин ответа на вопрос в доступном ему уровне, а далее почитав обнаружит, где он поворонил важные для его темы вопросы при обучении.


так и шаурмисты с такими горелками все одно умудряются взрываться. не всех соломки не хватает или бегранично неумение пользоваться или пользоваться на предельном режиме?
кстати, у меня сват так пользует горелку. Подложил ккирпичики плашмя и кастрюля прям на решетке стоит и чуть дунет ветер, то горелка начинает стрелять и он в панике выключал. Глянул, подложил по кусочку плитки керамической 9 мм на кирпич и дно стало выше- никаких проскоков ни при каком мветре больше не было. В этом году переспросил он даже- а ты откуда такое решение взял, мол нигде не нашел в инете так предложенное. Даже и и не сообразил сразу как ему пояснить. отправил Ионина читать про горелки

Попадалась даже горелка, не вспомню чья, где подпорная шайба с электроприводом, и при регулировании мощности она перемещается.
Я, собственно, наладкой горелок никогда сам не занимался, но постоянно приходится присутствовать при процессе, помогать инженерам-наладчикам при пусконаладочных работах, обеспечивать бесперебойную работу котлоавтоматики, чтобы они не отвлекались на мелочи. Даже мальчиком на побегушках служить. Когда газоанализатор без блютуса - бегать вдоль котла, передавать показания. А пусть кинет в меня камень тот, кто скажет, что я девочка(с).😀 Некоторые горелки уже и сам бы смог настроить, но нет у меня допуска по газу.

У Вайсхаупт есть такие, короткофакельные.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Про это перемещение: Пламенная голова горелок, Какую роль в работе автоматических горелок играет пламенная голова

А что тогда воняет в уходящих газах котлов при недожоге? Силумина в топке нет, а запах почти такой же.

стальная, чугунная, бронзовая и люминиевая болванка хорошо нагретые - пахнут одинаково. сдается что "оттенок" запаху дает воздух и газы в нем находящиеся и продукты сгорания с сопутствующими выгорающими и реагирующими друг на друга продуктами. но это ... версия, гипотеза.

Скорее всего, соединения серы из одоранта. Есть, конечно, вероятность, что оксиды азота...


Мне кажется, что другой.
Попробуйте разломить какую-нибудь силуминовую деталь: слабый запах появится даже без нагревания.