Горелки полного смешения

При полном предварительном перемешивании газа с воздухом достигается максимальное выделение тепла на единицу объема камеры сгорания или, что то же самое, наименьший объем камеры сгорания для заданного количества выделяемого тепла.

Как было указано выше, полное предварительное перемешивание газообразного топлива и воздуха можно осуществить многими способами. Газ и воздух можно подвести к горелке по разным трубопроводам и смешать на некотором расстоянии перед горелкой, их можно смешать при помощи газодувки или вентилятора, можно также использовать один из реагентов горения для инжекции другого. Сравнительные достоинства каждого из этих методов излагаются в разделе «Регулирование печной атмосферы».

Рис. 42: инжекция генераторного газа нагретым воздухом

Рис. 42: инжекция генераторного газа нагретым воздухом



Некоторые горелки, описанные в предыдущем разделе, можно выполнить так, что в них полное перемешивание будет завершаться до горелочного туннеля (см. рис. 38). Если горизонтальный участок воздухопровода перед печью такой длины, что конус перемешивания заполняет все поперечное сечение трубы перед горелочным туннелем, то смешивание будет почти совершенным, особенно если стенка печи достаточной толщины. На случай пониженного теплопотребления, когда при малом расходе газа возникает опасность проскока пламени, устанавливают дополнительные горелки меньших размеров.

В конструкциях всех устройств для сжигания топлива с полным перемешиванием газа и воздуха до входа в горелочный туннель есть общие черты. Для предотвращения обратного удара (проскока) пламени в горелку горящая смесь должна входить в печное пространство со скоростью, большей скорости распространения пламени. Чем больше скорость струи горючей смеси, тем больше расстояние точки воспламенения от устья горелки, если не предусмотрены средства для торможения всего или части потока. Горение начинается в той точке струи, где ее скорость равна скорости распространения пламени, при условии, что температура смеси газа и воздуха равна или выше температуры воспламенения. Если эта точка расположена в устье горелки (предельный случай), пламя может проскочить в горелку.