Термотехнологические процессы 29

Волна горения распространяется посредством теплопередачи и диффузии активных молекул от фронта пламени, последовательно преобразовывая несгоревший газ в продукты сгорания. Скорость распространения волны горения значительно ниже скорости звука, а разностью давления перед и за фронтом волны можно пренебречь.

Устойчивость горения определяется фронтом воспламенения и условиями его стабилизации. Скорость распространения пламени определяется подготовленностью горючей смеси к сжиганию, ее химическим составом и температурой. Скорости распространения пламени некоторых горючих смесей приведены в таблице 2.

Осуществляемый в печах пламенный процесс можно разделить на два вида: спокойный и циклонный (смесеобразование осуществляется в закрученном потоке газов). Видимое пламя представляет собой горящий светящийся поток раскаленных газов. Пламя свободной струи имеет определенную геометрическую форму и размеры, характеризуется его длиной и углом раскрытия, т. е. шириной пламени, которая определяется разбросом горючих частиц и зависит главным образом от конструкции сжигательных устройств и регистров.

Таблица 1: температура воспламенения и пределы взрываемости смесей различных газов с воздухом

Таблица 1: температура воспламенения и пределы взрываемости смесей различных газов с воздухом



Таблица 2: скорости распространения пламени газа в смеси с воздухом

Газ

При стехиометрическом соотношении

В смесях с максимальной скоростью распространения

содержание газа, % (об.)

скорость, м/с

содержание газа, % (об.)

Скорость, м/с

Водород

29,50

1,60 - 1,80

42,0 - 43,0

2,67 - 2,65

Оксид углерода

29,50

0,28 - 0,30

43,0 - 52,5

0,41 - 0,46

Метан

9,51

0,34 - 0,37

9,5 - 10,5

0,37 - 0,38

Пропан

4,03

0,41

4,3

0,43

Этилен

6,54

0,60 - 0,63

7,0 - 7,4

0,63 - 0,81

Ацетилен

7,75

1,00 - 1,28

10,0 - 10,7

1,31 - 1,57