В топках сжатого воздухом или кислородом, а также в устройствах, которые используют жидкое топливо, происходит сжигание газовоздушной смеси. Температура горения газа имеет важнейшее значение для практике, поскольку она определяет пределы теплоемкости воздуха и коэффициентом диссоциации горящей смеси.
Теоретическая температура горения газа вообще выше, чем в практике, поскольку при горении происходит диссоциация молекул газа. Предварительного нагрева воздуха и горения газа можно добиться, если подогревается воздух, который вытекает из печи газов. Калориметрическая таблица имеет огромное значение при определении температуры горения газа.
Теплопередача с горящей смеси в топках на территории городов осуществляется методике, которая было разработана на основе генераторного газа, где воздух входит в генератор с газом через печи или с других устройствах, например с угольной печи. Отклонения значений генераторной газовоздушной смеси от таблицы температур калориметрической диаграммы происходит из-за диссоциации процесса горения газа.
Конечная температура горения газа в генераторе снижается, если количество воздуха необходимое для горения газа не воспламеняемость процесса.
Температура горения газов
В литературе часто можно найти табличные значения температур горения газов. Например, для пропана с диссоциацией при 25°C значение составляет около 2120°C. Однако, следует отметить, что эти значения могут отличаться в зависимости от методики измерений и условий эксперимента.
Теоретическая температура горения газов может быть рассчитана с использованием калориметрической аппаратуры и учетом теплопередачи. Она определяется в условиях, когда газ смешивается с определенным объемом воздуха и подогревается до тех температур, при которых происходит его воспламенение и дальнейшая реакция горения.
Также следует учитывать, что при наличии избытка воздуха, происходит диссоциация газа и его тепло реакций, что влияет на действительную температуру горения. Коэффициент избытка воздуха (отношение фактического количества воздуха к необходимому для полного сгорания) также является важным параметром.
Температура горения газов имеет большое практическое значение. Она используется при разработке планировки печей и газовых устройств, а также при определении нижних пределов диссоциации газа. Знание температуры горения газов позволяет оптимизировать процессы сжатого воздуха, а также экономично использовать газ в различных сферах промышленности и быта, таких как отопление городов, подогрев воды и даже топливо для автомобилей.
ГазТемпература горения (°C)Пропан2120Угольная пыль1300-1600Сжатый воздухНе горит
Теоретическая температура горения
Теоретическая температура горения газов рассчитывается исходя из состава газовоздушной смеси и учитывает все химические реакции, происходящие в процессе горения. Для ее расчета используются специальные методики, такие как калориметрическая аппаратура.
Фактическая температура горения
Фактическая температура горения газов зависит от ряда факторов, таких как давление, воздухоотношение, величина увода тепла и другие параметры, которые могут изменяться в процессе работы городов и устройств. Поэтому для практических расчетов обычно используется более низкая температура, учитывающая эти факторы.
Горючие газы можно разделить на две группы
Горючие газы можно разделить на две группы в зависимости от температуры их горения: газы с низкой температурой горения и газы с высокой температурой горения.
Горение газа происходит при избытке кислорода и его диссоциации. В термических генераторных печах, действительного значения имеет газовоздушная смесь, а температура горения газа зависит от величины загрузки печи, давления, теплопередачи, методике подогрева воздуха, предварительного нагрева водяного пара и др. Таблица т. планировки значений представлена в литературе [1].
Одна из важнейших характеристик горючего газа – его коэффициент диссоциации. Для пропана, например, он составляет 13% от общего количества газов. Температура горения пропана в воздухе составляет около 1970 °C, а при сжатом воздухе – около 2800 °C.
Газы с высокой температурой горения являются горючими только в генераторной камере печи. При выходе из нее они теряют свои горючие свойства. Количество горючих газов, вытекающих из камеры горения, зависит от диссоциации, давления и температуры.
Зачастую для учета в печи горючих газов используется таблица калориметрической ценности газа. В табл. указывается коэффициент диссоциации газа, средний состав продуктов сгорания газа, выходящих в камеры печи, удельные тепло и количестве воздуха, необходимого для сжигания данных продуктов.
Таким образом, температура горения газа является важным параметром при выборе горючего газа для использования в различных устройствах, а также для обеспечения эффективной работы печей и генераторов.
Источники:
Таблица теплофизических свойств газов
Основные характеристики горючих газов
Горючие газы имеют несколько основных характеристик, которые определяют их свойства и способность гореть. Эти характеристики могут варьироваться в зависимости от состава газа и условий его сжигания.
Одной из важнейших характеристик горючих газов является теплотворная способность. Тепло, которое выделяется в результате сжигания газа, можно использовать для различных целей, таких как отопление, горячая вода, кулинария и т.д. Теплотворная способность горючего газа зависит от его состава и удельного тепла горения.
Другой важной характеристикой является температура горения газа. Это предельная температура, при которой газ может гореть. В практике сжигания горючих газов, температура горения часто рассчитывается с использованием калориметрической таблицы.
Также важным параметром является воспламеняемость горючих газов. Это нижний предел концентрации газа в воздухе, при которой происходит его воспламенение. Для различных горючих газов этот предел может быть разным.
Коэффициент избытка воздуха также учитывается при сжигании газов. Это количество воздуха, которое требуется для полного сгорания горючего газа. Избыток воздуха может повлиять на эффективность сжигания и выделение продуктов сгорания.
Температура горения газа, его воспламеняемость и другие характеристики могут быть определены с помощью различных методик и аналитических приборов. В современной литературе и методике часто приводятся таблицы с характеристиками различных горючих газов.
Общие особенности горючих газов также включают действительную и теоретическую теплоемкость газовоздушной смеси, а также диссоциацию газов в процессе горения. Эти параметры могут быть важными при планировке и разработке устройств и устройств для сжигания газов, таких как печи, топки и камеры горения.
На территории городов и населенных пунктов горючие газы широко используются для различных целей. Например, в топках котлов и печей газ подогревается и сжигается, тем самым передавая тепло воздуху или воде. Газовоздушная смесь подается под давлением и сжимается перед смешиванием с топливом. В результате сжигания газа выделяются продукты сгорания, которые затем вытекают из устройства через дымовую трубу.
6 Температура горения горючих газов Пределы воспламенения
В литературе можно найти таблицу значений предельной температуры воспламенения для различных газов в воздухе. Для пропана это значение составляет около 470°C. При нагреве газовой смеси пропана с воздухом до данной температуры происходит подогрев самой смеси, а также диссоциация и сжигание газовых продуктов. Таким образом, тепло, выделяемое в результате сгорания, поддерживает температуру в процессе теплопередачи.
Для теоретической оценки предельной температуры воспламенения горючей смеси используется так называемый "теплопередающий коэффициент". Этот коэффициент зависит от многих факторов, включая состав сгорающих газов, давление и температуру воздушной среды.
В практике использования газовоздушных смесей в печах, генераторных установках и других технических устройствах важно учитывать значения предельной температуры воспламенения горючих газов. В процессе сжигания газообразного топлива воздухом, температура в пламени достигает значений, которые значительно превышают температуру нагрева воздуха в топках и подогреваемого пространства. Это обусловлено тем, что газ, смешиваясь с воздухом, диссоциирует и выделяет тепло, что подтверждается удельным теплом диссоциации газа.
Теплопередача и диссоциация горючих газов
Теплопередача в горючих газах происходит в результате теплового взаимодействия частиц газов с молекулами воздуха. При взаимодействии газа с воздухом происходит диссоциация, то есть разложение молекул газа на составные элементы с образованием новых соединений.
Теплопередача в городах осуществляется в основном посредством газа. Городская сеть состоит из множества теплотрасс, по которым городу поступает тепло, передаваемое газообразными носителями. Основными носителями тепла являются природный газ и продукты сжигания угля. Теплотрассы обеспечивают подачу теплоносителя (горячую воду или пар) вместо газообразного топлива.
Количественное определение предельной температуры воспламенения
В настоящее время предельная температура воспламенения газов определяется по калориметрической методике. Затем производится предварительное определение температуры и давления сжатого водяного пара. Данные табл. также интегрируются в технику воспламенения горючих газов и используются для планировки и технического обеспечения газификации на территории городов и промышленных объектов.
7 Классификация газопроводов
7.1 По назначению
Газопроводы делятся на:
- Магистральные газопроводы, которые предназначены для транспортировки газа на значительные расстояния, например, от газовых месторождений до областных центров;
- Промышленные газопроводы, которые обеспечивают газом крупные промышленные предприятия;
- Распределительные газопроводы, предназначенные для доставки газа до конечных потребителей, включая жилые дома и коммерческие объекты.
7.2 По технологическим параметрам
Газопроводы классифицируются в зависимости от температуры и давления транспортируемого газа. Нижний предел сжимаемости газа определяет его состояние - газообразное или жидкое. Важнейшей характеристикой является температура горения газа, которая зависит от действительного значения его теплоты сгорания и избытка воздуха.
7.3 По методике пропана
Газопроводы по методике пропана подразделяются на:
- Газовоздушные, в которых происходит сжигание газа воздухом;
- Воздушные, в которых газ сжигается воздухом с предварительным подогревом;
- Водяные, в которых газ сжигается водяным паром, что позволяет повысить температуру сгорания;
- Смешанные, в которых используется комбинация газовоздушной и водяной системы сжигания.
Определение температуры горения газа является важной задачей для проектирования и планировки газопроводов. Она учитывается при определении коэффициента теплоотдачи, теплоемкости газов и продуктов сгорания. Для этого используются коэффициенты теплопередачи, таблица коэффициентов теплопередачи и калориметрическая таблица.
Теоретическая температура горения газовых смесей зависит от их состава, массового соотношения компонентов и коэффициента избытка воздуха.
При сжигании газов возможна диссоциация молекул с образованием атомарного кислорода и азота. Это важный фактор для оценки воспламеняемости газовоздушной смеси. Зависимость температуры горения от избытка воздуха определяется методикой калориметрического определения теплоты и теплоемкости. На основе этих данных можно определить действительную температуру сгорания газовоздушной смеси и температуру диссоциации.
Тепло, которое передается при сгорании в горелке, идет на теплообмен с воздухом и на нагревание газов и продуктов сгорания. Воздух подогревается за счет тепла сгорания газов и прямого и обратного теплообмена. Для учета всех этих факторов используются таблицы коэффициентов теплопередачи и теплоемкости газов и продуктов сгорания.
Температура сгорания газа в воздухе зависит от его теплоты сгорания, количества кислорода, давления, удельного сопротивления и диссоциации. Таблицы теплоемкости газов позволяют определить температуру горения газа в воздухе при различных параметрах и составе газовоздушной смеси.
В результате классификации газопроводов учитываются различные факторы, такие как теоретическая температура горения газов, состав газовоздушной смеси, коэффициенты теплопередачи и теплоемкости, диссоциация и воспламеняемость газовоздушной смеси. Эти параметры позволяют определить подходящую методику сжигания газа и выбрать соответствующий тип газопровода.
83 Температура горения
В практике калориметрии и теплообмена, температура горения газа определяется с помощью специальных устройств - пирометров и калориметров.
83.1 Калориметрическое определение
В калориметрической методике определения температуры горения газа применяется техника измерения количества выделяющегося тепла при сжигании газа. Данная методика позволяет получить данные о действительной температуре горения газа.
Измерение производится в специальных печах или топках, где газовая смесь сжигается в присутствии воздуха. Вылетающие продукты сгорания подогревают жидкое вещество в аппарате калориметра. Температура жидкости в калориметре изменяется в зависимости от количества тепла, которое передается от горящих газов к жидкости. Изменение температуры жидкости записывается, и по аналитическим формулам определяют температуру горения газа.
83.2 Теоретическое определение
Теоретическое определение температуры горения газа основано на диссоциации газов и рассчитывается по специальным таблицам и формулам. При данном подходе учитывается состав газовой смеси, давление, конечные температуры и другие параметры.
Температура горения газа является предельной температурой, при которой происходит диссоциация газов и образуются продукты горения. Эта температура снижается при сжатом воздухе и повышается при предварительном подогреве воздуха. Также важным фактором является коэффициент диссоциации, который зависит от содержания кислорода и других элементов в газовой смеси.
Табличное значение температуры горения газа можно использовать при проектировании теплообменных устройств, планировке городов и территории.