Литература -->  Производство газовых тканей 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 [ 124 ] 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

двояким образом: как первичный-внутрь струи газа (с помощью коническ. насадки) и, дополнительно, как вторичный-по периферии горящей струи. Подвод как первичного, так и вторичного воздуха регулируется так, что осуществляется полное горение бесцветным пламенем, подобным пламени бунзеновской горелки. Это достигается для первичного воздуха вращением винта, меняющим ширину щели между конич. крышкой и кромкой насадки для притока воздуха. Вторичный воздух засасывается в кольцевое пространство (у стен топки) через щели в стенке трубы, охватываемой обоймой с такими же ще-тями. Обойма вращается вокруг горизонтальной оси; простенками между своими щелями она может в различной мере прикрывать щели в неподвижной

Первичный зоздух


Фиг. 1.

трубе. Количество засасываемого воздуха зависит не только от живого сечения всех щелей, но и от разрелсения, производимого в топке тягой трубы. Количество газа регулируется пололсепием клапана или задвижки в газопроводе, что легко осуществляется автоматически: при понижении давления в газопроводе клапан или заслонка нриподни-маются, а при повышении - закрываются.

В Г. г. конструкции Фрейна (фиг. 2) засасывание воздуха производится конич. насадкой, через к-рую вентилятором подается дутье; от давления дутья зависит количество поступающего в горелку воздуха, к-рое может автоматич. регулироваться числом об. вентилятора. В более новых конструкциях и воздух для горения и газ подаются вентиляторами, что допускает автоматич. регулировку притока того и другого. М. Павлов.

ГОРЕНИЕ, в широком смысле-всякая быстро протекающая химич. реакция с выделением теплоты и света; так, говорят, что фосфор горит в хлоре, магний-в углекислоте и т. п. В более узком смысле, Г.-реакция соединения вещества с кислородом, при чем обьгапо под Г. разумеют соединение топлива с кислородом, протекающее с выделением тепла и света. Для горения необходимы определенное соотношение между количествами горючего вещества и кислорода (или воздуха) и надлеясащие физич. условия: начальная t°, концентрация реагирующих веществ, физич. строение горючего и пр. Физнческ. условиями, особенно 1°, обусловливается скорость реакции: чем нил-се t°, тем медленнее реакция. См. Вспышка. При Г. органических веществ в конечном результате образуются углекислота СО а и вода HgO.

Поскольку углекислота и вода образуются придыхании, тлении и гниении, в свое время была высказана мысль, что эти явления, протекающие при комнатных темп-рах, представляют собой медленное Г. (Лавуазье). Поскольку скорость химической реакции убывает непрерывно с понижением t°, была высказана мысль, что Г. как чисто химический процесс (т. е. без участия бактерий и энзимов) идет и при обыкновен-

ной t°, но только с чрезвычайно малой скоростью: дрова горят не только в печке, но и перед печкой (Оствальд). Этой точке зрения противоставляет-ся другая (Урбен): дрова перед печкой при наличии воздуха совершенно не горят, а находятся в ложном (кажущемся) равновесии,-для начала процесса (Г.) необходимо и.зменение внешних условий, наприм., t .

Г. В технике имеет целью дать или свет, или теплоту, или продукты неполного сгорания. Если вещество газообразно или если жидкие и твердые вещества в процессе сгорания образуют горючие нары и газы, то Г. сопровождается пламенем.

П л а м я-горящие и накаленные от горения нары и газы. Яркость пламени зависит от твердых накаленных частиц в горящем газе; если их нет (пламя водорода, спирта), пламя бледно; яркое пламя натрия обусловливается присутствием в пламени частиц перекиси натрия; в пламени дерева, свечи находятся частички угля (копоть); бледное пламя можно сделать ярким, внося в него твердые вещества или добавляя к данному горючему другого горючего, способного давать копоть при сгорании, напр., водород, пропущенный через бензин, дает яркое пламя.

Теплота, получаемая при Г., наибо.чее neiraa с технической точки зрения. Каждое химическ. вещество при сгорании дает определенное количество теплоты. Сгорание вещества не происходит моментально, в виду чего полезные эффекты Г. (максимальная температура, количество теплоты, получаемое в единицу времени) зависят от услови11 Г. Если Г. происходит в надлежащих условиях при достаточном доступе воздуха, то конечными продуктами сгорания являются НаО и СО а; при недостаточном количестве воздуха реакции образования СО и реакции, в к-рых принимает участие СО, играют видную речь. См. Газ топочный и дымовой. Генераторный газ и Газогенераторы.

Необходимым условием полного сгорания является достаточное количество кислорода (о теоретически необходимом количество воздуха и о коэффициенте избытка воздуха, см. Газ топочный и дымовой. Двигатели в нутре н/него сгорания).

Пирометрическим эффектом Г. или жаропроизводительностью назьгеают наивысш. предел t°, к-рого можно достигнуть при Г. данного горючего, в предположении, что процесс протекает без потерь, с теоретическ. количеством воздуха. Если теплопроизводительность горючего обозначить через Q, веса различных продуктов Г.-через Р, а теплоемкость их-через с, то для пирометр, эффекта Т° получим ф-лу:

свидетельствующую о том, что пирометрический эффект Г. прямо пропорционален теплотворной способности и обратно пропорционален количеству продуктов Г. и их теплоемкости. Если начальная Г>0°, то Q + пр с

При пользовании этими ф-лами необходимо принять во внимание изменение удельной теплоты продуктов Г. с Г и диссоциацией СО а и НаО при высоких Г-ных напрялсе-ниях. Теплоемкость газов при р = Const приведена в табл. 1, составленной проф. Блахе-ром на основании данных Менделеева, Кур-накова, Бласса и Фишера. Из табл. 1 видно, что теплоемкость воздуха и газообразных продуктов горения увеличивается с t°. Для вычисления пирометрическ. эффекта Г.



Табл. 1. - Теплоемкость газов при р=С о п s t.

Темп-ра

0,217

0,252

1 ООО

0,295 0,327

1 500

2 ООО

0,409

2 500

0,434

3 ООО

0,402

3 500

0,398

Бл.*

0,407 0,520

0,204 0,227 0,265 0,303 0,341 0,379 0,417 0,455

0,216

0,289 0,318 0,329

11,0

Бл. *

0,480 0,511 0,605 0,694 0,844 0,911 1,017 1,050

0,783 1,148

0,451 0,513 0,616 0,718 0,822 0,925 1,028 1,130

COhN

Воздух

3,409 3,550 3,700 3,850 4,000 4,050 4,150 4,550

0,217 0,222 0,231 0,244 0,2.50 0,253 0,261 0,284

0,244 0,253 0,264 0,275 0,286 0,289 0,296 0,325

0,237 0,246 0,256 0,268 0,278 0,281 0,288 0,316

К.-Курнаков, Бл.-Бласс, М.-Менделеев, Ф.-Фишер. Менделеев дает: для СО, ср [кг] = 0,189+0,000076 Т , для ИгО Ср [кг]

0,41 + 0,000206 Т°

существует ряд формул, учитывающих как влияние диссоциации газов при высоких телтературах, так и- изменение теплоемкости с повышением температуры, из них формула Курнакова: Q{l-K) = {l-K)cGT° + Kci GT= + с GjT, где Т°-пирометрич. эффект Г.; К-коэфф. диссоциации; с, -теплоемкости продуктов Г. в соединенном и диссоциированном состоянии [д.чя технич. расчетов допускается приравнение величин коэфф-тов диссоциации (пара) и СО], Q-теплотворная способность горючего, с2-теплоемкость азота и G и Gi-веса продуктов Г. и азота. Значения пирометрическ. эффекта Г. приведены в табл. 2. Для определения теоретич.

Табл. 2. - 3 н а ч е н и я пирометрического э ф ф е li т а горен и я.

1 пг горючего

При сгорании

2,33 кг СО 1,57 со, 3,67

9,00

2,75 2,75 3,14 1,29

со, со,

со, н о

Жаропроизводи-те.чьность в °С

g а еч

в кислороде

В воздухе

2 473 2 403 8 080 34 462 29 ООО

4 279

7 026 10 176

8 061 6 782

1 484

2 974

2 718

3 192 2 685

j-13 063

4 514

2 202

ll 875

9 256

2 915

t° сгорания (Тг.) проф. А. А. Надежин дает следующую формулу:

где Qj-общее количество введенного тепла; Gn.c.-вес продуктов сгорания 1 сг топлива; Сп.с.-средняя теплоемкость их (в Cal). Выражая произведение Gn с Сп с равенством: g . G = , - с -Ь g 1 g ,

где Gc.3.-вес сухих газов, Ge. .-вес водяных паров, Се.г. и С в.п.-Соответствующие теплоемкости, проф. Надежин приходит к следующей конечной ф-ле:

практич. по.дьзование к-рой основано на методе подстановки, при к-ром предварительно задаются ожидаемой Тг, и, определив по

N. N

ней Сс.г. и Св.п. подставляют их в формулу. Анализ этой формулы обнаруншвает весьма сильную зависимость Тг. от коэфф-та избытка воздуха, рода топлива и метода его слшгания. Зависимость эта видна из диаграммы проф. К.В.Кирш(см. фиг.), который построил ее для полного сгорания топлива. Значение кривых диаграммы следующ.: 1-антрацит, 2-камеи, уголь (25% летуч, веществ), 3 и 6-подмосковный курный уголь с влажностью м7 в 10 и 32%, 4-

нефтян. остатки; 5, 7 п S-дрова при влажности в 20, 30, 40%, не считаясь с в-тхажно-стью воздуха.

Лит.: Менделеев Д. П., Основы химии, 9 издание, Москва-Ленинград., 1927-28; С вен П. В., Азбука горения, перевод с английского. Л., 1925; Федоров В. П., Основные уравнения процесса горения, Москва, 1926; А пне ль П., Экономика топлива, перевод с французского, Москва, 1926; Н у б е р Ф., Справочная книжка теплотехника, расчет котельных и топочных установок, перевод с немецкого, Харьков, 1926; Бауэр Г., Расчеты и конструкции судовых машин и кот.лов, СПБ, 190 3; Дементьев К. Г., Теплота и заводские печи. Киев, 1911; Пирскпй Ф., Расчеты процессов горения, 2 издание. Л.; 1925; Надежин А. А., Тепловой расчет котельной установки, М.-Л., 1927; Ломшаков А., Испытание паровых котлов, 3 изд., Л., 1927; Д у б б е .4 ь Г., Справочная книга по теплотехнике, Одесса, 1928; Кнорре Г., Тепловые расчеты котельных установок по газовому анализу, Л., 1928; г у м ц В., Подогрев воздуха в котельных установках, пер. с нем.. Л., 1928; Лурье М., О теплоемкостях газов, Изв. Теплотехнич. ин-та , М., 1926, 1 {14); М е п Z е 1 Н., DieTheorie d. Verbrennung, Lpz., 1924; G e n s с h M., Berechnung, Entwurf u. Betrieb rationeller Kesselanlagen, В., 1913; T e t z-n e г F., Die Darnpflcessel, Lebr- u. Handbuch, bearb. V. O. Heinrich, 7 Aufl., В., 1923; S e u f e г t F., Ver-brennungslehre u. Feuerungstechnili, 2 Aufl., Berlin, 1923; Herberg G., Handbuch d. Feuerungstechnik und d. Dampfkesselbetriebcs, В., 1922; Grounds A., Fuel Economy in Steam Plants, London, 1924; Mahler P., Etudes sur les combustibles solides, liquides et gaseux. P., 1903; P e r e 1 1 i G., Per Ieco-nomia dei combastibili, Milano, 1919; G a 1 с a g n i G., La combustione ei combustibili, Torino, 1923; Boncinelli L Combustione e combustibili, V. 1, 2, Milano, 1927. Д. Цейтлин.

ГОРЕНИЕ, в печах, смотря по роду процесса или способу и цели нагрева, уста-нав.ливается полное и неполное.

1) Полное Г., при котором 1 килограмм-молекула уг.лерода топлива, иаце.ло сгорая в



углекислоту по ф-ле C-f02 = C02 с освобождением 97 650 Cal, дает наивысгную t°-ок. 2 330°-в продуктах Г., при чем последние состоят из 21% (объемн.) СО г и 79% Nj. На практике полное Г. не м. б. осуществлено без избытка кислорода, который сопровождается соответственным количеством азота воздуха; избыток же воздуха, увеличивая вес продуктов Г., понижает их t°, замедляет теплопередачу и увеличивает тем самым потерю тепла с отходящими газами и расход топлива. В прилагаемой таблице даны: содержание углекислоты в продуктах горения (определение его служит средством контроля Г.), потери тепла в них, а также теоретические, т. е. наибольшие расчетные, температуры, достигаемые при разных количествах воздуха сожиганием чистого углерода и каменного угля с теплотворной способностью 8137 и 7 500 Cal. Так как из топлива в процессе разложения под влиянием высокой t° выделяется некоторое количество свободного водорода, который при горении дает воду, то в составе продуктов горения разных видов топлива оказывается азота более, чем его получается от Г. углерода, углекислоты же меньше (см. табл.);

Горение при разных количествах воздуха.

Количество

Содержание

Потери тепла при t°

воздуха (теорет. не-

в дыме

500°

300°

100°

горения

обходимое =1)

Углерод: С-100%

IV. IV,

21 16 14

10,5

18,1 22,2 26,3 34,6

10,3 12,7 15,1 19,9

2,9 3,6 4,2 5,5

2 330 1 965 1 690 1 340

Кам. уголь: С-

75%, Нз-

-5%, в лаги-3%

IV. IV. 2

14,2 12 9

19 24 28 36

13,5

4,5 6

2 165 1 855 1 620 1 285

нефтяные остатки, содержащие ок. 12% водорода, при Г. С избытком воздуха в 25% дают в продуктах Г. до 87%N2. Наоборот, газы печей, в к-рых происходит восстановительный процесс и где часть углерода сожигается кислородом руды, дают в продуктах Г. пониженное содернсание Ng и повышенное содержание СО2 (напр., 75% Na и 25% СОа при Г. без избытка воздуха). Избыток воздуха, необходимый для полного Г., зависит от физнческ. свойств топлива (размеры кусков, степень пористости), конструкции топки, способа подачи воздуха и тщательности ухода за процессом горения. Последнее обстоятельство имеет огромное значение при сожи-гании твердого топлива па обыкновенной колосниковой решетке (см. Топки): нормально горение идет с избытком воздуха в 50%, но может дойти при ненадлежащем уходе за топкой и до 100%. Сожигание пылевидного, жидкого и газообразного топлива легко регулируется автоматически (см. Форсунка, Горелка газовая), что снижает избыток воздуха до 25% нормально, а в исключительных случаях-до 15%. Анализы дымо-

вых газов часто указывают на более значительный избыток, но это объясняется засасыванием атмосферн. воздуха через кладку стен топок, рабочего пространства, боровов.

2) Неполное Г., с целью превращения углерода топлива только в СО по ф-ле

Cj + Ог = 2 со + 2 x 29430 Cal

устанавливается В генераторах для того, чтобы использовать теплоту Г. окиси углерода

2 со + Oi = 2 COs + 2 Х68 220 Cal

В газовых печах (см. Печи, Газовые топки). В т. п. полугазовых печах углерод топлива умышленно сожигается частью в СОа (чтобы иметь горячий газ, не нуждающийся в подогреве) и частью в СО, которая уже в рабочем пространстве печи сожигается вторичным воздухом, почти всегда подогретым в рекуператорах (см.). Продуктами неполного Г. углерода являются: 34,7% (объемн.) СО и 65,3% Na, но в полугазовых печах возможно осуществить все степепи полноты Г. и иметь в продуктах горения от 65 до 79% Ng (остаток равен сумме СО2+СО). И в этом случае летучие вещества обыкновенных видов топлива понижают содержание Na в продуктах Г., повышая соответственно сумму СО а+СО.

Зная химич. состав горючего, можно определить при помощи расчета возможный состав газов для разных степеней полноты Г. и тем контролировать аналитическ. данные, часто грешащие ошибками (преувеличенное содержание азота, недостаточное--окиси уг-.лерода). Для неполного Г. в генераторах и полугазовых топках метод расчета был дан проф. В. Е. Грум-Гржимайло Р], а для Г., сопровождаемого восстановительным процессом (в доменных печах), автором настоящей статьи.

Лит.: ) Журнал Русского металлургического об-ва , СПБ, 1910, Ч. I, 3. М. Павлов.

ГОРИЗОНТ, плоскость, касательная к поверхности земного сфероида в данной точке, определяемая полоясением уровня и перпендикулярная к линии направления силы тяжести в данной точке. Линией Г, называется линия пересечения горизонтальной плоскости с видимьпм небесным сводом. В геодезии различаются Г.: а) истинный, образуемый плоскостью, проходящею через центр земли перпендикулярно к линии отвеса данной точки, б) видимый, ббразуемый поверхностью конуса, вершина к-рого находится в точке наблюдения, а образующая скользит по поверхности сфероида, по линии Г. Чем выше точка наблюдения, тем больше видимый Г. Принимая во внимание земную

рефракцию, можно по ф-ле 8 = / ]/И

вычислить по данной высоте h точки наблюдения и радиусу земли R-радиус Г., или дальность видимости. Так, с высоты в 25 м радиус Г. будет 18 км, с 50 м-25 км и т. д. Если обозначить угол между осью конуса и его образующей через а, то 90°-а называется углом понижения видимого Г. При работе с секстантом приходится пользоваться искусственным Г. в виде поверхности спокойной ртути; этим Г. пользуются для измерения высоты светил. На линии или плоскости Г. находятся главные точки: север и юг (пересечения линии Г. с меридиа-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 [ 124 ] 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152