Классификация топок
На промышленных предприятиях получение различных теплоносителей осуществляется в котельных установках при сжигании различных органических топлив. Сжигание топлива в котлах и в различных технологических аппаратах осуществляется в топочных устройствах (топках).
По назначению все топки можно разделить на:
- тепловые;
- силовые;
- технологические.
Тепловые топки предназначаются для преобразования химической энергии топлива в физическую теплоту высокотемпературных газов для последующей передачи теплоты этих газов через поверхности нагрева нагреваемой среде. Силовые топки служат для получения продуктов не только с высокой температурой, но и с повышенным давлением. Эти продукты сгорания используются непосредственно для силовых целей в газовых турбинах, соплах реактивных двигателей и т.п.
Тепловые топки подразделяют на слоевые
для сжигания кускового топлива и камерные – для сжигания газообразного и жидкого топлива, твердого топлива в пылевидном (мелкодробленом) состоянии, а также для сжигания смеси топлив.
Независимо от схемы организации горения полное время сгорания любого топлива в топке , времени нагрева компонентов горения до температуры воспламенения
, т.е.
Этапы смешения и нагрева являются здесь физической стадией процесса .
Если , то процесс находится в кинетической области. Полное время сгорания топлива определяется в этом случае скоростью химического процесса. Для кинетической области
.
При , т.е. когда время транспортировки окислителя к горючему значительно больше времени, необходимого для осуществления собственно химической реакции горения, процесс находится в диффузионной области для которой
.
Если время протекания химической реакции соизмеримо со временем физической стадии (), то процесс находится в промежуточной области и полное время сгорания топлива
6.2 Конструкция топок
При слоевом процессе свободно лежащее на решетке топливо продувается снизу воздухом. Скорость газовоздушного потока в слое такова, что устойчивость слоя не нарушается, т.е. сила тяжести топливных частиц была больше создаваемой газовым потоком подъемной силы