Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 33 - Förbränningssystem för ugnar, av Rolf Collin
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
ligheter att utforma ugnskonstruktionen för
gaseldning. Med luft- och gasförvärmare kan
man avpassa storleken på avgasförlusterna
efter vad som anses ekonomiskt fördelaktigt.
Man kan också dimensionera gasvägarna i
ugnen så, att man får en ökad konvektiv
värmeövergång, varvid det visar sig att
flamstrål-ningen inte är så önskvärd, eftersom den lätt
förorsakar temperaturojämnhet och
överhettning av murverk och värmgods.
Förbrukningen av eldningsolja kommer
förmodligen att fortsätta att stiga i snabb takt,
men marknadsutvecklingen väntas medföra ett
stort överskott på tunga eldningsoljor och
bensin, såvida raffinaderierna inte lägger om sina
processer. En god lösning på bränsleproblemet
vore centralt i järnverken placerade
förgas-ningscentraler, där både fasta och flytande
bränslen kan förgasas med hög verkningsgrad.
Från denna central skulle kall, kemiskt stabil
gas under högt tryck distribueras till ugnarna,
vilka då kunde utformas helt med tanke på
gaseldning. Denna lösning skulle ge verken
frihet att välja det för dagen billigaste
bränslet. I tider av avspärrning skulle omställningen
till ersättningsbränsle vara mindre kännbar.
En förutsättning för ett sådant system är
emellertid att man finner metoder att reglera
gasens sammansättning så att den kan användas
i befintliga förbränningssystem utan besvärliga
och tidsödande omställningar.
Förbränningens mekanik
Laminär förbränningsväg
I en laminärt strömmande explosiv gas, fig. 1,
förflyttar sig ett strömningselement från
gränsen o, där den oförbrända gasens temperatur
börjar stiga, till gränsen b, där gasen är
fullständigt förbränd1. Mellan dessa gränser
uppträder kemiska reaktioner, och gasen
strömmar med en hastighet w, vilken kontinuerligt
ökar från wn vid gränsen o till ett maximum
Wh, vid gränsen b. Hastighetsökningen, som är
en följd av gasens utvidgning genom
temperaturhöjningen, sker så att produkten giv blir
konstant; q är gasens täthet.
Molekyltransporten sker genom strömning och
diffusion. Den senare sker i riktning mot lägre
koncentration av respektive gas, av brännbar
gas i riktning från o till b och av
förbränningsprodukter i motsatt riktning.
Diffusionshastig-heten får alltså adderas till eller subtraheras
från strömningshastigheten. Därför kommer
bränslemolekylerna att röra sig hastigare än
rökgasmolekylerna och blanda sig med dessa
i viss utsträckning.
Temperaturen hos ett masselement, som rör
sig mellan gränserna o och b stiger från T0
till förbränningsprodukternas temperatur
utefter en S-formig kurva med en
inflexions-punkt T. Andraderivatan byter där tecken från
+ till —. Enligt den allmänna teorin för
värmeledning är temperaturstegringshastigheten
proportionell mot denna derivata. Masselement
till vänster om inflexionspunkten, fig. 1, mottar
Fig. 2.
Förbränningsväg nära
en kall vägg; T
temperatur, a
adiabatiskt
förlopp.
därför en större värmemängd från de hetare
förbränningsprodukterna nedströms än det
själv avger till den oförbrända gasen uppströms.
På andra sidan om inflexionspunkten förlorar
masselementet mera värme än det tar upp. De
två zonerna före och efter inflexionspunkten
kallas förvärmnings- resp. reaktionszon.
Diskussionen visar att det värme, som
antänder bränslet, överförs direkt från rökgaserna
på grund av diffusion och ledning genom
flam-fronten. Hastigheten w0, som är den
oförbrända gasens strömningshastighet när
flamfron-ten inte flyttar sig, kallas den laminära
förbränningshastigheten. Man måste observera att
Wo inte är någon reaktionshastighet, även om
den ger ett mått på den hastighet med vilken
förbränningsreaktionerna försiggår.
Förbränningshastigheten iv ökar, när gastemperaturen
stiger. Under antagande att förloppet är
adiabatiskt och med vissa antaganden rörande
temperaturkurvans form och
reaktionshastigheter-na har flera författare sökt formulera ett
matematiskt uttryck för wn. En fullständig
lösning existerar emellertid ännu ej, vilket beror
på ofullständig kännedom om de kemiska
reaktionerna.
Förbränningsvåg nära en kall vägg
I flerdimensionella förlopp är en
förbränningsvåg i allmänhet inte plan, och förbränningen
sker inte adiabatiska. Förloppet vid en bunsen-
Fig. 3. Stabilisering av en förbränningsväg i en
laminär stråte; 1 förbränningsvågen för nära
brän-narmunstgcket, 2 jämviktsläge, 3 förbränningsvågen
för långt bort frän munstycket.
Isotermijta
Isotermyta
Isotermijta Tb
Flödeslinjer
[-Brännar-munstycke-]
{+Brännar-
munstycke+}
868 TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 30
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
