Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Теплотехника -> Степанов К.М. -> "Ионизация в пламени и электрическое поле" -> 32

Ионизация в пламени и электрическое поле - Степанов К.М.

Степанов К.М., Дьячков Г. Ионизация в пламени и электрическое поле — Издательство «Металлургия» , 1968. — 312 c.
Скачать (прямая ссылка): electro.djvu
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 39 >> Следующая

Интересно проследить, как изменяется фракционный состав пыли и огарка под действием электрического поля. На рис. 183 представлено изменение ситового состава огарка и пыли, происходящее под действием поля при обжиге медного концентрата с добавками. На рис. 184 приведены аналогичные данные, полученные в результате обжига чистого медного концентрата. Ясно, что при наложении электри-
292
ческого поля в циклон выносятся в основном более мелкие частицы. Так же повышается дисперсность частиц и в огарке. Эти данные косвенно характеризуют более энергичный процесс обжига при наличии
О 30 60 90 '20 ISO J80 200 Восмя од жига т. мин
Рис. 181. Материальный баланс процесса обжига медного концентрата, проведенного при наложении постоянного электрического поля и без него:
-- с полем; - без
поля; / - концентрат; 2—пыль; 3 — огарок
О 60 /20 18В 2чО
Воемя оджига т. мин
Рис. 182. Материальный баланс процесса обжига медного концентрата с добавками, проведенного при наложении постоянного электрического поля и без него:
--с полем; — — — — без по-
ля; / — концентрат; 2 — пыль; 3 — огарок
поля, что подтверждается химическим анализом огарка и пыли (см. таблицы на стр. 292, 293).
В заключение необходимо отметить, что в настоящее время существуют предпосылки для опробования электрического поля в условиях промышленных печей, что, судя по приведенным выше экспериментальным данным, сулит немалые экономические выгоды.
294
5. Электрохимические горелки
Горящий факел представляет собой естественный газообразный проводник электричества, в котором легко организовать дуговой разряд. Принципиальная возможность создания дугового разряда в факеле и повышение вследствие этого его энтальпии сверх уровня возможного при обычном сжигании газа была использована Соутгатом [230]. Для увеличения энтальпии смеси жидкого топлива и воздуха Соутгаг применил дуговой разряд трехфазного переменного тока между тремя электродами, введенными в факел. Камера сгорания занимала малый объем, факел характеризовался высокой температурной неоднородностью, высоким местным разогревом газа близ тонкого шнура стабилизированного дугового разряда.
Подобного рода горелка, которую можно назвать электрохимической, занимает некоторое промежуточное положение между обычными газовыми и плазменными горелками.
Как уже отмечалось, в случае длинного шнура дуги стабилизация зависит от конвективных потоков газа, окружающего светящийся шнур дуги. Можно подобрать такую турбулентность электропроводного газа, при которой, даже если напряженность электрического поля будет достаточно высокой, искровой разряд не перейдет в стабильный дуговой. Недавно Карлович [175, 182, 209, 243] предложил сжигать газ в специально сконструированной горелке, между электродами которой приложен высоковольтный потенциал и в пламени происходит низкоамперный искровой разряд переменного тока, распределенный по всему объему пламени.
Схема горелки представлена на рис. 185. Горелка состоит из водо-охлаждаемой цилиндрической камеры сгорания /, выполненной из прозрачного стекла (Vycor) для наблюдения за процессом горения и искровым разрядом. По оси камеры сгорания расположен электрод 2 с плоским торцом. Второй электрод (кольцевой) выполнен из нержавеющей стали 3. Пламя формируется на конце центрального электрода и образует усеченный конус с основанием, расположенным несколько дальше по направлению движения потока.
Пламя характеризуется высокой степенью турбулентности и при наложении высоковольтного электрического поля возникает искровой разряд. Он распределяется по всему объему пламени и электрическая энергия переходит в энергию тепловую, повышая тем самым энталь-
296
пню пламени. При отсутствии должной турбулентности возникает узкая нить дугового разряда, образующая местную зону высокой температуры.
Как уже отмечалось, количество тепла, ежесекундно выделяющегося во всем объеме V, при сжигании газообразного топлива опреде-
2 /
з </ 5 в
Рис. 18.1. Схема газоэлектрической горелки:
/ — камера сгорания; 2 — центральным электрод: ¦1 — изолятор; 4 — вход горючем газовом смеси: 5 — трубка mi вамкорооого стекла; 6" — кольцевой электрод
ляется выражением (102а), или q = V~w. Если принять процесс
горения адиабатным, то температуру продуктов сгорания можно выразить следующим равенством:
Т = -^— (136)
или
т = умю* = _о»_ 137
cpl>V \срр
где Л' — число Авогадро;
w — скорость химической реакции;
Q — теплота реакции, выделяемая при образовании 1 моля продукта.
Рассмотрим газовый промежуток между двумя пластинами на расстоянии d друг от друга. Между пластинами существует однородное электрическое поле напряженностью Е. Необходимым условием для создания искрового электрического пробоя в газовом промежутке будет состояние, при котором каждый электрон, по тем или иным причинам находящийся в первоначальный момент времени в рассматриваемом газе, приобретает в электрическом поле энергию, достаточную
20 Заказ 60
297
для ионизации молекул (атомов) газа. При достаточной напряженности поля Е образуется нарастающая по концентрации ионов лавина, вызывающая пробои газового промежутка.
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 39 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed