Odvajanje i klizanje plamena su uzroci nestabilnosti. Velika enciklopedija nafte i gasa
Stabilizacija gasnog plamena
Sagorevanje gasa se vrši u plinski gorionici. Sa stabilnim sagorevanjem u zoni sagorevanja uspostavlja se dinamička ravnoteža između želje plamena da se kreće ka kretanju mešavine gasa i vazduha i želje protoka da napreduje plamen iz ušća gorionika u peć.
Granice stabilnosti gorionika su odvajanje i probijanje plamena u gorionik. Pri velikoj brzini kretanja mješavine plina i zraka, front plamena se pomiče u smjeru kretanja, potpuno odvajanje plamena od plamenika i njegovo naknadno gašenje. Ova pojava se naziva odvajanje plamena. Sa smanjenjem brzine dovoda i izlaza mješavine plina i zraka, stabilno izgaranje se narušava i plamen počinje da se uvlači u gorionik. Kada dođe do sagorevanja mešavine gasa i vazduha unutar gorionika, dolazi do pregrevanja.
Dakle, da bi se održalo stabilno sagorevanje, potrebno je obezbediti određeni odnos između brzine širenja plamena i brzine ulaska mešavine gasa i vazduha do mesta njenog sagorevanja. Na stabilnost plamena utiče i odnos zapremina gasa i vazduha u mešavini gasa i vazduha, a što je više gasa, to je plamen stabilniji.
Kada se plamen probije, dolazi do sagorijevanja plina unutar gorionika. Ovo vodi do nepotpuno sagorevanje plina i stvaranja ugljičnog monoksida ili čak gašenja plamena. Zapaljeni plin unutar gorionika uzrokuje da se zagrije i može pokvariti. Kada se plamen prekine, mješavina plina i zraka ulazi u okolni prostor, što može dovesti do eksplozije mješavine plina i zraka. Stoga, osiguravanje stabilnog sagorijevanja plina - bitno stanje njegovu bezbednu upotrebu.
Stabilizacija plamena mješavine plina i zraka može se osigurati korištenjem specijalnih uređaja. Potrebni uslovi istovremeno: održavanje brzine izlaska mješavine plina i zraka u sigurnim granicama; održavanje temperature u zoni sagorijevanja ne nižom od temperature paljenja mješavine plina i zraka.
Kada gorionik ne prima mešavinu gasa i vazduha, već čisti gas, plamen je najstabilniji. Ovo se objašnjava činjenicom da se plamen ne širi u čistom gasu i da nema preskoka plamena. Međutim, s naglim povećanjem izlazne brzine plina može doći do odvajanja plamena, ali i to je manje vjerovatno nego kada se dovodi mješavina plina i zraka. Kada se čisti gas dovodi u gorionik, njegov protok se može regulisati u prilično širokom opsegu.
Međutim, ako se u gorionik dovede mješavina plina i zraka, koja sadrži 50-60% zraka teoretski potrebnog za potpuno sagorijevanje plina, tada će izgaranje takve mješavine biti manje stabilno. Najmanje stabilno je sagorevanje unapred pripremljenih mešavina gasa i vazduha za potpuno sagorevanje gasa. Dakle, što je manje zraka sadržano u mješavini plina i zraka, to je stabilniji proces njenog sagorijevanja.
Stabilizacija plamena tokom sagorevanja potpuno pripremljene mešavine gasa i vazduha postiže se pomoću posebnih uređaja. Na primjer, povratak plamena je spriječen sužavanjem izlaznog otvora za mješavinu plina i zraka. Istovremeno povećanje brzine izlaska smjese ne dopušta proboj. Plamen se ne širi kroz uske proreze ravne stabilizacijske rešetke, jer se mješavina plina i zraka u njima brzo hladi. Ako je izlaz napravljen u obliku fine rešetke, to također sprječava da plamen upali u gorionik. Povratak plamena može se smanjiti hlađenjem nosnog otvora gorionika. Brzina širenja plamena na ovom mjestu se smanjuje, a temperatura smjese postaje ispod temperature paljenja.
Odvajanje plamena od gorionika se sprečava ugradnjom razni uređaji. Na primjer, mali pripravni gorionik sa stabilnom bakljom postavlja se na otvor gorionika da stalno pali mješavinu plina i zraka koja izlazi iz gorionika ili se na ložištu peći napravi brdo od slomljenih vatrostalnih opeka.
Najrasprostranjenija je stabilizacija izgaranja uz pomoć vatrostalnih tunela. Smjesa plina i zraka teče iz kratera gorionika u cilindrični tunel čiji je prečnik 2-3 puta veći od prečnika kratera gorionika. At oštro širenje stvara se vakuum oko korijena baklje, što uzrokuje obrnuto kretanje nekih užarenih produkata izgaranja. Zbog toga se povećava temperatura mješavine plina i zraka u korijenu plamena i osigurava se stabilna zona paljenja. Isti efekat se postiže kada se na izlazu iz gorionika (secirajući stabilizator) postavi loše aerodinamično tijelo.
vani održivi rad gorionici je odvajanje plamena od plamenika i probijanje plamena u gorionik.
Stabilizacija plamena se vrši pomoću posebnih uređaja i stvaranjem uslova za sprečavanje odvajanja ili proboja:
· Održavanje izlazne količine PTV u sigurnim granicama;
· Održavanje temperature u zoni sagorijevanja nije niža od temperature paljenja tople vode.
Kada čisti plin bez zraka uđe u gorionik, tada je plamen u ovom slučaju najstabilniji, jer. proboja ne može biti, a jaz je malo verovatan, jer. takvi uređaji rade na niskom pritisku gasa.
U gorionicima u kojima se nalazi gotova mešavina gasa i vazduha, tj. gasa i vazduha, moguće je odvajanje i klizanje. Povratak u gorionik može se spriječiti ako:
· Smanjite izlaz PTV-a;
· Na otvoru gorionika ugradite stabilizator s prorezima s veličinom proreza ne većom od 1,2 mm ili mreže s finim mrežama veličine ne većom od 2,5 mm;
· Ako ohladite izlaz gorionika.
Odvajanje plamena od gorionika može se spriječiti ugradnjom pilotskog plamenika koji gori na otvor gorionika, koristeći vatrostalne tunele. razni dizajni, ugradnja disekcionog stabilizatora, ugradnja vatrostalnog tobogana od vatrostalne opeke u kotlovskoj peći. Klizač (vatrostalni) u peći sprečava pucanje plamena i održava temperaturu u ložištu kotla.
Plinski gorionici
Plinski plamenik je uređaj koji osigurava stabilno sagorijevanje plinovitog goriva i regulira proces sagorijevanja.
Glavne funkcije plamenika:
· Dovod plina i zraka na prednji dio sagorijevanja;
· formiranje smjese;
· Stabilizacija prednje strane plamena;
· Osiguravanje potrebnog intenziteta procesa sagorijevanja plina.
Vrste plinskih gorionika
1. Difuzijski plamenici.
2. Ubrizgavanje srednjeg i niskog pritiska.
3. Kinetički - sa prinudno pokoravanje vazduh niskog i srednjeg pritiska.
4. Kombinovani uljni i gasni gorionici niskog i srednjeg pritiska.
Svi gorionici moraju proći državne testove u posebnim centrima za ispitivanje i imati "Sertifikat o usklađenosti sa ruskim standardima"
(Testovi: Shakhty, Rostov region, Sverdlovsk region: "Ural testni centar za gorionike".
Difuzijski gorionik. Difuzija je proces spontanog prodiranja jedne supstance u drugu.
Kod difuzijskih gorionika sav vazduh potreban za sagorevanje gasa je sekundaran. Difuzijski plamenici se praktički nigdje ne koriste. Difuzijski plamenik je cijev s otvorima za izlaz plina, udaljenost između rupa se određuje uzimajući u obzir širenje plamena iz jedne rupe u drugu. U takav gorionik se dovodi čisti plin bez primjesa zraka. Plamenici su male snage, zahtijevaju veliku količinu prostora u peći ili dovod zraka u peć pomoću ventilatora.
U industriji, u starim fabrikama, koristi se difuzioni plamenik sa ložištem, a to je cijev Æ 57mm na kojoj su izbušene rupe u 2 reda.
Prednosti difuzijskih plamenika uključuju jednostavnost dizajna i stabilan plamen.
Gorionik za ubrizgavanje.Usisavanje zraka uslijed razrjeđivanja stvorenog mlazom izlazećeg plina naziva se injektiranje, ili se usisavanje zraka vrši zahvaljujući energiji gasnog mlaza. Injekcioni gorionici dolaze sa nepotpunim (50 ... 60%) ubrizgavanjem vazduha i punim ubrizgavanjem.
U injekcionim gorionicima u sagorevanju učestvuju primarni vazduh (50 ... 60%) i sekundarni vazduh iz zapremine peći. Ovi gorionici se također nazivaju samoregulirajućim (tj. što je više plina, to se više zraka usisava).
Nedostaci ovih gorionika: potrebna im je stabilizacija plamena od odvajanja i probijanja. Gorenje - sa bukom tokom rada.
Prednosti gorionika: jednostavnost dizajna, pouzdanost u radu, mogućnost potpunog sagorevanja gasa, mogućnost rada na niskim i srednjim pritiscima, dovod vazduha zahvaljujući energiji gasnog mlaza, čime se štedi električna energija(ventilator).
Glavni dijelovi injekcionih gorionika su:
· Regulator primarnog zraka (1);
· Mlaznica (2);
· Mikser (3).
Regulator primarnog zraka je rotirajući disk, podloška ili klapna koja regulira dovod primarnog zraka.
Mlaznica služi za pretvaranje potencijalne energije pritiska gasa u kinetičku (brzinu), tj. da se struji gasa da takva brzina koja bi obezbedila potreban protok vazduha.
Plamenik miksera se sastoji od 3 dela:
· Injektori (4);
· Konfuzer (5);
· Difuzor (7).
U injektoru se stvara vakuum i usisava se primarni vazduh.
Najuži dio gorionika je konfuzer, u kojem se izjednačava mješavina plina i zraka.
U difuzoru se odvija konačno miješanje mješavine plina i zraka i povećanje njenog tlaka zbog smanjenja brzine.
Gorionik sa prinudnim dovodom vazduha. Ovo je kinetička ili dvožična lampa. Vazduh za sagorevanje gasa se dovodi u gorionik prinudno preko 100% ventilatora, tj. sav vazduh je primarni. Gorionik je efikasan velike snage, ne zahtijeva veliki prostor za peć. Radi na niskom i srednjem pritisku gasa, treba da stabilizuje plamen od odvajanja i probijanja.
Plamenik ima vrtložnik zraka dizajniran da potpuno miješa plin sa zrakom unutar gorionika.
Plamenik ima keramički tunel koji služi kao stabilizator.
Kombinovani plinski i uljni gorionici.Ovi gorionici, pored gasnog dela, imaju i mlaznicu za raspršivanje tečnog goriva. Istovremeno sagorevanje gasovitih i tečnih goriva dozvoljeno je kratko vreme pri prelasku sa jedne vrste goriva na drugu.
Mlaznica je cijev u cijevi. Tečno gorivo se dovodi kroz centralnu cijev, a atomizirani zrak ili para se dovode kroz prstenasti prostor.
Elektromagnetna armatura.
To su ventili KG-70,40,20,10 i ventili SVMG za koje su dizajnirani automatsko isključivanje i paljenje gorionika.
Rade u sistemu auto-zaključavanja i regulacije, dizajniranom da isključi dovod plina u kotao u slučaju odstupanja bilo kojeg parametra kotla od normalno podešenog.
Solenoidni ventili KPEG-100p, KPEG-50p su takođe dizajnirani da rade u sistemu automatskog blokiranja za isključenje. Omogućeno samo ručno.
Uređaj ventila.
KG ventili rade na gasovodima sa pritiskom ne većim od 0,5 kg/cm2. Ventil se sastoji od tijela, poklopca, između kojeg je stegnuta membrana.
Na vrhu membrane nalazi se metalni disk, a na dnu zaptivna brtva koja djeluje kao ventil. Zaptivka i metalni disk su spojeni vijcima.
U gornjem dijelu poklopca nalazi se poklopac ispod kojeg se nalazi vijak koji ograničava otklon membrane.
KG ventil uključuje servo ventil i zavojnicu elektromagneta. Na servo ventilu su dvije rupe, u gornjem dijelu je bajpas, au donjem dijelu je ispusni, koji se opet otvaraju i zatvaraju kalemom spojenim preko šipke na jezgro zavojnice elektromagneta.
Servo ventil ima kratku krutu oprugu iznad kalema, koja se, kada je napon isključen, čvrsto pritisne na sjedište otvora za odzračivanje kotura.
U nedostatku napona na zavojnici elektromagneta, kalem servo ventila, pod uticajem težine jezgre elektromagneta, sila opruge zatvara otvor za pražnjenje, tj. sjedi na sedlu otvora za pražnjenje.
Kroz otvor za pražnjenje, zatvoren kalemicom, zaustavlja se ispuštanje gasa iz supramembranske šupljine EKG-a u atmosferu. Premosni otvor na servo ventilu ostaje otvoren. Submembranska šupljina ventila komunicira sa supramembranskom šupljinom kroz proreze u telu, kroz otvoreni premosni otvor, po principu komunikacionih sudova. Pritisak gasa u submembrani i u supramembrani postaje jednak. Istovremeno, membrana, pod uticajem težine diska na njoj i sile opruge, blokira prolaz gasa.
Kada se napon dovede na zavojnicu elektromagneta, jezgro se uvlači u zavojnicu, kroz stabljiku podiže kalem sa sjedišta otvora za pražnjenje, otvarajući ga i zatvarajući premosni otvor u gornjem dijelu servo ventila.
Gas iz supramembranske šupljine KG ventila ispušta se u atmosferu kroz otvoreni otvor za ventilaciju kroz impulsna cijev. U tom slučaju pritisak u supramembranskoj šupljini postaje jednak atmosferskom.
Membrana će se pod dejstvom ulaznog pritiska gasa ispod nje savijati prema gore zajedno sa zaptivnim zaptivkom odozdo i obezbediti prolaz gasa do gorionika. A premosni otvor servo ventila zatvoren je kalemicom i priključcima o membrana i supramembranski prostor ventila - br.
KG ventil neispravnosti:
1. Curenje ventila do sjedišta. Propuštanje plina do gorionika u peći.
2. Propuštanje spoja između kalema servo ventila i sjedišta ispusnog otvora. U tom slučaju, ako se ispusna cijev presječe u izlazni plinovod plamenika, prema pasošu za ventil proizvođača, tada će doći i do rasplinjavanja peći.
3. Nepropusno preklapanje bajpas otvora servo ventila kalemom (napon je na zavojnici, ventil je otvoren). Kod takvog curenja, ventil se može zatvoriti zbog činjenice da gas iz o membranska šupljina kroz proreze na tijelu i zatvorena bajpas rupa koja curi će ući u supramembransku šupljinu ventila i ona će se zatvoriti. Za otklanjanje curenja (od navedenog), potrebno je zamijeniti zaptivne površine, a pritom pokazati izuzetnu maštovitost, jer. Ruska preduzeća ne isporučuju rezervne dijelove. Da bi se eliminisalo curenje u servo ventilu, hod kalema se može podesiti pomoću uređaja koji se nalazi u spoju elektromagnetnog jezgra sa šipkom kalema servo ventila.
4. Plin curi kroz zaptivku servo ventila (nacrtano plavom bojom).
5. Curenje plina kroz vijak u poklopcu ventila ispod poklopca.
6. Sklop koji propušta u sredini membrane ventila. Ako je curenje jako, tada će se pritisak iznad membrane i ispod membrane izjednačiti, tada će se ventil zatvoriti i isključiti plin.
7. Ruptura membrane. Sa otvorenim ventilom, kada se primjenjuje napon. Pritisak iznad i ispod dijafragme se izjednačava i ventil se zatvara. Membrane se obično lome oko perimetra, gdje je membrana pričvršćena vijcima.
8. Plastična čaura je savijena na vrhu servo ventila. Narušena je nepropusnost zatvaranja otvora obilaznice.
9. Plin curi kroz mikropore u kućištu, poklopcima.
10. Pregorio kalem elektromagneta.
Elektromagnetni ventil SVMG.
Instalira se na GP sa pritiskom od 0,1 kg/cm do 1 kg/cm u sistemima sigurnosne i regulacione automatizacije.
Postoji napon - ventil je otvoren.
Nema napona - ventil je zatvoren.
Vrijeme zatvaranja ili otvaranja ventila 1 sek. Ventil se sastoji od tijela, poklopca, zavojnice elektromagneta. Jezgro zavojnice elektromagneta kroz klip za istovar, koji djeluje kao šipka, spojeno je na ventil koji se nalazi u tijelu ventila.
Ispod ventila je drška klipa za istovar sa oprugom. U klipu za istovar nalaze se otvori za prolaz gasa iz nadventilskog prostora u podventilski prostor (služi za izjednačavanje pritiska iznad i ispod ventila kada se ventil pusti u rad, kada se EM napon dovede na zavojnicu ).
U donjem dijelu tijela nalazi se uređaj za ručno podizanje ventila u slučaju da je pregorio solenoidni kalem.
Posao.
U nedostatku napona na zavojnici elektromagneta, metalni ventil, ispunjen gumom, sjedi na sjedištu tijela ventila. Odozgo na njega utiče težina jezgra elektromagneta i ulazni pritisak gasa, koji ulazi u supravalvesni prostor kroz otvor na membranskoj pregradi povezanoj sa ventilom, tj. ventil je pritisnut na sjedište.
Kada se napon dovede na zavojnicu elektromagneta, jezgro se uvlači, pri čemu se prvo klip za istovar podiže i otvara se premosni otvor u dršci klipa za istovar. Gas iz nadventilskog prostora teče u podventilski prostor, pritisak iznad i ispod ventila se izjednačava i ventil se otvara u punoj veličini, omogućavajući prolaz gasa do potrošača.
kvarovi:
1. Zavojnica elektromagneta je izgorjela.
2. SVMG ventil u početku curi, prema pasošu. Može doći do curenja plina prema van kroz mikropore kućišta, navojne veze i kroz uređaj za ručno podizanje ventila. Da bi se otkrilo curenje plina na prirubničkom spoju, potrebno je ovaj spoj omotati zavojem i sapuniti ga.
Prilikom sagorevanja gasno-vazduh mešavina u laminarnom toku, samo njegov donji periferni deo, uz ivicu vatrenog kanala gorionika, predstavlja stabilan deo konusnog fronta plamena. To se objašnjava činjenicom da je na ovom mjestu front plamena raspoređen horizontalno zbog usporavanja stijenke kanala. stabilizacija konusnog fronta sagorevanja je zbog prisustva stalnog izvora paljenja u obliku prstenastog pojasa, bez kojeg bi ostatak fronta bio odnesen strujom gasno-vazduh mešavine. Sa povećanjem pojačanja gorionika, odnosno kada se laminarni način kretanja promijeni u turbulentni, širina pojasa za paljenje počinje opadati sve dok ne postane zanemariva. U tom slučaju, stabilnost fronta sagorijevanja je narušena, a plamen se počinje odvajati od ruba plamenika. Suprotno tome, ako je pojačanje gorionika pretjerano smanjeno, brzina širenja plamena u prstenastom području blizu zida može premašiti brzinu protoka i plamen počinje da se uvlači u komoru za pomicanje plamenika. Prvi slučaj se naziva odvajanje plamena, a drugi - proboj, ili povratni udarac plamen.
U praksi, kada se plamen odvoji, uočavaju se sljedeće pojave:
Razbijanje plamena iz plamenika, zbog čega se gasi;
Odvajanje od ivice vatrenog kanala, kada plamen dostigne novu, dovoljno stabilnu poziciju u struji iznad gorionika;
Neuspjeh podignutog plamena, što dovodi do njegovog gašenja;
Povratno bacanje podignute baklje na ivicu vatrenog kanala gorionika;
Stvaranje suspendovanog plamena kada se mlaz kreće na određenoj udaljenosti od gorionika.
Granice stabilnog rada gorionika ograničene su brzinom odvajanja i brzinom bljeskanja plamena. Da bi se proširio opseg stabilnosti sagorevanja bilo koje zapaljive mešavine gasa i vazduha, pretpostavlja se da je brzina strujanja nekoliko puta veća od brzine odvajanja. Sprečavanje odvajanja plamena u ovim slučajevima postiže se raznim vještačkim stabilizatorima. Stabilizator je vrh gorionika za ubrizgavanje, u kojem dio zapaljive smjese (5-10%) prolazi kroz bočne rupe 1 u kanal 2, gdje nastaje mirni prstenasti plamen koji okružuje glavni tok.
Rice. 6.1 Šeme stabilizatora plamena u odnosu na razdvajanje plamena: a - prstenasti stabilizator; b - stabilizator u obliku cilindričnog tunela; c - stabilizator u obliku ososimetričnog tijela; g - stabilizator u obliku šamotne skice; 1 - bočne rupe; 2 - kanal.
Stabilizirajući učinak ovog uređaja zasniva se na recirkulaciji dijela vrućih produkata sagorijevanja do korijena mlaza, što nastaje zbog razrjeđivanja stvorenog mlazom. Stabilizirajuće tunelske konstrukcije i njihova optimalne dimenzije mogu se razlikovati ovisno o vrsti plamenika i načinu na koji su ugrađeni u peći. U slučajevima kada je ugradnja prstenastih i tunelskih stabilizatora sagorijevanja nepraktična ili nezgodna, koriste se stabilizatori u obliku slova U, smješteni u središnjem dijelu toka mješavine plina i zraka. Šipke postavljene preko toka mješavine također se koriste kao najjednostavniji stabilizatori koji stvaraju obrnute struje produkata izgaranja. U nekim slučajevima se koriste šamotne skice (slajdovi) za stabilizaciju izgaranja, postavljene u neposrednoj blizini kratera gorionika.
Prilagođena pretraga
Šta je „proboj“ plamena u gorionik i njegovo odvajanje od gorionika i kako se oni sprečavaju?
Smjesa plina i zraka koja napušta gorionik u radnu peć brzo se zagrijava do temperature paljenja i zapali. Zona ili sloj izlivne smjese u kojoj počinje sagorijevanje ima oblik izduženog luka ili konusa i naziva se frontom paljenja ili sagorijevanja.
Prijenos topline potreban za paljenje smjese ide od peći normalno do fronta paljenja. Sama smjesa izlazi iz gorionika određenom brzinom u peć prema frontu širenja plamena. Brzina širenja plamena zavisi od sastava gasna mešavina, sadržaj zraka u njemu, temperatura, priroda protoka smjese iz gorionika.
Sa povećanjem sadržaja primarnog zraka u smjesi, brzina širenja plamena se povećava i pri sadržaju zraka od oko 90% postaje najveća. Takođe se snažno povećava sa povećanjem temperature i sa vrtložnim (turbulentnim) izlazom smeše.
Brzina same mješavine plina i zraka ovisi o količini smjese i dimenzijama gorionika. Za date dimenzije, ona je veća, što se više gasa dovodi u gorionik i što je veći sadržaj dovedenog ili ubrizganog vazduha u mešavini gasa i vazduha.
Brzina smjese mora biti veća od brzine normalnog širenja fronta plamena. U tom slučaju će se uspostaviti ravnoteža između normalne komponente brzine smjese i normalne brzine širenja plamena.
Disbalans može uzrokovati da se izgaranje uvuče u gorionik - "klizanje" plamena u njega ili odvajanje plamena od gorionika i gašenje. Bljesak plamena u gorioniku ispunjen mješavinom plina i zraka (gorionik za ubrizgavanje) može uzrokovati pucanje, a kada nepovoljni uslovi sagorijevanje u njemu i pregrijavanje gorionika, ili čak eksplozija i uništenje.
U difuzionim gorionicima nema bljeska plamena, jer je unutar njih samo plin bez zraka.
Najopasniji u pogledu povratnih informacija su periodi paljenja i gašenja gorionika, kao i značajne promjene u njegovom opterećenju. Kako bi se izbjeglo bljesak plamena u gorionik, paljenje gorionika se vrši sa zatvorenim dovodom zraka; kada se poveća opterećenje radnog gorionika, prvo se dodaje dovod plina, a zatim se povećava promaja i dovod zraka; kada se opterećenje smanji, naprotiv, prvo se smanjuje dovod zraka, a tek nakon toga potisak i dovod plina.
Odvajanje plamena od gorionika je opasno i zbog mogućeg gasiranja peći i dimnih kanala kotla kada se gorionik ugasi.
Odvajanje plamena od gorionika je najvjerovatnije kada gorionici nisu pravilno zapaljeni, a tokom rada - uz naglo povećanje tlaka plina ili naglo povećanje dovoda zraka. Kako bi se izbjeglo odvajanje plamena, plinski gorionici ne bi trebali biti preopterećeni, odnosno povećavati više nego što je naznačeno u uputstva za proizvodnju pritisak dovedenog gasa i vazduha.
Tokom rada gorionika potrebno je održavati normalan položaj plamena u zapremini peći iu odnosu na gorionik, te boju plamena u skladu sa uputstvima.
Stabilizacija gasnog plamena
Sagorijevanje plina se vrši u plinskim gorionicima. Sa stabilnim sagorevanjem u zoni sagorevanja uspostavlja se dinamička ravnoteža između želje plamena da se kreće ka kretanju mešavine gasa i vazduha i želje protoka da napreduje plamen iz ušća gorionika u peć.
Granice stabilnosti gorionika su odvajanje i probijanje plamena u gorionik. Pri velikoj brzini kretanja mješavine plina i zraka, front plamena se pomiče u smjeru kretanja, potpuno odvajanje plamena od plamenika i njegovo naknadno gašenje. Ova pojava se naziva odvajanje plamena. Sa smanjenjem brzine dovoda i izlaza mješavine plina i zraka, stabilno izgaranje se narušava i plamen počinje da se uvlači u gorionik. Kada dođe do sagorevanja mešavine gasa i vazduha unutar gorionika, dolazi do pregrevanja.
Dakle, da bi se održalo stabilno sagorevanje, potrebno je obezbediti određeni odnos između brzine širenja plamena i brzine ulaska mešavine gasa i vazduha do mesta njenog sagorevanja. Na stabilnost plamena utiče i odnos zapremina gasa i vazduha u mešavini gasa i vazduha, a što je više gasa, to je plamen stabilniji.
Kada se plamen probije, dolazi do sagorijevanja plina unutar gorionika. To dovodi do nepotpunog sagorijevanja plina i stvaranja ugljičnog monoksida ili čak do gašenja plamena. Zapaljeni plin unutar gorionika uzrokuje da se zagrije i može pokvariti. Kada se plamen prekine, mješavina plina i zraka ulazi u okolni prostor, što može dovesti do eksplozije mješavine plina i zraka. Stoga je osiguranje stabilnog sagorijevanja plina najvažniji uvjet za njegovu sigurnu upotrebu.
Stabilizacija plamena mješavine plina i zraka može se osigurati pomoću posebnih uređaja. Neophodni uslovi za to su: održavanje brzine izlaza mešavine gasa i vazduha u sigurnim granicama; održavanje temperature u zoni sagorijevanja ne nižom od temperature paljenja mješavine plina i zraka.
Kada gorionik ne prima mešavinu gasa i vazduha, već čisti gas, plamen je najstabilniji. Ovo se objašnjava činjenicom da se plamen ne širi u čistom gasu i da nema preskoka plamena. Međutim, s naglim povećanjem izlazne brzine plina može doći do odvajanja plamena, ali i to je manje vjerovatno nego kada se dovodi mješavina plina i zraka. Kada se čisti gas dovodi u gorionik, njegov protok se može regulisati u prilično širokom opsegu.
Međutim, ako se u gorionik dovede mješavina plina i zraka, koja sadrži 50-60% zraka teoretski potrebnog za potpuno sagorijevanje plina, tada će izgaranje takve mješavine biti manje stabilno. Najmanje stabilno je sagorevanje unapred pripremljenih mešavina gasa i vazduha za potpuno sagorevanje gasa. Dakle, što je manje zraka sadržano u mješavini plina i zraka, to je stabilniji proces njenog sagorijevanja.
Stabilizacija plamena tokom sagorevanja potpuno pripremljene mešavine gasa i vazduha postiže se pomoću posebnih uređaja. Na primjer, povratak plamena je spriječen sužavanjem izlaznog otvora za mješavinu plina i zraka. Istovremeno povećanje brzine izlaska smjese ne dopušta proboj. Plamen se ne širi kroz uske proreze ravne stabilizacijske rešetke, jer se mješavina plina i zraka u njima brzo hladi. Ako je izlaz napravljen u obliku fine rešetke, to također sprječava da plamen upali u gorionik. Povratak plamena može se smanjiti hlađenjem nosnog otvora gorionika. Brzina širenja plamena na ovom mjestu se smanjuje, a temperatura smjese postaje ispod temperature paljenja.
Odvajanje plamena od gorionika sprečava se ugradnjom raznih uređaja. Na primjer, mali pripravni gorionik sa stabilnom bakljom postavlja se na otvor gorionika da stalno pali mješavinu plina i zraka koja izlazi iz gorionika ili se na ložištu peći napravi brdo od slomljenih vatrostalnih opeka.
Najrasprostranjenija je stabilizacija izgaranja uz pomoć vatrostalnih tunela. Smjesa plina i zraka teče iz kratera gorionika u cilindrični tunel čiji je prečnik 2-3 puta veći od prečnika kratera gorionika. Naglim širenjem tunela oko korijena baklje stvara se razrjeđivanje, što uzrokuje obrnuto kretanje nekih od užarenih produkata izgaranja. Zbog toga se povećava temperatura mješavine plina i zraka u korijenu plamena i osigurava se stabilna zona paljenja. Isti efekat se postiže kada se na izlazu iz gorionika (secirajući stabilizator) postavi loše aerodinamično tijelo.