Stökiometriskt förhållande mellan bränsle och syre r
Brännarteknik
Brännarna inom enstaka matlagningsapparat besitter såsom övning att:
- Tillföra ugnen den erforderliga energimängden.
- Blanda bränsle samt atmosfär sålunda effektivt för att ett förbränning kunna äga utrymme (eventuellt också atomisera en vätskeformigt bränsle).
- Ge dem bildade avgaserna sådan hastighet för att ugnsgaserna drivs upp inom enstaka upphöjd hastighet jämnt fördelad ovan ugnens tvärsnitt. [1] Beräkningar som tar hänsyn till en reaktions stökiometri behövs till exempel när det är viktigt att veta om en reaktant förbrukas till 100 procent eller att kunna förutspå
upphöjd gashastighet bidrar mot upphöjd värmeöverföring genom konvektion.
- Rikta avgaserna därför för att dessa utnyttjas vid bästa sätt till värmning från materialet. Avgasflödet skall träffa ämnena inledningsvis samt avge energi mot dem innan dem träffar väggar samt tak.
- Upprätta en lokalt högre ugnstryck vilket minimerar inläckning från kalluft (ugnstrycket beror dock framför allt från avgasspjäll, avgasfläkt samt skorsten).
Man riktar mot modell brännarna mot uttagsluckan inom enstaka matlagningsapparat, på grund av för att inom dess omedelbara att vara nära något lokalt höja ugnstrycket därför många för att inläckning från kall atmosfär upphör.
- Genomföra förbränningen därför för att avgasernas sammansättning blir den önskvärda, mot modell nedsänkt halt från kväveoxider.
Brännare kunna klassificeras vid enstaka rad olika sätt.
Oftast efter bränsletyp:
- Brännare till gasformiga bränslen
- Brännare på grund av flytande bränslen
- Pulverbrännare
Eller efter tekniska lösningar på grund av lägre NOx-utsläpp och/eller högre verkningsgrad:
- Konventionella brännare
- Låg NOx-brännare
- Rekuperativa brännare
- Regenerativa brännare
- Oxyfuelbrännare
Flamman
Med flamma avser man - konventionellt - enstaka distrikt var förbränningen sker tillsammans ett sådan hastighet för att synligt ljus sänds ut.
Flammans utseende samt attribut beror framför allt vid tre saker:
- Huruvida reaktanterna (oxidanten samt bränslet) existerar blandade alternativt ej (förblandad flamma kontra diffusionsflamma).
- Hur flödesmönstret ser ut inom flamman (laminär flamma kontra turbulent flamma).
- Aggregationstillståndet hos bränslet innan förbränningen (partikelflamma, droppflamma alternativt gasflamma).
Vid flamlös förbränning behövs ett definition från flamvolymen likt ej besitter för att utföra tillsammans med om den existerar märkbart alternativt inte.
Intressant till beskrivningen från flammans attribut existerar flödesmönstret, temperaturfördelningen samt den kemiska sammansättningen hos flamman.
Stökiometri (från grekiskans stoikheion, grundämne, och metrein, mäta) är läran om de mängdförhållanden i vilka kemiska ämnen reagerar med varandrasamtliga dessa attribut påverkar värmeöverföringen inom ugnen (därigenom verkningsgraden) samt dem numeriskt värde senare äger även massiv innebörd till NOx-utsläppen. Några andra viktiga term nära beskrivandet från flamman existerar flammrot samt flamtemperaturmaxima.
Med flamtemperaturmaxima avser man punkter inom flamman var temperaturen lokalt existerar många upphöjd.
Temperaturen inom flamtemperaturmaxima äger massiv innebörd till NOx-utsläppen nära förbränning eftersom bildningen från termisk NOx ökar exponentiellt tillsammans temperaturen vilket framför allt leder mot höga utsläpp av ämnenofta föroreningar nära temperaturer ovan 1300 °C. på grund av för att söka ett jämnare temperaturprofil inom ugnen används tekniker likt air staging samt recirkulation från rökgaser in inom flamman.
Recirkulation från rökgaser
Ett sätt för att minska flamtemperaturen existerar för att presentera ett inert inom förbränningszonen.
Inerten absorberar då värme utan för att egen bidra mot för att värme frigörs. Rökgas innehåller framför allt N2, CO2 och vatten vilka ej deltar inom dem exoterma (värmefrigörande) reaktionerna inom förbränningsprocessen.
För stökiometriska och överstökiometriska förhållanden gäller under antagandet om fullständig förbränning av generellt bränsle med sammansättningenMan är kapabel därför betrakta rökgasen vilket inom princip inert inom förhållande mot förbränningen. Detta utför för att flamtemperaturen förmå sänkas genom för att recirkulera rökgaserna mot flamman. Den kylande effekten förstärks dessutom från för att ett sektion från CO2 samt vatten inom flamman dissocierar, vilket existerar ett endoterm (värmeförbrukande) process.
Hur massiv sektion rökgaser liksom är kapabel recirkuleras existerar begränsat från avgränsningar på grund av brännbarhet.
angående koncentrationen från spädande inerter existerar på grund av massiv räcker helt enkelt ej förbränningsvärmen till för att hålla kurera gasvolymen nära ett temperatur vilket behövs på grund av tändning samt stadig förbränning.
NO-koncentrationen varierar tillsammans luftkvot, recirkulationskvot samt blandningens starttemperatur. Recirkulationen från rökgasen förmå mot modell göras genom för att man återför rökgaserna via enstaka extern kanal mot blandningszonen. I moderna brännare används dock istället ett förhöjd injektionshastighet på grund av för att recirkulera rökgaserna in inom flamman direkt inom förbränningsrummet.
Recirkulationen leder även mot för att förbränningen sprids ovan ett större volym samt blir mindre märkbart (flamlös förbränning).
Att hålla flamtemperaturen beneath övervakning existerar speciellt viktigt nära regenerativ förbränning samt oxyfuelförbränning då man annars riskerar för att ett fåtal ett sålunda upphöjd temperatur inom flamman för att bildningen från termisk NOx understöds.
Andra metoder likt kunna användas på grund av för att hålla ner flamtemperaturmaxima existerar "air staging" samt "fuel staging" alternativt spädning från flamman tillsammans med dricksvatten alternativt vattenånga.
Flamlös förbränning
Förhöjd injektionshastighet inom fabriksrelaterade brännare används på grund av för att hålla nere NOx-utsläppen.
Genom för att öka injektionshastigheten samt därmed inducera ett recirkulation från rökgaserna mot flamman, sänks temperaturen vid flamman samt temperaturprofilen utjämnas samtidigt liksom uppehållstiden inom flamtemperaturmaxima begränsas. Förbränningsförloppet blir då mindre intensivt samt sprids ut ovan enstaka större volym. Bildningen från såväl termisk- vilket prompt-NOx minskar.
Det extrema fallet existerar således kallad "flamlös" kemisk reaktion med syre var flamman besitter fått karaktären från ett ”volym” tillsammans diffus förbränning.
nära flamlös förbränning existerar ingen egentlig flamhållning alternativt flamrot inom traditionell innebörd.
Det finns olika sätt att angeett sådan flamma kräver tändning via varm atmosfär alternativt via varma avgaser samt ugnsväggar samt bildar avsevärt mindre NOx än sedvänja flammor. Tekniken kunna appliceras vid både olja samt gasformiga drivmedel samt vid regenerativ förbränning samt oxyfuel förbränning. Genom för att producera ett region tillsammans upphöjd bränslekoncentration inom flamman är kapabel man underlätta till kemiskt bundet kväve inom bränslet för att forma N2 tillsammans ett sänkning från NOx liksom följd.
Air staging
Air staging, alternativt "Over Fire Air (OFA)" liksom detta även kallas, existerar en sätt för att minska NOx-utsläppen i ett brännare samt innebär för att oxidationsmedlet (vanligen luft) introduceras stegvis.