Spalanie gazów
Teoria, praktyka, ekologia
W książce omówiono podstawowe zagadnienia związane ze spalaniem paliw gazowych
oraz ich wykorzystaniem w energetyce i przemyśle
, w tym:
- właściwości gazów palnych;
- chemiczne podstawy reakcji spalania, ich efekt cieplny i bilans materialny;
- przebieg i charakterystykę procesu spalania;
- efektywność i bezpieczeństwo spalania gazu w urządzeniach bytowych i przemysłowych;
- konstrukcję, zasady działania i doboru palników gazowych;
- obliczanie sprawności zużycia paliwa;
- ograniczenie emisji szkodliwych składników spalin do atmosfery.
Publikacja, dzięki zachowaniu optymalnych proporcji między wykładem teorii a opisem
aspektów praktycznych i ekologicznych, może służyć jako podręcznik akademicki do
przedmiotów: sieci gazowe, instalacje gazowe oraz wybrane działy gazownictwa; ponadto
jest cennym źródłem wiedzy dla inżynierów zajmujących się projektowaniem, budową i
eksploatacją sieci oraz instalacji gazowych, rozdziałem lub przesyłaniem gazu, a także
dla specjalistów odpowiedzialnych za planowanie rozwoju systemów gazowniczych.
PRZEDMOWA . 9
1. WŁAŚCIWOŚCI PALIW GAZOWYCH 11
1.1. Podstawowe pojęcia i definicje . 11
1.2. Skład paliw gazowych . 13
1.2.1. Charakterystyka składników paliw gazowych . 13
1.2.2. Właściwości trujące paliw gazowych 15
1.3. Klasyfikacja paliw gazowych . 17
1.4. Gaz ziemny 18
1.4.1. Obróbka gazu ziemnego . 19
1.5. Gazy skroplone 19
1.6. Inne rodzaje gazów palnych 23
1.6.1. Gazy sztuczne 24
1.6.2. Biogaz . 25
2. REAKCJE SPALANIA . 28
2.1. Równania stechiometryczne . 28
2.2. Kinetyka reakcji spalania 29
2.3. Mechanizm łańcuchowy procesu spalania 30
2.4. Efekt cieplny reakcji spalania 32
3. BILANS MATERIALNY REAKCJI SPALANIA . 35
3.1. Teoretyczne zapotrzebowanie powietrza 35
3.2. Współczynnik nadmiaru powietrza 37
3.3. Objętość gazów spalinowych 38
4. CHARAKTERYSTYKI PROCESU SPALANIA 40
4.1. Temperatura spalania gazów 40
4.1.1. Maksymalna temperatura spalania 40
4.1.2. Temperatura kalorymetryczna . 41
4.1.3. Temperatura teoretyczna . 45
4.1.4. Rzeczywista temperatura spalania 46
4.2. Temperatura zapłonu i samozapłonu . 49
4.3. Przedziały zapalności 51
4.3.1. Obliczenia przedziałów zapalności paliw gazowych 53
5. PRZEBIEG PROCESU SPALANIA . 57
5.1. Spalanie w ośrodku nieruchomym 57
5.1.1. Podstawowe pojęcia 57
5.1.2. Normalna prędkość spalania 59
5.1.3. Spalanie detonacyjne . 61
5.2. Spalanie w strumieniu laminarnym . 63
5.3. Spalanie w strumieniu turbulentnym 65
6. STABILNOŚĆ SPALANIA 70
6.1. Podstawowe pojęcia . 70
6.2. Zjawisko zerwania płomienia . 71
6.3. Zjawisko przeskakiwania płomienia 74
6.3.1. Wyniki badań doświadczalnych . 76
6.4. Zasady stabilizacji płomienia 78
7. URZĄDZENIA DO SPALANIA GAZÓW 81
7.1. Zasady sprawnego i bezpiecznego spalania gazów . 81
7.2. Konstrukcje palników 85
7.2.1. Podstawowe wymagania stawiane palnikom gazowym oraz ich charakterystyki techniczne
. 85
7.2.2. Klasyfikacja palników gazowych . 87
7.2.3. Palniki kuchenek gazowych . 87
7.2.4. Palniki urządzeń przemysłowych i grzewczych . 88
8. OCHRONA ATMOSFERY PRZY SPALANIU PALIWA . 95
8.1. Produkty niezupełnego spalania . 95
8.1.1. Substancje kancerogenne 98
8.2. Tlenki azotu 98
8.2.1. „Termiczne” tlenki azotu 99
8.2.2. „Paliwowe” tlenki azotu . 99
8.2.3. „Frontalne” tlenki azotu 100
8.3. Zwalczanie emisji szkodliwych substancji 100
8.3.1. Palniki kuchenek gazowych 100
8.3.2. Palniki kotłów i pieców przemysłowych . 103
9. OBLICZENIA SPRAWNOŚCI SPALANIA PALIWA . 111
9.1. Maksymalna zawartość gazów trójatomowych 111
9.1.1. Produkty zupełnego spalania 111
9.1.2. Produkty niezupełnego spalania . 113
9.2. Współczynnik nadmiaru powietrza . 115
9.2.1. Produkty zupełnego spalania 115
9.2.2. Produkty niezupełnego spalania 116
9.3. Współczynnik rozcieńczania produktów spalania 117
9.3.1. Współzależność między współczynnikiem nadmiaru powietrza a współczynnikiem
zmiany objętości produktów spalania 118
9.3.2. Wilgotne produkty spalania 119
9.4. Sprawność zużycia paliwa 122
9.4.1. Metody sporządzenia bilansu cieplnego 122
9.4.2. Odwrócony bilans agregatu cieplnego przy spalaniu paliwa 123
9.4.3. Straty ciepła spalinowe 123
9.4.4. Chemiczne wylotowe straty ciepła . 126
9.4.5. Straty ciepła do otoczenia . 127
9.4.6. Współczynnik sprawności spalania 128
10. LITERATURA . 130
10.1. Akty prawne 130
10.2. Normy Polskie/Europejskie . 132
10.3. Normy zakładowe (ZN-G) Polskiego Górnictwa Naftowego i Gazownictwa SA . 134
10.4. Dyrektywy i Rozporządzenia Unii Europejskiej 135
10.5. Standardy ISO . 136
10.6. Standardy DIN 136
10.7. Literatura źródłowa . 137
11. ZAŁĄCZNIKI . 139
11.1. Sprawność spalania paliwa 139
11.2. Przeliczenie najczęściej stosowanych w gazownictwie jednostek miar . 144
11.3. Odniesienie jednostek układu SI do jednostek na podstawie kalorii 145
11.4. Wartości liczbowe najważniejszych stałych stosowanych w gazownictwie 146
11.5. Stosunki między jednostkami miar w różnych układach 146
INDEKS 157
160 stron, Format: 16.5x24.0cm, oprawa miękka
