В последние годы отмечается устойчивый рост интереса к использованию в промышленной и коммунальной энергетике различных видов отходов масел и биологического топлива: животного жира, растительного, прежде всего рапсового, масла, биологического дизельного топлива, глицерина и т.п. [1, с. 236]. Сжигание топлив такого рода сопряжено с рядом специфичных факторов. Процессу горения предшествует непосредственный контакт молекул топлива и окислителя. Для воспламенения горючей смеси и поддержания устойчивого горения жидкое топливо перед сжиганием должно пройти ряд последовательных подготовительных процессов, в результате которых топливо будет доведено до "молекулярного" диспергирования (в настоящее время широко применяется термин «атомизация»).
Рисунок 1. Диаметры частиц различных видов высоковязкого топлива в зависимости от тепловой мощности факела
Существует три основных способа атомизации жидкого топлива: механический, паромеханический и ротационный. В результате проведенных исследований были определены основные факторы, влияющие на процессы горения. В качестве характерного параметра выбран максимальный диаметр частиц (Рис. 1) полностью сгорающих в организованном факеле в соответствии с тепловой мощностью для различных видов высоковязкого жидкого топлива.
Определены энергетические затраты для атомизации топлив до требуемого уровня дисперсности в зависимости от применяемого метода. В результате получен ряд сравнительных графиков для высоковязких топлив. На Рис. 2, например,- для растительного масла.
В настоящее время проводится ряд исследований, которые позволят создать компьютерную симуляцию процессов диспергирования жидкого топлива в зависимости не только от способа атомизации, но и от характерных параметров, определяющих для каждого способа отдельно, включая скорость вращения ротационного диска, давления подачи топлива, энергии тангенциального подвода топлива в смесительное устройство горелки [2, с. 539].
Рисунок 2. Энергетические затраты на распыление высоковязкого топлива (растительного масла) различными способами в зависимости от тепловой мощности горелки
Данный метод позволяет определить энергетически наиболее выгодный способ атомизации высоковязкого жидкого топлива в зависимости от его вида и заданной тепловой мощности, что облегчит выполнение технико-экономических обоснований выбора того или иного вида распыления и, как следствие, в некоторой степени увеличить объем потребления высоковязких жидких топлив.
Список литературы
- Комбинированное сжигание потоков различных промышленных отходов в топках котлов. Часть 1 / Ю. П. Ярмольчик [и др.] // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. – 2020. – № 3. – С. 236-252
- Комбинированное сжигание потоков различных промышленных отходов в топках котлов. Часть 2 / Ю. П. Ярмольчик [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2020. Т. 63, № 6. С. 526–540
