Изменение вязкости мазута, нефти, котельного, печного топлива -
- способ экономии мазута или котельного топлива

Гомогенизатор мазута (котельного топлива) TRGA -
- инструмент экономии мазута или котельного топлива.

1.1. Аналіз впливу фізико-хімічних параметрів на ефективність спалювання палива в теплоагрегатах

Процес підготовки палива для згоряння в металургійних теплоагрегатах має важливе значення.
Для важких палив типу мазуту, загальний час протікання процесу горіння визначається процесом випаровування горючої суміші. В цьому випадку інтентивність і повнота згоряння паливного факелу безпосередньо залежить від розмірів крапель, а виникнення втрати від недоспалювання - зумовлене різницею часу згоряння частинок палива і часу їх перебування в зоні камери згоряння.

Занадто тонке розпилювання може призвести до погіршення процесу сумішоутворення, оскільки при цьому частинки палива швидко втрачають свою швидкість, підхоплюються потоком і виносяться за межі зони горіння газів. Паливо розпилюється біля форсунки створюючи перезбагачену суміш, в якій дифузійні процеси не забезпечують необхідного складу в заданий проміжок часу. У зв’язку з цим, для кожної конструкції камери спалювання та типу форсунки існує свій найвигідніший спектр розмірів крапель палива.

(( отлично сказано для тех кто устраивает "крысиные бега" по минимизации размеров ВМЭ))

Встановлено, що помітний вплив на процес розпилювання і середню величину крапель має густина палива, оскільки вона впливає на сили інерції від яких залежить далекобійність факела. Густина мазуту змінюється, залежно від температури, в невеликих межах.

Коефіцієнт поверхневого натягу суттєвіше впливає на розпилювання палива, так як від нього залежить профіль поверхні струменя, опір аеродинамічним силам і турбулентним пульсаціям. Критеріальні залежності, що отримані при обробці дослідних даних, вказують на значно меньший вплив коефіцієнта поверхневого натягу на розміри крапель, ніж це витікає з аналітичних залежностей. В мазутів різних марок різниця величин коефіцієнта поверхневого натягу не перевищує 7-8%. При нагріванні палива спостерігається незначна зміна величини цього коефіцієнта.

Найбільш суттєво різні сорти палив відрізняються по кінематичній в’язкості. При розпилюванні у форсунці, відділення частинок палива від струменя відбувається у виді кілець і ниток. На межі двох фаз потік різко гальмується і розподіл швидкостей у граничному шарі буде відмінним від основного потоку. Зміна градієнта швидкостей і передача енергії від шару до шару залежить від в’язкості палива. Чим більша в’язкість, тим менші хвилі та збурення на поверхні струменя і тим гірші умови енергообміну між паливом та потоком повітря у камері згоряння. Одночасно збільшується величина граничного шару і зменшується число шарів у струмені. Відповідно зменшиться діапазон зміни величини крапель і розпилювання стане більш рівномірним. Сили в’язкості не тільки здійснюють вплив на процес подріблення крапель, але й визначають профіль швидкостей і втрати енергії струменя.

Експериментальні дослідження впливу в’язкості на середні значення розмірів крапель дозволяють зробити висновок щодо визначального її впливу на розміри крапель палива і рівномірність розпилу струменя.

При цьому слід враховувати, що для кожного типу форсунок існує своє оптимальне значення кінематичної в’язкості, яке забезпечує найбільш ефективне розпилювання струменя мазута і повне його згоряння у камері.

У відомих системах автоматичного керування процесом спалювання контроль в’язкості здійснюється за температурою мазуту, що підводиться до форсунок теплотехнічних агрегатів. В той же час металургійні комбінати отримують мазути різних марок, що відрізняються в’язкістно-температурними характеристиками.

(( т.е. гомогенизация топлива позволяет производить макс. точную настройку котлов и печей по критерию макс. эффертивности сгорания))

Стабілізацією температури мазуту неможливо підтримувати його в’язкість перед розпилюванням в заданих межах, а це суттєво погіршує техніко-економічні показники спалювання палива. Крім того, цей метод призводить до значних перевитрат пару, який використовується для підігріву мазуту. Залежність витрати пару від температури мазуту нелінійна та із збільшенням температури останнього, витрата пару різко зростає. Пояснюється це наявністю логарифмічної залежності між в’язкістю і температурою мазуту, а також зниженням ефективності мазутопідігрівача при збільшенні температури підігріву, за рахунок забруднення теплообмінника компонентами важких нафтових фракцій.

Таким чином, застосування принципу прямого контролю та регулювання в’язкості мазуту в системах паливоприготування дозволяє стабілізувати і оптимізувати процес горіння та знизити втрати тепла на підігрів мазуту, в результаті чого, підвищити техніко-економічні показники металургійних теплоагрегатів.


1.2. Автоматичний аналізатор кінематичної в’язкості для систем керування процесом підготовки мазуту до спалювання в доменній печі

Основним стримуючим чинником ефективного використання рідкого палива, що вдувається у домну, є неповне його згоряння.

Проведені різними авторами дослідження показали, що питома витрата рідкого палива, яке спалюється у домні, залежить від його властивостей, ступені підготовки до спалювання, конструкції форсунок та технології вдування. Підготовка мазуту до спалювання складається з видалення надлишкової вологи (або приготування водно-мазутної емульсії) й механічних домішок та підігріву палива до заданої в’язкості, що забезпечує якісне розпилювання.

Відомо, що середня довжина окислювальної зони в доменній печі знаходиться на віддалі до 1,5м від зрізу фурми. Тому важливо створити такі умови горіння палива, при яких кінетика змішування крапель палива з молекулами окислювача була б оптимальною. У відповідності до теоретичних і експериментальних досліджень, краплі мазуту, що утворюються в результаті розпадання плівки струменя палива, яке вдувається за допомогою щілиновидних форсунок у домну, можна розбити на дрібніші краплини за рахунок аеродинамічних сил повітряного вдування.

Час, який характеризує процес руйнування краплі, зростає зі збільшенням в’язкості. При прийнятій у практиці доменного виробництва швидкості вдування повітря 150...250 м/с, час горіння мазуту у просторово-обмеженій окислювальній зоні фурменного вогнища не перевищує 5 мс. У зв’язку з цим, висуваються підвищені вимоги до підтримування такої в’язкості, при якій відбувається повне розбиття крапель палива на мікрокраплини. Проведені дослідження по встановленню необхідної в’язкості мазуту, показують, що довжина газомазутного факелу, за умови повного закінчення процесу горіння, визначається по емпіричній залежності

......

Оскільки в діапазоні температур (100...300)С, кінематична в’язкість і густина мазуту мазуту змінюється на незначну величину, то при постійній швидкості вдування, з метою забезпечення повного згоряння палива перед подачею у фурму доменної печі, необхідно зменшувати в’язкість мазуту, наприклад, шляхом його підігріву.

((или гомогенизации смотрим тут ))