Proces sagorijevanja potrebne količine vazduha

Nastavnik: Samet Murić

Redni br.časa: 160

Nastavna jedinica:   Proces sagorijevanja potrebne količine vazduha

Tip časa: Obrada

Oblik rada: Frontalni

 Proces  sagorijevanja

Sagorijevanje je hemijski proces pri kojem se sagorljivi sastojci goriva, tj. ugljenik (C), vodonik (H) i sumpor (S) u gasovitom stanju spajaju s kiseonikom (O) iz vazduha, pri čemu nastaje toplota. Da bi došlo do gorenja potrebno je dakle da dođe do isparavanja pomenutih gasova. U maloj mjeri isparavaju ovi gasovi i pri običnoj temperaturi i zbog toga gorivo gubi od svoje vrijednosti dugim ležanjem. Kad se gorivo izloži toploti dolazi do ubrzanog isparavanja gasova i kad temperatura dostigne odredenu visinu gasovi se zapale. Ova temperatura naziva se temperaturom (ili tačkom) paljenja. Na tačku paljenja utiče gustina strukture (što je gorivo starije struktura mu je gušća i teže se pali), relativna površina (što su komadi manji površina im je u odnosu na zapremninu veća i akše se pale), i sadržina isparljivih sastojaka (što je gorivo mlade tim ima više isparljivih sastojaka i lakše se pali).

Ovo važi za suva goriva, a ako su vlažna moraju se prethodno sušiti, inače se teško pale. Da bi došlo do sagorevanja neophodno je da se gorivu dodaje kiseonik. Ovaj kiseonik se spaja sa gasovima koji ispare iz goriva i na taj način dolazi do oksidacije i, uz razvijanje plamena, do sagorijevanja. Ugljenik spojen sa dovoljnom količinom kiseonika sagorijeva u ugljen-dioksid (CO2). Ako je količina kiseonika nedovoljna uglje-nik ne sagori potpuno nego se stvara ugljen-mo-noksid (CO) koji je vrlo otrovan. Pri nepotpunom sagorijevanju bitno se smanjuje toplotna moć go-riva. Tom prilikom čestice uglja zajedno sa nesa-gorelim gasovima odlaze u dimnjak kao gust dim i čad. Vodonik sagorijeva u vodu (H2O) i kao vodena para izlazi kroz dimnjak, a sumpor u sum-por-dioksid (SOa) koji draži organe za disanje i najeda metale i druge materijale ako dođu s njim u dodir.

Tabela 1.  Vrste goriva

 

Razna goriva traže i različitu količinu kiseonika koji se redovito uzima iz vazduha. Potrebna količina vazduha raste s veličinom toplotne moći, te je za lignit najmanja a za antracit najveća.

Kako vazduh treba da prođe kroz sloj goriva, prema vrsti i sortimanu goriva biće potrebna i različna debljina ovoga sloja. Na tabl. 1. navedene su optimalne debljine sloja uglja na rešetki ložišta. Kao što se vidi, debljina sloja opada prema starosti uglja, osim u koksa koji zahteva veću debljinu sloja, jer inače hoće da se ugasi. Dim je tada crn zbog sitnih čestica ugljenika koje nesagorele odlaze u atmosferu, a čad je isto tako nesagoreli ugljenik. Crn dim je uvek znak rđavog sagorevanja, dok je dim pri dobrom sagorevaniu ili potpuno nevidljiv ili je beo zbog vodene pare koja je takode produkt sagorevanja. Crn dim znači bacanje goriva kroz dimnjak u atmosferu, a čađ osim toga smeta i iskorišćenju toplote.

Čađ pahuljasta oblika naslaže se na zidovima peći i stvori izolacioni sloj vrlo loše toplotne sprovodljivosti. Zbog toga se toplota ne predaje zidovima peći i preko ovih prostoriji nego odlazi u atmosferu. Čađ može biti i sjajna i tvrda. To su nesagorele katranske pare koje se kondenzuju na zidovima dimnjaka i vrlo ih je teško čistiti. Najčešće nastaju pri naglom hladenju gasova (npr. u gvozdenim čunkovima), pri slaboj promaji ili nedovoljno visokoj temperaturi u ložištu. Žute mrlje na dimnjacima u spoljnim zidovima potiču redovno od ovih kondenzovanih katranskih para