Gorelka va forsunkalar

GORELKA VA FORSUNKALAR
Reja:

1. Yoqilg‘i va uning xossalari

2. Yoqilg‘ining yonish jarayonlari
3. Yonish jarayonlarini hisoblash.
Yoqilg‘i va uning xossalari
Yonganda ko‘p miqdorda issiqlik chiqadigan, tevarak atrofdagilarga zararli ta’sir qilmaydigan, issiqlik olish uchun ishlatilishi maqsadga muvofiq hamda iqtisodiy jixatdan foydali bo‘lgan barcha moddalardan yoqilg‘i sifatida foydalanish mumkin. Elektr, mexanik va issiqlik energiyasini olishni asosiy manbai organik yoqilg‘i hisoblanadi. Hozirgi vaqtda yer yuzida ishlab chiqarilayotgan va iste’mol qilinayotgan energiyaning 70% ni organik yoqilg‘ining kimyoviy energiyasi hisobidan va faqat 30% gina suv, shamol, quyosh va atom energiyasidan foydalanish hisobidan olinadi. Mamlakatimiz yoqilg‘i sanoati qariyb bir asrlik tarixga ega. Bu sanoat yer qa’rida topilgan va qazib olinayotgan ko‘mir, Neft, tabiiy gaz konlari negizida shakllandi va rivojlanib bormoqda. Respublikamizda 159 (zaxirasi sanoat darajasida hisoblangan) neft-gaz koni ochilgan, ularning 115 tasi Buxoro - Xiva geologik provintsiyasida, 27 tasi Farg‘ona vodiysi, 10 tasi Surxondaryo, 7 tasi Ustyurtda joylashgan. Konlarning gaz, gaz-kondensatli, gaz-neft’, neft, gaz-neft kondensatli turlari mavjud.
Yoqilg‘i sanoati respublika yoqilg‘i-energetika kompleksining asosiy turlarini tashkil etadi va barcha turdagi yoqilg‘ini qazib olish, tabiiy gazni tozalash va yetkazib berish, Neft maxsulotlari ishlab chiqarish korxonalaridan iborat.
Mustaqillik yillarida ko‘rilgan keskin tadbirlar natijasida neft qazib olish xajmi yuqori sur’atlarda o‘sdi. Respublikaning neft mustaqilligi ta’minlandi.
Agregat holiga ko‘ra yoqilg‘i qattiq, suyuq va gaz yoqilg‘isiga, kelib chiqishiga yoki olinish usuliga ko‘ra tabiiy va sun’iy yoqilg‘iga bo‘linadi. (1-jadval).
Organik yoqilg‘ilarning tasnifi. 1-jadval

Yoqilg‘i

Agregat xolati

Qattiq
Suyuq
Gaz

Tabiiy
Yog‘och,torf, qo‘ng‘ir va toshko‘mirlar, antratsit, slanetslar

Neft’
Tabiiy gaz

Sun’iy
Koks,

briketlar,
yog‘och ko‘miri,
Mazut,
kerosin,
benzin,
solyar moyi, gazoil
Koks gazi, domna gazi,
generator gazi, Neft gazi, propan, atsetilen

Organik yoqilg‘i energiya manbai bo‘lishi bilan bir qatorda, u kimyo sanoati uchun muhim xom-ashyo hisoblanadi. Organik yoqilg‘ilarni qayta ishlash natijasida ko‘plab muhim kimyoviy maxsulotlar olinadi. Qazib olingan joyi va ishlatilishiga ko‘ra maxalliy yoqilg‘i (torf va slanets) va tashib keltiriladigan yoqilg‘ilar bo‘ladi.

Yoqilg‘i tarkibi organik va mineral moddalardan iborat bo‘ladi. Organik moddalarga uglerod (C), vodorod (H2), kislorod (O2), azot (N2) va oltingugurt (S) kiradi. Bu kimyoviy elementlar va ular birikmalarining miqdori turli xil yoqilg‘ida turlicha bo‘ladi. Masalan, neft’ va uning maxsulotlari tarkibi asosan uglerod va vodoroddan tashkil topgan. Yoqilg‘i tarkibiga yonuvchan elementlar, namlik va yoqilganda kulga o‘tadigan minerallar kiradi. Yoqilg‘ining tarkibi kimyoviy elementlarning massaviy foiz miqdori, namligi va kul miqdori bilan tavsiflanadi.

Qattiq va suyuq yoqilg‘ining elementar tarkibini quyidagicha yozish mumkin:
C+H+S+O+N+A+W=100% (1)
Yoqilg‘ining yonuvchan qismiga uglerod, vodorod va oltingugurt kiradi. Yoqilg‘ining yonmaydigan qismiga eca, azot, kislorod, namlik W va yoqilg‘i yonganda kulga aylanadigan mineral moddalar A kiradi. Yoqilg‘ining tarkibi ishchi, quruq, yonuvchan va organik massalarga ajratiladi. Xar bir massa tarkibiga mos ravishda quyidagidek indekslar beriladi: ishchi – i; quruq – q; yonuvchan – yo; va organik – o;
Yoqilg‘i iste’molchiga qaysi holda berilsa va yondirilsa, shu holdagi yoqilg‘iga ishchi yoqilg‘i, massasi va elementar tarkibi esa, mos ravishda ishchi massa va ish tarkibi deyiladi. Ishchi massaning elementar tarkibini quyidagicha yozish mumkin.
Qattiq va suyuq yoqilg‘ining asosiy xossalari
Uglerod yoqilg‘ining asosiy tarkibiy qismidir. 1 kg sof uglerod to‘la yonganda 33900 kJ issiqlik chiqadi. 1 kg vodorod yonganda 125600 kJ issiqlik chiqadi. Yoqilg‘i tarkibiga kiruvchi vodorodning bir qismi yoqilg‘idagi kislorod bilan birikkan bo‘ladi va yonishda ishtirok etmaydi. Yoqilg‘i yonganda oltingugurt sulpfid angidrid SO¬2 ga aylanadi va suv bug‘lari bilan birikib sulpfid kislota H2SO3 hosil qiladi. Oltingugurtning yonishidan hosil bo‘lgan suyuq va gaz maxsulotlar ichki yonuv dvigatelllari hamda qozon agregatlari metall qismlarining zanglashiga sabab bo‘ladi, havoni va o‘simliklarni zaharlaydi va ularni nobud qiladi, qurilish inshootlarini yemirilishini tezlashtiradi. Oltingugurtning zararli xossalarini eptiborga olib, uni ballast qatoriga kiritish mumkin. Kislorod va azot shartli ravishda yonuvchan massa tarkibiga kiritilgan. Ular ichki ballast hisoblanadi, chunki yonuvchan massaning foiz miqdorini kamaytiradi va yonish sohasini sovitadi. Bundan tashqari yoqilg‘ida kislorod miqdori ko‘p bo‘lsa, u yonish sohasida vodorod bilan birikib, suv hosil qiladi.
Suyuq yoqilg‘i. Tabiiy suyuq yoqilg‘i neftdir. Lekin, u odatda tabiiy holda yoqilg‘i sifatida ishlatilmaydi. Suyuq yoqilg‘i asosan neftni 300 – 370 0S temperaturaga qizdirishdan hosil bo‘lgan bug‘ni har xil fraktsiyalarga ajratish va ularni kondensatsiyalash yo‘li bilan olinadi. Karbyuratorli dvigatellar uchun benzin, ligroin, kerosin; dizel dvigatellari uchun gazoylp va solyar moyi; reaktiv dvigatellar uchun kerosin – gazoilli fraktsiyalar olinadi. Qozon agregati va sanoat pechlari o‘txonalarida asosan mazut ishlatiladi. Mazutning asosiy tavsiflaridan biri uning qovushoqligidir. O‘txonalarda asosan M40, M100 va M200 markali mazut ishlatiladi. Mazut markasi uning 353 K temperaturadagi qovushoqligi orqali aniqlanadi. Mazut tarkibidagi oltingugurt miqdoriga qarab: kam oltingugurtli (0,5 % gacha), oltingugurtli (2 % gacha) va ko‘p oltingugurtli (3,5 – 4,3 % ) mazutlarga ajratiladi.
O‘zbekistonda dastlabki Neft koni 1904 yilda ochilgan (Farg‘ona vodiysidagi Chimyon Neft konida 278 m chuqurlikdan kuniga 130 t Neft olingan). O‘sha yili Vannovskda (hozirgi Oltiariq) neftni qayta ishlash zavodi ishga tushirildi.
O‘zbekiston Neft sanoatining paydo bo‘lishi shu sanadan boshlanadi. Bugungi kunda Respublika Neft sanoati xalq xo‘jaligining neftga bo‘lgan talabini to‘liq qondirish imkoniyatlariga ega.
Suyuq va gaz yoqilg‘i yoqiladigan gorelka va forsunkalar
O‘txonalarda yoqiladigan suyuq yoqilg‘i gorelkaning tarkibiy qismi bo‘lgan forsunkalar yordamida purkaladi va purkalgan yoqilg‘i havo bilan yaxshi aralashib to‘liq yonadi. Qozon qurilmalarida suyuq yoqilg‘ilardan faqat mazut yoqiladi. Yaxshi purkalishi uchun mazut oldindan 140-160S gacha isitib olinadi. U bir vaqtning o‘zida mazut tashishni ham osonlashtiradi, chunki xarorat ko‘tarilishi bilan mazutning qovushoqligi kamayadi. Mazut g‘ilof-quvurli IAA larida bug‘ va issiq suv yordamida isitiladi. Mazutning qotib qolishining oldini olish uchun uni IAA va gorelka orasida uzluksiz aylanishi ta’minlanadi. Mazutni mayda qattiq zarralardan tozalash uchun, uning teshiklari soni xar 1 sm2 da 5 40 ta bo‘lgan filtrlardan o‘tkaziladi. Mazut forsunkalari purkash usuliga qarab to‘rt guruxga ajratiladi: bug‘li, havoli, kombinatsiyalangan va mexanikaviy.
10-rasmda qo‘llanilayotgan forsunkalarning asosiy sxemalari ko‘rsatilgan.

10-rasm. Mazut forsunkalarining asosiy sxemalari.

1-yoqilg‘i; 2-havo; 3-bug‘.
Mexanikaviy forsunkalarni to‘g‘ri oqimli, markazdan qochirma va rotatsion forsunkalarga bo‘lish mumkin. To‘g‘ri oqimli forsunkalarda, yoqilg‘i oqimi kichik diametrli soplo orqali o‘tishida 1-2 MPa bosim bilan siqiladi va natijada u to‘zg‘itiladi(10-rasm,a). Markazdan qochirma forsunkalarda yoqilg‘i markazdan qochirma kuchlar ta’sirida to‘zitiladi (10-rasm, b,v). Rotatsion forsunkalarda (10-rasm,g) yoqilg‘i tez aylanib sochib turuvchi stakan ichiga uzatiladi, u yerda yoqilg‘i markazdan qochirma kuchlar ta’sirida yupqa plenka hosil qilib oqib chiqadi. Stakandan chiqaverishda yupqa plyonkaning birlamchi havo ilashtirib ketadi. Bug‘li va havoli forsunkalarni bir guruxga – to‘zg‘itadigan muhitli forsunkalarga birlashtirish mumkin. Bug‘li forsunkalarda (10-rasm, d)bunday muhit sifatida bosimi 0,4-1,6MPa bo‘lgan suv bug‘i ishlatiladi. Mazut forsunkaga 0.3-0,4MPa bosim ostida uzatiladi. Bug‘ oqimi tezligi qanchalik katta bo‘lsa, yoqilg‘i shunchalik mayda purkaladi. Aksariyat yoqilg‘i forsunkalarida bug‘ning kritik tezligiga erishiladi. Bug‘li forsunkalarning tuzilishi mexanikaviy forsunkalarga qaraganda sodda lekin bug‘ning sarfi katta bo‘lganligi (1 kg mazutga 0,30-0,35 kg bug‘) va kuchli shovqin tufayli ular unumdorligi 3,3 kg/s gacha bo‘lgan qozon agregatlarida ishlatiladi.
Havoli forsunkalarda to‘zg‘ituvchi muhit sifatida havo ishlatiladi. Bunday forsunkalarni past va yuqori bosimli forsunkalarga ajratish mumkin. Birinchi gurux forsunkalarida havoning bosimi 0,2-1 MPa ga teng bo‘ladi(10-rasm,d), ikkinchi gurux forsunkalarida esa, havoning bosimi 0,002-0,008 MPa ga teng bo‘ladi.
11-rasmda markazdan qochirma va bug‘li forsunkalarning tuzilishi ko‘rsatilgan.

11-rasm. Mazut forsunkalari.

a-markazdan qochirma: b-bug‘li.
1,2- bug‘ va mazut uchun quvurlar; 3-qobiq; 4-uzatish kanali; 5-nasadka; 6-soplo.
Gaz gorelkalari ishlash usuliga qarab quyidagilarga bo‘linadi:
Kinetik gorelkalar – bunda gaz havo bilan gorelkadan chiqishidan oldin to‘liq aralashadi; Diffuzion – kinetik gorelkalar – bunda gaz havo bilan qisman aralashadi;
Diffuzion gorelkalar-bunda gaz havo bilan gorelkadan tashqarida aralashadi.
Havoni uzatish usuliga qarab gorelkalar injektsion va havo majburiy uzatiladigan (puflanadigan) gorelkalarga bo‘linadi. Shunga asosan gorelkalar past bosimli (5kPa gacha), o‘rta bosimli (5kPa-0,3 MPa) va yuqori bosimli (0,3MPa dan yuqori) gorelkalarga bo‘linadi. 12-rasmda gaz gorelkalarining asosiy sxemalari ko‘rsatilgan.

1- gaz soplosi; 2-havo qopqog‘i; 3-aralashtirgich; 4-sopol nasadka; 5-kurakli uyurmalantirgich;6-gaz kollektori; 7-o‘txonaning qoplamasi;

I-havo; II-gaz; a-injektsion gorelka; b- havo majburiy uzatiladigan gorelka.
Injektsion gorelkada (12-rasm,a) gaz soplodan chiqayotgan havoni so‘radi va u bilan aralashadi. Gaz-havo aralashmasi gorelkaga bevosita qo‘shilib ketgan o‘tga chidamli materialdan tayyorlangan nasadkada yonadi. Gorelkadan o‘tayotgan gazning sarfi tuzilishiga bog‘liq ravishda 0,5 dan 1000m3/soat gacha o‘zgaradi. Nasadkaning uzunligi 1m gacha, gaz-havo aralashmasining tezligi esa 30-80 m/s bo‘lishi mumkin. 12-rasmda (b) havo majburiy uzatiladigan oddiy gorelkaning sxemasi tasvirlangan. Gorelkada ichki quvurlar orasiga gaz uzatiladi. Tashqi quvurlar orasiga esa havo uzatiladi. Gaz ichki quvur orqali yondiriladi va shu orqali gorelkaning ishlashi kuzatilib turiladi. Gaz-mazut gorelkalari asosiy yoqilg‘i gaz va zahiradagi yoqilg‘i mazut bo‘lgan ko‘pgina xollarda qo‘llaniladi. Bunday gorelkalarda gaz yoki mazutni aloxida va bir vaqtning o‘zida ikkala yoqilg‘ini yondirish mumkin. Lekin gaz va mazut birgalikda yoqilganda o‘txona isroflanadi, ya’ni q3 (kimyoviy) va q4(mexanik) isroflar ortib ketadi. Mazut forsunkasi gorelkaning markaziy kanali ichida joylashadi. Qozonlar, odatda ikki xil yoqilg‘ini yoqish imkoniyatidan kelib chiqqan holda loyihalanadi. Masalan, changsimon yoqilg‘i uchun o‘txonalarda zahira yoqilg‘isi sifatida asosan gaz ishlatiladi. Bunday xollarda ko‘mir changini yoqish gorelkalari chang – gaz gorelkalariga o‘zgartirilib, unga gaz yoqilg‘isi uzatiladi.