Spalanie bezpłomieniowe

Nazywane MILD, FLOX lub kilkoma innymi nazwami handlowymi. Jest to spalanie w którym nie ma frontu płomienia. Osiąga się to poprzez kilka czynników. W komorze spalania panuje niska zawartość tlenu, rzędu co najwyżej kilka procent. Nie ma przez to wystarczającego potencjału do lokalnego samowzmocnienia reakcji, czyli mówiąc zwyczajnie, zapłonu. Ponieważ nie ma wydzielonego płomienia o lokalnie podniesionej temperaturze, więc należy zadbać, aby była ona równomiernie wysoka. Dlatego powietrze jest najczęściej wstępnie podgrzane do kilkuset stopni oraz zapewnia się wysoką temperaturę ścianek komory reakcji. Z opisów tego typu urządzeń wynika, że przyjmuje się temperaturę gazu 850°C jako dolną granicę, w której reakcja jeszcze zachodzi z użyteczną prędkością. Dla dobrego rozprowadzenia paliwa wprowadza się je dyszą pod sporym ciśnieniem, co powoduje turbulentne mieszanie.

Ten tryb spalania jest badany, gdyż ma istotne zalety. Nie ma stref wysokiej temperatury, przez co nie powstają tlenki azotu. Nie powstaje sadza, przez co wyeliminowany jest transfer ciepła do ścianek przez promieniowanie. Spalanie zachodzi w dużej objętości i czasie przez co jest dość dokładne.

 

Na powyższym video widać przejście z trybu płomienia do bezpłomieniowego. Przez szklane okienko widać wnętrze okrągłej komory reakcji, w której wirują reagenty. Naprzeciw okienka są dysze podające paliwo. Przejście do trybu FLOX około 0:40.

Tutaj inny przykład. W pierwszej połowie filmiku pokazany jest tryb płomienia, w drugiej – bezpłomieniowy.

Konstrukcje z użyciem FLOXa nie są ograniczone do rozwiązań laboratoryjnych i przemysłowych. Na powyższym filmiku widzimy komorę spalania wykonaną w warunkach warsztatowych. Skrót WVO oznacza „Waste Vehicle Oil”, czyli zużyty olej silnikowy. Jak nazwa filmiku wskazuje ambicją konstruktora było dojście do spalania niebieskim płomieniem (takim, jak gazowy). Jednak w wyniku prób i błędów powstało bardziej zaawansowane rozwiązanie, które wg. mojego rozumienia jest pokrewne spalaniu typu FLOX. Widać szczątki odwróconego frontu spalania w okolicy wlotów powietrza wtórnego (najprawdopodobniej podgrzanego lub połączonego z recyrkulacją).

Z szacunku dla ilości pracy włożonej przez autora warto obejrzeć historię powstania tego palnika, od zwykłego spalania przepracowanego oleju silnikowego do spalania bezpłomieniowego. Interesujące są np. żółte wzbudzenia reakcji na filmiku z wersji „V2.0”.

Ten typ spalania pokazuje, że reakcja jak najbardziej zachodzi w całej objętości gazu, również poza obszarem tradycyjnie rozumianym jako płomień. Jest to istotne w odniesieniu do komory dopalania typu „heat riser” w konstrukcjach pieców rakietowych. Warunkiem jest wysoka temperatura reagentów oraz dobre wymieszanie składników.
Poniżej filmik tym razem z polskiego podwórka, dopalacz pieca użytkownika zorzk7, o którym wspominałem na stronie o promieniowaniu. Filmik ilustruje modyfikacje z sezonu 2017/18. Tradycyjnie rozumiane płomienie kończą się jeszcze przed dopalaczem i ich nie widzimy. Z wcześniej prezentowanego  filmiku widać, że w obserwowanym miejscu panuje dość dobre mieszanie, a zatem można wnioskować, że ewentualne niedopalone związki węgla przechodząc przez taką rozgrzanę komorę ulegną dokładnemu utlenieniu (niekoniecznie musi to dotyczyć widocznych niekiedy lecących dużych cząstek stałych).

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *