Կաթսայի վրա տեղադրված լիովին ակտիվ նավթի (գազային) այրիչը, թե ոչ, ունի՞ նույն գերազանց այրման արդյունավետությունը՝ մեծապես կախված է նրանից, թե արդյոք երկուսի գազային դինամիկ բնութագրերը համընկնում են: Միայն լավ համընկնում կարող է լիարժեքորեն օգտագործել այրիչը, ապահովել կայուն այրում վառարանում, ապահովել սպասվող ջերմային էներգիայի արտադրությունը և կաթսայի գերազանց ջերմային արդյունավետությունը:
1. Գազի դինամիկ բնութագրերի համապատասխանեցում
Մեկ լիովին ակտիվ այրիչը նման է բոցավառիչի, որը կրակի ցանցը ցողում է վառարանի (այրման խցիկի) մեջ, ապահովում է արդյունավետ այրում վառարանում և արտանետում ջերմություն: Արտադրանքի այրման արդյունավետությունը չափվում է այրիչի արտադրողի կողմից և իրականացվում է որոշակի ստանդարտ այրման խցիկում: Հետևաբար, ստանդարտ փորձերի պայմանները սովորաբար օգտագործվում են որպես այրիչների և կաթսաների ընտրության պայմաններ: Այս պայմանները կարելի է ամփոփել հետևյալ կերպ.
(1) Հզորություն;
(2) Օդի հոսքի ճնշումը վառարանում։
(3) Վառարանի տարածքի չափը և երկրաչափական ձևը (տրամագիծը և երկարությունը):
Այսպես կոչված գազային դինամիկ բնութագրերի համապատասխանեցումը վերաբերում է այն աստիճանին, որով այս երեք պայմանները բավարարված են։
2. Հզորություն
Այրիչի հզորությունը վերաբերում է նրան, թե որքան զանգված (կգ) կամ ծավալ (մ3/ժ, ստանդարտ պայմաններում) վառելիք կարող է այրվել ժամում, երբ այն լիովին այրվում է։ Այն նաև տալիս է համապատասխան ջերմային էներգիայի արտադրությունը (կՎտ/ժ կամ կկալ/ժ)։ Կաթսան կարգավորված է գոլորշու արտադրության և վառելիքի սպառման համար։ Ընտրելիս երկուսն էլ պետք է համընկնեն։
3. Գազի ճնշումը վառարանում
Նավթի (գազային) կաթսայում տաք գազի հոսքը սկսվում է այրիչից, անցնում է վառարանի, ջերմափոխանակիչի, ծխնելույզի գազի հավաքիչի և արտանետվող խողովակի միջով և արտանետվում մթնոլորտ՝ ձևավորելով հեղուկ ջերմային պրոցես: Այրումից հետո առաջացած տաք օդի հոսքի վերին ճնշման գլուխը հոսում է վառարանի ջրանցքում, ինչպես գետի ջուրը, իսկ ճնշման տարբերությունը (անկումը, ջրի գլխիկը) հոսում է ներքև: Քանի որ վառարանի պատերը, ջրանցքները, արմունկները, միջնորմները, կիրճերը և ծխնելույզները բոլորն էլ ունեն դիմադրություն (կոչվում է հոսքի դիմադրություն) գազի հոսքի նկատմամբ, ինչը կհանգեցնի ճնշման կորստի: Եթե ճնշման գլխիկը չի կարող հաղթահարել ճանապարհին ճնշման կորուստները, հոսքը չի ապահովվի: Հետևաբար, վառարանում պետք է պահպանվի որոշակի ծխնելույզի ճնշում, որը կոչվում է հետադարձ ճնշում այրիչի համար: Առանց քաշման սարքերի կաթսաների համար վառարանի ճնշումը պետք է լինի ավելի բարձր, քան մթնոլորտային ճնշումը՝ ճանապարհին ճնշման գլխիկի կորուստը հաշվի առնելով:
Հակադարձ ճնշման մեծությունը անմիջականորեն ազդում է այրիչի ելքային հզորության վրա: Հակադարձ ճնշումը կապված է վառարանի չափերի, ծխնելույզի երկարության և երկրաչափության հետ: Մեծ հոսքի դիմադրություն ունեցող կաթսաները պահանջում են այրիչի բարձր ճնշում: Որոշակի այրիչի համար դրա ճնշման գլխիկը մեծ արժեք ունի, որը համապատասխանում է մեծ ամորտիզատորի և մեծ օդային հոսքի պայմաններին: Երբ մուտքային գազի լծակը փոխվում է, օդի ծավալը և ճնշումը նույնպես փոխվում են, ինչպես նաև այրիչի ելքային հզորությունը: Ճնշման գլխիկը փոքր է, երբ օդի ծավալը փոքր է, և ճնշման գլխիկը բարձր է, երբ օդի ծավալը մեծ է: Որոշակի կաթսայի համար, երբ մուտքային օդի ծավալը մեծ է, հոսքի դիմադրությունը մեծանում է, ինչը մեծացնում է վառարանի հակադարձ ճնշումը: Վառարանի հակադարձ ճնշման աճը կասեցնում է այրիչի օդային ելքը: Հետևաբար, այրիչ ընտրելիս պետք է հասկանալ դա: Դրա հզորության կորը բավականին համապատասխան է:
4. Վառարանի չափի և երկրաչափության ազդեցությունը
Կաթսաների համար վառարանի տարածքի չափը նախ որոշվում է նախագծման ընթացքում վառարանի ջերմային բեռի ինտենսիվության ընտրությամբ, որի հիման վրա նախապես կարելի է որոշել վառարանի ծավալը:
Վառարանի ծավալը որոշելուց հետո պետք է որոշվեն նաև դրա ձևը և չափը: Նախագծման սկզբունքն այն է, որ վառարանի ծավալը լիարժեք օգտագործվի՝ հնարավորինս խուսափելու համար մեռյալ անկյուններից: Այն պետք է ունենա որոշակի խորություն, ողջամիտ հոսքի ուղղություն և բավարար շրջադարձային ժամանակ, որպեսզի վառելիքը կարողանա արդյունավետորեն այրվել վառարանում: Այլ կերպ ասած՝ թող այրիչից դուրս եկող բոցերը վառարանում բավարար դադարի ժամանակ ունենան, քանի որ չնայած յուղի մասնիկները շատ փոքր են (<0.1 մմ), գազային խառնուրդը բռնկվել և սկսել է այրվել նախքան այրիչից դուրս գալը, բայց դա բավարար չէ: Եթե վառարանը չափազանց մակերեսային է, և դադարի ժամանակը բավարար չէ, տեղի կունենա անարդյունավետ այրում: Ամենավատ դեպքում արտանետվող CO մակարդակը ցածր կլինի, ամենավատ դեպքում՝ սև ծուխ կարտանետվի, և հզորությունը չի համապատասխանի պահանջներին: Հետևաբար, վառարանի խորությունը որոշելիս պետք է որքան հնարավոր է համապատասխանեցնել բոցի երկարությունը: Միջանկյալ հետհրդեհային տեսակի համար պետք է մեծացնել ելքի տրամագիծը և մեծացնել վերադարձվող գազի կողմից զբաղեցված ծավալը:
Վառարանի երկրաչափությունը զգալիորեն ազդում է օդային հոսքի դիմադրության և ճառագայթման միատարրության վրա: Կաթսան պետք է անցնի բազմիցս կարգաբերում, նախքան այրիչի հետ լավ համապատասխանություն ունենալը:
Հրապարակման ժամանակը. Դեկտեմբերի 15-2023
