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阿壩大氣式燃燒器

作者:小編 瀏覽量:5002 時間:2024-03-06 00:00:00

信息摘要:

大氣式燃燒器,按照部分預(yù)混燃燒原理(0

按照部分預(yù)混燃燒原理(0<a′<1)設(shè)計的燃氣燃燒器稱為大氣式燃燒器。

  一、大氣式燃燒器的構(gòu)造及工作原理

  大氣式燃燒器均為引射式,主要由引射器和頭部組成,如圖3—6—13所示。通常是利用燃氣引射一次空氣,即燃氣在一定壓力下以一定的流速從噴嘴流出,進入吸氣收縮管,靠燃氣的能量吸入一次空氣,在引射器內(nèi)二者混合成為預(yù)混可燃氣,然后經(jīng)頭部流出,進行部分預(yù)混式燃燒,形成本生火焰。
  大氣式燃燒器的α′通常在0.45~0.75范圍。根據(jù)燃燒室工作狀況不同,總的空氣過剩系數(shù)。變化在1.3~1.8范圍。
  根據(jù)燃氣壓力不同,大氣式燃燒器又可分為低壓與高(中)壓兩種。前者多用于民用燃具,后者多用于工業(yè)裝置。當(dāng)燃氣壓力不足時,也可利用加壓空氣來引射燃氣。
  以低壓引射式為例,說明這類燃燒器的各部構(gòu)造及作用:
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圖3-6-13 大氣式燃燒器示意圖
1-高風(fēng)板;2-次空氣口;3-引射器喉部;4-噴嘴;5-火孔


  1.引射器
  引射器的作用有以下三方面;
  第一,以高能量的氣體引射低能量的氣體,并使兩者混合均勻;
  第二,在引射器末端形成所需的剩余壓力,用來克服氣流在燃燒器頭部的阻力損失,使燃氣一空氣混合物在火孔出口獲得必要的速度,以保證燃燒器穩(wěn)定工作;
  第三,輸送一定的燃氣量,以保證燃燒器所需的熱負荷。
  為了完成上述作用,引射器由四部分組成,見圖3—6—14。
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圖3-6-14 引射器示意圖
1-噴嘴;2-吸氣收縮管;3-混合管;4-擴壓管


  (1)噴嘴 其作用是輸送所要求的燃氣量,并將燃氣的勢能轉(zhuǎn)變成動能,依靠引射作用引射一定的空氣量。
  噴嘴的結(jié)構(gòu)分固定噴嘴和可調(diào)噴嘴兩種。
  固定噴嘴結(jié)構(gòu)簡單、阻力較小,引射空氣性能較好,但出口截面積不能調(diào)節(jié),因此,只能適應(yīng)一種燃氣。如果燃氣性能改變,就需要更換噴嘴。
  與固定噴嘴相比,可調(diào)噴嘴結(jié)構(gòu)復(fù)雜,阻力較大,引射空氣的性能較差,但能適應(yīng)燃氣的性質(zhì)變化。
  (2)吸氣收縮管 其作用是為了減少空氣進入時的阻力損失。它可以做成流線型或錐型,實驗證明,兩者相差無幾。為了制造方便,一般可選用錐型收縮管。吸氣收縮管的進口截面積一股比出口截面積(喉部面積)大4~6倍,即進口直徑等于2.2dt(dt為喉部直徑)。
  (3)一次空氣吸入口 它設(shè)在吸氣管收縮管上,其開口面積一般為燃燒器火孔總面積的1.25~2.25倍,吸入口處的空氣流速不超過1.5m/s。
  (4)混合管 其作用是使燃氣與空氣進行充分混合,達到燃氣—空氣混合物在進入擴壓管之前,速度場、濃度場及溫度場的均勻分布。實驗證明,采用漸縮管有利于截面上速度場均勻分布,而不利于濃度場及溫度場的均勻分布。采用漸擴管,則有利于濃度場及溫度場均勻分布,而不利于速度場的均勻分布。為此,常采用圓柱形混合管,使速度場、濃度場及溫度場均達到一定程度的均勻分布。在某些情況下也可不用混合管。
  (5)擴壓管 其主要作用是使部分動壓變?yōu)殪o壓,以提高氣體的壓力。其次是使燃氣與空氣進一步混合均勻。擴壓管張角為6°~8°時,阻力損失最小,通常取7°。在某些情況下也可不用擴壓管。
  2.燃燒器頭部
  燃燒器頭部的作用是將燃氣—空氣混合物均勻的分布到各火孔上,并進行穩(wěn)定和完全的燃燒。為此要求頭部各處混合氣體的壓力相等,要求二次空氣能均勻地暢通到每一個火孔上。此外,頭部容積不宜過大,否則熄火噪音過大。
  根據(jù)用途不同,大氣式燃燒器頭部可做成多火孔頭部和單火孔頭部兩種。
  (1)多火孔頭部 民用燃具大多數(shù)使用多火孔頭部,具體形式很多。
  圖3—6—15所示為鑄鐵鍋爐上使用的大氣式燃燒器。頭部為長方形,其上有142個4mm的火孔,燃燒器熱負荷為20kW。為了保證燃燒完全,布置火孔時應(yīng)至少應(yīng)保證二次空氣從一側(cè)供給火孔。
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圖3-6-15 鑄鐵鍋爐上使用的大氣式燃燒器
1-調(diào)風(fēng)板;2-噴嘴;3-引射器;4-頭部


  多火孔頭部上的火孔也叫燃燒孔,其形狀對燃燒狀況影響很大。常用的有圓火孔、方火孔、條形火孔等。
  圓火孔,通常用鉆頭直接鉆出,加工方便,應(yīng)用廣泛。圖3—6—16(a)為無凸緣的圓火孔,圖3—6—16(b)為有凸緣的圓火孔。有凸緣的火孔對于二次空氣供給及火孔冷卻均比無凸緣的好。但它較難制造。圓火孔與空氣的接觸面比方火孔小,故影響二次空氣的供給。
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圖3-6-16 圓火孔
(a)無凸線的圓火孔;(b)有凸緣的圓火孔


  方火孔(矩形火孔或梯形火孔),如圖3—6—17所示,有縱長和橫長兩種排列方法。方火孔制造工藝較高,適用于可拆卸的(帶火蓋的)頭部。方火孔與二次空氣的接觸面較圓火孔大,故適用于理論空氣需要量較大的燃氣,如液化石油氣。
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圖3-6-17 方火孔
1-火蓋;2-火孔;3-頭部


  條形火孔也有縱向和橫向兩種,圖3—6—18為橫向條形火孔。在熱負荷相同的情況下,布置條形火孔所占用的面積比布置圓火孔小,因此它適用于燃氣量大、加熱面小的場合。條形火孔相當(dāng)于數(shù)個方火孔相連,因此與二次空氣的接觸較差,易出現(xiàn)黃火焰。

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