? 按照完全預混燃燒原理(α=α′≥1)設計的燃氣燃燒器稱為無焰燃燒器。
一、無焰式燃燒器的構造及工作原理
無焰式燃燒器也多采用引射器結構,由混合裝置及頭部兩部分組成。
根據燃燒器使用的壓力,混合裝置及頭部結構不同,無焰燃燒器可分為很多種類。
按燃氣壓力分,有低壓及高(中)壓兩種;
按混合方式分,有加壓混合(燃氣和空氣均被加壓,然后在混合)裝置內混合及引射式混合(包括燃氣引射空氣和空氣引射燃氣);
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圖3-6-22 [例3-6-1]引射器尺寸
按頭部結構分有:①無火道頭部結構,火焰脫離燃燒器在爐膛內的耐火材料表面上燃燒。耐火材料表面可以是燃燒器附近的爐墻、拱頂、專門的耐火材料堆積物等;②有火道頭部結構,燃燒在耐火材料制成的單火道或多火道內進行;③用金屬或陶瓷穩焰器做成的頭部結構。
圖3—6—23為引射式單火道無焰燃燒器,它由引射器、噴頭及火道組成。高(中)壓燃氣從噴嘴流出,依靠燃氣的能量吸入燃燒所需的全部空氣,并在引射器內進行混合。混合均勻的燃氣一空氣混合物,經噴頭進入火道,在熾熱的火道壁面和高溫回流煙氣的穩焰作用下進行燃燒。完全預混燃燒的空氣過剩系數。為1.05~1.10。噴頭是保證燃燒工作穩定、防止回火的重要部件。噴頭常做成漸縮形,收縮角為25°左右,且內壁加工光滑,從而使噴口混合氣體的速度場達到均勻分布。為了降低噴口處可燃混合物的火焰傳播速度,防止回火,熱負荷大的噴頭常采用空氣或水冷卻(圖3—6—24)。在火道式完全預混燃燒器中,可燃混合物的加熱、著火和燃燒均在火道內進行。混合物進入火道時,由于突然擴大,在火道入口處形成了高溫煙氣回流區(圖3—6—25)。回流煙氣不僅將混合物加熱,同時也是一個穩定的點火源?;鸬烙赡突鸩牧献龀桑朴谝粋€絕熱的燃燒室,使進入火道的燃氣一空氣混合物立刻進行燃燒,從而保證了較高的燃燒熱強度和燃燒溫度。因而,火道是使燃燒穩定,防止脫火的重要部件。這種燃燒器用于高(中)壓燃氣的燃燒上。
紅外線輻射器也是一類低壓引射式無焰燃燒器,燃燒所需要的空氣全部依靠低壓燃氣的能量而吸入,并進行完全預混燃燒。通常。為1.03~1. 06。其頭部結構或由若干塊多孔陶瓷板組成;或由數層(一般兩層)耐高溫的金屬網組成;頭部采用環狀凹面耐火磚。
圖3—6—26為板式完全預混燃燒器。它也由引射器和頭部組成,頭部設有氣體分配室及火道,火道通過鋼管固定在分配室上。燃氣一空氣混合物在小火道中進行燃燒。當板面溫度上升到900~1000℃時,便進行輻射傳熱。燃燒器的大量小火道增加了輻射表面,所以輻射熱量約占燃燒熱的70%。
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圖3-6-23 引射式單火孔無焰燃燒器
1-引射器;2-噴頭;3-火道
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