大气式燃烧器.docx

1、大气式燃烧器按照部分预混燃烧原理(0a2000Pa)及低压(2000Pa)两种。在设计计算中，前者需要考虑气体的可压缩性；后者则不必。按被引射气体的吸入速度，引射器又可分为常压吸气和负压吸气两种。如果引射器的吸气收缩管做得足够大，并逐渐过渡到圆柱形混合管，这时被引入的空气在收缩管内的流速很小，可以忽略，这样的引射器称为常压吸气引射器，也称为第二类引射器，低压大气式燃烧器的引射器多为此种；反之，如果吸气收缩管做得较小，被吸入空气流速较大，气流在管内发生强烈扰动，这时空气流速便不可忽略，这样的引射器则称为负压吸气引射器，也叫第一类引射器。比较而言，在第一类引射器中，燃气和空气的速度差较小，能量损失

2、也较小，引射效率较高。高、中压大气式燃烧器的引射器多为负压吸气式引射器。以下主要讨论常压吸气低压引射器的设计计算。表表 3-6-73-6-7 大气式燃烧器常用设计参数大气式燃烧器常用设计参数燃气种类炼焦煤气天然气液化石油气火孔尺寸/mm圆孔 dp2.53.02.93.22.93.2方孔2.01.21.55.02.03.02.41.62.03.02.41.6火孔中心距 s/mm(23)dp火孔深度 h/mm(23)dp额定火孔热或度 qp/MWmm-211.619.85.88.77.09.3额定火孔出口流速 vp/ms-12.03.51.01.31.21.5一次空气系数0.550.600.600

3、.650.600.65喉部直径与喷嘴直径比 dt/d569101516火孔面积与喷嘴面积比 Fp/Fj4450240320500600图图 3-6-203-6-20 常压吸气低压引射器的工作原理常压吸气低压引射器的工作原理1-喷嘴；2-吸气收缩管；3-喉部；4-混合管；5-扩压管计算以动量定理、连续性方程及能量守恒定律为基础，按图 3620 所示工作原理，可推导出它的特性方程如下：式中 h引射器出口的静压力，Pa；H喷嘴前燃气压力，Pa；喷嘴流量系数；F无因次面积，为喉部和喷嘴出口的面积比，即，它是引射器计算的基本参数；u质量引射系数，为燃气与引射空气的质量流量之比；ur容积引射系数，r 为燃

4、气相对密度，K能量损失系数，可表示为：这里，1是混合管末端的速度场不均匀系数，它与气流的稳定程度和流动状态有关，取决于速度场的分布状况，当混合管长度为 56 倍喉部直径时，1=102104，混合管较短，1较大；mix是混合管摩擦阻力系数，mix=Lmin/dt，与混合管的气体流动状态、加工质量和长度有关，通常取min=0.060.12；d 为扩压管局部阻力系数，相应于扩压管进口流速；n 表示扩压管的扩张度 n=Fd/Ft。由上述分析可知，引射器形状、尺寸及阻力特性不同时，能量损失系数尺值也不相同。引射器的形状及尺寸往往要根据实验资料确定。图 3621 给出了三种引射器的形状及尺寸比例。其中 l

5、 型为较佳，能量损失系数 K 值较小，但引射器较长；2 型和 3 型长度较短，但阻力较大，能量损失系数较高。当喷嘴前燃气压力较高，允许有较大的能量损失时，可采用后两种形式。设计引射式大气燃烧器时，会遇到两种情况：一种是，计算燃烧器的几何尺寸和确定所需的燃气压力。其计算步骤是：(1)进行头部计算，确定、u、dP、FP、K1值；(2)计算 F10P(最佳燃烧器参数)、Ft、确定引射器各部分尺寸；(3)计算喷嘴尺寸及所需燃气压力。另一种是在给定燃气压力下，确定燃烧器几何尺寸。其计算步骤如下：(1)头部计算；(2)计算喷嘴尺寸；(3)计算F1op，燃烧器参数 A、X、Ft、计算 Ft及引射器各部尺寸。

6、例 361 设计一双灶跟用燃烧器。已知：燃烧器热负荷 Q=28kW，燃烧以焦炉煤气为主的城市燃气，其热值开H1=13423KJ/m3密度g=0.71kgm3，相对密度r=055，理论空气需要量 Vo=315m3m3，燃气压力 H=800Pa。解：(一)头部计算1.计算火孔总面积 Fp按表 367 选取火孔直径 dp=28mm，一次空气系数=06，相应火孔热强度qp=11610-3kWmm2，2计算火孔数目 ndp=28mm 时，一个火孔的面积 fP=615mm23火孔排列火扎布置成两圈，内圈孔数 n1=9 孔，外圈孔数 n2=30 孔。内圈火孔和外圈火孔轴线与燃烧器平面夹角为 60，火孔间距为：s=25dP=2528=7Omm4计算火孔深度 h取火孔深 23dp，则 h=2328=64mm5确定头部尺寸取头部截面积为火孔总面积的两倍。则头部截面积 Fh=2Fp/2=Fp241mm2相应的头部气流分配道直径 Dh=18mm图图 3-6-213-6-21 三种引射器三种引射器6计算头部能量损失系数 K1先取火孔流量系数p=0.8，则火孔阻力系数，混合气在火孔出口的温度为 t=100则(二)