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第七章大气式燃烧器

?大气式燃烧器的构造和特点

?大气式燃烧器的头部计算

?低压引射器的计算

?低压引射大气式燃烧器的计算;大气式燃烧器的定义

按照局部预混燃烧方法设计的燃烧器称为大气式燃烧器，其一次空气系数0а′1。

实际应用中，大气式燃烧器的一次空气系数а′通常为0.45～0.75，过剩空气系数а通常在1.3～1.8范围内变化。;大气式燃烧器的构造及工作原理

大气式燃烧器通常由引射器及头部两局部组成

1—调风板；2—一次空气口；3—引射器喉部；4—喷嘴；5—火孔;一.引射器

(一)引射器的结构

;(二).引射器的作用

?以高能量的气体引射低能量的气体，并使两者混合均匀；

·在引射器末端形成所需的剩余压力，用来克服气流在燃烧器头部的阻力损失，使燃气-空气混合物在火孔出口获得必要的速度；

·输送一定的燃气量，以保证燃烧器所需的热负荷。;(三)引射器的组成

1.喷嘴；

2.吸气收缩管；

3.一次空气吸入口；

4.混合管；

5．扩压管。;1.1喷嘴流量计算

〔7－1〕

1.2喷嘴的结构形式;2.吸气收缩管;3.一次空气吸入口;;4.混合管;5．扩压管;二.燃烧器头部;1.多火孔头部;1.1不同形状的燃烧孔;〔2〕方火孔(矩形火孔或梯形火孔)方火孔制造工艺要求较高，适用于可拆卸的(带火盖的)头部。;(3)条形火孔条形火孔有纵向和横向两种。在热负荷相同的情况下，布置条形火孔所占的面积比布置圆火孔小，因此它适用于燃气量大、加热面小的地方。;(4〕带稳焰孔的火孔;这种燃烧器的火焰较长，只适用于有炉膛的工业加热设备上。;大气式燃烧器的特点及应用范围

优点：

a．比自然引风扩散式燃烧器火焰短、火力强、燃烧温度高；

b.燃烧各种性质的燃气，燃烧比较完全，燃烧效率比较高；

c.可燃用低压燃气；

d.适用性强。;缺点：

a.火孔热强度、燃烧温度满足不了某些工艺的要求；

b.当热负荷较大时，多火孔燃烧器的结构比较笨重。;应用范围：

多火孔大气式燃烧器应用非常广泛，在家庭及公用事业中的燃气用具，如家用燃气灶、热水器、沸水器及食堂灶上用得最多，在小型锅炉及工业炉上也有应用。单火孔大气式燃烧器在中小型锅炉及某些工业炉上也广泛应用。;大气式燃烧器的头部计算;1、火孔尺寸;大气式燃烧器常用设计参数;2、火孔深度;3、火孔间距;4、火孔排数;5、火孔倾角;锅支架高度对燃烧特性及热效率的影响;锅支架越高，二次空气供给越充分，燃烧越完全，烟气中CO含量越低，但热效率下降。

相反随着锅支架高度降低，二次空气供给量减少，火焰易与锅底冷外表接触。烟气中CO含量升高，热效率增大。

应根据火焰内锥高度及火孔倾角选取锅支架高度，一般取20mm~30mm。;7、火孔燃烧能力及火孔总面积;火孔热强度与火孔出口速度的关系为

〔7-2〕

式中qp—火孔热强度(kw/mm2)；

Hl－燃气低热值(kJ/Nm3)；

α’—一次空气系数；

V0－理论空气需要量(Nm3/Nm3)；

vp—火孔出口气流速度(Nm/s)。;选定一次空气系数后，在离焰极限速度和回火极限速度之间选一速度作为火孔出口速度。

vp选定后，就可按下式计算火孔总面积：

〔7-3〕

式中Fp—火孔总面积〔mm2〕；

Q—燃烧器热负荷(kW〕。;当火孔的燃烧能力用火孔热强度qp表示时，火孔总面积的计算公式为

正确选择火孔燃烧能力最可靠的方法是根据所用燃气进行稳定性试验，得出燃烧稳定曲线。如果条件不允许，就只能参考已有数据进行选择。

;8、燃烧器头部的静压力;流动阻力损失用下式表示：