第四节 大气式燃烧器
32
将以上式子带入动量方程得到低压引射器的计 算公式： pJ 2 2 K 2 (1 u)(1 us) pg F F2
其中
K 2 mix
n2 1 d 2 n
扩压管静压恢复计算公式推导
取扩压管进出口两截面建立能量方程：
32
2
mix pJ2 d
第四节 大气式燃烧器
一、 大气式燃烧器的构造以及特点 二、 大气式燃烧器的设计
一、 大气式燃烧器的构造以及特点
（一）大气式燃烧器的构造
1、引射器的结构
引射器的作用
引射器由喷嘴和引射管组成，引射器的作用： 第一、以高动能的气体引射低动能的气体 ，并使两者混合均匀。 第二、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， 以保证燃烧器稳定工作。 第三、输送一定量的燃气，以保证燃烧器 所需的热负荷。
K1
P
2
2
mix
K1——燃烧器头部的能量损失系数。
K1 p
Tp 288
2 (
Tp 288
) 1
燃气-空气混合物的密度
燃气的相对密度
mix
qm,mix qV,mix
1 u g 1 us
引射器的质量引射系数
g s a qm,a V0 u qm,g s
（1）火孔热强度或火孔出口速度 选取原则是保证火焰稳定、完全燃烧以及 必要的燃烧强度。
qp
Hl vp (1 V0 )
'
10
6
（2）火孔直径dp：太大易回火，太小易脱火。
（3）一次空气系数：太大不利于火焰稳定，
太小易出现不完全燃烧。
2、火孔深度ｈ：ｈ=（2～3） dp，太浅的火孔
又 即
qm,mix qm,g qm,a qm,g (1 u)
qV,mix qV,g qV,a qV,g (1 us)
mix
1 u g 1 us
2 v 2 1 p g 又，对于喷嘴： g 2
n2 1 对于扩压管（推导见下页）： pJ2 mix 2 d 2 n Ft F 其中 Fj
二、 低压引射器的计算
（一）低压引射器的工作原理
引射器工作原理
1、在空气吸入段
压力为 p1（燃气压力H）、质量流量为mg的燃气以υ1的速度通过 喷嘴后，压力由p1降至p2 （在此为大气压）。高速燃气具有很 大的动能，由于气流的动量交换，将质量流量为ma的一次空气以 υ2的速度吸进引射器。动量交换使燃气流速降低，空气流速增 高。
即可得最佳燃烧器结构参数 F1op
Ft 此时 Fp K K1
K K1
设计引射式大气燃烧器的步骤
第一种情况是确定燃烧器的几何尺寸并计算所 需的燃气压力，其计算步骤是： 1、进行头部计算以确定头部及火孔尺寸。 2、根据最佳工况计算F1op，确定引射器尺寸。 3、通过Fop计算喷嘴尺寸，然后计算所需燃气压 力。 另一种是在给定燃气压力下，确定燃烧器的几 何尺寸，其计算步骤如下： 1、根据燃气压力及流量计算喷嘴尺寸。 2、进行头部计算头部及火孔尺寸。 3、通过以下步骤确定引射器尺寸：
2
引射式燃烧器的自动调节特性：
从上式可以看出燃烧器的引射能力（质量
引射系数u，或一次空气系数α′）只与
燃烧器的结构有关，而与燃烧器的工作状
况无关，即引射系数不随燃烧器热负荷的
变化而变化。这一特性称为引射式燃烧器
的自动调节特性。
燃烧器的最佳结构参数
根据节能要求，引射器应按最佳工况设计，即 对应于给定的引射系数u，应获得最大的值。 pJ d pg 2 2 2 K (1 u )(1 us)2 F 2 0 4 dF F F
（4）扩压管
使混合气体的部分动压转变为静压。
2、燃烧器头部
（1）多火孔头部（头部分配室+火孔）
家用灶用燃烧器
热水器用燃烧器
大锅灶用燃烧器
圆形火孔
a、无凸缘火孔
b、有凸缘火孔
方火孔
条形火孔
大气式燃烧器的特点
1、大气式燃烧器比自然引风扩散式燃烧器火焰 短、火力强、燃烧温度高。 2、可以燃烧各种性质的燃气，燃烧比较完全， 燃烧效率比较高。 3、可燃用低压燃气。 4、由于空气依靠燃气引射吸入，所以不需要送 风设备。 5、与鼓风扩散式燃烧器相比，节省动力，调节 方便。
32
2
mix
42
2
mix
1 Ft 4 3 3 n Fd
pJ2
32
2 2 2n n2 1 2 32 mix 2 d F n
mix d
32
mix
32
2
mix
三、 低压引射大气式燃烧器的计算
对于燃烧器头部，所需静压力为：
设
F1 X , F1op
A
K1 (1 u)(1 us) Fj F1op Fp
则可将燃烧器计算公式改写为：
AX 2 2 X A 0
1 1 A2 求解得X A
如果A=1，则X=1，即F1= F1op 如果A>1，则X无实数解，表明燃烧器不能保 证所需的引射能力。 如果A<1，则表明燃烧器有剩余压力。 4 dt Ft 则 F1 X F1op Ft F1 Fp 其他尺寸按选择的引射器型号比例计算
9、头部截面积与头部容积
为了使气流均匀分布到每个火孔上，希望头部 流通截面积和容积大些。 但大容积头部容易产生点火和灭火噪声。头部 容积过大还会增加金属耗量。 通常燃烧器头部流通截面积为其后火孔总面积 的两倍。 当头部较长时，为了减少头部容积，头部流通 截面沿气流方向可做成渐缩形。
10、二次空气口
Ft 此时 K (1 u )(1 us) Fj
得引射器结构参数F的最佳值 Fop K (1 u)(1 us)
最大无因次静压力
pJ 2 ( )max pg Fop
燃烧器的最佳工况相应于引射器的最佳工 况，因此将引射器的最佳结构参数带入燃 烧器的基本计算式
2F (1 u )(1 us) 2 K K 1F 1
课堂作业：
设计一天然气锅炉用大气式燃烧器。 已知条件：燃烧器热负荷30kW；天 然气为四川干气；燃气压力2000Pa。
pJ K1 vp2 2
0 mix
而火孔出口速度及混合气密度为：
p
qV,g (1 us) Fp
0 mix
(1 u ) 0 g (1 us)
则头部所需静压力为：
pJ K1 qV,g 2 (1 u )(1 us) 0g Fp 2 2
因为
2 v pg 2 1 g 2
二次空气不足将出现不完全燃烧，过多会降低 热效率，气流过大会吹熄或吹斜火焰。
(－ )V0 Ta 6 F 10 a Hl 288
11、火焰高度
火焰内锥高度
hin 0.86Kf p qp 10
hout 0.86 nn1 sf p qp dp
3
火焰外锥高度
10 3
（二）大气式燃烧器的头部计算
1、根据表5-6选取火孔热强度或火孔出口 速度、火孔尺寸、一次空气系数
燃气种类 圆孔dp 火孔尺寸/mm 方孔 炼焦煤气 2.5～3.0 2.0×1.2 1.5×5.0 天然气 2.9～3.2 2.0×3.0 2.4×1.6 液化石油气 2.9～3.2 2.0×3.0 2.4×1.6
喷嘴出口截面应该与喉部的距离对一次空气的影响
调风板
（a） 移动式调风板
（b ）
切口旋转式调风板
（2）吸气收缩管
一次空气入口至喉部为吸气收缩部。 作用是减少空气进入时的阻力损失。 吸气收缩管的进口截面积一般比出口截面 积（喉部）大4～6倍。
Байду номын сангаас
（3）混合管
作用是使燃气与空气充分混合。
大气式燃烧器的特点
6、引射式燃烧器具有自动调节特性。 7、与全预混燃烧器相比，大气式燃烧器热负 荷调节范围宽，适应性强，可以满足较多工艺 的需要。 8、大气式燃烧器的火焰稳定性不及扩散式燃 烧器，且不适应正压炉膛。 9、当热负荷较大时，多火孔燃烧器的机构比 较笨重。
大气式燃烧器的应用
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、采暖炉、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 些工业炉上也被广泛应用。
2、在混合管段
气流进入混合管，在流动过程中燃气动压头进一步减小，其中一 部分传给空气使空气动压增大，一部分用来克服流动中的阻力损 失，另一部分则转化为静压力h1。经过混合管内的充分混合，在 混合管出口，速度场呈均匀分布，燃气-空气混合物的速度都达 到υ3 。
3、在扩压管段
在扩压管内，混合气体的动压进一步转化为静压，速度从υ3降至υ4 ， 压力从p3 升至p4。在扩压管出口，混合气体总的静压力为h 。该静压
（二）低压引射器的基本方程
取A-A、B-B两截面建立动量方程：
qm, g1 qmmix3 Ft ( pJ1 pmix ) Ft ( pJ pJ2 pmix )
大气式燃烧器
大气式燃烧器按照部分预混燃烧原理(0a′1)设计的燃气燃烧器称为大气式燃烧器。
一、大气式燃烧器的构造及工作原理大气式燃烧器均为引射式，主要由引射器和头部组成，如图3—6—13所示。
通常是利用燃气引射一次空气，即燃气在一定压力下以一定的流速从喷嘴流出，进入吸气收缩管，靠燃气的能量吸入一次空气，在引射器内二者混合成为预混可燃气，然后经头部流出，进行部分预混式燃烧，形成本生火焰。
大气式燃烧器的α′通常在0．45～0．75范围。
根据燃烧室工作状况不同，总的空气过剩系数。
变化在1．3～1．8范围。
根据燃气压力不同，大气式燃烧器又可分为低压与高(中)压两种。
前者多用于民用燃具，后者多用于工业装置。
当燃气压力不足时，也可利用加压空气来引射燃气。
以低压引射式为例，说明这类燃烧器的各部构造及作用：图3-6-13 大气式燃烧器示意图1-高风板；2-次空气口；3-引射器喉部；4-喷嘴；5-火孔1．引射器引射器的作用有以下三方面；第一，以高能量的气体引射低能量的气体，并使两者混合均匀；第二，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，使燃气一空气混合物在火孔出口获得必要的速度，以保证燃烧器稳定工作；第三，输送一定的燃气量，以保证燃烧器所需的热负荷。
为了完成上述作用，引射器由四部分组成，见图3—6—14。
图3-6-14 引射器示意图1-喷嘴；2-吸气收缩管；3-混合管；4-扩压管(1)喷嘴其作用是输送所要求的燃气量，并将燃气的势能转变成动能，依靠引射作用引射一定的空气量。
喷嘴的结构分固定喷嘴和可调喷嘴两种。
固定喷嘴结构简单、阻力较小，引射空气性能较好，但出口截面积不能调节，因此，只能适应一种燃气。
如果燃气性能改变，就需要更换喷嘴。
与固定喷嘴相比，可调喷嘴结构复杂，阻力较大，引射空气的性能较差，但能适应燃气的性质变化。
(2)吸气收缩管其作用是为了减少空气进入时的阻力损失。
它可以做成流线型或锥型，实验证明，两者相差无几。
燃气燃烧器知识汇总介绍 ppt课件
2.1 燃烧器技术要求及分类 2.2 扩散式燃烧器 2.3 大气式燃烧器 2.4 完全预混式燃烧器 2.5 新型燃烧器 2.6 点火装置与燃具安全保护装置
ppt课件
1
2.1 燃烧器技术要求及分类
燃烧器：用来实现燃烧过程的装置的统称。
基本用途：合理组织燃烧过程，以保证燃烧室的热工工
定义：按照扩散式燃烧方法设计的燃烧器
分类：燃烧所需空气供给的动力
自然引风式：依靠自然抽力、靠扩散作用供给 空气，多用于民用——扩散式燃烧器。
强制鼓风式：依靠鼓风机供给空气，多用于工 业——鼓风式燃烧器
ppt课件
4
2.2.1 自然引风扩散式燃烧器
工作原理 燃气在一定压力下进入管 内，经火孔逸出后从周围 空气中获得氧气而燃烧， 形成扩散火焰。
ppt课件
26
多火孔大气式燃烧器
ppt课件
27
单火孔大气式燃烧器
当热负荷较大时，多 火孔燃烧器头部比较 笨重——单火孔头部。
二次空气
火道
稳焰孔
ppt课件
28
特点
与扩散式燃烧器比：火焰短、火力强、燃烧温度高、 稳定性较差
与全预混燃烧器比：热负荷调节范围宽、适应性强 可燃烧各种燃气和低压燃气，燃烧较完全、效率较高。 引射式燃烧器：具有自动调节特性，调节方便；不需
ppt课件
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结构
混合装置
头部
头部
分类
据燃烧器头部结构分： ①有火道头部结构：（头部冷却—防回火；火道—防脱火） ②无火道头部结构； ③用金属网或陶瓷板稳焰器做成的头部结构。
ppt课件
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特点
火焰短、燃烧热强度大、燃烧温度高——可缩小燃烧 室体积、易满足高温工艺要求
燃烧理论与技术大纲
燃烧理论与技术》课程教学大纲课程编号：08211011课程类别：专业基础课程授课对象：能源与动力工程、热能工程、工程热物理、建筑环境等专业开课学期：第6学期学分：3学分主讲教师：王俊琪等指定教材：同济大学、重庆建筑大学等编，《燃气燃烧与应用（第三版）》，中国建筑工业出版社，2005年教学目的：通过对该课程的学习，使学生掌握有关燃气燃烧的基本知识，学会相应的燃气燃烧的计算方法，能够利用化学反应动力学原理解释相关的燃烧现象及燃烧的速度，理解不同气流的混合原理和燃气燃烧火焰的传播机理及传播速度的测定方法，深刻认识燃气各种燃烧的方法，并能利用流体力学、化学反应动力学原理分析各种燃烧方法的机理。
在此基础上，进一步掌握各种不同种类的燃烧器原理、构造及其设计原理与方法，深入理解有关民用燃气用具、燃气工业炉窑的类型、结构，并能进行有关设计计算和热力计算。
第一章燃气的燃烧计算课时：1周，共3课时教学内容第一节燃气的热值一、燃烧及燃烧反应计量方程式燃烧的定义与条件；不同燃烧反应的计量方程式。
二、燃气热值的确定燃气低热值和高热值的定义及其计算方法；混合气体热值的计算。
第二节燃烧所需空气量一、理论空气需要量理论空气量的概念；理论空气量的精确计算方法和近似计算方法。
二、实际空气需要量实际空气量和过剩空气系数的概念；常用设备的过剩空气系数。
第三节完全燃烧产物的计算一、烟气量烟气的主要成分；按烟气组分计算的理论及实际烟气量；根据燃气的热值近似计算不同燃气的烟气量。
二、烟气的密度烟气密度的计算。
第四节运行时烟气中的CO含量和过剩空气系数一、烟气中CO含量的确定烟气中CO含量确定的方法及公式；燃气是否完全燃烧的判别式；工业中常用的RO2的计算方法。
二、过剩空气系数的确定完全燃烧和不完全燃烧时过剩空气系数的确定方法。
第五节燃气燃烧温度及焓温图一、燃烧温度的确定热量计温度和理论燃烧温度的概念及计算公式；影响理论燃烧温度的具体因素分析。
燃气热水器大气式燃烧原理
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二、燃气的成分及性质
天然气成分
CH4
燃气容积成分（％）
98
C3H8 0.3
C4H10
C5H12
N2
0.3
0.4
1
分子量M 密度ρ（kg/m3）
16
44
58
72
28
0.7174 2.0102 2.7030 3.4537 1.2504
定压比热Cg （KJ/NM3·K）
条形火孔燃烧器图例
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（4）带稳焰孔的火孔。下图为带有稳焰孔的火孔，它由主火 孔1及辅助火孔2组成。辅助火孔起稳焰作用，又称稳焰孔。 当燃烧火焰传播速度快的燃气时，主火孔应不回火。辅助火 孔的阻力比主火孔大，当燃烧火焰传播速度小慢的燃气时， 辅助火孔不会脱火，同时所形成的辅助火焰加热了主火焰的 根部，提高了主火焰防止脱火的能力。
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以内变化时，μ值变化并不显著。为了便于加工，通常取 β=60°。 μ值随喷嘴直径的增加而增大，此外， μ值还和 喷嘴加工精度及喷嘴前是否有阀门等因素有关。一般 d=1~2.5mm时，这种喷嘴的μ=0.7~0.78；当d＞ 2.5mm时，μ=0.78~0.80。
固定喷嘴结构简单、阻力小，引射空气性能较好，但出口截 面积不能调节，因此，只能适应一种燃气。如果燃气性质改 变，就需要更换喷嘴。
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பைடு நூலகம் 扩散火焰与预混火焰
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第二节 大气式燃烧器的构造及工作原理
部分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0＜α1＜1.大气式燃烧器由头部及引射器两部分组成， 如图所示。大气式燃烧器的工作原理是：燃气在一定压力下， 以一定流速从喷嘴喷出，进入吸气收缩段，燃气靠本身的能量 吸入一次空气，在引射器内进行混合，经头部流出，进行燃烧， 形成本生火焰。
燃气燃烧器知识
燃气燃烧器知识燃气燃烧器知识气体燃烧器气体燃烧器种类较多 , 以下按空气供给方式介绍几种工业锅炉上应用较多的燃烧器。
1. 自然供风燃烧器如图 3-45 所示 , 按炉膛形状可以选择圆形或矩形燃烧器 , 低压燃气通过管子上的火孔流出 , 及空气事先元预混合 , 是一(1)次空气系数α l=0 的扩散燃烧方式 , 因而也称为扩散文燃烧器。
这种燃烧器燃烧稳定 , 运行方便 , 而且结构简单 , 可以利用 30 0~400Pa 的低压燃气。
但炉膛过量空气系数较大, α= 、 1.2~1.6;排烟热损失 q2 和气体不完全燃烧热损失 q3 偏大 ; 火焰较长 , 要求炉膛容积大 ; 燃烧速度低 , 只用于很小容量的锅炉。
2. 引射式燃烧器它的种类繁多。
按燃烧方式分 , 它有部分空气预混合的本生燃烧方式和空气预混合的无焰燃烧方式两种。
所用的引射介质可以是空气 ,也可以是一定压力的燃气 , 前者需要鼓风装置。
(1) 大气式引射燃烧器如图 3-46 所示。
燃气以一定流速自喷嘴进入引射器 , 在引射器的缩口处将一次空气( α1=0.45~(2)0.65) 引入 , 两者经混合后流向燃烧器头部 , 由直径为 2~10mm 的火孔流出 , 以本生火焰形式燃烧。
这种燃烧器也只用于小型锅炉 , 它适用于各种低压燃气 , 而且不需要鼓风装置。
但热负荷太大 ,结构笨重。
(2) 空气引射式燃烧器如图 3-47 所示。
压头为 5000~600OPa 的空气经喷嘴通过引射器的缩口处时 , 形成负压 , 把低压的燃气从四个管孔吸人 , 两种气体在混合管中混合形成均匀的气体混合物 , 它流向火孔出口 , 并在及出口处相连接的稳焰火道中燃(4)烧。
图中所示的燃烧器是及全部燃烧空气预混合的无焰燃烧器 , 炉膛出口过量空气系数小 , 燃烧强度高 , 但需要鼓风装置 , 耗电大 , 适用于带有空气预热器的阻力较大的正压锅炉。
3. 鼓风式燃烧器鼓风式燃烧器一般由分配器、燃气分流器和火道组成。
大气式燃烧器
K—能量损失系数。
c.引射器最佳工况所对应的最佳无因次面积 式（7-32） 最大无因次压力 式（7-33）
4. 引射器的形式
常用的三种引射器的形状及尺寸比例如 图7-23所示。其中1型引射器为最佳，能量损
失系数K值最小，但引射器最长。2型和3型引
射器阻力较大，但长度较短。当喷嘴前燃气
压力较高，允许有较大的能量损失时，可采
两排或两排以上的火孔应叉排 。
5、火孔倾角
火孔倾角越小，火焰趋向水平，
火焰与二次空气的接触充分， 燃烧性能好，烟气中CO含量 低，热效率下降 。
随着火孔倾角增大，烟气中 CO含量增大，热效率升高 。
一般取30o倾角 。
6、锅支架高度
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
μ s—容积引射系数，s为燃气相对密度；
K—能量损失系数。
2F (1 u )(1 us) 2 K K1F1
式（7-39）
从式（7-39）可以看出，燃烧器的引射能力 只与燃烧器的结构有关，而与燃烧器的工作状 态无关，即引射系数不随燃烧器热负荷的变化 而变化。这一特性称为引射式燃烧器的自动调 节特性。
第一、头部计算。
第二、计算喷嘴尺寸。
第二、计算F1op、A、X、F1、Ft及引射器 各部分尺寸。
燃烧器常数C
对低压燃气，忽略其可压缩性，喷嘴截面积的计算 公式为：
（7-44）
将式(7-44)代入式(7-39)整理后得
燃烧器常数与燃烧器的几何尺寸(Ft、Fp)及阻力特性 (K、K1、μ)有关，而与喷嘴出口面积无关的系数。
大气式燃烧器
大气式燃烧器常用的引射式预混燃烧器，又称大气式燃烧器(如下图)，是燃气具广泛采用的燃烧器，由头部和引射器组成。
其工作原理是:燃气在一定压力下以一定流速从喷嘴喷出，依靠燃气动能产生的引射作用从一次空气口吸入一次空气，在引射器内燃气与一次空气混合，经排列在头部的火孔流出而燃烧。
其一次空气系数一般在0.45～0.75之间，根据燃烧室工况的不同，过剩空气系数一般在1.3～1.8之间。
大气式燃烧器的主要优点是:①比自然引风扩散燃烧器火焰短、火力强、燃烧温度高;②可燃烧不同性质的燃气，燃烧比较完全，燃烧效率高，烟气中CO气体含量低;③可应用低压燃气，空气靠燃气引射，不需要风机;④适应性强，满足较多工艺需要。
大气式燃烧器的主要缺点是:①仅混合部分空气，火孔热强度、燃烧温度均受到限制;②负荷较大时，燃烧器的头部较大。
大气式燃烧器的部件——喷嘴喷嘴的作用是输送一定量的燃气，并将燃气的势能(压力)转换成动能(速度)，并引射一定量的空气。
喷嘴的结构形式有固定喷嘴和可调节喷嘴。
固定喷嘴形式（如下图）。
固定喷嘴其孔口大小是固定不变的，不能调节。
固定喷嘴结构简单，阻力较小，引射空气性能较好，但仅适应一种燃气。
如果燃气发生变化，需要更换喷嘴。
可调喷嘴结构（如下图）。
可调喷嘴是由固定部件和活动部件组成。
当活动部件前后移动时，借助针形阀可改变喷嘴的有效流通面积。
因此，可适应不同性质的燃气。
可调喷嘴与固定喷嘴相比，结构复杂，阻力较大，引射空气的性能差，但能适应燃气性质的变化。
喷嘴孔径与燃气具热负荷的关系随燃气种类变化。
焦炉煤气喷嘴孔径与热负荷的关系(焦炉煤气低热值17.62MJ/m³，密度为0.469kg/m³)如下图。
天然气喷嘴孔径与热负荷的关系（天然气低热值36.44MJ/m³，密度为0.744kg/m³)如下图。
液化石油气喷嘴孔径与热负荷的关系（液化石油气低热值108.36MJ/m³，密度为2.35kg/m³)如下图。
大气式燃烧器
第七章 大气式燃烧器第一节 大气式燃烧器的构造及特点一、大气式燃烧器的构造及工作原理根据部分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01α'<<。
(一)引射器g 0.0036L d μ= (7-1) 式中 g L ——圆形喷嘴的流量(3m /h )；μ——喷嘴流量系数，与喷嘴的结构形式、尺寸和燃气压力有关，用实验方法求得； d ——圆形喷嘴直径(mm)； H ——燃气压力(Pa)；s ——燃气的相对密度(空气＝1)。
(二)燃烧器头部第二节大气式燃烧器的头部计算一、火孔尺寸大气式燃烧器常用设计参数表7-1二、火孔深度六、锅支架高度七、火孔燃烧能力及火孔总面积火孔能稳定和完全燃烧的燃气量称为火孔的燃烧能力。
通常用火孔热强度p q 或燃气空气混合物离开火孔的速度p v 来表示火孔的燃烧能力。
()p6p 0101l H v q V α-='+ (7-2)式中 p q ——火孔热强度(kW/mm 2)；l H ——燃气低热值(kJ/Nm 3)；α'——一次空气系数；0V ——理论空气需要量(m 3/m 3)；p v ——火孔出口气流速度(Nm/s)。
60p p(1)10l Q V F H v α'+=(7-3)式中 p F ——火孔总面积(mm 2)；Q ——燃烧器热负荷(kW)；p v ——火孔出口气流速度(Nm/s)，按表7-1或有关设计手册查得。
p pQF q =(7-4)式中 p q ——火孔热强度(kW/mm 2)，按表7-1或有关设计手册查得。
八、燃烧器头部的静压力2p1p0mix 2v P ζρ∆= (7-5)式中 1P ∆——流动阻力损失(Pa)；p v ——火孔出口气流速度(Nm/s)；0mix ρ——在标准状态下燃气-空气混合物的密度(kg/Nm 3)；p ζ——火孔阻力系数。
2p p 2p1μζμ-=(7-6)式中p μ——火孔流量系数，按式(2-5)取用。
燃气燃烧与应用PPT课件
丙烷的低热值：
H l2 2 0 2 4 .3 5 6 4 2 2 1 491468K J/N m 3
燃气热值的计算
• 例题2 乙烯的低热值为59482KJ/Nm3，8mol乙烯完
全燃烧放出的热量为4_7_5_8_5_6____KJ。
• 例题3 CO的低热值为12644KJ/Nm3，要获得151728KJ
__1_8___ mol，CO2 __1_5___ mol。 • 某混合燃气中含有C2H2、C3H6、C3H8、C4H10各
5mol，该气体完全燃烧需O2 _9_2_._5_ mol，生成 H26O5 ______ mol，C6O02 ______ mol。
燃气热值的计算
• 热值：1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量。 • 单位：千焦每标准立方米，KJ/Nm3（或KJ/Kg） • 高热值(Hh)：1Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却
燃气的热值
燃烧反应计量方程式：表示各种单一可燃气体 燃烧反应前后物质的变化情况以及反应前后物质 间的体积和重量的比例关系。
C H 4 + 2 O 2 = C O 2 + 2 H 2 O + Δ H
物质的量比：1 : 2 : 1 : 2
与化学方程式相同吗？
其他常见的单一可燃气体与氧完全燃烧的反 应计量式列于附录2。
CmHn的燃烧反应通式 C m H n (m n 4 )O 2 m C O 2 + n 2 H 2 O H
例题：请写出C7H16、C10H22的燃烧反应方程式。 C7H16：m=7,n=16
C 7 H 1 6 1 1 O 2 7 C O 2 8 H 2 O
C10H22：m=10,n=22
• 例题1
由乙烷和丙烷的热效应计算各自的近似热值。
大气式燃烧器(2021版)
( 安全管理 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改大气式燃烧器(2021版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process大气式燃烧器(2021版)按照部分预混燃烧原理(02000Pa)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3-6-7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dp2.5～3.02.9～3.22.9～3.2方孔2.0～1.21.5～5.02.0～3.02.4～1.62.0～3.02.4～1.6火孔中心距s/mm(2～3)dp火孔深度h/mm(2～3)dp额定火孔热或度qp/MW·mm-211.6～19.85.8～8.77.0～9.3额定火孔出口流速vp/m·s-1 2.0～3.51.0～1.31.2～1.5一次空气系数α0.55～0.600.60～0.650.60～0.65喉部直径与喷嘴直径比dt/d5～69～1015～16火孔面积与喷嘴面积比Fp/Fj44～50240～320500～600图3-6-20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3—6—20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；μ——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；uρr——容积引射系数，ρr为燃气相对密度，K——能量损失系数，可表示为：这里，ψ1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5～6倍喉部直径时，ψ1=1．02～1．04，混合管较短，ψ1较大；ζmix是混合管摩擦阻力系数，ζmix=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ζmin=0.06～0.12；ζd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。