燃?xì)庠跓熘械娜紵^程和燒嘴設(shè)計(jì)原理
網(wǎng)站編輯:admin │ 發(fā)表時間:2021-08-18 │
燃?xì)庠跓?/a>從氣體燃料到火焰是如何完成的?看似很簡單的過程其實(shí)經(jīng)歷了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)反應(yīng),從燃燒的原理分析整個過程可以更好的掌握設(shè)計(jì)燒嘴時原理,同時也方便后續(xù)燒嘴的調(diào)試工作。
本文主要以天然氣這種氣體燃料為主講解、適用的燒嘴也是天然氣燒嘴,其它類型的燃燒器可以做參考。天然氣作為一種清潔能源其燃燒過程簡單易控,溫控自控精準(zhǔn),燃燒溫度高,空氣過剩系數(shù)小,爐壓容易控制。天然氣的燃燒是一個復(fù)雜的物理過程與化學(xué)過程,整過程可分為燃?xì)饪諝獾幕旌?、燃?xì)獾闹?、燃?xì)獾姆磻?yīng)階段,看似很長的過程其實(shí)它們是短時間快速完成的。
首先是燃?xì)夂脱鯕饣旌想A段。要實(shí)現(xiàn)燃?xì)饪扇疾糠值难趸磻?yīng),必須使甲烷分子能和氧氣中氧分子接觸,簡單講就是天然氣和空氣的充分混合。天然氣與空氣的混合是一種物理層面的變化,這個過程比燃燒反應(yīng)過程本身慢得多。在天然氣與空氣分別通過燒嘴進(jìn)氣管和進(jìn)風(fēng)管入燒嘴導(dǎo)焰管時,天然氣的燃燒速度主要和天然氣與空氣的混合速度。大科廠家在設(shè)計(jì)天然氣燒嘴時,充分了解了天然氣與空氣混合的規(guī)律和影響因素,在燒嘴穩(wěn)焰盤和混合結(jié)構(gòu)上做了很大改進(jìn)。
燃?xì)鉄煸谏a(chǎn)時針對燃燒過程特征做的設(shè)計(jì)改變。為了使燃?xì)馀c空氣流充分混合,氣流和空氣流形成一定的交角,穩(wěn)焰盤的氣孔和風(fēng)口角度成90度,這樣可以讓機(jī)械的攪動占主導(dǎo)地位。一般說來,兩股氣流的交角越大,混合越快。天然氣發(fā)熱量很大,所需的空氣量也大,空氣和燃?xì)饩鶆蚧旌细щy一些,這時燒嘴獨(dú)特的穩(wěn)焰裝置,造成氣流強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,有利于混合。
燒嘴氣帽孔徑和間隙的精確計(jì)算,改變了氣流狀態(tài)。使天然氣在噴出時在近距離空間內(nèi)形成紊流,在紊流狀態(tài)下,氣流的擴(kuò)散大大加強(qiáng),混合速度也增大。
燒嘴孔徑的設(shè)計(jì)也使天然氣噴出流速處于良好的混合狀態(tài),大科廠家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)測量所得,采用較大的流速可以使混合改善。但改變氣流和空氣流的相對速度,有利于混合的改善,從而促進(jìn)燃燒。
大科公司燒嘴氣帽一般以數(shù)量多孔徑小為主,特別是小功率燒嘴時更加明顯,從另一個角度講這樣也增大了燃?xì)馀c空氣的接觸面積,有利于加快混合速度。
另一方面是燃?xì)馀c空氣混合物的著火過程。燃?xì)馀c空氣的混合物達(dá)到一定濃度時,加熱到一定溫度才能著火燃燒。反應(yīng)物質(zhì)開始正常燃燒所必要的最低溫度叫著火溫度。在開始著火時,需要一火源把可燃?xì)怏w與空氣的混合物點(diǎn)燃。這一局部燃燒反應(yīng)所放出的熱,把周圍可燃物又加熱到著火溫度,從而使火焰?zhèn)鞑ラ_來。
燒嘴點(diǎn)火高壓包的選用時根據(jù)燃?xì)庵饻囟冗x擇的,目前大科公司燒嘴主要以高熱值和低熱值燃?xì)鉃橹?,?/span>DKGH天然氣燒嘴為例,天然氣的著火溫度的是750-850℃,高壓包選擇意大利cofi TRE820P/4型號,點(diǎn)火效率比較高,對使用者來說屬于經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的配置。也有一些場合需要配置其他能量級別的高壓包。
cofi TRE820P/4
在可燃混合物的燃燒過程中,火焰好像一層一層地向前推移,火焰鋒面連續(xù)向前移動,這種現(xiàn)象叫火焰的傳播?;鹧媲把叵蚯巴埔频乃俣冉谢鹧?zhèn)鞑ニ俣?。引出支兩個概念是因?yàn)橛袝r會出現(xiàn)燒嘴回火和燒嘴脫火現(xiàn)象。
燒嘴的脫火和回火在大科技術(shù)支持里面單獨(dú)講解過,現(xiàn)在燒嘴為了減少脫火和回火的危險(xiǎn)發(fā)生,大都采取措施進(jìn)行避免,穩(wěn)焰盤就是常用的方式。
最后一個過程就是空氣中氧與燃?xì)鈿庵械目扇嘉锿瓿苫瘜W(xué)反應(yīng),就是所說的燃燒。空氣與燃?xì)獾幕旌衔锛訜岬街饻囟纫院?,就產(chǎn)生激烈的氧化反應(yīng)?;瘜W(xué)反應(yīng)的速度與反應(yīng)物質(zhì)的溫度有關(guān),溫度越高,反應(yīng)速度越快。燃燒反應(yīng)本身的速度是很快的,實(shí)際上是在一瞬間完成的。對整個燃燒進(jìn)程起最直接影響的是煤氣與空氣的混合過程。
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