第三节鼓风式扩散式燃烧器

1、第三节第三节 鼓风式扩散燃烧器的设计原理鼓风式扩散燃烧器的设计原理n一、鼓风式扩散燃烧器的结构n二、鼓风式扩散燃烧器的设计原理鼓风式燃烧器的特点如下：鼓风式燃烧器的特点如下：n1结构紧凑，占地面积小。特别是当热负荷较大时结构紧凑，占地面积小。特别是当热负荷较大时，该优点更为突出。，该优点更为突出。n2燃烧稳定，不会回火。燃烧稳定，不会回火。n3可根据需要组织燃气与空气的混合，满足各种工可根据需要组织燃气与空气的混合，满足各种工艺需要。艺需要。n4可以预热空气，有利于提高燃烧温度和节省耗气可以预热空气，有利于提高燃烧温度和节省耗气量。量。n5需要鼓风，耗费电能。需要鼓风，耗费电能。 n6本身不具

2、备燃气与空气比例的自动调节特性，需本身不具备燃气与空气比例的自动调节特性，需配置自动比例调节装置。配置自动比例调节装置。一、鼓风式扩散燃烧器的结构一、鼓风式扩散燃烧器的结构n主要构成：空气配风器、燃气分配器、火孔主要构成：空气配风器、燃气分配器、火孔n结构形式结构形式:套管式、旋流式、平流式套管式、旋流式、平流式 单管式套管燃烧器单管式套管燃烧器 群管式套管燃烧器群管式套管燃烧器 导流叶片式旋流燃烧器导流叶片式旋流燃烧器 n1节流圈节流圈 n2导流叶片导流叶片n3燃气喷孔燃气喷孔 n4火孔火孔 周边供气轴向叶片旋流式燃烧器周边供气轴向叶片旋流式燃烧器 1环形燃气管环形燃气管 2火道火道 3铀向

3、叶片铀向叶片 4调风板调风板 5燃气喷孔燃气喷孔 6空气小孔空气小孔 中心供气蜗壳式燃烧器中心供气蜗壳式燃烧器n1调风板手柄调风板手柄 2观火孔观火孔 3蜗壳蜗壳 4圆柱形空气通道圆柱形空气通道 5燃气分配管燃气分配管 6火道火道多枪平流式天然气燃烧器多枪平流式天然气燃烧器 n1燃气入口燃气入口 2空气进口空气进口 3空气导向叶片空气导向叶片n4燃气喷枪燃气喷枪 5中心稳焰叶片中心稳焰叶片文丘里管平流式燃烧器文丘里管平流式燃烧器 n1空气管空气管 2燃气管燃气管 3观察孔观察孔 4调风手柄调风手柄 5文丘里文丘里管配风器管配风器 6燃气分配管燃气分配管 7稳焰器稳焰器 8炉墙炉墙 9燃气喷孔燃

4、气喷孔二、鼓风式扩散燃烧器的设计二、鼓风式扩散燃烧器的设计n鼓风式燃烧器的燃气与空气的混合原则：鼓风式燃烧器的燃气与空气的混合原则：n1) 将燃气分成细小流束射入空气流中，从而将燃气分成细小流束射入空气流中，从而增加两股气流的接触面，加速其混合过程。增加两股气流的接触面，加速其混合过程。n2) 两股气流成一定交角相遇，以增加其紊流两股气流成一定交角相遇，以增加其紊流程度。程度。n3) 将燃气均匀地分布到空气流中。将燃气均匀地分布到空气流中。n4) 燃气和空气的流速保持一定比例。燃气和空气的流速保持一定比例。n5) 使一股或两股气流产生旋转流动。使一股或两股气流产生旋转流动。以周边供气蜗壳式燃烧

5、器为例的设计以周边供气蜗壳式燃烧器为例的设计步骤如下：步骤如下： 1 1、计算火孔直径、计算火孔直径DpDpn根据喷头（火孔）热强计算根据喷头（火孔）热强计算Dp:Dp:ppFqppFD42 2、计算空气配风器的直径及、计算空气配风器的直径及蜗壳结构比蜗壳结构比n设：（设：（1 1）空气配风器的直径）空气配风器的直径等于火孔直径等于火孔直径DpDp；n （2 2）蜗壳结构比）蜗壳结构比ab/ab/D Dp p n蜗壳的结构比决定空气的旋转蜗壳的结构比决定空气的旋转程度。结构比越小，旋转程度程度。结构比越小，旋转程度越大，混合越快，火焰也越短，越大，混合越快，火焰也越短，但阻力损失将增大，因此通

6、常但阻力损失将增大，因此通常取取=0.350.4。 原则是燃气射流相互不重叠，并分配在原则是燃气射流相互不重叠，并分配在空气流集中的通道外侧。空气流集中的通道外侧。3 3、在空气通道的空气气流中、在空气通道的空气气流中分配燃气射流分配燃气射流燃气在空气通道中的分布燃气在空气通道中的分布3 3、在空气通道的空气气流中分配燃气射流、在空气通道的空气气流中分配燃气射流hh75. 05 . 02bfpDD Dhh5 . 05 . 0max375. 15 . 0375. 1max22hh247. 0ppDD 253. 0pDh375. 136. 03 3、在空气通道的空气气流中分配燃气射流、在空气通道的

7、空气气流中分配燃气射流)(8 . 02max2max1Dhh375. 118. 0375. 1max11hh2)75. 0375. 1 (8 . 0h18. 013. 04 4、确定燃气孔口数目、确定燃气孔口数目sin75. 0hD 其直径为：时，燃气射流达到穿透深度sin75. 0minhs最小间距为：为防止射流重叠的射流minmax)2(shDZp数目为：则每排燃气孔口的最大5 5、根据燃气射流穿透深度、根据燃气射流穿透深度h h计算燃气喷孔计算燃气喷孔直径直径d d g及燃气喷射速度及燃气喷射速度 g：积的设大直径燃气孔占总面%70,FV ggqF燃气孔口总面积：,2220.9FV gg

8、qZ d则：直径燃气孔的直径：所以联合上两式可得大47 . 0222dZF,2220.9FV ggsaaqdKZ h5 5、根据燃气射流穿透深度、根据燃气射流穿透深度h h计算燃气喷孔计算燃气喷孔直径直径d d g及燃气喷射速度及燃气喷射速度 g小直径燃气孔的直径：小直径燃气孔的数目：2211dhhd%30小直径孔占总面积的43 . 0211dZF,12140.3FV ggqZd2121hhdd6 6、根据燃气速度计算燃气所需压力、根据燃气速度计算燃气所需压力2gggg2g112288HTp7 7、根据空气速度计算空气所需压力、根据空气速度计算空气所需压力0V,gn10.0036iV qab燃

9、烧器进口的空气流速燃烧器进口的空气流速: 0V,ga22pbf110.0036sin()4V qDD空气的螺旋运动的速度空气的螺旋运动的速度:空气的螺旋运动的速度，空气的螺旋运动的速度，m/s，其气，其气流轴线与燃烧器轴线的交角为流轴线与燃烧器轴线的交角为90-；过剩空气系数；过剩空气系数； V0理论空气需要量，理论空气需要量，m3/ m3；qV ,g燃气耗量，燃气耗量，m3/h；空气螺旋运动的平均上升角，其值与空气螺旋运动的平均上升角，其值与蜗壳结构有关，按表蜗壳结构有关，按表5-4确定确定 .0V,ga22pbf110.0036sin()4V qDDa燃烧器前空气所需的压力 22aainaaa122288Tp课堂练习：设计一边缘供气蜗壳式燃烧器的燃气喷孔。燃烧器功率为1000kW。气源为天津石油伴生气。课堂练习课堂练习设计一中心供气蜗壳式燃烧器：设计一中心供气蜗壳式燃烧器：1 1、火孔直径、火