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 燃烧器在理论与实践中得到改进

燃烧器在理论与实践中得到改进

对于燃烧器行业人士来说,燃烧器都有独特的特性曲线、流动范围与燃气空气比例,众所周知。在任何特性曲线外(工况)都会使燃烧器熄火。稳定燃烧率是由燃料可燃性的极限定义的,比如空气和天然气化学计量比大约是10:1,但是在5:1的富燃状态到15:1的贫燃状态范围内混合物就可能燃烧。这些性质是燃气空气混合物的化学物理性质决定的。此外如果燃烧反应不能产生足够的热量以保持链反应进行,燃烧器将熄火。 然而理论与实际总是有差距的。事实上,在这些限制只能在严格控制的实验室条件下才能得到。在现实的工业生产条件下,由于火焰的热量被周围的烤炉或熔炉吸收,燃烧器的这些限制必须更为严格。 燃气空气混合物的流速对燃烧器的工作范围也有影响。在低流速情况下,预混燃烧器有最广泛的稳定燃烧范围。随着燃烧负荷的增加,混和气体穿过燃烧器的速度增加,此时容易出现离焰。为了保持火焰稳定在燃烧器喷嘴处,将需要更多的热量传给后继引入的燃气空气混合物,这就要求有更热的火焰以及混合物的比例更接近于化学计量比。最终混合物速度很高使得燃烧器的富贫比率极限汇聚成一点。在此流速下,燃烧器很难设置,极轻微的扰动都会使燃烧器熄火。在更高的流速下,气体根本不能点燃,这就是我们定义的预混燃烧器的最大着火率。 通过对混合物低速区的一体化设计可以改善燃烧器的工作范围。通常为的就是使火焰稳定,应当在局部地区保持气流速度和火焰传播速度之间的平衡。隧道式燃烧器的喷嘴末端有一个突然的扩大,这样为燃烧过程提供了一个保护区,在保护区内混合物以低速度循环燃烧,就像是混合物主流的点火环一样。辅助火焰型燃烧器依靠一圈小孔使部分混合气沿喷嘴进入环形缝隙,在那里形成一圈稳定的火焰,为通过中心的主体混合气提供了可靠的点火源。线性红外燃烧器有大量的小孔,其中一些火焰通过保护区或孔口周围的阶梯来稳定,其它的依靠反射屏反射火焰的热量来稳定。

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