燃氣燃燒與設(shè)備設(shè)計

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1、目錄1設(shè)計原始資料11.1觸11.2設(shè)計熱負荷12燃氣燃燒計算12.1燃氣的熱值12.2華0數(shù)22.3理論空氣量42.4過剩空氣系數(shù)42.5實際空氣量52.6煙氣量53大氣式燃燒器73.1大氣式燃燒器的工作原理73.2設(shè)計計算73.3火焰高度12總結(jié)14參考資料141設(shè)計原始資料1.1氣源天然氣3T0成分見表1-1表1-1燃氣成分類別體積分數(shù)(%)相對密度熱值華白數(shù)/(組/州3)燃燒勢cp理論干煙氣中CO,體積分數(shù)(%)I%3T0CH4=32.5空氣=67.50.88511.0612.2811.9513.2822.011.

2、741.2設(shè)計熱負荷本設(shè)計熱負荷為：4.2UV燃氣壓力：2000Pa2燃氣燃燒計算2.1燃氣的熱值氣體中的可燃成分在一定條件下與氧氣發(fā)生氧化作用，并產(chǎn)生大量的熱和光的物理化學(xué)反應(yīng)過程成為燃燒。3T0燃氣完全燃燒所放出的熱量稱為該燃氣的熱值，單位為千焦每標(biāo)準(zhǔn)立方米。熱值可以分為高熱值和低熱值。高熱值是指3T0燃氣完全燃燒后其煙氣被冷至原始溫度，而其中的水蒸氣以凝結(jié)水狀態(tài)棑出吋所放出的熱量；低熱值是指3T0燃氣完全燃燒D其煙氣被冷至原始溫度，但煙氣中的水蒸氣仍為蒸汽狀態(tài)時所放出的熱量。實際使用的燃氣是含宥多種組分的混合氣體，混

3、合氣體的熱值可以直接用熱量計測定，也可以冇各單一氣體的熱值根據(jù)混合法則按下吋進行計算：H=HV+^2r2+……+^nrn（2-1）式中：H—燃氣（混合氣體）的高熱值或低熱值（U/Ov*m3））;圪一燃氣屮各燃組分的高熱值或低熱值（由《燃氣燃燒與應(yīng)用》附錄2查得；rn—燃氣1H各可燃組分的容積成分。查附錄得該燃氣組分熱值見表2-1:表2-1各個組分的熱值燃氣組分甲烷空氣1臺J熱值（?m3））95998126915低熱值（U/（7V*m3））88390117212則該設(shè)計的熱值分別為：高熱值為：=0.325x95998+0

4、.675x126915=116866.975U/(/V*m3)低熱值為：//丨=0.325x88390+0.675x117212=107844.852.2華白數(shù)當(dāng)以一?種燃氣置換另一?種燃氣吋，首先應(yīng)保證燃具熱負荷在互換前后不發(fā)生大的改變。以民用燃具為例，如果熱負荷減少太多，就達不到燒煮食物的工藝耍求，燒煮吋間也耍加長；如果熱負荷增加太多，就會使燃燒工況惡化。當(dāng)燃燒器噴嘴前壓力不變時，燃具熱負荷Q與燃氣熱值H成正比，與燃氣相對密度的平方根成反比，而稱為平白數(shù)：(2-2)式中:W—華白數(shù)，或稱熱負荷指數(shù);H—燃氣熱值；S—燃

5、氣相對密度（設(shè)空氣的s=l）。因此，燃具熱負荷與平白數(shù)成正比：(2-3)Q=KW式中:K一比例常數(shù)。華白數(shù)是代表燃氣特性的一個參數(shù)。如果兩種燃氣的熱值和密度均不同，但只要它們的華白數(shù)相等，就能在同~燃氣壓力下和同~燃具上獲得同一熱負荷。欲求華G數(shù)，必先求出燃氣的和對密度。燃氣的平均分子量可由下式求得：M=M,yi+M2y2+……+Mnyn0.4）式中：M—混合氣體的平均分+量;錯誤！未指定書簽。、力……錯誤！未指定書簽。一各單一氣體容積成分（％）;錯誤！未指定書簽。、錯誤！未指定書簽?！e誤！未指定書簽。一各單一氣體分了

6、量，可由《燃氣燃燒與應(yīng)用》附錄2杳得，結(jié)來見表2-2中；表2-2各個組分的密度燃氣組分甲烷空氣分子量44.097058.1240則該設(shè)計燃氣的平均分子量為：M=0.325x44.0970+0.675x58.1240=53.6（g/mol）燃氣的相對密度：混合氣體的相對密度按下式計算：(2-5)錯誤！未指定書簽。式屮：一空氣的平均分子量Ma=29相對密度為：5=^=1.85則華白數(shù)W的值為：W=107844.85=?9289MjjVl852.3理論空氣量理論空氣量是指每立方米(或千克)燃氣燃料按燃燒反放計量方程式完全燃燒所需

7、要的空氣量，單位為標(biāo)準(zhǔn)立方米每標(biāo)準(zhǔn)立方米或者標(biāo)準(zhǔn)立方米每T克。理論空氣量也是燃氣完全燃燒所需要的最小空氣量。當(dāng)燃氣組成已知，可按下式計算燃氣燃燒所需的理論空氣量：丄210.5//2+0.509+^fm+^Cm//n+1.5H2S-O2式中:Vo—理論空氣需要量；H2、CO、CmH?、H2S_燃氣屮各種可燃組分的容積成分;02—燃氣中氧氣的容積成分。則3T0天然氣的理論空氣景為：(2-6)10.5x0+0.5x04-x32.5+X67.5+1.5X0-021<4JVo=28.6m3/m32.4過?？諝庀禂?shù)理論空氣需要量是燃氣

8、完全燃燒所需的最小空氣量。由于燃氣與空氣存在混合不均勻性，如果在實際燃燒裝置屮只供給理論空氣量，則很難保證燃氣與空氣的充分混合，W而不能完全燃燒。W此實際供給的空氣量應(yīng)大于理論空氣量，即耍供應(yīng)一部分過?？諝?。過?？諝獾拇嬖谠黾恿巳細夥肿雍涂諝夥肿优隽玫目赡苄裕黾恿似湎嗷プ饔玫臋C會，從而促使完全燃燒。實