燃燒器在理論與實踐中得到改進
對于燃燒器行業(yè)人士來說,燃燒器都有獨特的特性曲線、流動范圍與燃氣空氣比例,眾所周知。在任何特性曲線外(工況)都會使燃燒器熄火。穩(wěn)定燃燒率是由燃料可燃性的極限定義的,比如空氣和天然氣化學計量比大約是10:1,但是在5:1的富燃狀態(tài)到15:1的貧燃狀態(tài)范圍內混合物就可能燃燒。這些性質是燃氣空氣混合物的化學物理性質決定的。此外如果燃燒反應不能產生足夠的熱量以保持鏈反應進行,燃燒器將熄火。 然而理論與實際總是有差距的。事實上,在這些限制只能在嚴格控制的實驗室條件下才能得到。在現(xiàn)實的工業(yè)生產條件下,由于火焰的熱量被周圍的烤爐或熔爐吸收,燃燒器的這些限制必須更為嚴格。 燃氣空氣混合物的流速對燃燒器的工作范圍也有影響。在低流速情況下,預混燃燒器有最廣泛的穩(wěn)定燃燒范圍。隨著燃燒負荷的增加,混和氣體穿過燃燒器的速度增加,此時容易出現(xiàn)離焰。為了保持火焰穩(wěn)定在燃燒器噴嘴處,將需要更多的熱量傳給后繼引入的燃氣空氣混合物,這就要求有更熱的火焰以及混合物的比例更接近于化學計量比。最終混合物速度很高使得燃燒器的富貧比率極限匯聚成一點。在此流速下,燃燒器很難設置,極輕微的擾動都會使燃燒器熄火。在更高的流速下,氣體根本不能點燃,這就是我們定義的預混燃燒器的最大著火率。 通過對混合物低速區(qū)的一體化設計可以改善燃燒器的工作范圍。通常為的就是使火焰穩(wěn)定,應當在局部地區(qū)保持氣流速度和火焰?zhèn)鞑ニ俣戎g的平衡。隧道式燃燒器的噴嘴末端有一個突然的擴大,這樣為燃燒過程提供了一個保護區(qū),在保護區(qū)內混合物以低速度循環(huán)燃燒,就像是混合物主流的點火環(huán)一樣。輔助火焰型燃燒器依靠一圈小孔使部分混合氣沿噴嘴進入環(huán)形縫隙,在那里形成一圈穩(wěn)定的火焰,為通過中心的主體混合氣提供了可靠的點火源。線性紅外燃燒器有大量的小孔,其中一些火焰通過保護區(qū)或孔口周圍的階梯來穩(wěn)定,其它的依靠反射屏反射火焰的熱量來穩(wěn)定。