高速(sù)燃烧器(qì)主要应用(yòng)在工业炉中。燃烧器厂家告(gào)诉你普(pǔ)通工业炉为了加热物料(liào)和(hé)保证燃料完全燃烧都具有一个宽敞的炉膛。这样,开炉(lú)时(shí)将炉膛加热到(dào)操(cāo)作(zuò)温度需要很(hěn)长的时间;停炉(lú)时,由于热惯性(xìng)大仍有相当一段时间继续加热工件,使加热温度难(nán)以控制,易造成工(gōng)件过热。今天燃烧器点火器厂家就来告诉你高速燃(rán)烧器的工作原理及特点都是怎样的吧?
为(wéi)了防止工件过热,普通(tōng)加热炉只好(hǎo)在略高于工件(jiàn)容许的(de)加热温度下运(yùn)行,这(zhè)就(jiù)降低了加(jiā)热速度(dù),增(zēng)长了(le)加热时间,特别在工件接近加热最终温度时更是如此。此外,在(zài)高温下延长加热(rè)时(shí)间会(huì)产生种种不良影响,如造成(chéng)钢的氧化和脱碳,使工件表面(miàn)毛糙和(hé)硬(yìng)度降低。为(wéi)了节约能(néng)源,消除普通加热炉的(de)缺点,并与现代化生产流水线配套,20世纪60年代出现了快速加热技术。快速加热主要依靠对流(liú)传热而不是辐射传热。其特点是炉(lú)体小、加热速度快、热惯性小(xiǎo)、加热工件(jiàn)质量高、热效(xiào)率(lǜ)高并易于自动控制。
实现快速加(jiā)热的关键一是改(gǎi)造炉(lú)体;二(èr)是应用高速燃烧(shāo)器(qì)。高速(sù)燃烧器有两个(gè)作用,一是燃(rán)气在非常高的热强度下燃烧;二是高温烟气以非常高的流(liú)速 (200~300m/s)喷出燃(rán)烧室 (火道),从而增加炉内对流(liú)传(chuán)热的作用(yòng)。高速燃烧(shāo)器与普通燃烧器相比有下(xià)列主要特点。
优点:
① 燃烧室的容积热强度非常高(gāo),可达21×104kW/m³,炉膛容积小,炉体(tǐ)结构简单,操作方便(biàn),安全装置及炉前管(guǎn)道系统简单(dān);燃烧室燃烧温度(dù)较高(gāo),接近2000℃,对发展高温窑炉,节约燃(rán)料(liào)十分有利;
② 烟气在火道内剧烈膨(péng)胀以及火道(dào)出口设有烟气喷口(kǒu),所以烟气喷(pēn)出速度非常(cháng)高,可达200~300m/s;
③ 炉内气氛容易调节成氧化性或还原(yuán)性,可在较高(gāo)的过剩空气系数下工作;
④ 负荷调(diào)节范围大,调节比可(kě)达1:50,普通燃烧器可达1:20~1:30;
⑤ 可以使用高温(wēn)预热(rè)空气,因(yīn)此能以低热值燃(rán)气获得高燃烧温度(dù);
⑥ 由(yóu)于燃烧反应(yīng)在火道内瞬时完成,故在(zài)惰性气氛(fēn)的炉内(nèi)也不会(huì)灭火。
缺点:
① 需要较高的燃(rán)气、空气压力、耗电较多(duō);
② 燃烧室 (火道)要求(qiú)特(tè)殊的耐高温耐冲(chōng)刷的材(cái)料,否则寿命很短;
③ 工作噪(zào)声较大,需要采取相应的消声措施。
高速燃(rán)烧器应用于(yú)工业所(suǒ)收到的效益是(shì)以(yǐ)下几个(gè)方面。
① 简化了炉体结构,除火道式燃烧室外不(bú)再需要普通加(jiā)热炉(lú)所具有的宽敞燃烧室。管理方便(biàn),安(ān)全装(zhuāng)置及炉前管道布(bù)置简单(dān)。
② 高速喷出的高温烟气(qì)可以引(yǐn)射大(dà)量(liàng)的(de)较低温度的(de)炉内烟气,形成(chéng)强烈的烟(yān)气回流和搅拌(bàn)作用,使炉内温度分布(bù)均匀。根据喷出速度不同,引射的回流(liú)烟气量也(yě)不同,通常变化在20~200倍的(de)范围内。
③ 由于(yú)负荷调节范围(wéi)大,并且以对流传(chuán)热为主,所以炉内的温度可高、可(kě)低,并且热惯性(xìng)小,所以炉子的使(shǐ)用范围扩大了。
④ 抑制了NOx的生成。由于燃烧过程中氧的浓度可以控制到需要的最(zuì)小量,烟气在高温区域(yù)内停留的(de)时间短(duǎn),高(gāo)温高速烟(yān)气(qì)引射炉内较低温(wēn)度的烟气后,本身(shēn)被迅速稀释而降低温度(dù),炉内的(de)强烈换热(rè)也使(shǐ)烟气迅(xùn)速降温,因此抑(yì)制了 NOx的生成。所以说高速燃(rán)烧(shāo)器也是(shì)低(dī)NOx燃烧器。
⑤ 节省(shěng)燃料。由于燃烧(shāo)效率高(gāo)、炉内气(qì)体的强制(zhì)循环及搅拌(bàn)效(xiào)果(guǒ)好、除火道外不另设燃烧室、炉内气体容易调节等(děng)因(yīn)素,所以节省(shěng)燃料。
⑥ 可以减少燃烧器个数。由于高速气流能(néng)使炉温均匀,故不必像以(yǐ)前那(nà)样为(wéi)了保证炉温均匀必须(xū)采用(yòng)数量很多的燃(rán)烧(shāo)器。燃烧(shāo)器个数少也(yě)有利于自控。
上图(tú)所(suǒ)示的高(gāo)速燃烧器相当于一个(gè)鼓风(fēng)式燃烧器在(zài)其出口增设一个带有烟气喷嘴的燃烧室。燃气和空气在燃烧(shāo)室内(nèi)进行强(qiáng)烈(liè)混合(hé)和燃烧,完全燃烧的高温烟气以非常高(gāo)的流速喷(pēn)进炉内,与工件进行强烈的对流换热。这(zhè)种燃烧器的热负荷(hé)可(kě)达2330kW。高速(sù)燃烧(shāo)器主(zhǔ)要用于(yú)热处(chù)理炉、玻陶制品窑炉及(jí)金属熔化(huà)炉上。