泊頭市特種泵閥制造有限公司

齒輪泵配套全國2650家企業(yè)免費電話(huà):400-766-7058
熱門(mén)點(diǎn)擊:
公司動(dòng)態(tài) news
生產(chǎn)齒輪油泵,圓弧齒輪泵,具有近40年的研發(fā)制造歷史,不銹鋼齒輪泵,圓弧齒輪泵,齒輪油泵,高壓齒輪泵,齒輪泵誕生地,渣油泵專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng),中國煤焦油泵技術(shù),導熱油泵獲得許可證書(shū),專(zhuān)業(yè)研發(fā)設計燃燒器行業(yè)輸送煤焦油,渣油使用壽命長(cháng)的可調壓渣油泵,瀝青拌合站的可高壓渣油泵,長(cháng)期配套2650家企業(yè),泊泰邦商標!
資訊中心
技術(shù)文檔
采購幫助
行業(yè)信息
公司動(dòng)態(tài)
最新資訊
行業(yè)資訊
最新資訊 當前位置 > 齒輪泵 > 新聞中心 > 最新資訊 >

3000型瀝青拌合樓氣體燃燒器研制

時(shí)間:2011-11-01 16:08 作者:泊頭特種泵 點(diǎn)擊:次
給大家介紹一下 德基3000型瀝青拌合樓 ,德基4000型瀝青拌合樓介紹一種高速氣體燃燒器的技術(shù)特點(diǎn)、設計要點(diǎn)和具體的設計方法,并利用液體火箭發(fā)動(dòng)機的燃燒技術(shù),為工業(yè)加熱爐開(kāi)發(fā)

給大家介紹一下3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓介紹一種高速氣體燃燒器的技術(shù)特點(diǎn)、設計要點(diǎn)和具體的設計方法,并利用液體火箭發(fā)動(dòng)機的燃燒技術(shù),為工業(yè)加熱爐開(kāi)發(fā)了一種高效、節能、低污染的新型高速氣體燃燒器,填補了我國民用燃燒器技術(shù)的一項空白,已成功地應用在油田、鋼鐵、陶瓷等行業(yè)。
關(guān)鍵詞 液體火箭發(fā)動(dòng)機,燃燒器,燃燒試驗。

1 前 言

德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓高速氣體燃燒器是現代燃燒技術(shù)在工業(yè)燃燒器產(chǎn)業(yè)的體現,其出口處高溫燃燒產(chǎn)物的噴射速度可達100 m/s~300 m/s,具有節能、高效、火焰動(dòng)量可控等技術(shù)優(yōu)勢,在發(fā)達國家已經(jīng)廣泛地應用在航空、鋼鐵、化工、輕工等行業(yè)的各種加熱爐上。我國在80年代引進(jìn)此項技術(shù),并有一些仿制的產(chǎn)品投入市場(chǎng),但是由于其成本高、耐火材料內襯易壞、使用壽命短,影響了推廣。

德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓高速氣體燃燒器是一種把燃料的化學(xué)能轉換成燃燒產(chǎn)物的勢能和動(dòng)能的裝置,液體火箭發(fā)動(dòng)機是一種把推進(jìn)劑的化學(xué)能轉換成燃燒產(chǎn)物的熱能和動(dòng)能的裝置,兩者在工作原理上有相似之處。利用在液體火箭發(fā)動(dòng)機研制方面的豐富經(jīng)驗,開(kāi)發(fā)研制了一種全金屬結構,采用再生冷卻的高性能的高速氣體燃燒器。

1.1 高速氣體燃燒器的技術(shù)特點(diǎn)

a) 精確組織燃燒,燃燒效率99.9%;
b) 寬運行工況:熱負荷調節比1∶20, 空氣系數0.5~10;
c) 采用分級燃燒,有害氣體(NOx)排放符合國家環(huán)保標準;
d) 具有煙氣引射回流功能,可以將廢煙氣從爐后引回重新投入爐內;
e) 全金屬結構,連續使用壽命3年。

1.2 高速燃燒器提高換熱效率的機理

德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓在傳統的工業(yè)爐設計中,燃燒器的火焰速度大約為每秒幾米,當燃燒產(chǎn)物溫度在600 °C~800 °C時(shí),爐內對流換熱與輻射換熱各占50%;在燃燒產(chǎn)物溫度為800 ℃以上時(shí),以輻射換熱為主;在燃燒產(chǎn)物溫度達到1 400 ℃時(shí),輻射換熱是對流換熱的10倍,所以大部分爐窯設計中,是以輻射換熱為基礎。但是在采用高速氣體燃燒器后,即使在高溫區,爐內被強化的對流換熱在綜合換熱中所占的比重大大提高,具體說(shuō)明如下。

采用普通燃燒器時(shí),火焰速度低,燃燒產(chǎn)物在被加熱物表面的流動(dòng)為層流,層流的對流換熱系數為

h1-Nu*λ/d

式中 努謝爾特數Nu=0.332Pr1/3*Re1/2;Pr為普朗特數;Re為雷諾數;λ為氣體的導熱系數;d為流道當量直徑。

采用高速氣體燃燒器, 火焰噴射速度高(100 m/s~300 m/s),被加熱體表面流動(dòng)以紊流為主,紊流附面層局部放熱系數為

h2=Nu*λ/d

式中Nu=Pr1/3(0.036Re0.8-836)

德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓設加熱爐內腔尺寸為6.45m×2.3m×2.9m,燃燒產(chǎn)物溫度為1 790 ℃,被加熱體溫度為900 ℃。

采用普通燃燒器,燃燒產(chǎn)物流速為5 m/s時(shí),燃燒產(chǎn)物與被加熱體表面之間的對流換熱比熱流為

q1=h1(tg-tw)=2671X4.18kJ/h*m2

采用高速氣體燃燒器,燃燒產(chǎn)物流速為150 m/s時(shí),燃燒產(chǎn)物與被加熱體表面之間的對流換熱比熱流為

q2=h2(tg-tw)=10685X4.18kJ/h*m2

q2是q1的4倍。

德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓國外曾就輻射加熱爐和高速對流加熱爐進(jìn)行過(guò)比較試驗,在0 ℃~1 200 ℃的加熱過(guò)程中,輻射加熱爐所需加熱時(shí)間是高速對流加熱爐的6倍,在750 ℃~1 200 ℃的加熱過(guò)程中,輻射加熱爐所需加熱時(shí)間是高速對流加熱爐的10倍。

1980年,國內引進(jìn)高速氣體燃燒器在井式加熱爐上進(jìn)行技術(shù)改造,原有的輻射加熱爐從0 ℃~650 ℃升溫需要24 h,而采用了高速氣體燃燒器的加熱爐從0 ℃~650 ℃升溫只需4 h,并且燃料消耗量也由于采用了高速氣體燃燒器可以節省25%~30%。

在油田,用高速氣體燃燒器改造成三合一加熱爐,加熱效率提高了1倍,而燃料消耗量節約了20%。

高速氣體燃燒器的燃燒產(chǎn)物高速沖進(jìn)加熱爐內,攪動(dòng)多倍的爐內氣體隨之摻混,可以大大提高爐內溫度均勻度。國外一家工廠(chǎng)用高速氣體燃燒器改造加熱爐后,爐內溫度均勻度可由±15 ℃提高到±2 ℃。國內井式加熱爐采用高速氣體燃燒器后,爐溫均勻度達到±7 ℃。

2 高速氣體燃燒器設計要點(diǎn)

2.1 精確組織燃燒

德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓新研制的高速氣體燃燒器,為了達到完全燃燒,使燃氣和空氣通過(guò)眾多的噴孔分別進(jìn)入燃燒室,燃氣射流與空氣射流一一撞擊,均勻混合,合成射流矢量方向應與燃燒室主軸線(xiàn)平行,避免一射流穿透另一射流,造成混合不均。為了減少NOx的生成,采取分區燃燒,前區燃燒溫度低于后區燃燒溫度,在燃燒室出口燃燒溫度最高。前區是貧氧燃燒,后區增加供氧,在燃燒室出口達到過(guò)??諝庀禂?alpha;=1。

如此設計,既能夠合理配風(fēng),保證完全燃燒,防止CO生成,又能夠維持較低的燃燒溫度,減少有害氣體NOx的生成。

2.2 燃燒室室壁冷卻

德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓燃燒室內充滿(mǎn)高溫的燃燒產(chǎn)物,其金屬室壁必須有足夠的冷卻,才能安全工作。效仿液體火箭發(fā)動(dòng)機的再生冷卻,在高速氣體燃燒器的設計中,利用空氣在燃燒室外腔流動(dòng),吸收室壁傳導的熱量,保證室壁在安全的溫度范圍內工作。同時(shí)將空氣預熱能夠促進(jìn)完全燃燒和提高理論燃燒溫度。

在燃燒室噴口局部高溫區,專(zhuān)門(mén)設計有空氣膜保護金屬壁。

由于采取了以上的設計,高速氣體燃燒器的使用壽命可達3年,而其他單位設計生產(chǎn)的高速氣體燃燒器的燃燒室由耐火材料作內襯,使用壽命為幾個(gè)月,甚至有的產(chǎn)品,其耐火材料內襯工作不足3個(gè)月就開(kāi)裂。

2.3 流阻設計

在高速氣體燃燒器設計中,為了使燃燒產(chǎn)物具有足夠的動(dòng)量,燃燒室應該有一定的壓力。根據用戶(hù)提供的燃氣物理化學(xué)參數和速度要求,進(jìn)行燃燒計算確定燃燒產(chǎn)物的各個(gè)熱力參數后,燃燒室內燃燒產(chǎn)物的壓力可以求出,即

pc=pa/[1-(k-1)w2/2kRT]k/(k-1)

德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓式中pc為燃燒室壓力;pa為環(huán)境壓力;k為燃燒產(chǎn)物絕熱指數;R為燃燒產(chǎn)物氣體常數;T為燃燒溫度;w為燃燒產(chǎn)物在噴口處的流速。

空氣和燃氣進(jìn)入燃燒器,流經(jīng)各自的通道,經(jīng)過(guò)噴孔進(jìn)入燃燒室,沿途存在一定的流阻。圖1給出了燃燒器空氣流量Qk和空氣壓降Δpk的關(guān)系;圖2給出了燃燒器燃氣流量Qr和燃氣壓降Δpr的關(guān)系。

 

圖1 燃燒器空氣流路流量與壓降的關(guān)系(20 ℃) 圖2 燃燒器天然氣流路流量與壓降的關(guān)系(20 ℃)

燃燒器的空氣入口壓力pk是燃燒室壓力pc和空氣壓降Δpk之和,燃燒器的燃氣入口壓力pr是燃燒室壓力pc和燃氣壓降Δpr之和。即:

pk=pc+Δpk
pr=pc+Δpr

德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓pk和pr不能過(guò)高,應該滿(mǎn)足用戶(hù)提供的使用條件。

高速氣體燃燒器在使用天然氣作燃氣時(shí),燃燒產(chǎn)物速度為100 m/s,其天然氣入口壓力為2 500 Pa,空氣入口壓力為2 100 Pa。

3 設計計算

3.1 燃燒計算

通過(guò)燃燒計算確定燃氣燃燒的空氣需要量L0、燃燒產(chǎn)物量Vα、燃燒產(chǎn)物密度ρ、氣體常數R、絕熱指數K和理論燃燒溫度T。

a) 根據選定的燃氣,確定低位熱值Qyd和組成成份的容積百分比。
b) 確定燃燒1m3燃氣所需的理論空氣量L0為

L0=4.672/100*[1/2*CO+1/2*H2+(n+m/4)CnHm+3/2*H2S-O2]

式中 CO,H2,CnHm為燃氣成份容積百分比。

c) 確定燃燒1m3燃氣產(chǎn)生的燃燒產(chǎn)物量Vy為

Vy=αL0+0.38+0.075Qyd/1000

e) 確定理論燃燒溫度T為

T=(Qyd+CrTr+CkTkLα)/(VyCy) (α>1)
T=(Qy+CrTr+CkTkLα)/(VyCy) (α<1)

德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓式中 Cr,Ck,Cy分別是燃氣、空氣、燃燒產(chǎn)物的平均比熱;Tr、Tk分別是燃氣和空氣的起始溫度;Qy為燃氣的有效發(fā)熱量。

Qy=Qyd-QVy

式中 Q為燃燒產(chǎn)物所含的熱量。

Q=3022Xco + 2581Xh2

式中 Xco、Xh2為燃燒CO、H2的容積百分比含量)。

f) 確定燃燒產(chǎn)物密度為

α=1 時(shí) ρy=(44Xco2 + 18XH2O +28XN2)/22.4

α<1 時(shí) ρy=(44Xco2 + 28Xco + 18XH2O + 2XH20 + 28XN2)/22.4

式中Xco2、Xco、Xh2O、Xh2、Xn2分別為CO2、CO、H2O、H2、N2在燃燒產(chǎn)物中的容積百分比含量。

g) 確定燃燒產(chǎn)物氣體常數R為

R=8.314/Meq

式中Meq為燃燒產(chǎn)物的折合分子量。

 


式中Xi為第i種成分在燃燒產(chǎn)物中的容積百分比含量;Mi為第i種成分的分子量。

h) 確定燃燒產(chǎn)物絕熱指數k為

 


德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓式中Cpi為燃燒產(chǎn)物中第i種成份的比熱。

3.2 燃燒室結構設計計算

a) 選定燃燒器的熱負荷Q0。
b) 確定燃氣消耗量Vr(體積)、Gr(質(zhì)量)為

 


式中 ρr為燃氣密度。

c) 確定空氣消耗量Vk(體積)、Gk(質(zhì)量)為

Vk=L0Vr
Gk=Vkρk

式中ρk為空氣密度。

d) 確定燃燒產(chǎn)物生成量Gy為 Gy=Gr+Gk
e) 根據使用條件選定燃燒產(chǎn)物在噴口的速度we。

f) 確定燃燒室出口截面積Fe、直徑de為

Fe=GyWe/ρy(1+T/273)

g) 確定燃燒室圓筒段截面積F1、直徑d1為

 


h) 確定燃燒室圓筒段長(cháng)度L1為 L1=(1~1.4)d1

3.3 燃燒室噴孔設計計算

3.3.1 燃氣噴孔設計計算

a) 燃氣噴射速度wrj的選定。

選定的原則是:燃氣射流與相應的空氣射流撞擊后,合成射流方向與燃燒室軸線(xiàn)平行。

b) 確定燃氣噴孔總面積Frj為 Frj=Vr/wrj
c) 確定燃氣噴射流量沿燃氣噴管長(cháng)度的百分比分布。


德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓根據圖3,燃氣流量在燃燒室混燃區的百分比分布,確定燃氣噴射流量沿燃氣噴管長(cháng)度的百分比分布。

 


圖3 燃燒室內空氣燃氣流量的分配

d) 確定燃氣噴孔沿燃氣噴管長(cháng)度的分布。

沿燃氣噴管長(cháng)度方向共有n組燃氣噴孔,間距約為20 mm;沿燃氣噴管圓周方向,每組共有m個(gè)噴孔,m=12~24。

e) 確定各組燃氣噴孔直徑。

根據燃氣流量沿噴管長(cháng)度的百分比分布,可以知道噴孔的面積百分比分布,知道每組噴孔的總面積,設同組噴孔直徑相同,則該噴孔直徑可求。

3.3.2 空氣噴孔設計計算

a) 空氣噴射速度wkj的選定。

選定的原則同3.3.1,在額定設計狀態(tài)下,建議wkj≈15m/s。

b) 確定空氣噴孔總面積Fkj為 Fkj=Vk/wkj
c) 確定空氣噴射流量在燃燒室內壁的分布。

根據圖3確定空氣流量,在額定設計狀態(tài)下,建議在點(diǎn)火區的空氣過(guò)剩系數α≈0.6;在混燃區末端α≈0.8;在尾燃室末端α≈1。圖4為燃燒室內氣體流程圖。

 


圖4 燃燒室內氣體流程圖

d) 混燃區空氣噴孔分組。

根據燃料噴孔分組確定空氣噴孔分組,每組空氣噴孔個(gè)數為m。

德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓e) 尾燃區空氣噴孔的確定。

尾燃區空氣流量約占空氣總流量的20%~30%,空氣噴孔應該直徑小、數量大,在尾燃區筒內壁形成均勻的空氣冷卻膜。

4 燃燒試驗

高速氣體燃燒器經(jīng)天然氣燃燒試驗,證明其工作可靠、操作簡(jiǎn)便。

4.1 點(diǎn)火方式

燃燒試驗采用了兩種電點(diǎn)火方式,一種是高能

點(diǎn)火器DHZ-103,點(diǎn)火頻率1.5次/s,貯能12J/次;另一種是火焰監測點(diǎn)火器HJ-1,點(diǎn)火電壓15 000 V,點(diǎn)火嘴為汽車(chē)火花塞。

4.2 點(diǎn)火程序

a) 按額定負荷所需總空氣量的1/4供風(fēng);
b) 電點(diǎn)火器通電;
c) 打開(kāi)天然氣開(kāi)關(guān),在α≈0.6時(shí),即可成功點(diǎn)火。

4.3 熱負荷調節

額定熱負荷為30 m3/h的燃燒器,在試驗中,天然氣量減少至1.6 m3/h時(shí),仍能維持燃燒(α≈14)。

4.4 空氣系數調節

試驗中,燃燒器的空氣系數調節范圍為0.5~20,均可維持燃燒。

4.5 燃氣溫度調節

試驗中,燃燒器出口實(shí)測溫度變化范圍為90 ℃~1 300 ℃(α≥2)。

5 結 論

德基3000型瀝青拌合樓,德基4000型瀝青拌合樓高速氣體燃燒器是利用液體火箭發(fā)動(dòng)機的燃燒技術(shù)為工業(yè)加熱爐開(kāi)發(fā)的一種高效、節能、低污染燃燒器。經(jīng)天然氣燃燒試驗,證明其工作可靠、操作簡(jiǎn)單、熱負荷調節范圍大、空氣過(guò)剩系數及燃氣溫度調節范圍大。該燃燒器目前已成功地應用在油田、陶瓷、鋼鐵等行業(yè)的加熱爐上。

 

 

  • 查看與 |
  • 德基3000型瀝青拌合樓 |
  • 德基4000型瀝青拌合樓 |
  • 相關(guān)產(chǎn)品
  •  相關(guān)新聞
    <form id="pbyl5"><strike id="pbyl5"><code id="pbyl5"></code></strike></form>
    <center id="pbyl5"><sup id="pbyl5"><option id="pbyl5"></option></sup></center>

      <style id="pbyl5"><dfn id="pbyl5"></dfn></style>
          <center id="pbyl5"><sup id="pbyl5"></sup></center>
          泊頭市泰邦泵閥制造有限公司 電話(huà):0317-8198985 8198975 客服電話(huà):400-766-7058 手機:15231785663 15231737113 聯(lián)系人:劉經(jīng)理 郵箱:taibang@163.com QQ:2797323292
          地址:泊頭市工業(yè)區1號路 網(wǎng)址: http://qishi-media.com/ Copyright all Rights Reserved . А∨天堂一区一本到免费_一本无码字幕在线少妇人妻_亚洲ⅴs日韩在线_九九热.在线视频
          <form id="pbyl5"></form>