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第七章 大气式燃烧器 ? 大气式燃烧器的定义 ? 大气式燃烧器的构造和工作原理 ? 大气式燃烧器的特点及应用范围 ? 大气式燃烧器的设计计算 　大气式燃烧器的定义 按照部分预混燃烧方法设计的燃烧器称为大气式燃烧器，其一次空气系数0а′1。 实际应用中，大气式燃烧器的一次空气系数а′通常为0.45∽0.75，过剩空气系数а通常在1.3 ∽ 1.8范围内变化。 大气式燃烧器的构造及工作原理 大气式燃烧器通常由引射器及头部两部分组成 1—调风板；2—一次空气口；3—引射器喉部；4—喷嘴；5—火孔 引射器 1. 引射器的结构 图7-2所示为引射器，燃气在一定压力下，以一定流速从喷嘴流出，进入吸气收缩管，燃气靠本身的能量吸入一次空气。在引射器的混合管内燃气和一次空气混合，然后，经头部火孔流出进行燃烧。 2. 引射器的作用 ? 以高能量的气体引射低能量的气体，并使两者混合均匀； · 在引射器末端形成所需的剩余压力，用来克服气流在燃烧器头部的阻力损失，使燃气-空气混合物在火孔出口获得必要的速度； ·输送一定的燃气量，以保证燃烧器所需的热负荷。 3. 引射器的工作原理 常压吸气低压引射器的工作原理如图7-21所示。 图7-21 常压吸气低压引射器的工作原理 1—喷嘴；2—吸气收缩管；3—喉部；4—混合管；5—扩压管 图7-23 常用的三种常压引射器 4. 引射器的形式 常用的三种引射器的形状及尺寸比例如图7-23所示。其中1型引射器为最佳，能量损失系数K值最小，但引射器最长。2型和3型引射器阻力较大，但长度较短。当喷嘴前燃气压力较高，允许有较大的能量损失时，可采用后两种形式。 图7-23 常用的三种常压引射器 5.常压吸气低压引射器的基本方程 引射器计算的基础是动量定理、连续性方程及能量守恒定律。 a. 喷嘴方程 式（7-27） 式中 H—喷嘴前燃气压力，Pa； μ—喷嘴流量系数； v1—喷嘴出口的燃气速度，m/s； pg—燃气密度，kg/m3。 b. 引射器特性方程式 式（7-30） 式中 h—引射器出口的静压力，Pa； F—无因次面积，为喉部面积Ft和喷嘴出口面积Fj的比，即F=Ft/Fj，它是引射器计算的基本参数； μ—质量引射系数，μ=ma/mg为燃气与引射空气的质量流量之比； μs—容积引射系数，s为燃气相对密度； K—能量损失系数。 　c.引射器最佳工况所对应的最佳无因次面积 式（7-32） 最大无因次压力 式（7-33） 燃烧器的头部 1. 燃烧器头部的形式 燃烧器头部的作用是将燃气一空气混合物均匀地分布到各火孔上，并进行稳定和完全燃烧。 为此要求头部各点混合气体的压力相等，要求二次空气能均匀地畅通到每个火孔上。 如图7-10所示为铸铁锅炉上使用的典型大气式燃烧器。 2. 燃烧器头部的基本方程 混合物从头部逸出时的能量损失由流动阻力损失、气流通过火孔被加热而产生气流加速的能量损失及火孔出口动压头损失三部分组成。头部必须具有的静压力可以表示为: 式（7-9） 式中 h—头部必须具有的静压力（引射器出口的静压力），Pa； △P1—流动阻力损失，Pa； △P2—因气体膨胀而产生气流加速的能量损失，Pa； △P3—火孔出口动压力损失，Pa； K1—燃烧器头部的能量损失系数； vp—火孔出口气流速度（Nm/s）；