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　　燃油暖风机热力计算装置和热力性能影响因素分析 本文所讨论的燃油暖风机样机，是一种自行研制开发的用于部队野营帐篷冬季供暖的取暖装置。由于部队使用的一些特征，要求该装置有较好的机动性、野外环境的适应性等，因而有必要了解样机的热力性能状况，尤其应把握各因素对机组性能的影响规律，为改进样机，减小体积及重量，提高环境的适应能力及经济合理运行等，提供设计及运行参考。 　　 一、燃油暖风机结构 　　 　　该燃油暖风机样机本体结构见图1所示。它主要由四部分组成摘要：供油燃烧系统；送风换热系统；控制系统；壳体及附件。供油燃烧系统用于供油、燃烧及产生热量；送风换热系统用于将冷空气变热，并将热风送入帐篷；控制系统用于控制、保护机器的正常运行；壳体及附件用于保温、防护及支撑等。 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1 燃油暖风机结构示意图 　　 二、燃油暖风机热力系统计算 　　 　　1、暖风机换热系统的结果如图2所示。对于受热的空气侧，送风机出口的冷空气分三路并联进入三个换热通道（环形通道、换热管、外壳空间）被加热，加热后各通道出口的热空气先混合再由本体左上侧出风口进入送风管；对于放热的烟气侧，炉膛中的高温烟气放热后，再由本体左下侧的两根排烟短管进入换热管外的换热管空间进行散热，最后流经烟囱排入大气。 　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2 暖风机换热系统的结构示意图 　　 　　2、系统传热网络图 　　 　　空气侧和烟气侧的传热原理，可以用如图3所示的系统传热网络图加以说明。 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3　系统传热网络图 　　 　　图中各符号中，T表示绝对温度，Q表示换热量，其各下脚标意义如下分析所指。 　　由系统换热网络图可见，炉膛内火焰（Thy）通过辐射换热（Qfl）和对流换热（Qdl）将热量传给炉膛壁面（T3/h，B=4.4kg/h，a=1.3。计算结果见表1。 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　冷空气温度tlk对机组性能的影响　　 表1 冷空气温度 tlk /℃ 理论燃烧温度 t11/℃ 炉膛出口温度 t1/℃ 炉膛总换热量 Q1/Pa，tlk =0℃，B=4.4kg/h，a=1.3。计算结果见表2。 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　送风量Vk对机组性能的影响 　表2 比摩阻比摩阻 炉膛温度 tw/℃ 炉膛总换热量 Q1/W 机组总供热量 QZ/W 机组热效率 eta; 2600 595 23314 45718 87.2 2800 571 23418 45866 87.4 3000 556 23483 46389 88.2 3200 549 23513 47078 89.7 　　由表2可见，Vk的增加使机组供热量和热效率均有增加。这是因为对全部换热面，增加了对流换热系数，同时在相同进风温度下，出风温度必然下降，这样平均风温下降，换热面的平均传热温差上升。从炉膛热出发，由于环形空气通道换热的增强，使炉膛壁温略有下降，而炉膛出口烟温仅略有下降，因此炉膛总换热量还略有增加。因此，从传热角度出发，加大送风量对提高机组供热量和热效率无疑是有利的。但送风的功率消耗和风量的平方成比例，而且过大的风量会增大风机容量而增大机组体积，因此过大的送风量是不经济的。 (责任编辑：编辑04) 　　 　　3、过剩空气系数a对机组性能的影响 　　计算条件摘要：P=0.101325MPa，Vk=2600m3/h，B=4.4kg/h，tlk=0℃。计算结果见表3。 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　过剩空气系数a对机组性能的影响 　　表3 过剩空气系数 a 理论燃烧温度 tlk/℃ 排烟温度 tpy/℃ 炉膛总换热量 Q1/Pa；Vk=2600m3/h，a=1.3，tlk=0℃。计算结果见表4。 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　燃油量B对机组性能的影响 　表4 燃油量 B/kg/h 炉膛出口温度 t1/℃ 炉膛总换热量 Q1/Pa 送风量 Vk/m3/h 炉膛系统黑度 axt 炉膛出口温度 t1/℃ 炉膛总换热量 Q1/W 机组总供热量 QZ/W 机组热效率 eta; 0.10 2634 0.119 1017 17413 42291 88.7 0.09 2927 0.112 1028 17059 42247 88.6 0.08 3293 0.105 1041 16625 42307 88.8 0.07 3764 0.097 1044 16526 42343 88.8 0.06 4391 0.089 1060 15998 42333 88.8 0.05 5269 0.080 1078 15404 42417 8