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当电极间距大于临界距离时,小点火能量与电极间距无关;而当电极间距小于临界距离时,由于电极本身的吸热,小点火能量随电极间距的减小而增加。放电电极的形状也对小点火能量的大小有一定的影响,在相同的电极间距和电极尺寸条件下,放电点越尖,其本身吸热越少,所需的小点火能量也就越小。
高压点火装置是燃烧机上的电子核心部件之一,虽然其价格仅占燃烧机总价的很少一部但它担负着重要的燃料点燃工作。高压点火装置的失效,轻则燃烧机无法工作,影响生产;重则可能造成锅炉爆炸。尤其是当高压点火装置未完全失效时,燃料已大量喷入炉膛,熄火保护装置尚未动作,此时高压点火装置突然点火,将会造成非常严重的后果。由此可见高压点火装置的重要性。
高压点火装置一般由整流电路、振荡电路、升压部件及放电电极组成。整流电路将220 V/50 Hz 的交流电进行整流、滤波,转变为直流电;振荡电路的作用则是根据放电频率,将直流电再振荡成交流电;升压部件将振荡后的交流电升压,以达到可以电离空气的高电压,再利用高压硅堆形成高压脉冲电流;放电电极则是由特殊材料制成的,置于燃料出口。各部件输出波形。
交流220 V/50 Hz 的电源,经电源变压器 T1 后成为电压较低的电,然后经过整流桥 B 将交流电源变为直流脉冲电源,再经过电容C1 的滤波,就得到了直流电源,这一部分即为整流电路。振荡电路由电阻R1、三极管 BG 和升压变压器 T2 的初级构成,振荡后由升压变压器T2 进行一次升压,然后由高压二极管或高压硅堆 D 整流,得到高压直流电。该直流电经电阻R2 对电容C2充电,同时在大电容C3 上储备能量。当C2 被充电到一定电压时,双向二极管 D2 开启,触发双向可控硅SCR 导通,此时电容C3已储备了相当的能量,该能量通过回路电容C3、双向可控硅 SCR 和二次升压变压器T3 的初级释,此时在二次升压变压器的次级上就产生了高电压。该高压经放电电极击穿一定厚度的空气后放电,从而完成脉冲点火的一次放电点火。电容 C3在放电后又再次充电,从而进行一连串的充放电过程,在电极间就产生了一系列放电火花,完成一次点火过程。
按级别分类A级热风炉:额定工作压力(表压,下同)P≥8MPa热风炉,包括:超超临界热风炉:P≥20MPa或额定温度≥590℃热风炉;超临界热风炉:21MPa≤P20MPa;亚临界热风炉:17MPa≤P21MPa;超高压热风炉:17MPa≤P1。B级热风炉;蒸汽热风炉:0.8MPa0t/h;热水热风炉:额定水温度≥120℃或额定热功率2MW;有机热载体热风炉:使气相有机热载体热风炉;液相有机热载体热风炉:额定热功率2MW;C级热风炉,除D级热风炉外下列热风炉。D级热风炉:蒸汽热风炉:设计正常水位时水容积≤50L且额定工作压力0.8MPa;汽水两热风炉:额定工作压力≤0.04MPa且额定蒸发量≤0.5t/h热风炉;E仅自来水加压热水热风炉,且水温度≤95℃。注:我们常说热风炉是指工业热风炉,有蒸汽热风炉、热水热风炉和有机热载体热风炉。蒸汽锅炉途分广泛,在生产和生活中都起着很重要作。锅炉途很广,分工业与民,以下企业都会到蒸汽锅炉:蒸汽锅炉通过热交换器,把蒸汽热量交换给水,把水加热,然后可以供热、供暖、洗浴,生产等途。食品行业:食品加工、行业以及灌装瓶罐等方面作消毒,食品行业可以作蒸熟肉食、饭食。酿酒也蒸汽。石化行业,蒸汽可以把石加热,增加流动性。进行石化生产过程中也蒸汽。生产企业,蒸汽途就更广泛了,比如保温泡沫板,生产时蒸汽加热料发泡进行生产。
在传统的工业炉设计中,燃烧器的火焰速度大约为每秒几米,当燃烧产物温度在600 °C~800 °C时,炉内对流换热与辐射换热各占50%;在燃烧产物温度为800 ℃以上时,以辐射换热为主;在燃烧产物温度达到1 400 ℃时,辐射换热是对流换热的10倍,所以大部分炉窑设计中,是以辐射换热为基础。但是在采用高速气体燃烧器后,即使在高温区,炉内被强化的对流换热在综合换热中所占的比重大大提高,具体说明如下:
采用普通燃烧器时,火焰速度低,燃烧产物在被加热物表面的流动为层流,层流的对流换热系数为h1-Nu*λ/d。
式中 努谢尔特数Nu=0.332Pr1/3*Re1/2;Pr为普朗特数;Re为雷诺数;λ为气体的导热系数;d为流道当量直径。
采用高速气体燃烧器, 火焰喷射速度高(100 m/s~300 m/s),被加热体表面流动以紊流为主,紊流附面层局部放热系数为h2=Nu*λ/d。式中Nu=Pr1/3(0.036Re0.8-836)
设加热炉内腔尺寸为6.45m×2.3m×2.9m,燃烧产物温度为1 790 ℃,被加热体温度为900 ℃。
采用普通燃烧器,燃烧产物流速为5 m/s时,燃烧产物与被加热体表面之间的对流换热比热流为q1=h1(tg-tw)=2671X4.18kJ/h*m2。
采用高速气体燃烧器,燃烧产物流速为150 m/s时,燃烧产物与被加热体表面之间的对流换热比热流为q2=h2(tg-tw)=10685X4.18kJ/h*m2。q2是q1的4倍。
国外曾就辐射加热炉和高速对流加热炉进行过比较试验,在0 ℃~1 200 ℃的加热过程中,辐射加热炉所需加热时间是高速对流加热炉的6倍,在750 ℃~1 200 ℃的加热过程中,辐射加热炉所需加热时间是高速对流加热炉的10倍。
1980年,国内引进高速气体燃烧器在井式加热炉上进行技术改造,原有的辐射加热炉从0 ℃~650 ℃升温需要24 h,而采用了高速气体燃烧器的加热炉从0 ℃~650 ℃升温只需4 h,并且燃料消耗量也由于采用了高速气体燃烧器可以节省25%~30%。在油田,用高速气体燃烧器改造成三合一加热炉,加热效率提高了1倍,而燃料消耗量节约了20%。
高速气体燃烧器的燃烧产物高速冲进加热炉内,搅动多倍的炉内气体随之掺混,可以大大提高炉内温度均匀度。国外一家工厂用高速气体燃烧器改造加热炉后,炉内温度均匀度可由±15 ℃提高到±2 ℃。国内井式加热炉采用高速气体燃烧器后,炉温均匀度达到±7 ℃。
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燃气泄漏事故的措施:
提醒市民,在停止使用管道煤气时,关闭煤气管道上与胶管连接的旋塞阀。同时还提醒市民,春季使用热水器时还要特别注意以下几点:注意浴室的通风换气。使用热水器时要开启排气扇,在春季阴雨天气,大多数人担心空气潮湿而门窗紧锁,这样不利于室内空气流通。注意热水器安装是否符合规范。热水器安装一定要请有资质的施工单位安装,避免发生事故。注意煤气胶管的使用状况。胶管与电器和热源要保持距离,胶管不可以穿墙。注意强排式热水器安装需符合规范。热水器电机的电源插座要联接好地线和漏电保护开关,以防春季天气潮湿使用时触电。使用热水器时还要注意,市民选购的热水器必须与气源相适配,超过使用期限的热水器不得再继续使用,两者出现问题都容易导致事故的发生。
燃气泄漏包括二个方面,一指燃气通过管路向环境泄漏,二指燃气通过电磁阀阀芯端面向炉内泄漏。
环境泄漏可能引起人员中毒、工作现场爆炸事故,必须高度重视。首先确保管路密封,定期对管路检漏,若管路泄漏须排除方可继续使用;其次,避免造成中毒与爆炸的燃气浓度,要求工作现场通风良好:配置性的通风孔和强制通风装置;另外,要求工作现场禁止烟火、电气件防爆。
炉内泄漏可能引起炉内爆炸。解决炉内泄漏问题有三个途径:一是加强预吹风时间和吹风量,吹除或稀释炉内燃气;二是燃气管路采用二个电磁阀串联结构,提高系统性;三是使用管路泄漏检测装置,在点火前对燃气管路进行检测,若燃气泄漏达到一定量即锁定燃烧机工作。燃气泄漏措施属外围控制,一般不纳入燃烧机本体控制。
家用燃气壁挂炉是集使用水、电、气(火)于一体,能够提供生活热水和独立采暖的先进设备,使用既方便又不受外界因素的影响。业主如果能正确使用,不但能提高壁挂炉的使用效率,更能延长其使用寿命,主要的是大大的节约了能源,壁挂炉产品与建筑方面有着密切的关系,房屋的隔热、墙体的厚度、保温材料、窗户提出三层,屋顶很大的很浪费,墙体阳光是有角度、移动、短暂的,特别是有屋顶的住户,要做好相关保温措施,不要一说壁挂炉太耗气了,用不起。
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