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[科普中国]-平流配风器

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平流式配风器主要有两种结构型式:一种是直筒式的,它的风壳是圆筒形的,另一种是文丘利式配风器,这是由于其风壳呈缩放形的文丘利管状而得名的。在平流式配风器中,进入的空气量是由配风器自行分配的,两股气流的流量之比完全取决于配风器(在稳焰器处)的结构尺寸,一般不能随意调节。1

简介平流式配风器主要有两种结构型式:一种是直筒式的,如图1所示,它的风壳是圆筒形的(图1(a)),另一种是文丘利式配风器(图1(b)),这是由于其风壳呈缩放形的文丘利管状而得名的。两者的差别是:后者的气流边界层是紧贴在整个配风器风壳上的,在两者的稳焰器周围及其以后的气体流线也有所不同,不过两者的最大差别还在于文丘利式配风器风壳中部的喉口能起流量孔板那样的作用,因而便于测量流经配风器的风量。这对于控制每个燃烧器的风量使之和喷油量相适应是极为有利的,从而为发展低氧燃烧带来了方便。1

在平流式配风器中,进入的空气量是由配风器自行分配的,即自行分成流经稳焰器的旋流风(一次风)和不经过稳焰器的直流风(二次风)。两股气流的流量之比完全取决于配风器(在稳焰器处)的结构尺寸,一般不能随意调节。1

平流式配风器的优点平流式配风器与旋流式配风器相比,具有一系列的优点:

(1)稳焰器所产生的中心回流较弱,回流区的形状,位置和尺寸比较合适。这些既能保证稳定着火,又能使火炬根部有一定的氧气浓度,以利防止燃油的高温分解;

(2)平流的二次风速度高,与油雾化锥的交角大,因而二次风的穿透深度大,扰动强烈;

(3)直流气流的速度衰减慢,射程长,后期混合好;

(4)火焰瘦长,各燃烧器喷出的气流不会很快会合,因此不易挡住高温烟气从外部回流至火炬根部。而且长形火焰使放热过程拉长,可降低最高热负荷;

(5)流动阻力小,因为只有小部分气流旋转,而且这种旋转又是比较微弱的。同时,由于两股气流是并联流的,因此总阻力系数受稳焰器阻力系数的影响不大;

(6)直流气流易于测量,特别是采用文丘利式配风器时,测量的精确度可更高,这一点对低氧燃烧很有利;

(7)没有二次风叶轮,因而结构简单,运行操作方便,并便于调节和自动控制。1

平流式配风器的应用鉴于以上优点,平流式配风器的应用越来越广泛。特别对大型油炉和低氧燃烧尤为适合。由于它的火焰比较长,因此过去在小型锅炉中较少采用,但经过大量的改进和调整,现在已能使火焰长度缩短到一般小型锅炉炉膛尺寸所允许的程度。而且还由于其火焰较窄,因而能完全避免邻墙或炉顶的结焦,而在小型油炉中使用旋流式配风器时,这种结焦现象是较易发生的。1

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学