集體炊事沼氣生物質(zhì)燃燒機(jī)的試驗(yàn)研究 |
聯(lián)系人:王 (先生) | 手機(jī):15518777047 |
電話: |
傳真: |
郵箱:947739375@qq.com | 地址: |
集體炊事沼氣生物質(zhì)燃燒機(jī)的試驗(yàn)研究 沼氣的主要成分是甲烷和二氧化碳。甲烷是一種火焰?zhèn)鞑ニ俣确浅P〉目扇細(xì)怏w,二氧化碳是隋性氣體,兩者混在一起就使沼氣的火焰?zhèn)鞑ニ僮兏。紵龝r(shí)不易穩(wěn)定,常發(fā)生離焰或脫火。這不但浪費(fèi)了大量的沼氣能,而且還污染了環(huán)境。近幾年來,對(duì)家用沼氣灶進(jìn)行了大量究研,在燃燒方面得到合理的解決。但是熱負(fù)荷較高的生物質(zhì)燃燒機(jī)(例如沼氣食堂灶燃燒器),當(dāng)沼氣一空氣}昆合氣;藐速度增加時(shí),就容易發(fā)生離焰或脫火,甚至吹熄。通常使用的燃燒器均滿足不了要求。 近年來,在可燃混合物的高速氣流中采喟鈍體來使火焰穩(wěn)定的研究受到了高度重視。人們對(duì)鈍體的各種特性進(jìn)行過較多的研究,對(duì)鈍體穩(wěn)燃的物理模型和數(shù)學(xué)模型也作了一些探索,但對(duì)于沼氣的鈍體穩(wěn)燃器的研究,l:l未見報(bào)道。為此,我們研究了鈍體對(duì)招氣燃料的穩(wěn)燃作用,以解決沼氣燃燒不穩(wěn)定的問題,從而提高沼氣能的有效利用程度。 二、火焰穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)模型和理論分析 當(dāng)高速的可燃?xì)饬餮剽g體鏡流時(shí),在鈍體的背后將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反向的壓力梯度,形成一個(gè)回流區(qū)。通過鈍體兩向流動(dòng)的圖解模型(如圖1)可以看幽:回流區(qū)和可燃?xì)庵g韻能量交換造成了火焰穩(wěn)定的條件。在可燃?xì)饬骱突亓鲄^(qū)之間存在著質(zhì)量、動(dòng)量和能量變換,這種交換發(fā)生在垂直于回流區(qū)的邊界上。在邊界上有一個(gè)著火點(diǎn)R,R點(diǎn)后的氣流具有較高的溫度,即火焰溫度Tf,而回流區(qū)溫度Tr低于Tf,因此,在RF線上有熱量交換,火燃將熱量傳遞給回流區(qū);在R點(diǎn)以前的可燃?xì)饬骶哂休^低的溫度To,Tr>To,因而在回流區(qū)的煙氣沿OR線將熱量傳給可燃?xì)饬。?dāng)這兩部分的熱量相等時(shí),火焰即在R點(diǎn)處穩(wěn)定下來。如果火焰向回流區(qū)傳遞的熱量大于回流區(qū)傳遞給可燃?xì)饬鞯臒崃浚瑒t著火點(diǎn)前移,反之后移。 從上述回流區(qū)熱平衡的物理過程分析可知,由于鈍體的存在,給著火提供了一個(gè)穩(wěn)定的熱源。 回流區(qū)的幾何尺寸(長(zhǎng)寵L和寬度d)可決定它的體積VR,即: VR-FRV.L.d 式中:L-回流區(qū)長(zhǎng)度: d-回流區(qū)寬度(即鈍體寬度): FRV-回流區(qū)形狀因素。 回流煙氣在回流區(qū)內(nèi)平均停留時(shí)間tr 為: PrVR tr- ' m 式中:p,一回流煙氣的平均密度; m-質(zhì)交換量。 BoVina(19s9年)研究指出:tr-垤弋等 式中:K-無因次停留時(shí)間,且K=104,此值對(duì)于鈍體尺寸在較大的范圍內(nèi)均適用; Uo-可燃?xì)怏w的流速。 刪回流區(qū)和可燃?xì)饬髦g通過整個(gè)邊界的質(zhì)交換量為: pr旦墜一—墜量墾旦L-U彳 Dl=_ tr 于是我們可得到火焰區(qū)與回流區(qū)的熱交換量(通過RF邊界)為: qfr=£!KRRv(L - Xi)Uo(CPf Tf-CPr Tr’ 回流區(qū)與可燃?xì)饬鞯臒峤粨Q量(通過OR邊界)為: qro-—旦rFRL X,Uo(CprTr-CpoTo) 當(dāng)可燃?xì)饬髦鹚蟮臒崃砍^回流區(qū)所吸收的熱量,火焰就吹熄。為了維持火焰的穩(wěn)定,在回流區(qū)必有一個(gè)熱平衡,即: qro- qfr 最后可得火焰穩(wěn)定的條件為: Xi CPfTf-C PrTr -L5-CPfTf-CP。T。 式中:Tf、T,、To-分別為火焰、回流煙氣、可燃?xì)饬鞯慕^對(duì)溫度; CPf、CPr. CPo-分別為火焰、回流煙氣、可燃?xì)饬鞯谋葻幔?br /> Xi-著火距離, 根據(jù)Williams(lg65年)研究指出: \i= U20.錛 式中:WT-反應(yīng)速度 圖l 回流區(qū)和火焰穩(wěn)定性模要 三、生物質(zhì)燃燒機(jī)的結(jié)構(gòu)原理與技術(shù)性能 為了保證沼氣在較高熱負(fù)荷下穩(wěn)定燃燒,在生物質(zhì)燃燒機(jī)頭部裝有鈍體(即蓋板)。蓋板可自由上下調(diào)節(jié)縫隙高度。當(dāng)沼氣中甲烷含量增加,即沼氣熱值上升,則縫隙面積要減小,將縫隙高度下降,以保證火焰穩(wěn)定。反之,將縫隙高度升高。在鈍體下部設(shè)有8個(gè)氣流孔,目的是使氣流均勻分配,同時(shí)保:證每個(gè)孔有足夠的二次空_i。我們對(duì)8個(gè)孔分別采用(p3. +3.5.巾4不同孔徑進(jìn)行試驗(yàn),得出頭部能量損失系數(shù)最小、火焰清晰的孔徑為中4。最后選用中4 1i流孔8個(gè)。生物質(zhì)燃燒機(jī)頭部和引射器的結(jié){見圖2。燃:燒器的全貌見圖3。 圖3 燒燃器全貌燃燒器分6管、5管、4管、3管四種 規(guī)格,性能見下表 泣:雌t器一定要與傳熱效果抒的磚砌食堂讓_}丌配合,燥。E燃筆器具有較高的熱效3和燃燒效率.燃燒器前沼氣壓力:100-7水柱;一次空氣系數(shù):65czo;單管燃燒器額定熱負(fù)荷:3000千卡/H單管燃,I!毛器噴咀了L徑:2.6毫米。 四、幾點(diǎn)結(jié)論 1.著火提前。由于鈍體的存在,產(chǎn)生了一個(gè)回流區(qū),給沼氣著火提供了一個(gè)穩(wěn)定的熱源,這就使沼氣有可能在短暫的時(shí)間內(nèi)及時(shí)著火,使著火提前并放出大量的熱量,因而給沼氣的穩(wěn)定燃燒提供了有利條件。 2.提高熱負(fù)荷。沼氣燃燒器熱負(fù)荷的提高意味著沼氣流量的增大,沼氣流量的增大導(dǎo)致燃燒器火孔出口速度的提高,就會(huì)引起燃燒火焰的離焰或脫火,甚至吹熄。但是采用了鈍體,有可能大大提高燃燒器的熱負(fù)荷而不發(fā)生火焰吹熄的現(xiàn)象。 3.增大一次空氣系數(shù)。通常使用的沼氣燃燒器,當(dāng)一次空氣系數(shù)大于0.8時(shí),會(huì)出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象,如果燃燒器頭部裝有鈍體,有可能增大一次空氣系數(shù),這樣有利于燃燒火孔熱強(qiáng)度的提高,是解決沼氣高強(qiáng)度燃燒的有效措施之一。 4.減少煙氣中一氧化碳含量。在燃燒器頭部裝有鈍體,沼氣就可在高熱負(fù)荷、高一次空氣系數(shù)下燃燒,燃燒乜必然完全,則煙氣中一氧化碳含量可大幅度下降,減少環(huán)境污染。
生物質(zhì)燃燒機(jī) |
版權(quán)聲明:以上所展示的信息由會(huì)員自行提供,內(nèi)容的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和合法性由發(fā)布會(huì)員負(fù)責(zé)。機(jī)電之家對(duì)此不承擔(dān)任何責(zé)任。 友情提醒:為規(guī)避購(gòu)買風(fēng)險(xiǎn),建議您在購(gòu)買相關(guān)產(chǎn)品前務(wù)必確認(rèn)供應(yīng)商資質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量。 |
機(jī)電之家網(wǎng) - 機(jī)電行業(yè)權(quán)威網(wǎng)絡(luò)宣傳媒體
關(guān)于我們 | 聯(lián)系我們 | 廣告合作 | 付款方式 | 使用幫助 | 會(huì)員助手 | 免費(fèi)鏈接Copyright 2025 jdzj.com All Rights Reserved??技術(shù)支持:機(jī)電之家 服務(wù)熱線:0571-87774297
網(wǎng)站經(jīng)營(yíng)許可證:浙B2-20080178