燃气燃烧课程设计

《燃气燃烧》课程设计

题目：燃气燃烧课程设计

学院：建筑工程学院

专业：建筑环境与能源应用工程

*名：**

学号： ***********

指导教师：**

2016年 12 月 26 日

目录

1设计概述 (1)

2设计依据 (1)

2.1原始数据 (1)

2.2燃气基本参数的计算 (1)

2.2.1热值的计算 (1)

2.2.2燃气密度计算 (2)

2.2.3燃气相对密度计算 (2)

2.2.4理论空气需要量的计算 (2)

2.3头部计算 (3)

2.3.1计算火孔总面积 (3)

2.3.2计算火孔数目 (3)

2.3.3计算火孔间距 (4)

2.3.4计算火孔深度 (4)

2.3.5计算头部截面 (4)

2.3.6计算头部截面直径 (4)

2.3.7计算火孔阻力系数 (5)

2.3.8计算头部能量损失系数 (5)

2.4引射器计算 (5)

2.4.1计算引射器系数 (5)

2.4.2计算引射器形式 (5)

2.4.3计算燃气流量 (6)

2.4.4计算喷嘴直径 (6)

2.4.5计算喷嘴截面积 (6)

2.4.6计算最佳燃烧器参数 (6)

2.4.7计算A值 (7)

2.4.8计算X值 (7)

2.4.9计算引射器喉部面积 (7)

2.4.10计算引射器喉部直径 (8)

2.4.11引射器其他尺寸计算方式如附图1： (8)

2.5火焰高度计算 (8)

2.5.1火焰内锥高度 (8)

2.5.2火焰外锥高度 (8)

2.6火孔排列 (9)

2.6.1确定火孔个数 (9)

2.6.2火孔分布直径的计算 (9)

3设计方案计算 (9)

3.1已知计算参数 (9)

3.2详细计算步骤 (10)

3.2.1头部计算 (10)

3.2.2引射器计算 (11)

3.2.3火焰高度计算及加热对象的设置高度 (12)

总结 (12)

参考文献 (13)

1设计概述

通过“燃气燃烧与燃烧装置”本门课程的教学，可培养学生从事燃气燃烧设备的设计、研究、应用管理等方面的能力。

该课程设计是西塔品牌燃气灶具的设计与计算，本人设计的为天然气4T3。2设计依据

2.1原始数据

（1）天然气的额定工作压力为2000Pa

（2）一次空气系数α’=0.6

（3）燃气温度为15℃

（4）设计热负荷4.2Kw

（5）天然气4T3的相关参数

表2-1 天然气4T3的相关参数

2.2燃气基本参数的计算

2.2.1热值的计算

根据混合法则按下式进行计算：

H = H 1 r 1 + H 2 r 2 + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + H n r n (2-1)

式中

H ——燃气（混合气体）的低热值（ kJ / Nm 3 ）；

H 1 , H 2 ,⋅ ⋅ ⋅H n ——燃气中各可燃组分的低热值（ kJ / Nm 3 ）， 查表可得；

r 1 , r 2 ,⋅ ⋅ ⋅r n ——燃气中各可燃组分的容积分数，（原始数据）；

2.2.2燃气密度计算

根据混合法则按下式进行计算：

ρ g = ρ1r 1 + ρ 2r 2 + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ρ n r n (2-2) 式中

ρg ——燃气（混合气体）的密度 (kg / Nm 3 ) ；

ρ1 , ρ2 , ρ3 ——燃气中各组分的密度 (kg / Nm 3 ) ，查表可得； r 1 , r 2 ,⋅ ⋅ ⋅r n ——燃气中各可燃组分的容积分数，（原始数据）；

2.2.3燃气相对密度计算

2909

.1g

s ρ=

（2-3）

式中

s ——燃气的相对密度，无纲量；

ρg ——燃气（混合气体）的密度 (kg / Nm 3 ) 。

2.2.4理论空气需要量的计算

当燃气组分已知，可按下式计算燃气燃烧所需理论空气量：

21

1

0=

V [0.5 H 2 + 0.5CO + ∑ ( m + 4/n)C m H n + 1.5H 2 S − O 2 ] （2-4） 式中

V 0 ——理论空气需要量 ( Nm 3干空气 / Nm 3 干燃气) ；

H 2 , CO, C m H n , H 2 S ——燃气中各种可燃组分的容积分数； O 2 ——燃气中氧的容积成分；

对于烷烃类燃气（天然气，石油伴生气，液化石油气）可采用

101000238

.0H V =

(2-5) h H V 1000253

.00= （2-6）

式中 1H h H ------燃气（混合气体）的低热值和高热值（kj/kg ）

2.3头部计算

2.3.1计算火孔总面积

p

p q Q

F =

（2-7） 式中

F p —火孔总面积 (mm 2 ) ； Q —设计热负荷 (Kw) ； q p —额定火孔强度 Kw / mm 2 。

2.3.2计算火孔数目

2

π4p

p d F n =

（2-8）

式中

n ——火孔数目（个） F p ——火孔总面积 (mm 2 ) ； d p ——单个火孔的直径； π ——圆周率，取3.14 。