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空气引射燃气全预混中餐灶引射器的理论分析毕业论文

 2022-03-07 22:52:33  

论文总字数:18786字

摘 要

引射器全称燃气灶具引射器,在燃气灶具中的引射器是燃烧器的重要组成部件,引射器的有三大作用:(1)混合气体形成一定的压力,克服通道的阻力损失,火孔出口处获得一定的速度,保证燃烧火焰的稳定性。(2)把高能量的燃气引射低能量的空气,并使两者在引射器内均匀混合。(3)输送一定量的燃气,保证燃烧器所需的热流量。

本课题的研究需要掌握引射器的结构形式、组成和工作原理,掌握引射器的结构设计方法和理论计算方法。确定灶具使用的燃料种类,燃料成分及热值。确定燃气初压和灶头的流动阻力压头。根据灶具功率计算燃气需求量、理论空气量;先进行引射喷嘴的理论计算,确定额定功率下喷嘴的出口流速和出口直径;然后进行引射器吸入段、混合段和扩压段的结构尺寸初步设计;再根据引射器能量和动量守恒方程,计算不同空气系数下的引射器出口压力和流速,分析引射比、截面比、燃料种类、和燃烧负荷对引射器出口压力、出口流速的影响。

关键词:引射器 理论计算分析 最佳截面比

Abstract

The nozzle is the important component of the burner, and the ejector has three major roles: (1) Mixed gas to form a certain pressure to overcome the resistance loss of the channel, the fire hole to obtain a certain speed, to ensure the stability of the combustion flame.(2) High-energy gas is injected with low-energy air and the two are uniformly mixed in the ejector. (3) the delivery of a certain amount of gas to ensure that the heat flow required by the burner.

The research of this subject needs to grasp the structure, composition and working principle of the ejector, grasp the structural design method and theoretical calculation method of the ejector. Determine the type of fuel used for the stove, fuel composition and calorific value. Determine the initial pressure of the gas and the flow resistance of the cooker. According to the stove power calculation of gas demand, the amount of theoretical air; first to the nozzle of the theoretical calculation to determine the rated power of the nozzle outlet flow rate and outlet diameter; and then the nozzle suction section, mixing section and expansion section of the structural size Based on the energy and momentum conservation equations of the ejector, the nozzle outlet pressure and flow rate under different air coefficients were calculated, and the ratio of the ejector ratio, the cross section ratio, the fuel type, and the combustion load to the ejector outlet pressure, Flow rate.

Key words:ejector;Theoretical analysis;Best cross section ratio

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内研究现状 2

1.3 国内外研究现状 5

1.4 研究方法 6

第二章 空气引射燃气全预混中餐灶引射器理论计算 7

2.1 喷嘴计算 9

2.2 吸入室计算 10

2.3 混合室计算 11

2.4 扩压管计算 12

2.5 引射器设计计算流程 13

第三章 空气引射燃气全预混中餐灶引射器实例计算 15

3.1 已知条件 15

3.2 燃烧计算 16

3.3 确定最佳截面比 17

3.4 引射器参数分析 18

3.5 引射器结构设计 23

第四章 结论 27

参考文献 28

致谢 31

绪论

1.1研究背景及意义

改革开放以来,随着国民经济的快速发展,社会对能源的需求量越来越大。在近几十年的能源供需过程中逐渐暴露了一些问题,如在我国经济发达的东部地区,人口密集工业发达,但是几乎没有任何矿产,而人口稀疏经济落后的西部地区却有丰富的天然气石油资源。除了资源分布与经济水平不同步的问题以外,现阶段由于监管不到位和生产技术不成熟和生产设备老旧等问题,我国单位经济产值所需的能源消耗量是发达国家的数倍,并且造成了大量的废水废气,给环境造成了很大的压力。对此各科研机构在能源方面进行了大量的研究,并获得了很大的成就[1],我国人均能源消费量刚达到目前世界人均能源消费量的平均水平。据我国最新的资源评价成果,我国的天然气总资源为47.00,其中路上天然气资源占82.1%,海上资源占17.9%[2]。但从工业化以来,煤炭在能源消耗中占有了主导地位,有专家预测,2020年我国一次能源需求量将会达到54亿吨标准煤[3]。

全球石油探明储量可供生产到本世纪中叶,天然气和煤炭则分别可以供应到本世纪末和下世纪中叶。”换句话来说不可再生能源储量不多了,必须寻找新的替代品否则文明将停止发展。目前的能源形势不容乐观,只有尽快开发新能源才能解决目前的燃眉之急[4]。传统的化石能源不可避免的造成环境问题,如过量的二氧化硫生成的酸雨,富氧燃烧生成的氮氧化物在阳光的催化下造成的光化学污染,大量燃煤造成的粉尘,柴油机车在城市内造成的碳烟污染。因此,当下紧急需要转变对煤炭过度依赖的现状,加大开发和利用新能源力度,提高其他能源在能源消耗中的占比。

燃气灶按照功率的小来区分可以分家用和商用两种,家用燃气灶一般功率小于10KW。不同的燃气灶所燃烧的燃料也有所不同,衔接多主要为煤气、液化石油气、天然气,随着西气东输的建设天然气灶的比例在不断升高,但在一些没有燃气管道连接的地区,和部分农村地区仍使用罐装液化石油气,液化石油气灶仍占了很大的比例。按灶眼讲,分为单眼灶、双眼灶和多眼灶。其主要特点为:外形美观大方,火力较猛,整体使用方便,维修率低,价格比较合理。按照最新国标对于三级能效的规定,燃气灶要达到国家要求的能效标准才能生产[5]。在燃气灶的使用过程中也存在这一系列的问题,如:热效率低;不完全燃烧时会排放有毒的CO及氮氧化物的问题。

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