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燃气应用技术课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握燃气应用技术的基本原理、方法和应用，培养学生的实际操作能力和创新意识。
具体目标如下：知识目标：使学生了解燃气应用技术的起源、发展及其在现代社会中的应用；理解燃气的基本性质、制备方法和储存运输方式；掌握燃气燃烧设备、燃烧原理和燃烧调控技术；了解燃气供应系统的组成、运行原理和安全措施。
技能目标：使学生具备燃气设备的选型、安装、调试和维护能力；培养学生进行燃气燃烧实验和燃气供应系统的设计与计算能力；训练学生分析和解决燃气应用过程中出现的实际问题。
情感态度价值观目标：培养学生对燃气应用技术的兴趣和热情，提高学生对燃气行业的社会责任感；培养学生遵守安全生产规范，注重环保和能源节约的意识；引导学生关注燃气技术的发展动态，培养学生的创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括燃气的基本性质与制备、燃气的储存与运输、燃气燃烧设备及其调控技术、燃气供应系统及其安全运行等方面的知识。
具体内容如下：1.燃气的基本性质与制备：介绍燃气的定义、分类、性质及其制备方法。
2.燃气的储存与运输：讲解燃气储存设备的选择与设计、燃气的运输方式及其安全性。
3.燃气燃烧设备及其调控技术：介绍燃气燃烧设备的工作原理、结构特点和选型方法，燃气燃烧调控技术及其应用。
4.燃气供应系统及其安全运行：讲解燃气供应系统的组成、运行原理及其安全防护措施。
三、教学方法为实现本课程的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握燃气应用技术的基本原理、方法和应用。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解燃气应用技术在工程实践中的应用和解决问题的方式。
3.实验法：学生进行燃气燃烧实验和燃气供应系统的设计与计算，培养学生具备实际操作能力和创新意识。
4.讨论法：学生针对燃气应用技术的热点问题展开讨论，提高学生的思辨能力和团队协作精神。
四、教学资源为实现本课程的教学目标，将充分利用以下教学资源：1.教材：选用国内权威、经典的燃气应用技术教材，为学生提供系统、全面的知识体系。
第十二章燃气工业炉窑教学目的与要求1、熟悉燃气工业炉的炉型与构造的特点。
2、掌握解燃气工业炉的热工特性。
3、了解燃气钢铁用炉、燃气有色金属用炉、燃气窑业用炉、燃气化工与环保用炉及燃气干燥用炉的结构及特点。
4、了解金属的加热工艺，掌握金属锻造和热处理的工艺及特点。
重点与难点1、燃气工业炉的基本组成及各组成部分的特点。
2、炉内热工过程对生产率的影响。
3、金属锻造和热处理工艺的特点。
复习（或导入）新课内容第一节概述一、燃气工业炉窑的分类（一）按用途分类（1）熔炼炉（2）锻轧加热炉（3）热处理炉（4）焙烧炉（5）干燥炉（二）按炉温分类（1）高温炉（2）中温炉（3）低温炉（三）按炉子工作连续性分类（1）连续性操作的炉子（2）周期性（间歇式）操作的炉子（四）按加热方式分类（1）直接加热炉（2）间接加热炉（五）按行业分类（1）炼铁（2）炼钢、压力加工（3）钢材料热处理（4）铸铁、铸钢（5）有色金属（6）陶瓷、水泥、耐火材料（7）化学工业（8）环境保护（六）按炉型结构分类室式炉、开隙式炉、台车式炉、井式炉、步进式炉、振底式炉等。
二、燃气工业炉窑的特点（1）无公害（2）易于自动控制（3）清洁、卫生、操作方便。
（4）易于实现特种加热工艺。
三、燃气工业炉窑的技术特性燃气工业炉窑的技术性能应该表明一下几个方面：（1）炉型及使用工艺的名称（2）生产率或装炉量（3）最高炉温及常用炉温（4）炉膛有效容积或炉底有效面积（5）升温速度，或达到最高炉温所需时间（6）炉膛有效空间内的温差（7）燃料规格名称及其最大和平均消耗量（8）排烟量及排烟方式（9）各项附属设备，如燃烧器、风机等的型号、规格、功率等（10）其他动力，如用水、压缩空气等的压力、消耗量等技术要求。
第二节燃气工业炉窑的炉型与构造一、燃气工业炉窑的主要形式燃气工业炉按炉子工作方式分为连续式炉与周期式炉。
连续炉适于少品种大量生产的物料加热，周期式炉适于处理批量小的物料。
（一）周期式炉的形式与特征周期式炉被加热物料从入炉加热到最后出炉都在炉内不运动，有时按规定的温度曲线升温、保温、降温冷却，都在一个炉膛内进行，按一定周期分批处理物料。
教案首页第次课授课时间 2014 年 10 月 16 日注：“教后记”一栏由教师在授课后根据自己的体会认真填写。
绪论【导入新课】通过复习上次课内容引入本次课内容。
【授课内容】第六章扩散式燃烧器第三节鼓风式扩散燃烧器鼓风扩散式燃烧器的构造及工作原理鼓风扩散式燃烧器的特点和应用范围鼓风扩散式燃烧器的设计计算鼓风扩散式燃烧器的构造及工作原理在鼓风式燃烧器中燃气燃烧所需要的全部空气均由鼓风机一次供给，但燃烧前燃气与空气并不实现预混，因此燃烧过程不属于预混燃烧，而为扩散燃烧。
鼓风式燃烧器的燃烧强度与火焰长度均由燃气与空气的混合速度决定。
为了强化燃烧过程和缩短火焰长度，常采用各种措施来加速燃气与空气的混合。
空气由鼓风机一次性供给，燃气和空气不实现完全预混。
因此燃烧过程属于扩散燃烧。
根据强化混合过程所采取的措施及工艺对火焰的要求，鼓风式燃烧器可做成套管式、旋流式、平流式等。
一、鼓风式燃烧器的构造和工作原理一）套管式燃烧器优点：结构简单，工作稳定，不会回火；缺点：由于燃气和空气属于同心平行气流，故混合较差，火焰较长。
二）旋流式燃烧器1、导流叶片式旋流燃烧器2、中心供气蜗壳式旋流燃烧器3、螺旋板式燃烧器5、径向供燃气旋流燃烧器二、鼓风式燃烧器的特点及应用范围鼓风扩散式燃烧器的特点和应用范围优点：（与自然引风扩散式燃烧器相比）·鼓风式燃烧器燃烧热强度大•结构紧凑，体形轻巧•要求燃气压力低•可预热空气或燃气，极大地提高燃烧温度•容易实现粉煤-燃气或油-燃气联合燃烧缺点：·需要鼓风，耗费电能·火焰较长，需要较大的燃烧室容积·不具备燃气与空气成比例变化的自动调节特性，需配置燃气与空气自动比例调节装置应用范围：鼓风式燃烧器主要用于各种工业炉及锅炉鼓风扩散式燃烧器的设计计算•蜗壳式燃烧器的设计计算•套管式燃烧器的设计计算蜗壳式燃烧器的设计计算设计需确定的参数:1. 空气系统▪蜗壳结构尺寸▪空气通道面积▪空气实际通道的宽度▪燃烧器前空气所需的压力2. 燃气系统▪火孔直径▪火孔间距▪火孔数目▪ 燃烧器前燃气所需要的压力 ▪ 燃气分配室面积 ▪ 射流穿透深度 套管式燃烧器的设计计算 设计需确定的参数: ▪ 燃气喷口直径 ▪ 空气套管直径▪ 燃烧器出口直径 套管式燃烧器的设计计算步骤 1.燃气喷口直径a.出口截面燃气的流速的计算式中: Lg- 燃气用量（m3/h); P- 燃烧器前燃气压力（Ｐa); T- 燃气温度（Ｋ); ρ０－燃气密度(kg/m3); ξ- 燃烧器阻力系数。
燃气燃烧与应用课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解燃气的性质，掌握燃气燃烧的基本原理；2. 学生能了解燃气的种类及其特点，了解不同燃气在不同领域的应用；3. 学生能掌握燃气表的读数方法，了解燃气费用的计算方式。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并解决实际生活中与燃气相关的问题；2. 学生能正确使用燃气设备，具备一定的安全防范意识；3. 学生能通过小组合作，设计出合理的燃气应用方案。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到燃气在生活中的重要作用，增强环保意识；2. 学生在学习和实践过程中，培养团队合作精神，增强沟通与交流能力；3. 学生通过本课程的学习，养成关注能源、安全、环保等社会问题的习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程属于自然科学领域，结合学生所在年级，注重理论知识与实践应用的结合。
学生在本课程中需要掌握一定的理论知识，并能够将其运用到实际生活中。
教学要求注重培养学生的动手操作能力、问题解决能力和团队合作精神。
二、教学内容1. 燃气的基本性质与种类：讲解燃气的组成、性质，介绍天然气、液化石油气等常见燃气的特点及用途。
2. 燃气燃烧原理：阐述燃气燃烧的过程，分析燃烧所需的氧气量与燃气的化学反应。
3. 燃气表的读数与计算：教授燃气表的读数方法，讲解燃气费用的计算方式，让学生掌握家庭用气量的估算。
4. 燃气应用与安全：介绍燃气在生活中的应用，如燃气热水器、燃气炉等，讲解使用过程中的安全常识和注意事项。
5. 燃气环保与节能：分析燃气燃烧对环境的影响，探讨节能减排的措施，提高学生的环保意识。
教学内容安排与进度：第一课时：燃气的基本性质与种类第二课时：燃气燃烧原理第三课时：燃气表的读数与计算第四课时：燃气应用与安全第五课时：燃气环保与节能教材章节及内容列举：第一章 燃气的基本性质与种类第二章 燃气燃烧原理第三章 燃气表的读数与计算第四章 燃气应用与安全第五章 燃气环保与节能教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，使学生在掌握知识的同时，提高实际操作能力。
燃气燃烧课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解燃气的性质，包括成分、特点及其对环境的影响；2. 掌握燃气燃烧的基本原理，理解燃烧过程中热量产生的计算方法；3. 认识燃气燃烧设备的基本结构及其工作原理。
技能目标：1. 能够安全、正确地操作燃气燃烧实验，展示实验操作技能；2. 学会通过计算和实践来确定燃烧所需燃气的量，培养解决问题的能力；3. 能够分析燃气燃烧效率，提出优化建议，锻炼科学探究能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对燃气资源的合理利用和节约意识，形成环保责任感；2. 增强学生对燃气安全重要性的认识，养成安全操作的意识；3. 通过小组合作实验，培养学生团队协作精神和积极的学习态度。
本课程针对初中年级学生设计，结合学生好奇心强、动手能力逐渐增强的特点，注重理论与实践相结合。
课程性质为科学探究实验课，旨在通过直观的实验操作，使学生在掌握燃气燃烧知识的同时，提高实验技能和科学思维能力。
课程目标的设定考虑到了学生的认知水平，确保学习成果具体、可衡量，为教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 燃气的基本性质与分类：介绍燃气的成分、特点，对比不同类型燃气的优缺点，结合教材第二章内容；- 燃气成分分析- 燃气类型介绍2. 燃气燃烧原理：讲解燃烧过程中热量产生的计算方法，涉及化学方程式的书写，参考教材第三章；- 燃烧反应方程式- 热量产生计算3. 燃气燃烧设备结构与工作原理：剖析燃气灶具、燃气热水器等常见设备的结构及其工作原理，结合教材第四章；- 燃气设备结构图解- 工作原理阐述4. 实践操作：组织学生进行燃气燃烧实验，操作燃气设备，观察燃烧现象，分析燃烧效率，参照教材第五章；- 实验操作步骤- 燃烧效率分析5. 安全与环保：强调燃气使用安全规范，介绍节能减排措施，结合教材第六章；- 燃气安全规范- 节能减排措施教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织，制定详细的教学大纲，明确教学进度。
课程内容与教材紧密关联，确保学生能够系统地掌握燃气燃烧相关知识，为实际应用打下基础。
H《燃气燃烧与应用》课程设计说明书专业班级：学号：姓名：指导老师：目录一：设计任务书1.1燃气燃烧与应用课程设计二：课程设计数据选择2.1燃气起源2.2计算公式三：燃气燃烧计算四：燃气灶具设计计算4.1灶具选择4.2设计计算五：心得体会六：参考资料燃气燃烧与应用课程设计任务书一设计题目：某品牌燃气灶具设计计算二设计原始资料：气源：见下表热负荷：2.7～10 kW三设计任务1、燃烧基础性质计算（热值华白数理论空气量实际空气量过剩空气系数理论燃烧温度等）2、大气式燃烧器燃烧计算和结构尺寸设计计算3、绘制燃烧器设计简图（包括喷嘴和分配管，标注各主要尺寸，使用3#图纸）4、设计说明书：计算内容、灶具燃烧器及各部件结构原理、本设计特点、各项参数选择计算依据。
（注：大家把P137～163之间的内容看明白就可以）四说明书包括目录一、设计任务二、原始资料三、燃气燃烧计算四、燃气灶具设计计算五、心得体会六、主要参考资料第一章1. 气源燃气通常是由单一气体混合而成，其组分只要是可燃气体，同时也含有一些不可燃烧气体。
可燃气体有碳氢化合物，氢及一氧化碳。
不可燃气体有氨，二氧化碳及氧。
设计气源为天然气其中成分是：甲烷 41% 氮气 59%燃气压力=600pa2.设计负荷设计热负荷：3.4kw3.设计器具燃烧器具有扩散式燃烧器，大气式燃烧器，，完全预混式燃烧器设计器具是大气式燃烧器第二章1.热值可燃气体中的可燃成分（H2, ,CO ,CmHn ,H2S等）在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程。
1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量为该燃气的热值。
热值可分为高热值和低热值。
在工业与民用燃气应用设备中，烟气中的水蒸气通常是以气体状态排出的，因此实际过程中燃气低热值进行计算。
2.华白数燃气性质中影响燃烧特性的参数有燃气的热值H，相对密度S，及火焰传播速度。
为此导出与热值和相对密度有关的综合参数，即华白数W(W=H/√s) 。
燃气燃烧与应用大气式燃烧器设计计算课程设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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燃⽓燃烧与应⽤课程设计.1设计概述该课程设计是某品牌燃⽓灶具的设计与计算，本⼈设计的为天然⽓12T3。
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4Kw（5）天然⽓12T3的相关参数表2-12.2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 = H1r1 + H2r2 + + H n r n（2-1）式中H ——燃⽓（混合⽓体）的低热值（kJ / Nm3）；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2909.1gs 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：2110=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；2.3头部计算2.3.1计算⽕孔总⾯积pp q QF =（2-5）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 。
《燃气燃烧与应用》课程设计说明书班级：专业：燃气燃烧与应用姓名：学号：指导教师：目录1设计任务 (1)2.设计原始资料 (1)3 燃气燃烧计算 (2)3.1热值 (2)3.2 华白数 (2)3.3理论空气量............ .. .. (3)3.4.过剩空气量.. .. (3)3.5 实际空气量V (3)3.6 理论燃烧温度 (6)4.燃气灶具设计计算 (8)4.1头部计算 (8)4.2引射器计算 (9)4.3火焰高度计算 (10)5.心得体会 (11)6.主要参考资料 (13)1.设计任务（1）燃烧性质基础计算（热值、华白数、理论空气量、实际空气量、过剩空气系数、理论燃烧温度等）（2）大气式燃烧器燃烧计算和结构尺寸设计计算（3）绘制燃烧器设计简图（包括喷嘴和分配管，标注各主要尺寸，使用3#图纸）（4）设计说明书：计算内容、灶具燃烧器及各部件结构原理、本设计特点。
各项参数选择计算依据。
设计题目：某品牌燃气灶具设计计算2.设计原始资料气源：见下表燃气种类氢气甲烷氮气7R 60 27 13设计热负荷：3.8Kw3.燃气燃烧计算3.1热值（1）人工燃气各含量的热值如下表H2CH4H h（kJ/Nm3）12753 39842H l（kJ/Nm3）10794 35906 注：由于N2不能燃烧，所以它的的热值为0 kJ/Nm3（2）高热值为：Hh=H h1r1+H h2r2=12753⨯0.6+39842⨯0.27=7651.8+10757.34=18409.14 kJ/Nm3式中：Hh--------------------------------------高热值，单位kJ/Nm3 r----------------------------------------成分的含量低热值为:Hl=Hl1r1+Hl2r2=10794⨯0.6+35906⨯0.27=6476.4+9694.62=16171.02 kJ/Nm3式中：H l--------------------------------------高热值，单位kJ/Nm3 r----------------------------------------成分的含量3.2华白数（1）人工燃气各含量的相对密度如下表H 2 CH 4 N 2 s0.06950.55480.9670（2） 由公式得:s=s1r1+s2r2+s3r3=0.0695⨯0.6+0.5548⨯0.27+0.9670⨯0.13 =0.0417+0.149796+0.12571=0.32 W=sH =32.014.18409=32686.08 式中：W--------------------------------------华白数H--------------------------------------燃气热值（kJ/Nm 3）s--------------------------------------相对密度（设空气的s=1）3.3理论空气量公式=201 [0.5⨯60+0+(1+44) ⨯27]=201⨯ [30+54]=4 Nm 3/Nm 3 式中：V 0---------------------------------------------理论空气需要量 H 2、CO 、C m H n 、H 2S--------------------燃气中各种可燃组分的容积成分O 2-------------------------------------------燃气中氧气的容积成分3.4过剩空气量系数查看《燃气燃烧与应用》课本第4页可知，在民用燃具中α一般控制在1.3~1.8。
题目《燃气燃烧与应用》课程设计说明书学生姓名陈明友学号********** 教学院系土木工程与建筑学院专业年级建筑环境与设备工程2010级指导教师张鹏2013年11月目录第一章设计原始资料 (1)1.1气源 (1)1.2设计热负荷 (1)第二章燃气燃烧计算 (1)2.1燃气的热值 (1)2.2华白数 (2)2.3理论空气量 (3)2.4过剩空气系数 (4)2.5实际空气量 (4)2.6烟气量 (5)第三章大气式燃烧器 (6)3.1大气式燃烧器的工作原理 (6)3.2设计计算 (7)3.3火焰高度 (10)心得体会 (11)参考资料： (11)第一章 设计原始资料1.1气源1.2设计热负荷本设计热负荷为：4.55 kW 、空气含湿量：10g/Nm 3干空气第二章 燃气燃烧计算2.1燃气的热值气体中的可燃成分在一定条件下与氧气发生氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程成为燃烧。
20Y 燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位为千焦每标准立方米。
由于本设计燃料为液化石油气，热值单位也可以用千焦每公斤来表示。
热值可以分为高热值和低热值。
高热值是指20Y 燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量；低热值是指20Y 燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。
实际使用的燃气是含有多种组分的混合气体，混合气体的热值可以直接用热量计测定，也可以有各单一气体的热值根据混合法则按下时进行计算：n n 2211r ......r r H H H H +++=式中：H —燃气（混合气体）的高热值或低热值（KJ/Nm 3）；H n —燃气中各燃组分的高热值或低热值（KJ/Nm 3），由《燃气燃烧与应用》附录2查得；r n —燃气中各可燃组分的容积成分。
查附录2得该燃气组分热值如下表2：表2 各个组分的热值则该设计的热值分别为:高热值为：H h =0.75×95998+0.25×126915=103727.25 KJ/Nm 3低热值为：H l =0.75×88390+0.25×117212=95595.5 KJ/Nm 32.2华白数当以一种燃气置换另一种燃气时，首先应保证燃具热负荷（KW ）在互换前后不发生大的改变。
以民用燃具为例，如果热负荷减少太多，就达不到烧煮食物的工艺要求，烧煮时间也要加长；如果热负荷增加太多，就会使燃烧工况恶化。
当燃烧器喷嘴前压力不变时，燃具热负荷Q 与燃气热值H 成正比，与燃气相对密度的平方根成反比，而称为华白数：SH W =式中:W —华白数，或称热负荷指数； H —燃气热值；S —燃气相对密度（设空气的s=1）。
因此，燃具热负荷与华白数成正比： KW Q =式中:K —比例常数。
华白数是代表燃气特性的一个参数。
如果两种燃气的热值和密度均不同，但 只要它们的华白数相等，就能在同一燃气压力下和同一燃具上获得同一热负荷。
欲求华白数，必先求出燃气的相对密度。
燃气的平均分子量可由下式求得：n n 2211y ......y y M M M M +++=式中：M —混合气体的平均分子量；1y 、2y ……n y —各单一气体容积成分（%）；1M 、2M ……n M —各单一气体分子量，可由《燃气燃烧与应用》附录2查得，结果列于表3中；表3 各个组分的密度则该设计燃气的平均分子量为：M =0.75×44.0970+0.25×58.1240=47.6（g/mol ） 燃气的相对密度：混合气体的相对密度按下式计算：=S aM M 式中：a M —空气的平均分子量（g/mol ），a M =29 相对密度为： =S 64.1296.47= 则华白数W 的值为： 64.15.95595=W =743212.3理论空气量理论空气量是指每立方米（或千克）燃气燃料按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需要的空气量，单位为标准立方米没标准立方米或者标准立方米每千克。
理论空气量也是燃气完全燃烧所需要的最小空气量。
当燃气组成已知，可按下式计算燃气燃烧所需的理论空气量： ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=∑22n m 205.14n m 5.05.0211O S H H C CO H V 式中:V 0—理论空气需要量；H 2、CO 、C m H n 、H 2S —燃气中各种可燃组分的容积成分；O 2—燃气中氧气的容积成分。
则20Y 号液化石油气的理论空气量为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯+⨯=005.12541047548305.005.02110V 0V =25.6m 3/m 32.4过剩空气系数理论空气需要量是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
由于燃气与空气存在混合不均匀性，如果在实际燃烧装置中只供给理论空气量，则很难保证燃气与空气的充分混合，因而不能完全燃烧。
因此实际供给的空气量应大于理论空气量，即要供应一部分过剩空气。
过剩空气的存在增加了燃气分子和空气分子碰撞的可能性，增加了其相互作用的机会，从而促使完全燃烧。
实际供给的空气量V 与理论供给的空气量V 0之比称为过剩空气系数，即 0V V=α 通常α＞1。
α值的大小决定于燃气燃烧方法及燃烧设备的运行工况。
在民用燃具中α一般控制在1.3～1.8。
本设计中取值为α=1.6。
过剩空气的存在增加了燃气分子和空气分子碰撞的可能性，增加了其相互作用的机会，从而促使燃烧完全。
在燃烧过程中，正确选择和控制α是十分重要的，α过小和过大都将导致不良后果；前者使燃料的化学热不能充分发挥，后者使烟气的体积增大，燃烧室内温度下降，增加排烟的热损失，其结果都将使加热设备的热效率下降。
因此，先进的燃烧设备应在保证完全燃烧的前提下，α尽量使值趋近于1。
2.5实际空气量如前所述，理论空气量是燃气完全燃烧所需要的最小空气量，为了保证燃气完全燃烧，因此实际供给的空气量应大于理论空气量。
由过剩空气系数的关系可知，实际的空气量为：0V V α=则实际空气量为：V =1.6×25.6=40.96m 3/m 32.6烟气量燃气燃烧后的产物就是烟气。
当只供给理论空气量时，燃气完全燃烧后产生的烟气量称为理论烟气量。
理论烟气量的组成时CO 2、SO 2、N 2和H 2O 。
前三者组分合在一起称为干烟气。
包括H 2O 在内的烟气称为湿烟气。
当有过剩空气时，烟气中除上述组分外尚含有过剩空气，这时的烟气量称为实际烟气量。
如果燃烧不完全，则除上述组分外还将出现CO 、CH 4、H 2等可燃组分。
在实际的运用中，由于为了使燃气能够充分燃烧，则过剩空气系数α＞1，因此烟气必为实际烟气量。
对于该设计中成分已知的燃气，燃气中各可燃组分单独燃烧后产生的实际烟气量可通过燃烧反应方程式来确定。
（一） 按燃气组分计算1． 实际烟气量（α＞1）三原子气体的体积()∑+++=+=S H H C CO CO V V V SO CO RO 2n m 2m 01.0222=0.01×（0+0+3×75+4×25+0） =3.25 Nm 3/Nm 3干燃气水蒸气体积()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++=∑a 0g n m 22d d 6.1262n 01.0\2V H C S H H V O H α=0.01[0+0+4×75+5×25+126.6（0+40.96×0.01）] =4.77 Nm 3/Nm 3干燃气 氮气体积，按下式求得2001.079.02N V V N +=α =0.79×40.96+0.01×0 =32.36 Nm 3/Nm 3干燃气过剩氧气体积()01-21.02V V O α=式中：2O V —实际烟气中过剩氧气体积（Nm 3/Nm 3干燃气） 2O V =0.21（1.6-1）25.6=3.22 Nm 3/Nm 3干燃气实际烟气总体积2222f O N O H RO V V V V V +++= 式中：f V —实际烟气量（Nm 3/Nm 3干燃气） f V =3.25+4.77+32.36+3.22=43.6 Nm 3/Nm 3干燃气 2.对于液化石油气也可采用下式计算: ()0l f 1-5.41000252.0V H V α++= 带入低热值，得：V 0=1000252.0×95595.5+4.5+（1.6-1）25.6=43.95 Nm 3/Nm 3干燃气 第三章大气式燃烧器3.1大气式燃烧器的工作原理根据部分预混燃烧方法设计的燃烧器称为大气式燃烧器，其一次空气系数为0<'α<1。
大气式燃烧器由头部及引射器两部分组成，工作原理是：燃气在一定压力下，以一定流速从喷嘴流出，进入吸气收缩管，燃气靠本身的能量吸入一次空气。
在引射器内燃气和一次空气混合，然后，经头部火孔流出，进行燃烧，形成本生火焰。
大气式燃烧器的一次空气系数为'α通常为0.45-0.75,被设计取为0.60。
根据燃烧室工作状况的不同，过剩空气系数α通常变化在1.3~1.8之间，本设计取α=1.6。
3.2设计计算设计计算的内容是确定燃烧器各部件的界面尺寸，并根据数据确定各部件的长度等尺寸。
本设计燃烧器热负荷Q=4.55kW 燃气低热值H l =95595.5 KJ/m 3 相对密度S=1.64，理论空气需要量V 0=25.6Nm 3/Nm 3,燃气压力2700Pa 。
最佳工况 引射定量空气而燃气压力损失最小的工况称为最佳工况，此时获得最高头部静压力。
1）计算燃气流量L g =lgH 3600H =5.9559555.43600⨯=0.171m 3式中：q g —燃气流量，m 3/h; Hg —燃烧器热负荷，KW; Hl —燃气低热值，KJ/m 3. 2）计算喷嘴直径d j44j 270064.175.00035.0171.0s 0035.0g d ⨯==H L μ=1.3mm 式中：d j —喷嘴直径，mm ；μ—喷嘴流量系数，μ=0.7~0.8，取值0.75.故喷嘴的面积：F j =1.33mm 23）计算混合管截面积与火孔总面积SV 0'u α==9.37()()S F u 1u 1K op ++==390()()j m u 1u 1K F S F ++==519mm 2故，混合管直径Dm=26mm 式中： F 1o p -最佳燃烧器参数K-引射器能力损失系数，K=2.3 K 1-头部能力损失系数，K1=2.811op fmF K K F F ==KK F F F 1m 1op m f F ===572.64mm 24）计算火孔出口速度一般家用燃具的火孔出口速度可按下表所列范围取值，在这个范围内是可采取提高喷嘴前燃气压力或适当减少一次空气系数以增大火孔出口速度。
