04燃烧室的基本原理及结构
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第三章燃气轮机3.1概述(1)燃烧室功用及重要性1.保证燃机在各种工况下,将燃料化学能转换为热能,加热压气机压缩的空气,用于涡轮膨胀做功。
2.燃烧室是燃机的主要部件之一,燃机的性能、可靠性、寿命皆与它有密切关系。
(2)燃烧室的工作条件①燃烧室在高温、大负荷下工作②燃烧室在变工况下工作③燃烧室在具有腐蚀性的环境下工作④燃烧室内的燃烧过程是一个极其复杂的物理化学过程⑤燃烧室中的燃烧在高速气流及贫油混合气情况下进行(“空气分股”、“减速扩压”、“反向回流”)(3)燃烧室的设计要求①不同工况下,燃烧室工作应稳定②燃烧要安全③燃烧室具有最小的流体阻力④燃烧室出口温度场应能满足涡轮的要求⑤在任何使用条件下,燃烧室都应该迅速、可靠地启动点火,且联焰性好⑥工作寿命长⑦燃烧室的尺寸和质量要小⑧排气污染应能满足国家标准要求⑨检视、装拆和维修应当方便3.2三种基本类型燃烧室的结构概述(1)分管燃烧室1.结构特点管形火焰筒的外围包有一个单独的壳体,构成一个分管,沿燃气轮机周围6-16个这样的分管,各分管用传焰管连通,以传播火焰和均衡压力。
2.优点:①装拆、维修、检修方便②因各个分管的工质流量不大,调试容易,实验结果比较接近实际情况3.缺点:①装拆、维修、检修方便②因各个分管的工质流量不大,调试容易,实验结果比较接近实际情况(2)环管燃烧室1 .结构特点:若干个火焰筒均匀排列安装在同一个壳体内,相邻火焰燃烧区之间用传焰管连通。
2.优点:①适合与轴流式压气机配合,布局紧凑、尺寸小、刚性小;②气流转弯小,流体阻力小,热散失亦小;③调试比较容易,加工制造的工作量比分管小。
3.缺点:①燃烧室出口温度场沿周向不够均匀;②燃烧室的流体损失较大;③耗费的材料、工时较多;④质量较重。
(3)环形燃烧室1.结构特点:内、外壳体与环管燃烧室类似,但火焰筒却有很大差别。
在内外壳体之间的环形腔中,布置了一个呈环形的火焰筒,即火焰筒内外壁构成环形主燃区。
燃⽓锅炉燃烧器⼯作原理图及系统构造为使锅炉内燃料燃烧良好,有效地利⽤热量并使燃⽓与空⽓充分混合,这主要借助于燃烧器来实现。
燃烧器是燃⽓锅炉的配套辅机中的重要设备之⼀,燃烧器可分为天然⽓燃烧器、城市煤⽓燃烧器、液化⽯油⽓燃烧器和沼⽓燃烧器。
燃⽓锅炉燃烧器的⼯作原理:燃⽓锅炉通过燃烧器来控制燃烧,燃⽓锅炉燃烧器负责将燃料和氧⽓混合在锅炉内容,通过点⽕装置点燃,并持续燃烧加热锅炉内部的⽔。
燃烧器燃烧需要的空⽓由⿎风机输送,分为⼀次风和⼆次风。
⼀次风经过燃烧器的前风箱后形成多股状,与从燃烧器⽓环喷孔喷岀的多股状天然⽓形成混合⽓体,并通过燃烧器的稳焰盘向炉膛四周均匀扩散,⼀次风约占总风量的70%。
燃⽓锅炉燃烧器在正常⼯作情况下,天然⽓的压⼒为22~45kPa。
⿎风机的风压为4~6kPa。
燃烧器负荷不同时,天然⽓压⼒和⿎风机风压不同,但始终保证在此范围内变化,否则会影响燃烧器的正常燃烧。
燃⽓锅炉燃烧器系统构成燃⽓锅炉燃烧器作为⼀种⾃动化程度较⾼的机电⼀体化设备,可分为五⼤系统:送风系统、点⽕系统、监测系统、燃料系统、电控系统。
送风系统送风系统负责把外部新鲜的空⽓以⼀定的风速和风量输送到燃烧室内部,送风系统主要由风机壳体、风机动⼒马达、风机叶⽚、风枪⽕管、风门控制器、档板、凸轮调节机构、风机扩散盘等部分部件组成。
点⽕系统点⽕系统负责把燃料系统提供的燃料混合物点燃,主要由点⽕变压器、点⽕电极、电⽕⾼压电燃等部分组成。
并可根据⽤户需求调整⽕焰形状、长度、锥⾓。
燃料系统燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料。
燃⽓燃烧器主要有过滤器、调压器、电磁阀组、点⽕电磁阀组然、燃料蝶阀。
电控系统电控系统是以上各系统的指挥中⼼和联络中⼼,主要控制元件为程控器,针对不同的燃烧器配有不同的程控器,常见的程控器有:LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列,其主要区别为各个程序步骤的时间不同。
中正燃⽓锅炉燃烧器为适应炉内燃烧过程的需要,确保锅炉安全、经济运⾏,对燃烧器的技术要求是:1)燃烧效率⾼,在⼀定的调节范围内,燃⽓细⾯分布均匀,增⼤燃⽓与空⽓的接触⾯积。
汽车发动机中的燃烧室⼯作原理汽车发动机中的燃烧室⼯作原理汽车发动机中的燃烧室⾥,装有⽕花塞,产⽣电⽕花,点燃可燃混合⽓。
在⽕花塞两电极之间,加上直流电压后,可燃混合⽓会产⽣电离。
当电压升⾼到⼀定值时,⽕花塞两级⽓体间隙被击穿,产⽣电⽕花,此时活塞处于压缩⾏程的上⽌点附近,从⽽使⽓体燃烧产⽣巨⼤的压⼒推动活塞向下运动。
点⽕系的作⽤:将电池或发动机的低电压变成⾼电压(20~30kv)在按照发动机各⽓缸的⼯作次序,点燃⽓缸中的可燃混合⽓。
第⼀节概述⼀、点⽕系发展历史⼗九世纪⼋⼗年代,出现磁电机为电源的点⽕系⼆⼗世纪初,出现传统点⽕系,即以蓄电池和发电机为电源的点⽕系⼆⼗世纪六⼗年代,出现电⼦点⽕系⼆⼗世纪七⼗年代初出现⽆触点的电⼦点⽕系。
⽬前,使⽤⼴泛⼆⼗世纪七⼗年代末开始使⽤微机控制点⽕时刻的电⼦控制系统。
⽬前,最先进的:⽆分电器的电⼦点⽕系⼆、点⽕系的分类电机式:应⽤在摩托车及⼤型拖拉机上(1)按点⽕电源分:蓄电池式:应⽤⼴泛电感储能式:应⽤⼴泛(2)按存储能量的⽅式分类:电容储能式:赛车(3)按点⽕信号产⽣的⽅式分类磁感应式(电⼦点⽕系)霍⽿效应式光电式电磁振荡式三、汽车发动机对点⽕系的要求(1)迅速产⽣⾜以击穿⽕花塞间隙的⾼电压⽕花塞两电极之间的距离↑影响⽕花塞击穿电压⽓缸压⼒↓击穿电压↓的因素⽓缸中空⽓的温度↑(2)电⽕花应具备⾜够⾼的能量点⽕能量不⾜时,会使发动机启动困难,发动机的动⼒性下降,油耗和排污增加,甚⾄于发动机不能⼯作。
起动时,通常电⽕花⾄少应具有0.1焦⽿的能量,发动机正常⼯作时,电⽕花只要有0.01~0.05焦⽿的能量就可以点燃混合⽓。
(3)点⽕时刻应适应发动机的⼯况点⽕时刻由点⽕提前⾓表⽰。
当发动机的转速或负载发⽣变化时,可以通过点⽕提前机构进⾏⾃动调节。
转速↑点⽕提前⾓↑,负载↓第⼆节传统点⽕系的⼯作原理及个主要元件1传统点⽕系的组成传统点⽕系的组成由电源(蓄电池)、发电机(图中未画出)、点⽕开关、点⽕线圈、断电器、配电器、电容器、⽕花塞、⾼压导线、阻尼电阻等组成。
04燃烧室的基本原理及结构燃烧室是内燃机中非常重要的部件,其基本原理是将燃料和空气混合并在一定条件下进行燃烧,产生高温高压气体,驱动活塞运动,从而带动发动机工作。
本文将详细介绍燃烧室的基本原理及结构。
燃烧室是内燃机中完成燃料燃烧的部分,其基本原理是利用燃料与空气的混合使燃料燃烧释放出热能。
通常使用的燃料有汽油、柴油、天然气等,而空气则是由空气滤清器进入,并与燃料混合后形成可燃混合气。
当混合气达到一定的压力和温度条件时,点火系统会引燃混合气,使其快速燃烧。
燃烧时产生的高温高压气体将推动活塞运动,转化为发动机的动力。
燃烧室的结构主要分为贯穿式燃烧室和环形燃烧室两种。
贯穿式燃烧室的特点是燃气从一个端口进入燃烧室,然后贯穿整个室内进行燃烧。
环形燃烧室则是将燃气分别从多个端口注入燃烧室中,在燃烧室内形成多个圆柱形燃烧室,每个燃烧室都有自己的点火器。
贯穿式燃烧室的结构一般包括进气口、燃气混合室、热化室和喷嘴。
进气口是燃气进入燃烧室的通道,通常设有节流装置,用于调节进气量。
燃气混合室用于将燃料和空气混合,通常设有喷油嘴和喷气嘴,用于喷入燃料和气体。
热化室是燃烧室内的燃烧区域,通过点火器将混合气点燃,使其燃烧,并产生高温高压气体。
喷嘴则是将燃气排出燃烧室的通道,将燃烧后产生的高温高压气体引出。
环形燃烧室的结构一般包括进气口、燃气室、燃气道和喷嘴。
进气口和喷嘴的作用同贯穿式燃烧室一样。
燃气室是将燃气从进气口引入,并在室内形成环形燃烧室的空间,同时还起到冷却燃气的作用。
燃气道则是将燃气从燃气室引入燃烧室,并通过点火器点燃燃气。
此外,环形燃烧室还可以根据需要设计多个圆形燃烧室,以提高燃烧效率和减少排放。
无论是贯穿式燃烧室还是环形燃烧室,其设计原则是追求高效率、低排放和可靠性。
在燃气混合方面,需要保证燃料和空气的充分混合,以提高燃烧效率。
在点火方面,需要保证点火系统的精准度和可靠性,以确保正常点火和可靠燃烧。
此外,在燃烧室排气方面,还需要考虑降低噪音和减少环境污染的因素。