家用燃?xì)庠罹咴O(shè)計指導(dǎo)書燃燒器課程設(shè)計

家用燃?xì)庠罹咴O(shè)計指導(dǎo)書燃燒器課程設(shè)計燃燒器課程設(shè)計指導(dǎo)書一、課程設(shè)計題目：——燃燒器設(shè)計二、課程設(shè)計目的及要求課程設(shè)計是專業(yè)課教學(xué)的重要組成部分，是理論學(xué)習(xí)的深化和應(yīng)用。通過課程設(shè)計，使學(xué)生自覺地樹立精心設(shè)計的思想，理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)，掌握一般民用燃?xì)庠罹叩脑O(shè)計程序、方法和步驟。了解和熟悉本領(lǐng)域的新材料、新設(shè)備、新方法和新技術(shù)。熟悉國家和地方的有關(guān)規(guī)定和技術(shù)措施，學(xué)會使用有關(guān)的技術(shù)手冊和設(shè)計資料，提高計算和繪圖技能,提高對實際工程問題的分析和解決能力。三、設(shè)計步驟與方法。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書中給定的設(shè)計題目及具體要求，按照收集資料f確定方案f設(shè)計計算f繪制圖紙的步驟進(jìn)行設(shè)計，并將各步驟的主要依據(jù)成果與結(jié)論寫入設(shè)計說明書。設(shè)計主要內(nèi)容及注意事項指示如下：（一）設(shè)計的原始資料1、來氣壓力；2、氣源種類；3、氣源物性參數(shù)。（二）設(shè)計計算1、大氣式燃燒器頭部設(shè)計計算頭部設(shè)計以穩(wěn)定燃燒為原則，保證灶具在使用過程中，在0?5至1?5倍燃?xì)忸~定壓力范圍使用燃具和燃?xì)獬煞衷谝欢ú▌臃秶鷥?nèi)，火焰燃燒應(yīng)穩(wěn)定，不得出現(xiàn)離焰、回火、黃焰等現(xiàn)象，同時火焰應(yīng)當(dāng)滿足加熱工藝需要。1）選取火孔①選取火孔熱強(qiáng)度夕p根據(jù)給定的氣源種類及其相關(guān)物性參數(shù)確定火孔熱強(qiáng)度。②選取火孔直徑dp根據(jù)選定的火孔熱強(qiáng)度確定燃燒器頭部的火孔尺寸。③計算火孔總面積按我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，家用燃?xì)庠钪骰鹑紵鞯念~定熱負(fù)荷不得小于2.9KW，但不得大于4.07KW。pqpFp—火孔總面積； 。一灶具額定熱負(fù)荷2）計算火孔數(shù)目n二二兀/—d24pn一火孔數(shù)目；3）確定火孔深度①增加孔深，有利于提高灶具的脫火極限，使燃燒器更加穩(wěn)定，工作范圍增大。②增大孔深，在一定范圍內(nèi)，回火極限降低，氣流阻力加大，不利于一次空氣吸入。③孔深一般設(shè)定為燃燒器火孔直徑的2~3倍4）確定火孔間距火孔間距太大，不利于順利傳火；火孔間距太小，容易出現(xiàn)火焰合并，影響二次空氣供給，出現(xiàn)黃焰現(xiàn)象。因此一般取火孔間距為火孔直徑的2~3倍5）設(shè)計火孔排列型式①設(shè)計排數(shù)小于四排，對選擇燃燒器設(shè)計參數(shù)無影響，對脫火極限無影響。②設(shè)計排數(shù)大于四排，隨著排數(shù)增多，二次空氣供給受到限制，容易產(chǎn)生黃焰。一般情況下，每增加一排，一次空氣系數(shù)相應(yīng)提高5%?7%6）確定頭部截面積①頭部截面積過大，點火時頭部會積存大量空氣，引起爆炸噪聲；熄火時頭部會積存大量燃?xì)庖豢諝饣旌衔铮鸹鼗鹪肼?。②頭部截面積過大，將增加金屬消耗量，增加生產(chǎn)成本。③頭部截面積過小，則點火時燃?xì)庖豢諝饣旌蠚饬鞑荒芫鶆蚍植济總€火孔,火焰不整齊，火孔熱強(qiáng)度大小分布不均勻。④頭部截面積一般應(yīng)為火孔總面積的兩倍以上7）確定二次空氣入口截面積在兩排火孔之間留有二次空氣入口，以保證有足夠的二次空氣供應(yīng)火焰根部。若空氣入口過小將由于二次空氣供給不足導(dǎo)致不完全燃燒；若空氣入口過大則會由于二次空氣供給過多，燃?xì)馊紵a(chǎn)生的熱量過多的用來加熱二次空氣導(dǎo)致燃燒器熱效率降低。同時二次空氣通過二次空氣入口時若速度過大有可能出現(xiàn)吹斜或吹滅燃?xì)饣鹧娴牡那闆r。F''=(5500~7500)QF"一二次空氣入口截面積8）頭部能量損失為保證達(dá)到選定的火孔熱強(qiáng)度和燃?xì)饣鹂壮隹谒俣?，燃?xì)庖豢諝饣旌衔镌陬^部必須有一定的靜壓力。該靜壓力由引射器提供，用來克服混合物從頭部逸出時的能量損失。該能量損失由以下幾部分組成：①流動阻力損失；”一流動阻力損失;\一火孔出口氣流速度;p°.一燃?xì)庖豢諝饣旌衔锩芏?己p一火孔阻力系數(shù)。匕1-^2g二pP p,2Pp一火孔流量系數(shù)p②氣流通過火孔被加熱而產(chǎn)生氣流加速的能量損失；

U2p-PP2 0mixAP2—因氣體膨脹產(chǎn)生氣流加速損失能量;

/一混合氣體通過火孔時被加熱到的溫度。③火孔出口的壓頭損失。U2 273+13=~2P0mix273因此頭部必須的靜壓力為:h=Ap+Ap+Ap1 2 3整理得:勺一燃燒器頭部能量損失系數(shù)應(yīng)保證頭部靜壓力低于燃?xì)夤艿纴須鈮毫Α?）火焰內(nèi)錐高度火焰內(nèi)錐高度是設(shè)計燃燒器的重要內(nèi)參數(shù)?；鹧鎯?nèi)錐若與冷表面（例如炊具底面）接觸時，由于焰面溫度突然下降，燃燒反應(yīng)中斷，易形成化學(xué)不完全燃燒，煙氣中將會出現(xiàn)煙炱和一氧化碳?；鹧鎯?nèi)錐高度決定于燃?xì)庑再|(zhì)、一次空氣系數(shù)、火孔尺寸和火孔熱強(qiáng)度等參數(shù)。h=0.86kfqiof一單個火孔面積;pk一與燃?xì)庑再|(zhì)及火孔熱強(qiáng)度有關(guān)系數(shù)。2、大氣式燃燒器引射器設(shè)計選型計算1）火孔出口速度LG+us)gFpLg一燃?xì)馍淞髁髁?Lg一燃?xì)馍淞髁髁?mu=amgma一空氣被引射的質(zhì)量流量；

a'V oSmg一燃?xì)馍淞鞯馁|(zhì)量流量;S一燃?xì)庀鄬γ芏萢'一一次空氣系數(shù)； V0S一燃?xì)庀鄬γ芏萿s=LLgus一容積引射系數(shù);Laus一容積引射系數(shù);已知頭部靜壓力:則有:L2(1+us)(1+u) P g 0gPog—燃?xì)庖豢諝饣旌衔锩芏取Ｓ钟?工一引射器噴嘴出口燃?xì)馑俣?則：4一噴嘴結(jié)構(gòu)阻力系數(shù)。匹=42kH1(1+u)(1+us)F2

1-F1一燃燒器參數(shù)；H一噴嘴前燃?xì)鈮毫?。勺一引射器喉部截面積;

F—t-FpFp一燃燒器頭部截面積。2）選型，確定能量損失系數(shù)h 242K42(1+u)(1+us)F2K—能量損失系數(shù)可得:2F(1+u)(1+us)=—-K+kF2

ii3)計算噴嘴直徑d=；工?450.0035u4H4)最佳燃燒器參數(shù)令F=K(1+u)(1+us)opFop一最佳無因次面積F=;—

10P hk令X=-1-

F1op令K(1+u)(1+us)FA= FPF1op 'Ax2—2x+A=01-門—A2

x= a ①當(dāng)A=1,x=1即F「F10P，最佳工況與計算工況相一致；②當(dāng)A>1,x無實數(shù)解，不能保證所要求的引射能力，應(yīng)重新選取火孔熱強(qiáng)度和火孔尺寸計算；③A<1，符合設(shè)計要求，但是燃燒器前有多余燃?xì)鈮毫?，可考慮采用阻塞結(jié)構(gòu)。5)引射器喉部截面積4=xF]3、灶具外觀設(shè)計及附屬零件選擇1）點火裝置的選擇可選擇壓電陶瓷或電池點火。合格點火開關(guān)使用壽命連續(xù)6000次以上，且旋塞氣密性仍合格。2）家用灶具的安全裝置可選用自動熄火保護(hù)裝置和燃?xì)庑孤﹫缶b置。3）外觀設(shè)計①外觀設(shè)計應(yīng)美觀大方，應(yīng)保證一定的堅固程度，面板材料應(yīng)當(dāng)經(jīng)過沖擊試驗。面板材料不得使用馬口鐵，爐頭、火蓋應(yīng)加工精細(xì),無明顯的毛刺。②點火開關(guān)：開（ON）、關(guān)（0FF）、小火位置標(biāo)注準(zhǔn)確，并應(yīng)有限位和自鎖裝置。④灶具鍋支架高度應(yīng)不小于設(shè)計計算所得燃?xì)饣鹧鎯?nèi)錐高度。4）灶具氣密性和噪聲灶具的供氣管、配件及連接件應(yīng)嚴(yán)密不漏氣。要求用10Kpa試驗壓力進(jìn)行氣密性試驗，穩(wěn)壓一分鐘，不得有壓降現(xiàn)象。5）民用燃?xì)庠罹咧谱鞑牧希斜恚偃紵黝^部及混合管所用材料為灰鑄鐵或鋼板；②燃?xì)鈬娮煲瞬捎命S銅制造；③灶具的金屬骨架一般使用A3鋼或其他一些抗沖擊的復(fù)合材料；④燃?xì)庑捎命S銅或青銅制造；⑤其他部件可采用不銹鋼制造。四、圖紙繪制一般包括家用灶具和大氣式燃燒器圖；。家用灶具圖應(yīng)當(dāng)至少包括設(shè)計灶具的主視、俯視圖，透視關(guān)系清楚，標(biāo)注完整，合理。大氣式燃燒器圖至少應(yīng)當(dāng)包括燃燒器的主視圖，主視圖要求采用剖視圖，標(biāo)注完整，合理。一般在首頁寫出必要的設(shè)計說明。（設(shè)計參數(shù)，灶具的簡要介紹等）五、進(jìn)度安排1、方案設(shè)計（1天）；2、繪制圖紙（3天）；3、設(shè)計計算（3天）；5、編寫說明書，完成全部圖紙（1天）；6、答辯（1天）。六、技術(shù)資料和參考文獻(xiàn).《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》GB50028-93,中華人民共和國建設(shè)部，中國計劃出版社，2002.《燃?xì)馊紵c應(yīng)用》，同濟(jì)大學(xué)、重慶建筑工程學(xué)院、哈爾濱建筑工程學(xué)院、北京建筑工程學(xué)院編，中國建筑工業(yè)出版社，1997.《燃?xì)夤こ碳夹g(shù)手冊》，姜正侯主編，同濟(jì)大學(xué)出版社，1993.《建筑燃?xì)庠O(shè)計手