民用燃气用具的设计

民用燃气用具的设计一、有关工艺设计的几个问题对民用燃气用具的基本要求，包括以下10个方面；(1)加热力量，用热负荷标志；(2)供气压力，用额定供气压力要求；(3)热能利用率，用热效率表示；(4)燃烧产物的卫生标准，用烟气中有害物(C0、N0x等)含量表示；(5)燃烧稳定状态与调整范围，不消失离焰、回火、黄焰，并能凋节热负荷；(6)平安性，必需有平安设施；(7)噪声，不允许超过规定；(8)表面温度，不得高于标准规定；(9)结构与材质，结构稳固，经久耐用，材料价廉，造型美观；(10)其它，各类民用燃气用具，依据其特有功能．还有些特别要求。下面争论其中的若干问题。(一)燃具热负荷燃具热负荷，是指燃具中单位时间内燃气燃烧所释放的热量。在额定供气压力下燃具所具有的热负荷，则称为额定热负荷，它表明加热力量的大小，是燃具的重要特性指标之一。而额定供气压力是设计燃烧设备的主要参数之一。为了使燃烧设备标准化，设计燃气设备时，额定供气压力应按有关规范规定的指标选取见表3—8—1。

表3—8—1燃气设备额定供气压力燃烧设备种类燃气种类人工煤气自然 气液化石油气低压燃烧设备/kPa1.02.02.8或5.0中压引射燃烧设备/kPa10或3020或5030或100此外，由于燃气输配管网上的压力波动，燃烧设备前的供气压力可能大于或小于额定压力，因此要求燃烧设备能在肯定的燃气压力波动范围内稳定燃烧。按规范要求，当供气压力为0.5～1．5倍额定压力时，燃烧设备的各项技术性能指标都应达到规定值。燃气炊事灶具用于各种烹饪加热。而烹饪的关键就是要留意养分、凋味和色泽等，烹饪过程的加热状况好坏影响极大，因此燃具的加热力量应综合考虑。一般家用燃气灶热负荷应大于2．326kW(2000kcal/h)，否则火力太弱。大型燃气灶应依据用途选定适当的热负荷，通常按锅的大小考虑，除特别状况外热负荷除低于11．63LW(10000kcal/h)。通过编制加热设备的热平衡，依据供应的有效热满意加热工艺的要求，可以确定燃具额定热负荷。通过计算加热物质所需要的热量，和估量的燃具热效率，再依据所需要的加热时间，可计算燃具热负荷：

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式中Q——燃具热负荷，kW；m——被加热物体的质量，kg；c——被加热物体的比热容，kJ／(kg·K)；T1、T2——被加热物体的初始和终了温度，K；η——燃具热效率，％，可按同类设备选取；τ——物料加热升温时间，h；K——平安系数，考虑燃气压力可能降低、热值可能变化、热效率估量不准及其它未考虑到的因素，K为1.28～1．40。假如被加热物体有相变化，当被加热物体(固体)发生熔融时，热负荷的计算公式为：

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式中ω——固体的熔融量，kg；m——固体的熔解热，kJ／kg。当被加热物体(液体)发生蒸发时，热负荷的计算公式为：

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式中ω′——液体的蒸发量，kg；r——液体的蒸发潜热，kJ/kg。若一个燃具中有N个燃烧器，则每个燃烧器的热负荷为：

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燃具总耗气量B，可由热负荷确定：

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式中HL——燃气的低热值。(二)燃具热效率燃具的热效率η是指有效利用热占燃气总放热量的百分比，即

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式中q——有效利用热，kJ；Qt——燃气总放热量，kJ。燃具热效率显示燃烧过程和传热过程的综合效率，它是燃具利用能量有效程度的指标