Of een volledig actieve olie- (gas)brander met superieure prestaties ook dezelfde superieure verbrandingsprestaties levert wanneer deze op een ketel wordt geïnstalleerd, hangt grotendeels af van de mate waarin de gasdynamische eigenschappen van beide op elkaar zijn afgestemd. Alleen een goede afstemming kan de prestaties van de brander ten volle benutten, een stabiele verbranding in de oven bewerkstelligen, de verwachte warmte-energieafgifte behalen en een uitstekend thermisch rendement van de ketel behalen.
1. Afstemming van gasdynamische eigenschappen
Een enkele volledig actieve brander is als een vlammenwerper, die het vuurrooster in de oven (verbrandingskamer) spuit, een effectieve verbranding in de oven bewerkstelligt en warmte afgeeft. De verbrandingsefficiëntie van het product wordt gemeten door de branderfabrikant en uitgevoerd in een specifieke standaardverbrandingskamer. Daarom worden de omstandigheden van standaardexperimenten over het algemeen gebruikt als selectievoorwaarden voor branders en ketels. Deze voorwaarden kunnen als volgt worden samengevat:
(1) Macht;
(2) Luchtstroomdruk in de oven;
(3) De grootte van de ruimte en de geometrische vorm (diameter en lengte) van de oven.
De zogenaamde matching van gasdynamische eigenschappen heeft betrekking op de mate waarin aan deze drie voorwaarden wordt voldaan.
2. Vermogen
Het vermogen van de brander geeft aan hoeveel massa (kg) of volume (m³/u, onder standaardomstandigheden) brandstof hij per uur kan verbranden wanneer deze volledig is verbrand. Het geeft ook de bijbehorende thermische energieopbrengst (kW/u of kcal/u) aan. De ketel is gekalibreerd voor stoomproductie en brandstofverbruik. Deze twee moeten bij de selectie overeenkomen.
3. Gasdruk in de oven
In een olie- (gas-)ketel begint de hete gasstroom bij de brander, stroomt door de oven, warmtewisselaar, rookgascollector en uitlaatpijp en wordt afgevoerd naar de atmosfeer, waardoor een vloeibaar thermisch proces ontstaat. De bovenstroomse drukhoogte van de hete luchtstroom die na verbranding ontstaat, stroomt door het ovenkanaal, net als water in een rivier, waarbij het drukverschil (waterdrukverschil) naar beneden stroomt. Omdat de ovenwanden, kanalen, bochten, schotten, kloven en schoorstenen allemaal weerstand (stromingsweerstand genoemd) ondervinden tegen de gasstroom, zal er drukverlies ontstaan. Als de drukhoogte de drukverliezen onderweg niet kan overwinnen, zal er geen stroming worden bereikt. Daarom moet een bepaalde rookgasdruk in de oven worden gehandhaafd, wat de tegendruk voor de brander wordt genoemd. Bij ketels zonder trekinrichting moet de ovendruk hoger zijn dan de atmosferische druk, rekening houdend met het drukverlies onderweg.
De grootte van de tegendruk heeft direct invloed op het rendement van de brander. De tegendruk is gerelateerd aan de grootte van de oven, de lengte en geometrie van het rookkanaal. Ketels met een grote stromingsweerstand vereisen een hoge branderdruk. Voor een specifieke brander heeft de drukhoogte een grote waarde, wat overeenkomt met een grote klep en een grote luchtstroom. Wanneer de inlaatklep verandert, veranderen ook het luchtvolume en de druk, en verandert ook het rendement van de brander. De drukhoogte is klein bij een klein luchtvolume en de drukhoogte is hoog bij een groot luchtvolume. Voor een specifieke pot neemt de stromingsweerstand toe bij een groot instromend luchtvolume, wat de tegendruk van de oven verhoogt. De toename van de tegendruk van de oven remt de luchtopbrengst van de brander. Daarom moet u dit begrijpen bij het kiezen van een brander. De vermogenscurve is redelijk afgestemd.
4. Invloed van de grootte en geometrie van de oven
Bij boilers wordt de grootte van de stookruimte in de eerste plaats bepaald door de keuze van de warmtebelasting van de boiler tijdens het ontwerp. Op basis hiervan kan het volume van de boiler voorlopig worden bepaald.
Nadat het ovenvolume is bepaald, moeten ook de vorm en grootte ervan worden bepaald. Het ontwerpprincipe is om het ovenvolume volledig te benutten om dode hoeken zoveel mogelijk te vermijden. Het moet een bepaalde diepte, een redelijke stromingsrichting en voldoende omkeertijd hebben om de brandstof effectief in de oven te laten branden. Met andere woorden: zorg ervoor dat de vlammen die uit de brander komen voldoende pauzetijd in de oven hebben, want hoewel de oliedeeltjes zeer klein zijn (<0,1 mm), is het gasmengsel ontstoken en begonnen te branden voordat het uit de brander wordt geblazen, maar dit is niet voldoende. Als de oven te ondiep is en de pauzetijd niet voldoende is, zal er ineffectieve verbranding optreden. In het ergste geval zal het CO-gehalte in de uitlaat laag zijn, in het ergste geval zal er zwarte rook worden uitgestoten en zal het vermogen niet aan de eisen voldoen. Daarom moet bij het bepalen van de diepte van de oven de lengte van de vlam zoveel mogelijk worden aangepast. Voor het tussenliggende backfire-type moet de diameter van de uitlaat worden vergroot en moet het volume dat door het retourgas wordt ingenomen, worden vergroot.
De geometrie van de oven heeft een aanzienlijke invloed op de stromingsweerstand van de luchtstroom en de uniformiteit van de straling. Een ketel moet herhaaldelijk worden gedebugged voordat hij goed aansluit op de brander.
Plaatsingstijd: 15-12-2023
