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MAXON设备产品和应用基础培训教程 （BBA公司） 天津开发区安捷工业设备有限公司 2004年1月2日第一部分 公司及产品概况一、 MAXON公司简介：Maxon公司由Mr. H. R. Maxon先生创建于1916年。Maxon公司是一家私营企业，也是一家历史悠久和规模最大的工业燃烧器制造厂商。总部在美国印第安纳州的曼西市。初期，公司拥有300名员工，38个销售点。1966年在欧洲比利时布鲁塞尔市建立分公司，有150名员工，10个销售点。1994年亚太地区代表处在新加坡成立，有8名员工，12个销售点。1993年在众多的工业燃烧器制造商中是首家率先通过ISO 9001质量体系认证的公司。1998年进入中国市场，设立办事机构；2002年在中国上海设立工厂。MAXON一直在工业加热领域处于先驱的位置，这源于MAXON始终锲而不舍地专注于新的技术、制造工艺和产品开发研究，其产品性能不仅满足而且大大超越了当今急剧变化的工业界对产品性能和环境的要求。近九十年来，正是基于雄厚的科研开发投入，使得今天的MAXON可以向遍及全球的用户提供门类齐全、世界一流的产品。MAXON生产制造综合性的燃烧设备，满足了几乎所有行业需要用热的工艺要求。种类繁多的产品加上丰富的经验和出色的服务，使得MAXON成为全球值得信赖的燃烧设备供应之源泉。二、天津安捷工业设备有限公司：安捷公司是在1998年MAXON正式进入中国市场后所授权的第一家集销售、代理与服务于一体的有限责任公司。公司经营的主要产品有代理美国MAXON工业燃烧设备、韩国科诺锅炉燃烧器、欧、美、日名牌工业电器。代理产品一、美国MAXON工业燃烧设备1、NP LE型直燃式空气加热设备2、OVENPAK系列中低温热风炉烘干加热设备3、TUBER-O系列直燃式低温液槽加热设备 4、KINEMAX系列乃高温亚高速燃烧设备5、INCINOPAK系列废气焚烧炉加热设备6、UNI-RAD系列辐射加热燃烧设备7、OXY全氧助熔玻璃熔解燃烧设备8、MAXON 5000、808、7100、STO系列安全阀、二、韩国科诺锅炉燃烧设备1、两段火式2、比例调节式三、西班牙CIRCUTOR-S、授权代理的二大类工控产品1、晶闸管切换电容补偿装置、系统测量仪表 KWH2、避雷针及涌流保护装置经销产品:一、美国Honeywell温控仪表、火焰检测仪、火焰程序控制器、检测模块二、德国DUNGS、FISHER、美国ASCO、日本CKD 各类名牌工业阀门三、废气焚烧炉、热风炉、烘干炉、空气预热装置适用范围：一、汽车工业、机车工业、摩托车工业、家电工业二、烟草工业、食品工业、化学工业、造纸工业三、热处理工业、锻造、铸造工业、钢铁工业四、纺织工业、印刷工业、造纸工业、环保工业五、暖通空调工业、电力工业、建材工业、干燥工业 第二部分 燃烧基本理论一、燃烧的化学反应 燃烧的基本条件：燃烧反应需要燃料、氧气、可燃性气体的浓度在着火浓度界限内、点火源。燃烧中最基本的二个元素是碳和氢 C+O2>CO2+热 2H2+O2>2H2O+热对天然气，化学反应如下： CH4+2O2>CO2+2H2O+热对天然气，1立方英尺的甲烷+10立方英尺的空气可产生1,000Btu热量： CH4+2O2+8N2>CO2+2H2O+8N2+1,000Btu热量 二、空气消耗系数（空燃比） 通常燃烧反应的空气消耗系数（空燃比）如下： 燃料品种 空燃比 天然气 10：1 丙 烷 25：1 丁 烷 32：1三、燃料的热值：燃料品种高发热量（Btu/ft3）低发热量（Btu/ft3）甲烷（CH4）1014 911乙烷（C2H6）17731622丙烷（C3H8）25242322丁烷（C4H10）32713018高发热量：单位燃料在60F时完全燃烧后，燃烧生成物冷却到60F时所释放的全部热量为高发热量（HHV）低发热量：低发热量等于高发热量减去燃烧产物中水蒸汽冷凝所释放的热量（LHV） 在工业中广泛用的是低发热量。四、着火浓度界限：在一定的压力，可燃性物的浓度小于某一数量或大于某一数量都不可能发生自燃着火。这个浓度范围便称为着火浓度。同时能实现着火的最小浓度称之为“浓度下限”，能实现着火的最大浓度称“着火上限”。 着火浓度界限（体积百分比）燃料下限上限甲烷（CH4）515乙烷（C2H6）3.212.8丙烷（C3H8）2.49.5丁烷（C4H10）1.98.4五、常用专业名词 1、完全燃烧：指燃料中的碳氢等成份均与氧气充分反应而生成CO2，水蒸汽。 2、不完全燃烧：在燃烧反应中，还有其它反应，或燃料过剩，致使燃烧产物中尚有乙醛、一氧化碳等可燃成份。 3、当量配比 氧气和燃料的混合比例与理论上完全燃烧的比例一致。燃烧之后无多余的燃料或氧气。天然气的当量配比为10份空气对1份燃料。 4、乙醛：乙醛系碳氢化合物部分燃烧后所生成的烃类物质，它对人的眼鼻有强烈的感官刺激。 5、过剩燃料：指在燃烧反应时没能提供完全燃烧所需的空气。 6、燃料不足：指在燃烧反应时，空气量比完全燃烧所需的量还要多的情况，可参考“过剩空气”。 7、过剩空气：在过剩空气状况下燃烧燃料释放所有的热量，但过量的空气会吸收部分热量和降低火焰程度。过剩空气在高温时可以减少NOx的生成，但它同时导致增加CO和乙醛的生成。 空气过剩率（%）= 过剩空气通常用于表示空气比当量配比超出的百分比，如10%的过剩空气指空气量是完全燃烧所需要空气的110%。 8、调节比：调节比指烧嘴最大功率与最小功率之比，如：一个烧嘴的最大功率为1×106Btu/hr，最小功率为25,000Btu/hr则该烧嘴的调节比为40:1.六、公制/英制相关换算：1、功能、热量单位换算 _(kcal/hr)×(3.968)=_(Btu/hr) _(kw)×(3413)=_(Btu/hr) _(KJ/hr)×(0.948)=_(Btu/hr)2、热值单位换算 _(kcal/m3)×(0.11235)=_(Btu/ft3) _(MJ/m3)×26.86=_(Btu/ft3) _(kcal/kg)×1.8=_(Btu/#) _(MJ/kg)×429.9=_(Btu/#) _(kcal/liter)×15=_(Btu/gal)3、压力单位换算 _(mmHg)×0.0193=_(psi) _(bar)×14.5=_(psi) _(mbar)×0.402=_(“wc) _(KPa)×0.145=_(psi) _(kg/cm2)×14.22=_(psi) 1 psi=27.8”wc4、温度单位换算(_)×1.8+32=_°F(_°F -32)/1.8=_5、其它单位 面积：_(m2)×10.76=_(ft2)长度单位： _(mm)×0.03937=_(in) _(m)×3.281=_(ft)第三部分 燃烧器和燃烧系统一、燃烧系统热量释放所需的7个方面的作用燃料供应 火焰监测与保护 燃料控制阀 混合装置 燃烧器 空气控制阀 点火源空气供应 二、 燃烧器的功能 1、向燃烧室输送燃料和空气 2、确定火焰的方向 3、提供连续的点火源 4、保持火焰稳定，不脱火 5、油的雾化或气化三、燃烧器分类 燃烧器可分为：预混烧嘴，内混烧嘴和部分预混烧嘴1、预混燃烧系统1-1、预混系统的作用：在烧嘴和点火点之前完成一次空气和气体燃料的混合。 1-2、着火极限（爆炸极限） 可燃性气体，空气混合物在一定的压力下，可燃性物的浓度大于或小于某一数量不可以发生自然现象。这个浓度范围称之为着火浓度界限。同时能实现着火的最小深度称之“浓度下限”；能实现着火的最大浓度称之有“浓度上限”。 对天然气来说：空气与天然气的浓度比（%）10：1合适4.3：1空气偏少15：1空气偏多1-3、预混合烧嘴的调节比 调节比即烧嘴最大输出功率与最小输出功率之比值，对于一个定型的烧嘴其调节比是有限的。对预混烧嘴大部分调节比为5:1，最大不超过10:11-4、预混系统的优点： 形成短火焰，火焰温度高，延展性好，使用集中的预混合系统可简化燃烧系统的管路。预混系统的缺点： 存在回火的可能性，调节比有限，空气/燃料比受限，难于应用在燃油烧嘴上。 1-5、预混管系统： 管路系统简洁，管路短。管路流阻和压降小。 流量分布均匀。每个烧嘴前的供气压力一致。2、内混式烧嘴 2-1、内混式烧嘴：空气和燃气在烧嘴内混合或在点燃之前混合的烧嘴2-2、内混式烧嘴的优点：回火可能性小，调节比增大，烧嘴能力大，空气/燃料比例范围大，火焰延展性好，稳定性好，可使用预热空气，还可使用液体燃料。内混式烧嘴的缺点：火焰较长，火焰温度低，管路系统复杂。2-3、内混烧嘴的调节比大：适应不同工艺要求，有的可高达60：1以上2-4、为什么说调节比是很重要的？因为在工业领域应用中，要面临以下问题： a.炉子处理的工件大小和重量并非一成不变的。 b.炉子的加热工艺是变化的。 c.助燃空气的供气量时有变化。 d.生产中需要尽可能快的加热时间。3、 部分预混烧嘴部分预混烧嘴的特点：空气/燃气在点燃之前部分预混合。提供的预混合空气不足以完成完全燃烧。燃气空气的预混浓度未达到着火浓度界限内。