按照部分預(yù)混燃燒原理(0<a′<1)設(shè)計的燃氣燃燒器稱為大氣式燃燒器。

　　一、大氣式燃燒器的構(gòu)造及工作原理

　　大氣式燃燒器均為引射式，主要由引射器和頭部組成，如圖3—6—13所示。通常是利用燃氣引射一次空氣，即燃氣在一定壓力下以一定的流速從噴嘴流出，進入吸氣收縮管，靠燃氣的能量吸入一次空氣，在引射器內(nèi)二者混合成為預(yù)混可燃氣，然后經(jīng)頭部流出，進行部分預(yù)混式燃燒，形成本生火焰。
　　大氣式燃燒器的α′通常在0．45～0．75范圍。根據(jù)燃燒室工作狀況不同，總的空氣過剩系數(shù)。變化在1．3～1．8范圍。
　　根據(jù)燃氣壓力不同，大氣式燃燒器又可分為低壓與高(中)壓兩種。前者多用于民用燃具，后者多用于工業(yè)裝置。當燃氣壓力不足時，也可利用加壓空氣來引射燃氣。
　　以低壓引射式為例，說明這類燃燒器的各部構(gòu)造及作用：
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圖3-6-13 大氣式燃燒器示意圖
1-高風(fēng)板；2-次空氣口；3-引射器喉部；4-噴嘴；5-火孔

　　1．引射器
　　引射器的作用有以下三方面；
　　第一，以高能量的氣體引射低能量的氣體，并使兩者混合均勻；
　　第二，在引射器末端形成所需的剩余壓力，用來克服氣流在燃燒器頭部的阻力損失，使燃氣一空氣混合物在火孔出口獲得必要的速度，以保證燃燒器穩(wěn)定工作；
　　第三，輸送一定的燃氣量，以保證燃燒器所需的熱負荷。
　　為了完成上述作用，引射器由四部分組成，見圖3—6—14。
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圖3-6-14 引射器示意圖
1-噴嘴；2-吸氣收縮管；3-混合管；4-擴壓管

　　(1)噴嘴 其作用是輸送所要求的燃氣量，并將燃氣的勢能轉(zhuǎn)變成動能，依靠引射作用引射一定的空氣量。
　　噴嘴的結(jié)構(gòu)分固定噴嘴和可調(diào)噴嘴兩種。
　　固定噴嘴結(jié)構(gòu)簡單、阻力較小，引射空氣性能較好，但出口截面積不能調(diào)節(jié)，因此，只能適應(yīng)一種燃氣。如果燃氣性能改變，就需要更換噴嘴。
　　與固定噴嘴相比，可調(diào)噴嘴結(jié)構(gòu)復(fù)雜，阻力較大，引射空氣的性能較差，但能適應(yīng)燃氣的性質(zhì)變化。
　　(2)吸氣收縮管 其作用是為了減少空氣進入時的阻力損失。它可以做成流線型或錐型，實驗證明，兩者相差無幾。為了制造方便，一般可選用錐型收縮管。吸氣收縮管的進口截面積一股比出口截面積(喉部面積)大4～6倍，即進口直徑等于2．2d_t(d_t為喉部直徑)。
　　(3)一次空氣吸入口 它設(shè)在吸氣管收縮管上，其開口面積一般為燃燒器火孔總面積的1．25～2．25倍，吸入口處的空氣流速不超過1．5m/s。
　　(4)混合管 其作用是使燃氣與空氣進行充分混合，達到燃氣—空氣混合物在進入擴壓管之前，速度場、濃度場及溫度場的均勻分布。實驗證明，采用漸縮管有利于截面上速度場均勻分布，而不利于濃度場及溫度場的均勻分布。采用漸擴管，則有利于濃度場及溫度場均勻分布，而不利于速度場的均勻分布。為此，常采用圓柱形混合管，使速度場、濃度場及溫度場均達到一定程度的均勻分布。在某些情況下也可不用混合管。
　　(5)擴壓管 其主要作用是使部分動壓變?yōu)殪o壓，以提高氣體的壓力。其次是使燃氣與空氣進一步混合均勻。擴壓管張角為6°～8°時，阻力損失最小，通常取7°。在某些情況下也可不用擴壓管。
　　2．燃燒器頭部
　　燃燒器頭部的作用是將燃氣—空氣混合物均勻的分布到各火孔上，并進行穩(wěn)定和完全的燃燒。為此要求頭部各處混合氣體的壓力相等，要求二次空氣能均勻地暢通到每一個火孔上。此外，頭部容積不宜過大，否則熄火噪音過大。
　　根據(jù)用途不同，大氣式燃燒器頭部可做成多火孔頭部和單火孔頭部兩種。
　　(1)多火孔頭部 民用燃具大多數(shù)使用多火孔頭部，具體形式很多。
　　圖3—6—15所示為鑄鐵鍋爐上使用的大氣式燃燒器。頭部為長方形，其上有142個4mm的火孔，燃燒器熱負荷為20kW。為了保證燃燒完全，布置火孔時應(yīng)至少應(yīng)保證二次空氣從一側(cè)供給火孔。
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圖3-6-15 鑄鐵鍋爐上使用的大氣式燃燒器
1-調(diào)風(fēng)板；2-噴嘴；3-引射器；4-頭部

　　多火孔頭部上的火孔也叫燃燒孔，其形狀對燃燒狀況影響很大。常用的有圓火孔、方火孔、條形火孔等。
　　圓火孔，通常用鉆頭直接鉆出，加工方便，應(yīng)用廣泛。圖3—6—16(a)為無凸緣的圓火孔，圖3—6—16(b)為有凸緣的圓火孔。有凸緣的火孔對于二次空氣供給及火孔冷卻均比無凸緣的好。但它較難制造。圓火孔與空氣的接觸面比方火孔小，故影響二次空氣的供給。
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圖3-6-16 圓火孔
(a)無凸線的圓火孔；(b)有凸緣的圓火孔

　　方火孔(矩形火孔或梯形火孔)，如圖3—6—17所示，有縱長和橫長兩種排列方法。方火孔制造工藝較高，適用于可拆卸的(帶火蓋的)頭部。方火孔與二次空氣的接觸面較圓火孔大，故適用于理論空氣需要量較大的燃氣，如液化石油氣。
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圖3-6-17 方火孔
1-火蓋；2-火孔；3-頭部

　　條形火孔也有縱向和橫向兩種，圖3—6—18為橫向條形火孔。在熱負荷相同的情況下，布置條形火孔所占用的面積比布置圓火孔小，因此它適用于燃氣量大、加熱面小的場合。條形火孔相當于數(shù)個方火孔相連，因此與二次空氣的接觸較差，易出現(xiàn)黃火焰。