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在傳統(tǒng)的工業(yè)爐設計中，燃燒器的火焰速度大約為每秒幾米，當燃燒產物溫度在600 °C～800 °C時，爐內對流換熱與輻射換熱各占50％；在燃燒產物溫度為800 ℃以上時，以輻射換熱為主；在燃燒產物溫度達到1 400 ℃時，輻射換熱是對流換熱的10倍,所以大部分爐窯設計中,是以輻射換熱為基礎。但是在采用高速氣體燃燒器后，即使在高溫區(qū)，爐內被強化的對流換熱在綜合換熱中所占的比重大大提高，具體說明如下：
采用普通燃燒器時，火焰速度低，燃燒產物在被加熱物表面的流動為層流，層流的對流換熱系數為h1-Nu＊λ/d。
式中 努謝爾特數Nu=0.332Pr1/3＊Re1/2；Pr為普朗特數；Re為雷諾數；λ為氣體的導熱系數；d為流道當量直徑。
采用高速氣體燃燒器, 火焰噴射速度高(100 m/s～300 m/s),被加熱體表面流動以紊流為主，紊流附面層局部放熱系數為h2=Nu＊λ/d。式中Nu=Pr1/3(0.036Re0.8-836)
設加熱爐內腔尺寸為6.45m×2.3m×2.9m，燃燒產物溫度為1 790 ℃，被加熱體溫度為900 ℃。
采用普通燃燒器，燃燒產物流速為5 m／s時，燃燒產物與被加熱體表面之間的對流換熱比熱流為q1=h1(tg-tw)=2671X4.18kJ/h＊m2。
采用高速氣體燃燒器，燃燒產物流速為150 m/s時，燃燒產物與被加熱體表面之間的對流換熱比熱流為q2=h2(tg-tw)=10685X4.18kJ/h＊m2。q2是q1的4倍。
國外曾就輻射加熱爐和高速對流加熱爐進行過比較試驗，在0 ℃～1 200 ℃的加熱過程中，輻射加熱爐所需加熱時間是高速對流加熱爐的6倍，在750 ℃～1 200 ℃的加熱過程中，輻射加熱爐所需加熱時間是高速對流加熱爐的10倍。
1980年，國內引進高速氣體燃燒器在井式加熱爐上進行技術改造，原有的輻射加熱爐從0 ℃～650 ℃升溫需要24 h，而采用了高速氣體燃燒器的加熱爐從0 ℃～650 ℃升溫只需4 h，并且燃料消耗量也由于采用了高速氣體燃燒器可以節(jié)省25%～30％。在油田，用高速氣體燃燒器改造成三合一加熱爐，加熱效率提高了1倍，而燃料消耗量節(jié)約了20％。
高速氣體燃燒器的燃燒產物高速沖進加熱爐內，攪動多倍的爐內氣體隨之摻混，可以大大提高爐內溫度均勻度。國外一家工廠用高速氣體燃燒器改造加熱爐后，爐內溫度均勻度可由±15 ℃提高到±2 ℃。國內井式加熱爐采用高速氣體燃燒器后，爐溫均勻度達到±7 ℃。
使燃氣和空氣分別或混合后進入燃燒區(qū)而實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒的裝置。燃氣燃燒器是民用燃氣用具和燃氣工業(yè)爐的基本組成部分。燃氣燃燒器種類繁多。按一次空氣系數（預先和燃氣混合的助燃空氣量與燃氣完全燃燒所需的理論空氣量之比）分類，有擴散式、大氣式和無焰式燃燒器；按空氣供給方式分類，有引射式和鼓風式燃燒器；按用氣壓力分類有低壓（5千帕以下）、中壓（5～300千帕）和高壓燃燒器。
擴散式燃燒器：依靠燃氣從火孔逸出后的擴散作用，實現(xiàn)燃氣和空氣的混合并穩(wěn)定燃燒的燃燒器。燃氣逸出火孔前不同空氣預先混合,一次空氣系數為0。擴散式燃燒器結構簡單、使用方便、火焰穩(wěn)定。但其燃燒速度較慢、火焰較長,為達到完全燃燒需要較多的過剩空氣,因此燃燒溫度較低。擴散式燃燒器適用于溫度不高但要求溫度比較均勻的工業(yè)爐和民用燃具。小型擴散式燃燒器也常用作點火器。
大氣式燃燒器：預先混合部分空氣的燃燒器。一次空氣系數通常取0.4～0.7。燃氣以一定壓力自噴嘴噴出進入混合管（即引射器），借高速噴射形成的負壓將周圍一部分空氣吸入，在混合管中混合后從燃燒器頭部火孔逸出而燃燒。大氣式燃燒器燃燒比較完全，使用方便，但負荷較大時結構較龐大笨重。多孔大氣式燃燒器(圖1)廣泛用于民用燃具。
鼓風式燃燒器：由鼓風機供給燃燒所需全部空氣的燃燒器。一次空氣系數為 0。燃燒熱強度和火焰長度取決于燃氣和空氣的混合情況。為了強化燃燒，采取各種措施使燃氣和空氣混合均勻，因此鼓風式燃燒器又有套管式、旋流葉片式、蝸殼式和平流式等多種型式。與相同熱負荷的引射式燃燒器相比，鼓風式燃燒器結構較緊湊；當燃氣和空氣混合得較好時，火焰較短；熱負荷調節(jié)范圍較大；空氣具有一定壓力，提供了預熱空氣的可能性。但這種燃燒器需配有鼓風機，燃燒器本身也不能自動調節(jié)燃氣和空氣的混合比例。鼓風式燃燒器主要用于各種工業(yè)爐和大型鍋爐。
無焰燃燒器：燃氣和燃燒所需的全部空氣預先混合，燃燒過程火焰很短甚至完全看不見火焰的燃燒器。一般采用引射器吸入空氣，與燃氣充分預混，在高溫火道中瞬間完成燃燒。火道熱強度很高，燃燒溫度也較高。無焰燃燒器在工業(yè)加熱和烘干工藝中應用很廣泛。
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