バーナーの燃焼能力について
登録日: 2007年11月09日 最終回答日:2007年12月18日 大気環境 大気汚染
No.25773 2007-11-09 09:53:54 ZWla91b しん
初歩的な話で恐縮ですが、バーナーの燃焼能力の算定方法をご存知の方がいらっしゃったらご教示願います。
メーカーのカタログを見ると、社によって、能力の単位がl/h(ガスの場合はm3/h)だったり、kg/hだったり、kWだったりしています。
おそらく、バーナーメーカーとしては、主としてターゲットにしている用途に応じて、客先が一番分かりやすい単位に換算してカタログに記載しているのだとおもいます。
いずれの場合も比重や熱量で換算して、大気汚染防止法が要求しているl/hにすることはできるのですが、そもそもメーカーの公称値として数字を出す時に最初に得られる「能力値」は、何に基づき(例えば最大使用圧力、ノズル径、供給ポンプ圧、流体の粘度などだとは思うのですが・・・)、どんな数式で出して、単位は何になるのでしょうか。
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No.25794 【A-1】
Re:バーナーの燃焼能力について
2007-11-10 22:35:11 たる吉 (ZWl47e
>どんな数式で出して、単位は何になるのでしょうか。
おそらく、炉が設計できる程の知識が無いと理解できないと思います。
回答に対するお礼・補足
早速の回答ありがとうございます。
なかなかに厳しいご指摘ですが、どなたか単位だけでもご存知の方がいらっしゃいましたらご教示願えないでしょうか。
さて、たる吉様と議論する気は無いのですが(しても勝てないことが明白ですので(笑))一言言わせてください。
<おそらく、炉が設計できる程の知識が無いと理解できないと思います。
とのご指摘ですが、確かに私は、炉の設計をできるほどの知識は有しておりませんが、そのこととをもって理解できないと切り捨てられてしまっては、このQ&Aの存在意義がないのではないのでしょうか?
変なたとえかも知れませんが、
「質量がエネルギーに変わるということですが、どんな数式でそれが表わせられるのでしょう?」
という質問に対して、
「相対性理論を導けるものしか理解できないでしょう」と答えるようなものです。
「E=M×C×C E:エネルギー、M:質量、C:光の速度」くらいは答えることができるのでは無いでしょうか。
No.25807 【A-2】
Re:バーナーの燃焼能力について
2007-11-12 10:27:53 たる吉 (ZWl47e
そういうつもりではありませんので、しかし、メーカに聞けない理由がなにかあるのでしょうか?
本件は、段階を経て説明しなければ、理解できないでしょうということです。
(実際に該当する炉がなんなのか、ボイラーと加熱炉を同じ計算していないでしょうし、同じ加熱炉であってもメーカーによって計算根拠は異なるかもしれませんし、下手したら企業秘密の情報かもしれません)
単純に言えば、必要な容積と温度から、その必要な温度を保つ為の、内部圧力と熱量があると思います。
その熱源に何を使うのか、燃料の投入方法は・・・
等を決定して、ノズル口径や形状、バーナーチップ等、供給ポンプ圧が変わってくるでしょう。
これらを一つの式で計算することは不可能でしょうし、そういう根拠を元にメーカがそれぞれ、算出しているわけですから、単位も統一されたものではないでしょう。
例えば、人が薪をくべるボイラーとスイッチ一つで起動するボイラーの燃焼能力の算出式や単位は一緒でしょうか?
回答に対するお礼・補足
こちらこそ申し訳ありません。今読み返すと子供じみた返信をしていたことに気がつきました。
メーカーに聞けないわけではありませんが、以前2つほど聞いてみましたが、納得のいく回答が得られなかったため、この掲示板を頼りました。
言葉足らずだった面があったかもしれませんが、ボイラーや乾燥炉全体としての能力でなく、単純にバーナーだけの能力を考えた場合を想定しております。
それも、たる吉様が仰るとおり、種類によって違うのだろうと思いますが、例えば比較的ポピュラーな都市ガス炊きボイラーや重油炊きボイラー用のバーナーであれば、ある程度オーソライズされた考え方があるのではないかなとも思っています。
そのうちの一例でもよいので、どなたか情報をお待ちしております。
No.25821 【A-3】
う〜ん・・・
2007-11-13 11:03:59 たる吉 (ZWl47e
1つのバーナーから噴射される「燃料の流速」と噴射口の口径、設置されるバーナーの数では?
回答に対するお礼・補足
えーとですね。
例えば、お答えにあるとおり、流速と口径から考えると、流速×断面積(口径から算出)で、「体積/時間」で表される単位時間あたりの燃焼量が出ますよね。
そして、供給圧をあげていけば流速が上がって燃焼量も上がるわけですが、供給圧を上げ過ぎれば、故障するか、適正な噴射が行われず、燃焼状態が悪くなるだけです。
そこで、そのバーナーが持つ固有の「許容最大流速」のようなものが存在すると思うんです。
そうすると、許容最大流速×断面積=そのバーナーが持つ固有の、単位時間あたりの最大燃焼量=燃焼能力 となります。
では、許容最大流速はどのように導けばよいのか、というところで、始めの質問に記載したとおり、最大使用圧力あたりから算出するのかとか、ノズルの形状から燃料の拡散計算等をするのか等と悩んでいたのです。(さらに言えば、先に述べた理屈がそもそも間違っているかもしれません。)
いずれにしても、メーカーの経験値による係数とか、安全率とかが加味されるので、単純な数式にはならないとは思うのですが、係数や安全率は、次元(単位)には影響しないのでとりあえず無視して、理屈だけ分かればよいのです。
あまり的外れなことを言って無知をさらけ出すのが恥ずかしかったので、今まで言いませんでしたが、質問要旨としてはこんなところです。
たる吉様ご理解いただけたでしょうか?
No.26277 【A-4】
Re:バーナーの燃焼能力について
2007-12-18 16:27:56 火鼠 (ZWl8329
一言。
バーナーの燃焼能力と言われてますが。バーナーの能力は用途によって千差万別ではないでしょうか?廃油バーナ等なら、燃焼能力になるし、乾燥機用のバナーなら、黒鉛が出なくて、温度が低いのがいいでしょうし、溶解なら、高温でなければ役にたたない。また、燃料の質によって、どのように空気(酸素)と混ぜるかで、火炎温度は変わります。ですから、バーナーの能力は。到達温度が大切ではないでしょうか?何kcal/kgの燃料で、何度の温度になるか。または、粘度いくつまでを適格に燃やすことができるか。ですから、用途によって、さまざまかわるのではないでしょうか?
たとえば、あるバーナは、酸素を供給することにより、1800度近い温度まであげられる。だけど、そんなバーナー ボイラーにつけたらすぐボイラーこわれちゃいます。
重油燃焼バーナ1つをとっても、燃料の粘性と、カーボン量によってさまざま変化しますよ。
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