沼气灶具自动点火知识
王 惠 生
西北农林科技大学 陕西杨凌西农路5号 712100
近年来,中高档的沼气灶具逐步进入农户家,但是一些灶具上的自动点火装置用不了多久就出现点不着的现象。要解决这个问题,应先了解沼气的特性,才能设计、生产出适合的沼气灶具点火装置。
一、电火花点火的种类
目前,电火花点火按电源种类区分,主要有压电陶瓷式及电池式两种。
1、压电陶瓷式点火装置
该装置采用陶瓷晶体作为电极,此电路不需外电源,而借用外力使压电陶瓷晶体A与B冲击,将机械能变为电能,输出电压可达8000 ~15000伏特,电极间形成火花放电。由于每操作一次灶具点火开关,点火装置只产生一个电脉冲火花,所以又称单脉冲点火装置。
2、干电池电火花点火装置
此装置因按下灶具点火开关时,点火装置可以连续不断地放出电脉冲火花,所以又称连续脉冲点火装置。它与单脉冲点火装置相比,其优点是操作方便,点火时着火率高,但需要安装两节1.5伏的干电池。
电火花点火装置选用的点火元件必须十分牢靠,电极材料应采用耐高温、耐骤冷聚热、不宜生锈的材料。同时应满足以下4点基本要求:
(1)要有足够高的电压,以击穿空气产生电火花;
(2)要有足够高的能量,使电火花能引燃沼气;
(3)电火花要有足长的火花延续时间;
(4)要能在较恶劣的环境下工作。
二、影响电火花点火的因素
1、沼气成分的影响
沼气中的甲烷占60%~70%左右,纯甲烷的燃烧范围较窄,低于或高于这个温度范围都不宜点燃;另外,甲烷的火焰传播速度最低,这也是不宜点燃的原因。因此,对纯甲烷来说,它的最小点火能量应高于0.47MJ;在沼气中因含有近30%不可燃的二氧化碳,这说明沼气的点火比天然气还要困难。
2、电极间距及其形状的影响
对于压电陶瓷式点火装置来说,电火花提供的能量与电极的间距有关。经试验,电极最佳距离为4毫米左右。关于电极的形状,一般是尖头电极优于圆头、平头电极,因为它所需的最小点火能量略低一些。
3、气流和火花位置的影响
合适的点火位置局限于火孔上方的一个狭小的范围内,如对含10%甲烷的空气混合物来说,直径5毫米的火孔,点火位置在8毫米以内,超过此范围,火焰就不会产生。而对沼气来说,应经过反复实验后确定。
4、点火喷嘴孔径的大小、沼气压力的高低、射流速度、点火喷嘴出口至电极的距离等对点火着火率均有影响
这里既有点火装置本身设计制造、安装的问题,也与使用中沼气的质量、压力、初始温度等有关。
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