가스버너
Gas burner |
가스버너란 아세틸렌이나 천연가스, 프로판 등의 연료가스와 주변 공기나 공급 산소 등의 산화제를 혼합해 점화 및 연소가 가능하도록 하여 조절된 불꽃을 내는 장치다.
이 불꽃은 일반적으로 열, 적외선 방사 또는 그것이 만들어내는 가시광선에 사용된다. 가스 플레어와 같은 일부 버너는 원하지 않거나 도달할 수 없는 가연성 가스를 처리한다. 일부 버너는 탄소 블랙을 생산하기 위해 작동된다.
가스버너에는 납땜, 브레이징, 용접 등 용도가 많고 후자는 공기 대신 산소를 사용해 더 뜨거운 불꽃을 내는 데 필요한 용도가 있어 철을 녹이는 데 필요하다. 화학실험실에서는 천연가스를 연료로 하는 분젠 버너를 사용한다. 가정과 상업적인 환경에서는 가스 버너가 가스 스토브와 쿡탑에 흔히 사용된다. 최대 1100 °C(구리, 은, 금 등)의 용해점을 가진 금속 용해에는 자연적인 공기 드래그 기능이 있는 프로판 버너를 사용할 수 있다. 높은 온도의 경우, 아세틸렌은 산소와 결합하여 사용된다.
일반 가스 및 연료의 불꽃 온도
| 가스 / 연료 | 불꽃 온도 |
|---|---|
| 프로판 인 에어 | 1980°C 3596°F |
| 부탄의 공기 | 1970 °C 3578 °F |
| 공기 중의 목재(일반적으로 나무 난로에서는 도달하지 않음) | 1980°C 3596°F |
| 아세틸렌 공기 중 | 2550 °C 4622 °F |
| 공기 중의 메탄(천연가스) | 1950°C 3542°F |
| 공기중의 수소 | 2111 °C 3831 °F |
| 산소가 함유된 프로판 | 2800 °C 5072 °F |
| 아세틸렌산소 | 3100 °C 5612 °F |
| 프로판-부탄 혼방과 공기 | 1970 °C 3578 °F |
| 공기 중의 석탄(블라스트 용해로) | 1900°C 3452°F |
| 산소에 있는 시아노겐(CN)22 | 4525°C 8177°F |
| 산소 내 Dicyanoacetylene(CN)42 (최고 불꽃 온도) | 4982°C 9000°F |
위의 데이터는 다음과 같은 가정으로 제공된다.
- 그 불꽃은 단조롭다.
- 주변 공기는 20°C, 1bar(atm)에 있다.
- 완전 연소(매연 없음, 더 푸른 불꽃이 핵심) (Stoicietric)
- 최고 온도 이 참고 사항들은 가정이 아니며 더 많은 설명이 필요하다.
- 연소 속도(온도는 영향을 미치지 않지만 초당 방출되는 에너지가 일반 화염에 비해 많음)
- 또한 어떤 부분과 연소 요소에서 불꽃의 색상에 영향을 미치는 스펙트럼 밴드
- 흑체 방사선(열 때문에만 색상이 나타남)
- 대기 - 대기 색 효과로 인해 불꽃 및 색상의 온도에 영향을 미침
일반 가스의 가연성 한계 및 점화 온도
| 인화성 한계 하한(%) | 가연성 한계 상한(%) | 점화 온도 | |
|---|---|---|---|
| 천연가스 | 4.7 | 15 | 482-632 °C |
| 프로판 | 2.15 | 9.6 | 493-604 °C |
| 부탄 | 1.9 | 8.5 | 482-538 °C |
| 아세틸렌 | 2.5 | 81 | 305 °C |
| 수소 | 4 | 75 | 500 °C |
| 암모니아 | 16 | 25 | 651 °C |
| 일산화탄소 | 12.5 | 74 | 섭씨 609도 |
| 에틸렌 | 3.4 | 10.8 | 490°C |
(대기권은 섭씨 20도의 공기)
공통 기체의 연소 값
| 가스 | 연소값 | |
|---|---|---|
| (Btu/fti) | (MJ/m³) | |
| 천연가스(메탄) | 950 대 1,150 | 35대 43 |
| 프로판 | 2,572 | 95.8 |
| 프로판 부탄 혼방 | 2,500에서 3,200까지 | 90 대 120 |
| 부탄 | 3,225 | 120.1 |
참조
- 화재 및 방화 조사를 위한 포켓 가이드, 2판, FM Global, 표 1, 2, 3
