エンジニアのための熱技術情報誌

熱技術NEWS
ニュース

July
2020
Vol.

88

燃焼の 基 礎 知 識 燃 焼 の 3 要 素
加熱装置は大きく 2 つに分けてバーナによる燃焼加熱と、電気ヒータによる電気加熱があります。燃焼加熱は爆発や有害排ガスのリスクから敬遠されることもありますが、正しく使用すれば燃焼加熱はメリットも多くあります。
バーナを安全に利用するため、燃焼の仕組みについておさらいしていきましょう。
燃焼とは熱や光（火炎）をともなう激しい酸化反応（酸素との化合）のことです。

基本

燃焼の 3 要素

燃焼が起きるにはいわゆる 3 つの要素が必要とされ、3 つが揃ってはじめて燃焼が起きます。
逆に言えば 3 つのどれかが欠けると燃焼は起こらず、不着火、失火となります。

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酸素と化合する物質（被酸化物）のことで、炭素、水素原子を含む物質であることが多いです。燃焼させることが前提の可燃物を燃料といい、バーナ燃焼では都市ガス、プロパンガスなどが可燃物（燃料）となります。
加熱設備に含まれる可燃物は燃料だけではなく、堆積したヤニやホコリ、断熱材などもときに可燃物になりえます。思わぬところで燃焼が発生しないよう定期点検を行い、炉内に可燃物がないか、ダクトに穴などが開いていないかを確認しましょう。

酸素
燃焼は酸素との化合であるため酸素が必要不可欠です。
バーナ燃焼では燃焼ブロワにより外気中の酸素を供給し、燃焼量に合わせ適切な空気比を制御することで効率の良い燃焼を行っています。酸素（空気）の供給が少なすぎると不完全燃焼や失火が発生し、多すぎても不着火や排ガス過剰による燃料の無駄が発生します。空気中の窒素等は燃焼自体には不要な物質ですが、酸素のみであると激しい燃焼による高温で有害排ガスの発生や機器の損傷が起きるので、火炎冷却のために必要とされます。
ちなみに、酸素は酸素分子（空気）である必要はなく、燃料や着火剤に酸素原子が含まれれば、酸素分子（空気）がなくても燃焼が起こります。花火が水中でも燃えるのは火薬の中に酸素原子が含まれるためです。

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燃焼が起きるには可燃物の発火点以上の温度が必要です。
バーナ燃焼では着火時にバーナ先端で起こすスパークが点火源となり燃焼が始まります。点火源はほんの小さいものでよく、燃焼が始まれば燃焼により発生する反応熱で燃焼が続きます。点火源がなくても燃料自体の温度が発火温度以上になると燃焼が発生し、ディーゼルエンジンなどでは圧縮により軽油の温度を上げることで点火源なしで燃焼を起こしています。
発火温度に似た言葉で引火温度があり、揮発性の液体などで火を近づけた際に火炎が燃え移る温度となります。軽油の引火点は常温以上なのに対し、ガソリンは -40 度のため引火しやすいより危険な物質といえます。
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燃焼が継続していくためには酸化の連鎖反応が必要です。これを「燃焼の継続」といい、前述の燃焼の 3 要素に加えて「燃焼の 4 要素」と呼ぶことがあります。
燃焼設備で生産を行う上で安定して継続的に燃焼ができることは不可欠です。

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熱技術ニュース Vol.68 にて、「熱設備のトラブル ベストテン」 が掲載されています。
こちらもぜひご覧ください！
http://ecom-jp.co.jp/ecom_news/

熱技術ニュース

発行：株 式 会 社 エ コ ム
URL : http://www.ecom-jp.co.jp/

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