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燃气灶具及燃烧知识

2009-09-06 16:20 阅读(?)评论(0)

燃气灶具是现代家庭常用的厨房用具,主要部件有气阀、喷嘴、风门、炉头、火盖、锅架、点火装置及熄火保护装置等。

气阀是灶具的核心,用来打开或关断通往喷嘴的燃气通路,能调节燃气量。

点火过程:

1. 将旋钮按到底,使引火轴前端的安全阀受压后打开,燃气由A点进入

2. 旋钮反时针旋转,使中轴也转动,带动旋塞阀旋转,燃气通过旋塞阀经C点到引火管

3. 同时,燃气也通过旋塞阀从B点流入主喷嘴,并射入炉头

4. 压电晶体被外力撞击产生高压,在点火针处放电,引火器点火,引火到炉头

5. 火焰中的热电偶因受热产生电动势,其电流流过安全阀中线圈,使安全阀吸合保持

6. 安全阀吸合后,松开旋钮,引火轴在弹簧作用下复位,C点关闭,引火火焰熄灭

这种过程是带熄火保护装置的灶具,符合国家安全标准,当火焰因意外熄灭,热电偶变冷,热电动势消失,使安全阀的铁心因弹簧作用关闭A孔,燃气供应自动中断。而旧时灶具没有热电偶检火,在火焰因意外熄灭后燃气会泄漏,造成危险。

燃气量调整是通过旋钮转动实现:旋钮转动,使旋塞阀上通孔B的实际通气面积变化,引起燃气量变化,从而实现火力调整

点火器:最早的燃气灶需要人工点火,现在已很少见了,大多数是压电晶体点火,利用旋钮旋转时产生撞击力,使压电晶体产生高压放电,由此点燃燃气,寿命5万次以上,因为结构简单、成本低且不需要外加电池,所以被普遍使用。但使用一段时间的这种灶具常出现打不着火的现象,这常是因为油污的污染,使压电晶体附近绝缘下降,高压无法产生,只要清除这些油污尘埃即可重新使用。

有些灶具使用高压脉冲点火器,高压放电是一连串脉冲,能持续一段时间,所以点火比较可靠,但要外加电池,电池要定期更换。这种灶具的点火针尖端与火盖之间的最佳距离为4mm。

熄火保护:新国标GB16410-2007规定了熄火保护装置,由热电偶和安全电磁阀组成。

燃气燃烧后,热电偶的端点因在高温火焰中而产生电动势,电动势通过导线加到安全电磁阀的线圈上,产生的吸力吸住电磁阀的衔铁,使燃气经气阀持续流向喷嘴,维持燃烧。当火焰意外熄灭,热电偶的温度降低,产生的电动势接近消失,电磁阀的吸力也减弱而无法吸住衔铁,这样衔铁在弹簧作用下被释放,头部的橡胶块堵住燃气孔,气阀被关闭。

因热电偶的电动势比较弱(几毫伏),电流比较小(几十毫安),所以产生的吸力有限,一般要在点火瞬间给衔铁一个外力,使衔铁被吸住。

国标规定,安全电磁阀的开启时间小于15s,但厂家一般控制在3~5s;释放时间规定为60s内,厂家一般控制在10~20s。热电偶头部与火盖之间的距离一般为3~4mm。

燃烧器:由喷嘴、风门、炉头、火盖等组成,一般使用预混式燃烧器。

炉头:一般用铸铁制造,现在也有不锈钢材料冲压制作。

火盖:一般用铜制作,现在也有不锈钢材料的,新式的将不锈钢火盖焰口冲压成缝隙状且都朝侧面方向,火盖内低外高使火焰喷出时成内旋状,使火力集中,是种专利技术。

风门:一般用薄钢板冲压而成,固定在炉头的端面上,正中间的孔是喷嘴插入的位置,周围的孔是进空气用的,一般开成扇形。开孔面积根据所需要的一次空气量来设计,一般做成可调式,旋转风门可改变风门的开口度,从而改变一次空气进入量。

喷嘴:一般用黄铜加工,孔径大小根据所要求的热负荷大小和气种类别来决定,在零点几毫米到4mm左右,液化气用孔径1mm左右,天然气用1.51.9mm,人工煤气用2.53.5mm当燃气种类改变时需要更换喷嘴才可正常燃烧。还有种可调喷嘴,内有可先后移动的针形阀,通过调节针形阀来改变喷嘴的有效流通面积,以适应不同种类的燃气,但使用不普遍。

现在也有一些新式的炉头火盖结构设计,如无风门、内焰火等。

减压阀:钢瓶液化气白天压力可达0.6MPa(6kgf/cm2),早晚则在0.5MPa(5kgf/cm2)左右,温度升高到50 度,压力可达1.8MPa(18kgf/cm2)。使用瓶装液化气一定要用减压阀,将钢瓶内几公斤的压力降低到2.8kPa左右后输出。

当进气口压力升高时,使出气口压力也升高,橡胶向上运动,杠杆左端就向下运动,使进气嘴进入的液化气减少,结果出气口压力维持基本不变,反之亦然。注意减压阀和钢瓶间是以反扣连接,即反时针旋紧。

燃气的燃烧方式:一般分为四类

1. 扩散式:直接在大气中燃烧

2. 本生式:燃气与一定比例的空气混合后再在大气中燃烧

3. 半本生式:介于扩散式与本生式之间的燃烧

4. 完全预混式:全部依靠一次空气进行燃烧

本生式燃烧方式:燃烧时所需要的空气大部分(60%~70%)为一次空气,不够的部分由二次空气来补充。(“一次空气”是指还未点火燃烧前已与燃气混合的空气,“二次空气”是指点火燃烧后再加入进来的空气)本生式火焰的颜色为蓝色,火焰高度短,最高温度约1300度,广泛用于煤气灶、热水器等燃气具。

火焰的结构:由内焰、外焰以及外围看不见的高温区构成。一次空气中的氧与燃气中的可燃成分反应形成内焰,如果二次空气及其他条件满足,则在内焰外继续燃烧形成外焰,并生成二氧化碳和水蒸气,同时高温烟气在外焰外侧形成高温烟气区,火焰的最高温度位于内焰顶部到外焰顶部这个区间内。

不正常燃烧:当燃烧器火孔喷出燃气的速度和燃烧速度平衡时是正常燃烧状态,这时火焰紧挨着焰口处燃烧,且呈蓝色。若这两个速度失去平衡时就会出现回火或离焰等现象,是不正常燃烧。

1. 回火:火焰在燃烧器内部燃烧,原因是燃烧速度快于燃气喷出速度

2. 离焰:火焰从燃烧器火孔全部或部分离开,原因是燃气的喷出速度快于燃气的燃烧速度

3. 脱火:火焰脱离火孔并熄灭的现象

4. 黄焰:燃烧时一次空气不足会出现黄焰,与低温冷面接触还会产生黑烟

5. 爆燃:燃气与空气混合后的急剧燃烧现象,此时燃烧火焰大都溢出燃烧室

换气:燃气燃烧会产生有害废气,如一氧化碳、二氧化碳等,需要把燃烧后的废气排出室外,并要将新鲜空气引入室内,这就要换气。换气要设置排气口和供气口,有时要用换气设备。

排气口要尽可能高一些,靠近顶棚,供气口要尽可能低一些,靠近地面,且要直接通向室外。一般,排气口安装在距顶棚80cm以内的地方,供气口安装在距顶棚1/2房高以下且不妨碍燃烧的地方,这样室内空气的对流较好。

5升以上的燃气热水器一般都要求安装专用排烟道。

(最近要离开工作不到半年的燃气行业,以此文纪念)

  最后修改于 2009-09-06 17:07    阅读(?)评论(0)
 
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