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燃氣灶具及燃燒知識

燃氣灶具及燃燒知識

燃氣灶具是現代家庭常用的廚房用具,主要部件有氣閥、噴嘴、風(fēng)門(mén)、爐頭、火蓋、鍋架、點(diǎn)火裝置及熄火保護裝置等。

氣閥是灶具的核心,用來(lái)打開(kāi)或關(guān)斷通往噴嘴的燃氣通路,能調節燃氣量。

點(diǎn)火過(guò)程:

1. 將旋鈕按到底,使引火軸前端的安全閥受壓后打開(kāi),燃氣由A點(diǎn)進(jìn)入

2. 旋鈕反時(shí)針旋轉,使中軸也轉動(dòng),帶動(dòng)旋塞閥旋轉,燃氣通過(guò)旋塞閥經(jīng)C點(diǎn)到引火管

3. 同時(shí),燃氣也通過(guò)旋塞閥從B點(diǎn)流入主噴嘴,并射入爐頭

4. 壓電晶體被外力撞擊產(chǎn)生高壓,在點(diǎn)火針處放電,引火器點(diǎn)火,引火到爐頭

5. 火焰中的熱電偶因受熱產(chǎn)生電動(dòng)勢,其電流流過(guò)安全閥中線(xiàn)圈,使安全閥吸合保持

6. 安全閥吸合后,松開(kāi)旋鈕,引火軸在彈簧作用下復位,C點(diǎn)關(guān)閉,引火火焰熄滅

這種過(guò)程是帶熄火保護裝置的灶具,符合國家安全標準,當火焰因意外熄滅,熱電偶變冷,熱電動(dòng)勢消失,使安全閥的鐵心因彈簧作用關(guān)閉A孔,燃氣供應自動(dòng)中斷。而舊時(shí)灶具沒(méi)有熱電偶檢火,在火焰因意外熄滅后燃氣會(huì )泄漏,造成危險。

燃氣量調整是通過(guò)旋鈕轉動(dòng)實(shí)現:旋鈕轉動(dòng),使旋塞閥上通孔B的實(shí)際通氣面積變化,引起燃氣量變化,從而實(shí)現火力調整

點(diǎn)火器:最早的燃氣灶需要人工點(diǎn)火,現在已很少見(jiàn)了,大多數是壓電晶體點(diǎn)火,利用旋鈕旋轉時(shí)產(chǎn)生撞擊力,使壓電晶體產(chǎn)生高壓放電,由此點(diǎn)燃燃氣,壽命5萬(wàn)次以上(新國標GB16410-2007規定,燃氣旋塞閥動(dòng)作15000次后,氣密性合格,不妨礙使用。),因為結構簡(jiǎn)單、成本低且不需要外加電池,所以被普遍使用。但使用一段時(shí)間的這種灶具常出現打不著(zhù)火的現象,這常是因為油污的污染,使壓電晶體附近絕緣下降,高壓無(wú)法產(chǎn)生,只要清除這些油污塵埃即可重新使用。

有些灶具使用高壓脈沖點(diǎn)火器,高壓放電是一連串脈沖,能持續一段時(shí)間,所以點(diǎn)火比較可靠,但要外加電池,電池要定期更換。這種灶具的點(diǎn)火針尖端與火蓋之間的最佳距離為4mm。

熄火保護:新國標GB16410-2007規定了灶具的每一個(gè)燃燒器均應設有熄火保護裝置:                   
                    1、新國標GB16410-2007規定,熄火保護裝置動(dòng)作6000次后,氣密性及開(kāi)、閉閥時(shí)間合格,不妨礙使用。
                    2、新國標GB16410-2007規定,電磁閥動(dòng)作3000次后,氣密性合格,不妨礙使用。)

        其中一種由熱電偶和安全電磁閥組成。燃氣燃燒后,熱電偶的端點(diǎn)因在高溫火焰中而產(chǎn)生電動(dòng)勢,電動(dòng)勢通過(guò)導線(xiàn)加到安全電磁閥的線(xiàn)圈上,產(chǎn)生的吸力吸住電磁閥的銜鐵,使燃氣經(jīng)氣閥持續流向噴嘴,維持燃燒。當火焰意外熄滅,熱電偶的溫度降低,產(chǎn)生的電動(dòng)勢接近消失,電磁閥的吸力也減弱而無(wú)法吸住銜鐵,這樣銜鐵在彈簧作用下被釋放,頭部的橡膠塊堵住燃氣孔,氣閥被關(guān)閉。

因熱電偶的電動(dòng)勢比較弱(幾毫伏),電流比較?。◣资涟玻?,所以產(chǎn)生的吸力有限,一般要在點(diǎn)火瞬間給銜鐵一個(gè)外力,使銜鐵被吸住。
        其中另一種由離子感應和安全電磁閥組成。燃氣燃燒后,離子感應針(也叫反饋針或火焰探針)的端點(diǎn)因在高溫火焰中而產(chǎn)生火焰離子信號發(fā)送到電路控制器來(lái)控制電路通電,電源通過(guò)導線(xiàn)加到安全電磁閥的線(xiàn)圈上,產(chǎn)生的吸力吸住電磁閥的銜鐵,使燃氣經(jīng)氣閥持續流向噴嘴,維持燃燒。當火焰意外熄滅,離子感應針探測不到火焰,便自動(dòng)關(guān)閉電源通路,電磁閥失去電源維持,無(wú)法吸住銜鐵,這樣銜鐵在彈簧作用下被釋放,頭部的橡膠塊堵住燃氣孔,氣閥被關(guān)閉。
     
        國標規定,安全電磁閥的開(kāi)啟時(shí)間小于15s,但廠(chǎng)家一般控制在3~5s;釋放時(shí)間規定為60s內,廠(chǎng)家一般控制在10~20s。熱電偶頭部與火蓋之間的距離一般為3~4mm。
 燃燒器:由噴嘴、風(fēng)門(mén)、爐頭、火蓋等組成,一般使用預混式燃燒器。
爐頭:一般用鑄鐵制造,現在也有不銹鋼材料沖壓制作或高溫鋁合金鑄造。

火蓋:一般用黃銅鍛造再機加工制作,現在也有不銹鋼材料的,新式的將不銹鋼火蓋焰口沖壓成縫隙狀且都朝側面方向,火蓋內低外高使火焰噴出時(shí)成內旋狀,使火力集中,是種專(zhuān)利技術(shù)。

風(fēng)門(mén):一般用薄鋼板沖壓而成,固定在爐頭的端面上,正中間的孔是噴嘴插入的位置,周?chē)目资沁M(jìn)空氣用的,一般開(kāi)成扇形。開(kāi)孔面積根據所需要的一次空氣量來(lái)設計,一般做成可調式,旋轉風(fēng)門(mén)可改變風(fēng)門(mén)的開(kāi)口度,從而改變一次空氣進(jìn)入量。

噴嘴:一般用黃銅加工,孔徑大小根據所要求的熱負荷大小和氣種類(lèi)別來(lái)決定,在零點(diǎn)幾毫米到4mm左右,液化氣用孔徑1mm左右,天然氣用1.51.9mm,人工煤氣用2.53.5mm,當燃氣種類(lèi)改變時(shí)需要更換噴嘴才可正常燃燒。還有種可調噴嘴,內有可先后移動(dòng)的針形閥,通過(guò)調節針形閥來(lái)改變噴嘴的有效流通面積,以適應不同種類(lèi)的燃氣,但使用不普遍。

現在也有一些新式的爐頭火蓋結構設計,如無(wú)風(fēng)門(mén)、內焰火等。

減壓閥:鋼瓶液化氣白天壓力可達0.6MPa(6kgf/cm2),早晚則在0.5MPa(5kgf/cm2)左右,溫度升高到50 度,壓力可達1.8MPa(18kgf/cm2)。使用瓶裝液化氣一定要用減壓閥,將鋼瓶?jì)葞坠锏膲毫档偷?.8kPa左右后輸出。

 

當進(jìn)氣口壓力升高時(shí),使出氣口壓力也升高,橡膠向上運動(dòng),杠桿左端就向下運動(dòng),使進(jìn)氣嘴進(jìn)入的液化氣減少,結果出氣口壓力維持基本不變,反之亦然。注意減壓閥和鋼瓶間是以反扣連接,即反時(shí)針旋緊。

燃氣的燃燒方式:一般分為四類(lèi)

 

1. 擴散式:直接在大氣中燃燒

2. 本生式:燃氣與一定比例的空氣混合后再在大氣中燃燒

3. 半本生式:介于擴散式與本生式之間的燃燒

4. 完全預混式:全部依靠一次空氣進(jìn)行燃燒

 本生式燃燒方式:燃燒時(shí)所需要的空氣大部分(60%~70%)為一次空氣,不夠的部分由二次空氣來(lái)補充。(“一次空氣”是指還未點(diǎn)火燃燒前已與燃氣混合的空氣,“二次空氣”是指點(diǎn)火燃燒后再加入進(jìn)來(lái)的空氣)本生式火焰的顏色為藍色,火焰高度短,最高溫度約1300度,廣泛用于煤氣灶、熱水器等燃氣具。
 火焰的結構:由內焰、外焰以及外圍看不見(jiàn)的高溫區構成。一次空氣中的氧與燃氣中的可燃成分反應形成內焰,如果二次空氣及其他條件滿(mǎn)足,則在內焰外繼續燃燒形成外焰,并生成二氧化碳和水蒸氣,同時(shí)高溫煙氣在外焰外側形成高溫煙氣區,火焰的最高溫度位于內焰頂部到外焰頂部這個(gè)區間內。

不正常燃燒:當燃燒器火孔噴出燃氣的速度和燃燒速度平衡時(shí)是正常燃燒狀態(tài),這時(shí)火焰緊挨著(zhù)焰口處燃燒,且呈藍色。若這兩個(gè)速度失去平衡時(shí)就會(huì )出現回火或離焰等現象,是不正常燃燒。

1. 回火:火焰在燃燒器內部燃燒,原因是燃燒速度快于燃氣噴出速度

2. 離焰:火焰從燃燒器火孔全部或部分離開(kāi),原因是燃氣的噴出速度快于燃氣的燃燒速度

3. 脫火:火焰脫離火孔并熄滅的現象

4. 黃焰:燃燒時(shí)一次空氣不足會(huì )出現黃焰,與低溫冷面接觸還會(huì )產(chǎn)生黑煙

5. 爆燃:燃氣與空氣混合后的急劇燃燒現象,此時(shí)燃燒火焰大都溢出燃燒室

換氣:燃氣燃燒會(huì )產(chǎn)生有害廢氣,如一氧化碳、二氧化碳等,需要把燃燒后的廢氣排出室外,并要將新鮮空氣引入室內,這就要換氣。換氣要設置排氣口和供氣口,有時(shí)要用換氣設備。

排氣口要盡可能高一些,靠近頂棚,供氣口要盡可能低一些,靠近地面,且要直接通向室外。一般,排氣口安裝在距頂棚80cm以?xún)鹊牡胤?,供氣口安裝在距頂棚1/2房高以下且不妨礙燃燒的地方,這樣室內空氣的對流較好。

 5升以上的燃氣熱水器一般都要求安裝專(zhuān)用排煙道。
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