管式換熱高效節能爐灶的製作方法

2023-12-09 22:49:36

專利名稱：管式換熱高效節能爐灶的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於爐灶，用於各類燃氣灶、燃油灶以及各種敬愛熱過程中有煙氣產生的加熱設備。
背景技術：
我國國內大、中、小飯店的普通中式炒爐的結構和燃燒器的性能，存在著以下不足之處一、通常用的燃燒器是一邊進燃氣，一邊用鼓風機強制進入空氣，燃燒室內的燃氣燃燒不安全，霧化不佳，有部分燃氣被高溫火焰帶走，帶走的熱量約佔燃氣供給總熱量的 10% -15%。二、一部分普通中式炒爐的燃燒器上部的爐圈有開口，讓火焰順著炒鍋流出，否則因缺氧熄滅。因此從爐圈開口處高溫火焰帶走的熱量約佔燃氣供給總量的20% -30%。三、另一部分普通中式炒爐的燃燒器上部的爐圈沒有開口，必須在爐膛內開口，讓燃燒不完全的部分燃氣和剩餘的火焰去加熱副爐，同時帶走的熱量也是約佔燃氣供給總熱量的 20% -30%。從以上三點說明，普通炒爐的結構和燃燒方式不但浪費燃料，造成一氧化碳嚴重超標和氮氧化物的生成，對環境造成汙染，而且還提高了環境溫度，惡化了廚房操作間的環目前市場上出售的燃氣灶的燃燒方式一般都是開放式燃燒，即爐盤外露，燃燒時火焰與周圍空氣直接接觸，無任何擋圍結構和熱回收裝置。普通燃氣灶的火苗散亂無力，對鍋底幾乎沒有什麼作用力，可以說是擦邊而過，熱能利用率極低，火順著鍋底四處亂竄，沿著鍋邊溢出的火苗帶走大量熱量，導致熱量流失非常嚴重；由於它的設計缺陷，燃燒區內部的燃料不能很好的與空氣接觸，導致燃料的燃燒不完全。所以，普通灶具使用起來效率低並且能源浪費比較嚴重。這種燃燒方式最突出的缺點是熱損失大，究其原因一是由於是開放式燃燒，火焰的輻射只有一部分被鍋底吸收，其餘都輻射到環境中。二是除了輻射，火焰和煙氣以對流換熱的形式把熱量傳給鍋，但煙氣離開鍋的溫度還很高，一般為250°C左右，這部分熱量被白白浪費。目前常用的炊具是由普通金屬製成，無任何隔熱保溫結構，這樣炊具在受熱過程中吸收的熱量除部分用來加熱飯菜外，其餘部分則通過炊具外壁散到空氣中，通過這種方式浪費的熱量也是很大的，，有人曾用一隻1000W的熱得快加熱一暖瓶水用了 12min，然後用同樣功率的電爐加熱同樣體積的水，結果水燒開用了 20min，比前者多耗電67%之所以如此，原因在於前者加熱是在一個封閉的保溫空間進行的，熱損失很小，，而後者部分熱量沒有得到回收就散失到環境中了。可見回收熱量可以節省很多能源。經市場綜合調查得知目前國內市場出現的中式炒爐節能改造大體分為兩類 一類是改裝燃燒器爐芯，原中式炒爐的爐圈和結構不變，這類燃燒器在改裝過程中主要解決燃料的完全燃燒問題，大部分產品結構不合理，使用壽命短，節能效果不明顯，大約節能10% -20%左右。另一類是在原有中式炒爐的基礎上加裝一個紅外線感應的節能器，叫做電子感應式鍋起爐滅裝置，這個裝置的節能效果也在20%左右，因為是電子感應，不適應廚房高溫高溼的環境，故障率較高，用過一段時間後就失敗了。因為餐飲業戶用過這類的燃燒器和節能器，得不到經濟效益，逐步被市場淘汰了。此外，大功率燃氣灶和燃油灶利用鼓風機產生風力將大量空氣送入燃燒區，改善了燃燒區內部燃料燃燒不完全的現象，溫度有所升高，減少了燃料的浪費，風力吹擊火苗加速了火對鍋底的熱傳遞，效率有所提升，但是鼓風機產生的風多而且散，大量散風進入燃燒區繼而又帶走大量熱量，導致大量熱量被白白的吹走。這樣並沒有達到節能的目的，反而更加浪費燃料。也有增效節能灶是在普通的燃氣灶上增加一些增效節能裝置，它獨特的設計讓少量具有強烈衝擊力的空氣主動進入燃燒區內部，空氣中含有大量氧氣，它的進入使燃燒區內部的火焰燃燒更充分，改善了普通灶具燃燒不完全的現象，降低了一氧化碳的排放，改善廚房的空氣品質；它所產生的火焰溫度高且集中有力，火焰直接作用於鍋底，不再是擦邊而過，並且可以明顯的看到火焰對鍋底有極強的衝擊力，它的衝擊力使火對鍋底的熱傳遞得到極大的提升，加熱速度更快；並且在燃燒區的外圍有一道氣體屏蔽，這道無形的氣體屏蔽將大量熱量保留在燃燒區內，防止熱量的流失，使燃燒區內的溫度更高，熱能得到更好的利用。也有廠家從煤氣和空氣的混合著手提高燃燒率來進行節能，所有這一切都為我國的節能降耗做出貢獻。為進一步提高能量利用率，通過大量實驗開發了一種更加有效的爐灶用節能裝置，能耗有更進一步的降低，若能得到推廣，與國於民均有益處。
發明內容為了克服現有爐灶熱效率較低、熱利用率較低、環保性能較差的不足，本實用新型提供一種熱效率較高、熱利用率高、環保性能良好的管式換熱高效節能爐灶。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種管式換熱高效節能爐灶，包括爐圈、燃氣與空氣的混合室、燃燒頭和多孔蓄熱輻射板，所述爐圈上部與鍋體形成封閉爐膛，所述封閉爐膛開有煙氣引出口，所述爐圈中部為混合室，所述混合室的上端為燃燒頭，在燃燒頭和所述煙氣引出口之間形成煙氣流道，所述煙氣流道內設置所述多孔蓄熱輻射板，所述爐圈內部為空腔，所述爐圈底部設有煙氣排出管，在所述煙氣排出管內設置內波紋管，所述內波紋管的進口與大氣連通，所述內波紋管的出口與所述混合室連通。進一步，所述燃燒頭為蜂窩燃燒頭，所述的蜂窩燃燒頭表面噴塗有遠紅外塗層。再進一步，所述多孔蓄熱輻射板表面噴塗有遠紅外塗層。更進一步，所述爐圈與多孔蓄熱輻射板之間有一層輕質絕熱保溫層，所述的爐圈和爐底襯有隔熱材料層。所述內波紋管的進口處設有鼓風機。本實用新型的技術構思為已有研究基礎上進行了熱傳導和煙氣綜合利用研究， 針對普通爐灶煙氣直接排走的缺點進行了改進，管式熱交換器用來回收餘火熱量，防止能力損失，加熱與燃氣或燃油反應的冷空氣，用於提高火焰溫度和實現完全燃燒；多孔蓄熱輻射板採用耐高溫材料製備，能長時間經受1200 1600°C火焰輻射和煙氣衝刷，燃料燃燒產生的煙氣經過多孔蓄熱輻射板孔洞，煙氣帶有的熱量部分被多孔蓄熱輻射板吸收，陶瓷板受熱後溫度升到，同時把熱量輻射到被加熱器皿，被加熱器皿所吸收輻射熱可佔到總能量的20 40%，甚至更高，到一定時間後處於平衡狀態，一邊吸收煙氣熱量，一邊把能量輻射給被加熱器皿；經過多孔蓄熱輻射板的煙氣可進入埋在多孔蓄熱輻射板底部的換熱器或外接換熱器，把能量傳輸給助燃空氣，然後煙氣進入爐圈熱交換器，把煙氣中的能量交換到爐圈中的冷空氣，預熱進入爐灶中的助燃空氣，最後煙氣從爐圈中的出氣口排出，這是氣溫已非常低了，遠低於普通灶體250°C左右的煙氣溫度。若煙氣進入外部換熱器，則可直接排掉， 也可再送入爐圈排出。本實用新型的有益效果主要表現在熱效率較高、熱利用率高、環保性能良好。
圖1是管式換熱高效節能爐灶的結構圖。圖2是圖1的俯視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。參照圖1 圖2，一種管式換熱高效節能爐灶，包括爐圈3、燃氣與空氣的混合室5、 燃燒頭4和多孔蓄熱輻射板9，所述爐圈3上部與鍋體形成封閉爐膛，所述封閉爐膛開有煙氣引出口 7，所述爐圈3中部為混合室5，所述混合室5的上端為燃燒頭4，在燃燒頭4和所述煙氣引出口 7之間形成煙氣流道，所述煙氣流道內設置所述多孔蓄熱輻射板9，所述爐圈 3內部為空腔，所述爐圈3底部設有煙氣排出管2，在所述煙氣排出管2內設置內波紋管1， 所述內波紋管1的進口與大氣連通，所述內波紋管1的出口與所述混合室5連通。所述燃燒頭4為蜂窩燃燒頭，所述的蜂窩燃燒頭表面噴塗有遠紅外塗層，能產生輻射燃燒，以遠紅外射線加熱炊具底部，提高熱效率。所述多孔蓄熱輻射板9表面噴塗有遠紅外塗層，能吸收爐腔內煙氣的熱量，並以遠紅外射線的方式把熱傳遞給炊具底部。所述爐圈3與多孔蓄熱輻射板9之間有一層輕質絕熱保溫層，所述的爐圈和爐底襯有隔熱材料層6。所述內波紋管的進口處設有鼓風機。本實施例的爐灶採用保溫封閉的燃燒室，配合熱交換器和鼓風機，通過回收燃燒的煙氣的餘熱來對進入燃燒的空氣加熱，有效的利用了燃燒過程中流失的熱量，起到一個熱量反覆應用的作用。整個燃燒室採用封閉設計，有效提高了燃氣過程中燃氣的利用率，達到了高效、節能的目的。本說明書實施例所述的內容僅僅是對實用新型構思的實現形式的列舉，本實用新型的保護範圍不應當被視為僅限於實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護範圍也及於本領域技術人員根據本實用新型構思所能夠想到的等同技術手段。
權利要求1.一種管式換熱高效節能爐灶，包括爐圈、燃氣與空氣的混合室、燃燒頭和多孔蓄熱輻射板，所述爐圈上部與鍋體形成封閉爐膛，所述封閉爐膛開有煙氣引出口，所述爐圈中部為混合室，所述混合室的上端為燃燒頭，在燃燒頭和所述煙氣引出口之間形成煙氣流道，所述煙氣流道內設置所述多孔蓄熱輻射板，所述爐圈內部為空腔，所述爐圈底部設有煙氣排出管，其特徵在於在所述煙氣排出管內設置內波紋管，所述內波紋管的進口與大氣連通，所述內波紋管的出口與所述混合室連通。
2.如權利要求1所述的管式換熱高效節能爐灶，其特徵在於所述燃燒頭為蜂窩燃燒頭，所述的蜂窩燃燒頭表面噴塗有遠紅外塗層。
3.如權利要求1或2所述的管式換熱高效節能爐灶，其特徵在於所述多孔蓄熱輻射板表面噴塗有遠紅外塗層。
4.如權利要求1或2所述的管式換熱高效節能爐灶，其特徵在於所述爐圈與多孔蓄熱輻射板之間有一層輕質絕熱保溫層，所述的爐圈和爐底襯有隔熱材料層。
5.如權利要求1或2所述的管式換熱高效節能爐灶，其特徵在於所述內波紋管的進口處設有鼓風機。
專利摘要一種管式換熱高效節能爐灶，包括爐圈、燃氣與空氣的混合室、燃燒頭和多孔蓄熱輻射板，所述爐圈上部與鍋體形成封閉爐膛，所述封閉爐膛開有煙氣引出口，所述爐圈中部為混合室，所述混合室的上端為燃燒頭，在燃燒頭和所述煙氣引出口之間形成煙氣流道，所述煙氣流道內設置所述多孔蓄熱輻射板，所述爐圈內部為空腔，所述爐圈底部設有煙氣排出管，在所述煙氣排出管內設置內波紋管，所述內波紋管的進口與大氣連通，所述內波紋管的出口與所述混合室連通。本實用新型提供一種熱效率較高、熱利用率高、環保性能良好的管式換熱高效節能爐灶。
文檔編號F24C3/04GK202092185SQ201120170308
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月25日 優先權日2011年5月25日
發明者傅曉雲, 周含笑 申請人:浙江工業大學