[实用新型]一种商用大功率高效环保无焰红外线灶芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气炉具，更具体地说，它涉及一种商用大功率高效环保无焰红外线灶芯。

背景技术

宾馆、饭店、餐厅和食堂等使用的燃气炒菜灶要求火力集中，炒锅底局部热强度高，加热速度快，大锅灶具和蒸柜都要求有较大的热负荷(输出功率)。目前，国内的商用燃气炒菜灶、蒸柜绝大多数采用的是热负荷流量50～70KW的鼓风旋流式或“预混式”灶芯的燃烧器。这两种燃烧器均存在如下不足之处：

1、鼓风旋流式燃烧器：属传统的扩散燃烧方式(后混式燃烧)。市场上均以“广式灶”为标准，相继出现了“无锡灶”、“山东灶”等，但它们的燃烧方式都没改变。燃气灶头燃烧方式属后混式燃烧，燃气在灶头燃烧室被点燃后，用鼓风机给火焰直接吹风供氧，燃气和氧气不能按正常燃烧所需空燃比混合，使燃气不能充分燃烧，形成大量不完全燃烧的烟气从烟道排掉，高温废气排放量大，温度和热效率低，燃气消耗量高。

为保证菜的鲜、嫩程度，加菜后应不明显降低锅的温度，要求中餐燃气炒菜灶具有加热速度快的特性，即应具有较大的热负荷。此外，为缩短顾客的等菜时间，而过分追求所谓“猛火”，片面提高鼓风机的功率以及流速，整体的过剩空气系数高达2～3或更高，鼓风机鼓入大量“冰冷”的过剩空气，这样一来将导致高温烟气的温度严重下降，加上以与被加热物体间的温差、停留时间来进行的热交换方式，本身就不完善的与有限的锅底面积的接触时间非常短，来不及吸收大多数能量，很快就通过烟道排放到大气中，其热效率自然会降低。单眼最大功率都达到64千瓦，热效率一般都不超过20％，国标GB7824-87中对中餐燃气炒菜灶热效率也仅要求不小于20％。

近期的“高深节能炉头”加深了燃烧腔，延长了气风的预混时间，大负荷时燃烧效率只能提高3～5％左右，仍然能源浪费较严重。因此，单纯从灶具的结构方面改进，对提高热效率不可能有实质性变化。

2、预混燃烧器：全预混(前预混)燃烧方式是近二年出现的节能产品，如“深盘式”燃烧器或者板孔式燃烧器。从传统的燃烧方式上升到了比较专业阶段，全预混的燃烧方式由于在燃气被点燃前已经和空气按一定的比例混合，其燃烧后的温度水平也将比扩散式的燃烧方式大的多，这样就可以提高燃烧的热效率。要提高燃烧效率必须首先解决空气和燃气的混合，在保证烟气中CO降低到可接受水平的前提下，过剩空气越小越好。噪声也下降较多，大负荷时燃烧热效率提高10％左右。现有产品的不足：预混深度受结构限制难以提高，达不到完全预混和完全燃烧。空气系数较大、热传导、热交换效率和火焰温度较低；燃烧热负荷流量大于50KW后灶芯面板及壳体受热变形严重。由于燃烧器结构受炉膛高度和技术的限制，无法安装燃烧火道，尽管有些产品声称采取了多级预混，仍达不到工业型的无焰式燃烧水平，呈现≥200mm高的蓝色火焰。

无焰式燃烧是全预混燃烧中的最佳效果，火焰短强度大、燃烧效率高、消耗低。燃气-空气混合物到达燃烧区后能瞬间燃烧完毕属于高速或动力燃烧，烟气在高温反映区的停留时间短便进入换热区，几乎不存在化学不完全燃烧现象，有利于减少T-NO(氮氧化物)和其它废气，火焰很短甚至看不见；全预混燃烧的火道热强度很高，并且能在很小的过剩空气系数下(通常a＝1.05-1.10)达到完全燃烧，过剩空气系数小。这种燃烧方式虽然出现较晚，但因为在技术上较合理，故很快在工业加热和烘干工艺中得到了广泛应用。无焰燃烧的条件是：A、燃气和空气在着火前按化学计量比混合均匀；B、设置专用的火道，使燃烧区内保持稳定的高温。由于50KW工业无焰燃烧器的专用的火道体积较大，无法安装在现在的中餐炒灶蒸柜的狭小的炉膛内，这就是至今为什么在国内生产的中餐灶具设备中未出现节能无焰式燃烧器的主要原因。

近几年，随着能源价格飞涨，人们节能意识越发加强，节能商业中餐燃烧器不断推陈出新。2005年以后，国内出现红外线无焰燃气猛火炒炉，这种燃烧是以辐射和对流两种形式传热，一般辐射热量占总热量的45％～60％，通过调整辐射面的形状，容易达到定向加热的目的，故具有热效率高节约能源的优点。按照中餐燃气炒菜灶的自身特点及辐射传热理论，若采用红外线无焰燃烧可以大幅度提高其热效率，减少有害物质的排放。而扩散式燃烧器产品的燃烧能主要是对流能，辐射能仅占极少的一部分。红外线无焰燃气猛火炒炉常用的有金属网辐射器和多孔陶瓷板辐射器两种。市面上的产品均是大口径品种，小口径的4～5寸热负荷流量只能达到1.55～6.4KW，热流量过小，不适合中餐炒灶等。

实用新型内容