[實(shí)用新型]用于減少熱量散失的煙氣循環(huán)聚熱筒及其加熱器具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620926779.4
• 申請(qǐng)日: 2016-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN206247421U
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃海濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F24C15/10
• 分類號(hào): F24C15/10
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所44329
• 代理人: 楊曉松

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及烹飪器具領(lǐng)域，更具體地是用于在烹飪過程中用于減少熱量散失的煙氣循環(huán)聚熱筒及其加熱器具。

背景技術(shù)

目前燃?xì)庠罹叩臒嵝嗜匀惠^低，2014年我國發(fā)布了新國標(biāo)：《家用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》GB 30720-2014、《商用燃?xì)庠罹吣苄薅ㄖ导澳苄У燃?jí)》GB 30531-2014，凸顯了燃?xì)庠罹吖?jié)能的重要性。

現(xiàn)有的燃?xì)庠罹邽槌ㄑ婕訜岱绞剑細(xì)饣鹧嫠尫诺臒崃恐挥幸徊糠帜軌虮挥糜诩訜徨伨邇?nèi)的食物。燃?xì)饣鹧鏈囟容^高，大量的熱量會(huì)散失到周圍空間里而被浪費(fèi)掉。燃?xì)庠罹叩臒釗p失就是指這些散失到周圍空間而未被有效利用來加熱食物的熱量。燃?xì)庠罹叩臒嵝适菍?shí)際用于加熱食物的熱量占燃?xì)馊紵偡艧崃康谋壤?/p>

燃?xì)庠罹叩臒釗p失包括火焰輻射熱損失、熱煙氣的紅外輻射熱損失、加熱燃燒反應(yīng)混合物的熱損失、熱煙氣與冷空氣混合引起的熱損失、排煙熱損失、鍋具散熱損失和不完全燃燒熱損失。本實(shí)用新型對(duì)現(xiàn)有燃?xì)庠罹叩臒釗p失及熱效率作如下分析說明。

(I)火焰輻射熱損失

火焰輻射包括可見光、紅外線和紫外線部分。火焰輻射的特點(diǎn)是在整個(gè)火焰體積內(nèi)向空間的所有方向同時(shí)發(fā)出熱輻射。由于鍋具是置于火焰上方，僅有約40％的火焰輻射到達(dá)鍋底。其余60％的火焰輻射直接向周圍散發(fā)而損失掉了，為火焰的直接輻射熱損失。那些到達(dá)鍋底的火焰輻射中的一部分被鍋底吸收，其余部分則被反射向周圍，這些反射的火焰輻射也被損失掉了(鍋底對(duì)于熱輻射的反射率取決于鍋底的材料和表面狀況，比較新的表面拋光的不銹鋼或鋁合金鍋底對(duì)于熱輻射的反射率高達(dá)80％至90％)。這部分由于鍋底的反射而被浪費(fèi)的火焰輻射是火焰的間接輻射熱損失。火焰輻射熱損失包括直接輻射熱損失和間接輻射熱損失。火焰輻射熱損失的大小主要與火焰輻射特性有關(guān)。對(duì)于藍(lán)色的燃?xì)饣鹧妫鹧孑椛錈釗p失約占燃?xì)馊紵偡艧崃康?％。當(dāng)出現(xiàn)黃焰時(shí)，火焰輻射熱損失可達(dá)燃?xì)馊紵偡艧崃康?0％左右。

(II)熱煙氣的紅外輻射熱損失

熱煙氣中的二氧化碳和水蒸氣具有較強(qiáng)的紅外輻射能力。熱煙氣的紅外輻射能是指除了火焰的發(fā)光區(qū)域之外的、位于燃燒區(qū)外圍及下游的熱煙氣所發(fā)射的紅外輻射能。燃?xì)饣鹧娈a(chǎn)生的熱煙氣的紅外輻射能一般大于火焰的發(fā)光區(qū)域所發(fā)射的輻射能。敞焰烹飪時(shí)熱煙氣所發(fā)射的紅外輻射能有較大部分是向燃?xì)庠钪車l(fā)而損失掉了。因此，估計(jì)熱煙氣的紅外輻射熱損失占燃?xì)馊紵偡艧崃康?％左右。

(III)加熱燃燒反應(yīng)混合物的熱損失

在燃?xì)獾目扇汲煞峙c助燃空氣的氧氣之間發(fā)生燃燒反應(yīng)前，首先需要將燃?xì)夂椭伎諝饧訜徇_(dá)到燃燒溫度。燃燒反應(yīng)混合物(燃?xì)狻⒀鯕夂偷獨(dú)獾?的加熱需要耗費(fèi)燃?xì)馊紵偡艧崃康囊徊糠帧＿@部分熱量就是加熱燃燒反應(yīng)混合物引起的熱損失。該熱損失的大小主要與燃?xì)夥N類、過量空氣系數(shù)相關(guān)。一般情況下，加熱燃燒反應(yīng)混合物的熱損失占燃?xì)馊紵偡艧崃康?0％至20％以上。

(IV)熱煙氣與冷空氣混合引起的熱損失

敞焰烹飪時(shí)熱煙氣從鍋底的燃燒區(qū)排出和向上流動(dòng)的過程中，不可避免地會(huì)與周圍的冷空氣相互混合，致使熱煙氣的熱量散失給冷空氣。尤其是當(dāng)廚房內(nèi)風(fēng)速較大或使用抽油煙機(jī)時(shí)，熱煙氣的熱量會(huì)迅速地散失給周圍的冷空氣。即使鍋具周圍的冷空氣是完全靜止的，熱煙氣流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的夾帶和卷吸作用也會(huì)使得熱煙氣與冷空氣相互混合。熱煙氣與冷空氣混合引起的熱損失主要與風(fēng)速有關(guān)。在風(fēng)速較小的情況下，這部分由于熱煙氣與冷空氣混合引起的熱損失大約占燃?xì)馊紵偡艧崃康?％；在風(fēng)速較大的情況下，則可能高達(dá)15％。

(V)排煙熱損失

排煙不可避免地?cái)y帶走燃?xì)馊紵偡艧崃康囊徊糠帧Ｅ艧煙釗p失包括(a) 顯熱部分和(b)潛熱部分。排煙熱損失的大小主要與排煙溫度、過量空氣系數(shù)相關(guān)。在燃?xì)庠铋_微火時(shí)，熱煙氣與鍋具的換熱時(shí)間稍長，排煙溫度可能低至120℃，排煙熱損失約為燃?xì)馊紵偡艧崃康?0％；在燃?xì)庠铋_大火時(shí)，熱煙氣與鍋具的換熱時(shí)間較短，排煙溫度可能達(dá)200℃以上，排煙熱損失約占燃?xì)馊紵偡艧崃康?5％以上。

(VI)鍋具散熱損失

鍋具被加熱升溫之后，鍋具的溫度高于周圍環(huán)境溫度。由于熱能的特性就是會(huì)自發(fā)地從高溫處向低溫處傳遞，因此，在鍋具被燃?xì)饣鹧婕訜岬耐瑫r(shí)，鍋具又通過對(duì)流、導(dǎo)熱和輻射的方式散失熱量至周圍環(huán)境。

(a)鍋側(cè)壁：當(dāng)廚房內(nèi)風(fēng)速較大或使用抽油煙機(jī)時(shí)，鍋側(cè)壁主要與周圍的流動(dòng)冷空氣相接觸，鍋側(cè)壁為散熱面。當(dāng)廚房內(nèi)風(fēng)速較小時(shí)，鍋側(cè)壁主要與從鍋底排出的熱煙氣相接觸，鍋側(cè)壁則為受熱面。