家用燃气灶结构和性能分析报告

家用燃气灶结构和性能分析

一、家用燃气灶的种类与型号

1．种类

根据燃气灶使用气源可分为液化石油气灶、天然气灶和人工煤气灶等；按灶面材质可分为不锈钢灶、搪瓷灶、烤漆灶和钢化玻璃灶等；按燃烧器数目可分为单眼灶、双眼灶、三眼灶和多眼灶等；按燃烧器引入一次空气位置可分为上进风灶和下进风灶；按燃烧方式可分为大气式燃气灶和完全预混式燃气灶；按安装方式可分为嵌入式灶和台式灶。

2．标识

表1 家用燃气灶技术参数指标标识

旺气牌嵌入式旋火型燃气灶

型号JZ20Y2-2

燃气压

力

3800Pa

气源液化石油气

执行标

准

GB16410-1996

热流量左：3.5kW右：3.5kW

出厂日

期2003.10.26

出厂编

号

200369661 杭州旺气电器灶具有限公司

每台燃气灶的侧面或正面应有燃气灶标识(又称铭牌)，包括技术指标、警示性说明、操作标志等内容。下面举例解释(见表1)。燃气灶技术参数标识包括了灶具的品牌：旺气牌；安装方式：嵌入式；燃烧器类别：旋火型；灶具能源：燃气；型号：JZ20Y2-2(其中J2是家用燃气灶的汉语拼音缩写，20Y指当地液化气的气源成分，后面2是指燃烧器的数目两个，杠后2是指灶具的改型序号)；燃气压力：2800Pa(指使用气源的额定压力值)；气源：

液化石油气(指灶具适用气源种类)；执行标准：GB16410-1996(家用燃气灶的国家标准代号)；热流量(指单个燃烧器额定每小时燃烧消耗的燃气热量)；左：3．5kW(指左燃烧器的热流量值)；还标出了出厂日期、编号、厂名。在灶具的明显位置印制警示性说明，在操作旋钮上方印制调整操作方向的标志。这些是国家标准对产品铭牌的要求。

二、家用燃气灶的结构分析

家用燃气灶是通过燃气的化学能向热能的转化来烹调菜肴、加工食品，以满足家庭需要的燃气用具。燃气灶由供气部分、燃烧部分和辅助部分组成。

图1 台式燃气灶结构图

1．供气部分

供气部分包括燃气管路(含燃气主管及支管)，阀门等。这部分的作用是根据燃烧器的设计流量，供应足够的燃气量；阀门是控制燃气灶的开关，要求阀门开关灵活，管路及阀门应保证严密不漏气。

阀门是灶具中的主要部件，以台式灶为例，阀门由旋塞和阀体两部分组成，旋塞的锥体上设有2组通气孔，第1组气孔是供给点火装置的气源，第2组气孔是供给燃烧器的气源。

两组气孔分别对应阀体通向点火装置和燃烧器的供气管路。当旋钮按下到底后，旋塞向左旋转90度，此时第1组气孔与阀体通向点火装置的气孔连通，给点火装置供气，第2组气孔中主气孔与阀体通向燃烧器的气孔连通供气，点火装置动作点火，点燃燃烧器，此时处于最大供气量状态，火焰散发的热量最大。旋钮松开后，在弹簧作用下旋塞与阀体接通的点火气孔断开，点火结束。当旋钮继续向左旋转旋塞主气孔逐渐关小，火焰也逐渐减小，至90度时主气孔与阀体通向燃烧器的气孔断开，第二组气孔中火孔与阀体通向燃烧器的气孔连通，因火孔供气量小，火焰减小，处于保火状态。具备双环火的双通道燃烧器，配备的双气路阀门可使灶具在保火状态时，阀体通向外环火的气孔关闭，只有内环火通气，节约了燃气，方便了使用。台式灶的供气部分应设计直管和万向节两种进气管口结构，以满足不同位置安装胶管需要；设计万向节进气管口时，要考虑拆装胶管时受力较大和碰撞后易漏气的情况；T 型管内径、阀体内管路内径及旋塞气孔直径按不同气源设计，防止因燃气量供应不足或供应燃气量过大影响燃烧性能。

2．辅助部分

辅助部分包括点火装置、自动控制装置和其它部件(外壳、支角、汤盘和锅架等)。下面介绍主要装置的功能。

2．1点火装置。燃气灶的点火普遍采用电火花点火方法，其点火装置主要有压电陶瓷点火器、脉冲点火器。2．1．1压电陶瓷点火器的结构紧凑，点火率高，工艺简单，成本较低。经实验一只压电陶瓷元件可连续打火50，000次左右。若每天打火7次，点火率80％，则一只压电陶瓷元件可用15年。压电陶瓷点火器由压电陶瓷元件、点火锤、簧、点火针、高压线、拨插片、点火喷嘴；接地放电端子及旋转开关组成。其工作过程是：用力按下旋钮，使与旋钮连在一起的拨插片凸出端与点火锤凸端顶住，随着旋转轴逆时针转动，拨插片带动点火锤后移和弹簧收缩。当旋转轴转动时，点火燃气通道被打开，燃气流向点火喷嘴，与此同时拨插片将点火锤移至极限位置，拨插片与点火锤凸端分开，弹簧复位，点火锤撞击压电陶瓷产生高压电，可达5，000伏至10，000伏。在电极处产生电火花点火，点燃点火器喷出燃气，点火器射出火焰再点燃主火燃烧器火孑L流出燃气。2．1．2脉冲点

火器用干电池作电源，其高压元件采用晶体管作振荡元件或采用集成块作振荡元件；还包括脉冲开关、燃烧器火孔、点火针、高压线、接地放电端子。其工作过程是：按下旋钮，使与旋钮连动的脉冲开关连通，高压元件通电后，产生高压放电，由高压线传给点火针，产生连续放电点火，随着旋钮转动，主燃烧器喷嘴打开，燃气从火孔流出被点燃。压电陶瓷点火器优点是寿命长，无须其它电源，在潮湿高热场合能正常工作。缺点是一次点火只能出一个火花。脉冲点火器优点是点火时连续出现火花，点火率高，安全可靠。缺点是受潮后容易损坏；须保持清洁、干燥；点火火花变小，须更换电池；长期停用灶具须将电池取出。

2．2．自动控制装置。包括意外熄火时能自动关闭气源的熄火保护装置和过热状态时能自动关闭气源的过热保护装置、回火保护装置等安全装置。熄火保护装置的工作原理(见图2)。使用时，首先按下旋钮5(这一按钮与旋塞阀杆和点火器开关连在一起)，此时随旋塞阀1的阀杆下移，推动阀芯针在机械装置的作用下打开电磁阀2，在逆时针旋转90度时，旋塞的主气孔与阀体的进气管路接通，通气气路通过电磁阀2和旋塞阀1向燃烧器4供气的同时，点火器6电路被接通，产生高压放电，点燃燃烧器4，热电偶3被火焰加热，产生的热电势使电磁阀保持开启，点火结束。燃气灶进人工作状态后，手离开旋钮，使阀杆在弹簧的作用下复位，点火器电路断开，高压放电停止。当发生意外熄火时，热电偶逐渐冷却，热电势消失后，电磁阀自动关闭。还有一种光电熄火保护装置是利用集成控制电路和光电探测装置来完成熄火保护工作，即操作旋钮在机械装置作用下打开电磁阀和旋塞阀点燃火焰后，利用光电探测装置收集到的光信号，传递给集成控制电路，转变为通电信号，给电磁阀一个工作电流，使其保持开启状态；，当发生意外熄火后，光电信号消失，集成控制电路收不到信号，就会切断电源，自动关闭电磁阀。回火保护装置、过热保护装置也是利用热敏元件、集成电路组成控制电路。出现故障自动关闭电磁阀。安全保护装置保证燃气灶在使用中出现意外熄火等情况下，能够自动关闭燃气阀门，切断燃气气源，防止发生事故。