燃?xì)庵胁统床嗽畈捎眉t外線無焰燃燒的可行性研究

摘要 現(xiàn)大氣試中餐炒菜灶存在熱效率低、燃燒不完全、燃燒噪聲大等不足。按照中灶的自身特點(diǎn)及輻射傳熱理，若采用紅外線無焰燃燒可以大幅度提高其熱效率，減少有害物質(zhì)的排 放。實(shí)驗(yàn)證明了燃?xì)庵胁统床嗽钣眉t外線無焰燃燒燃燒是可行的。

0 引言

近年來，隨著旅游業(yè)的發(fā)展和人民生活方式的改變，在外就餐的人數(shù)與日俱增，新賓館、飯店不斷涌現(xiàn)。與之相適應(yīng)，用于制作作炒菜的中餐炒菜灶的數(shù)量也在不斷增加。然而，目前絕大多數(shù)中餐灶的熱效率僅為20%左右，國家標(biāo)準(zhǔn)《中餐燃?xì)獬床嗽睢分袑�熱效率也僅要求不小于20％，能源利用效率低。而且存在燃燒不完全、煙氣中有害物質(zhì)含量較高、燃燒噪聲大等問題。隨著中餐炒菜灶數(shù)量的增多，研究如何提高中餐炒菜灶的熱效率、降低有害物質(zhì)排放、改善廚師的工作環(huán)境，將具有十分重要的意義。

本文針對中餐炒菜灶的特點(diǎn)，通過理論分析和對樣機(jī)測試結(jié)果的分析，論述了燃?xì)庵胁统床嗽畈捎眉t外線無焰燃燒可行性。

1 中餐炒菜灶采用紅外線無焰燃燒的可行性分析

與家用灶具相比，中餐炒菜灶有以下特點(diǎn)：主要適用尖低鍋；炒菜時一般僅使用鍋深1/3-2/3以下的部位，因此要求火力集中，鍋底局部熱強(qiáng)度高；為保證菜的鮮、嫩程度，加入菜后不明顯降低鍋的溫度，要求加熱速度快，具有較大熱負(fù)荷[1]。

目前，中餐炒菜灶絕大多數(shù)都是采用大氣式燃燒方式。由于這種燃燒方式只預(yù)混了燃燒所需的部分空氣，因此燃燒溫度、燃燒強(qiáng)度受到限制。大氣式燃燒主要以對流形式傳熱，而且過剩空氣系數(shù)較大(—般a＝1.3-1.8)，火焰較長。由于中餐炒菜灶要求熱負(fù)荷較大、鍋底的使用面積較小，采用大氣式燃燒不能進(jìn)行有效換熱，大部分熱量隨煙氣損失掉，因而造成設(shè)備熱效率低。此外，當(dāng)火焰與鍋底接觸時，將造成不完全燃燒，導(dǎo)致煙氣中有害物質(zhì)Co含量的增加，在鍋底積碳等。

紅外線無焰燃燒是一種完全預(yù)混式無焰燃燒技術(shù)，具有過�？諝庀禂�(shù)較小(一般a=1.05-1.10)、燃燒速度快、燃燒完全、燃燒溫度高、燃燒噪聲低等特點(diǎn)。這種燃燒是以輻射和對流兩種形式傳熱，—般輻射熱量占總熱量的45—60%[2]。通過調(diào)整輻射面的形狀，可以達(dá)到定向加熱的目的，能夠滿足中餐炒菜灶火力集中、鍋底局部熱強(qiáng)度高的要求，有利于提高設(shè)備的熱效率。此外，由于紅外線具有一定的穿透能力[3]，可以穿透鍋底進(jìn)行加熱，因而可以縮短加熱時間，這也是中餐炒菜灶所要求的。從理論上講中餐炒菜灶用紅外線無焰燃燒是可行的。

2 實(shí)驗(yàn)臺的建立

2.1燃燒器設(shè)計(jì)參數(shù)

2.1.1氣源

采用液化石油氣，高熱值為：122284KJ／Nm3：低熱值為：113780KJ/Nm3：相對密度為：1．9542；華白數(shù)為：87475：額定壓力為3000Pa。

2.1.2 熱負(fù)荷

鑒于目前多數(shù)中餐炒菜灶的最大熱負(fù)荷在28kw左右，其熱效率為20%，采用紅外線無焰燃

燒后，熱效率會大幅度增加，按40%計(jì)算，額定熱負(fù)荷為14kw完全能夠滿足要求。

2．1．3燃燒器結(jié)構(gòu)形式

輻射面采用多孔陶瓷板形式。按照傳熱理論，輻射面的形狀影響著輻射換熱量。在設(shè)計(jì)燃燒時，考慮到中餐炒菜灶主要適用尖底鍋的特點(diǎn)，將多孔陶瓷板分8塊以等腰梯形與水平面呈45o傾斜布置。為克服紅外線無餡燃燒熱負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍小的缺點(diǎn)，燃燒器設(shè)置成雙引射器、兩環(huán)結(jié)構(gòu)。內(nèi)環(huán)熱負(fù)荷為4.652kw，外環(huán)熱負(fù)荷為6.978。燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

2．1．4輔助燃燒器

目前研究結(jié)果證實(shí)

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