為了迎接燃?xì)饪鞠湓钊蚴袌鲲w速增長的需求,緩解原材料價格上漲的壓力,烤箱部分管狀燃燒器材料由原來的304不銹鋼逐步降低到430、201、202不銹鋼,現(xiàn)在又降低到用鍍鋁管制造,材料厚度也從1.0降低到0.8毫米,這樣從設(shè)計的角度講,對火孔的排列,大小布局都要重新考慮,確保正常燃燒時無熄火、離焰、回火、黃焰等缺陷,從全球范圍講現(xiàn)在液化石油氣和天然氣在使用中交替的現(xiàn)象越來越普遍,這就對火孔設(shè)計中同時兼顧兩種燃?xì)獾氖褂茫鞠湓钍褂弥羞€有防止關(guān)門熄火的問題、電子點火失效后手工點火的問題。
火孔的設(shè)計方面既要保證在最小體積和最少耗材前提下有足夠的火孔熱強(qiáng)度,足夠的熱負(fù)荷,我們通過不斷的探索和試驗,認(rèn)為有以下幾點需要同行關(guān)注:
一、火孔間距
火孔間距在6毫米時在傳火方面最為有利,同時不致使火焰產(chǎn)生連焰現(xiàn)象,小于6毫米則會明顯有連焰,火焰清晰程度降低的缺陷,反之,當(dāng)火孔間距大于6.5毫米時,傳火速度明顯降低,當(dāng)火孔間距大于8毫米時,出現(xiàn)傳火困難甚至無法傳火現(xiàn)象,(這時國外個別制造商在燃燒器下部增加一個半圓形引火板,這樣在材料消耗方面又增加了成本),實踐證明火孔間距為6毫米時最為合理;當(dāng)然火孔間距大小受燃燒器長度的限制也是關(guān)鍵因素,在48英寸以上的燃?xì)饪鞠湓畹目鞠淙紵骶涂紤]用2個以上的燃燒器了,因為單個燃燒器管太長傳火會很慢且管內(nèi)壓力均勻程度都會變化。如果需要的火孔面積太大無法排列火孔時就要考慮用“U”形或其他形狀的燃燒器。
二、燃燒器形狀與火孔大小數(shù)據(jù)
火孔一般在考慮到模具制造難度方面因素選擇圓形火孔,材料厚度在0.8左右時火孔直徑選擇在Φ2.3-Φ2.4左右,至于火孔數(shù)量則以烤箱腔體容積的大小選擇熱負(fù)荷而定。如30英寸以上的烤箱一般選擇“L”形燃燒器,熱負(fù)荷小的燃燒器可以選擇直管形式,這樣火焰在腔體內(nèi)分布均勻,燒烤效果比較好,當(dāng)然還要以用戶燒烤什么食品有關(guān)系,肉類食品和面點類食品是有區(qū)別的,
1.火孔直徑在材料厚度為1毫米時最好選擇Φ2.4最佳(尤其是使用液化氣和天然氣兩種氣源的情況下),當(dāng)前許多客戶要求一臺烤箱要能用兩種燃?xì)?,這顯然對燃燒器的設(shè)計提出了更高的要求;
2.火孔直徑在材料厚度為0.8毫米時最好選擇Φ2.3,這是因為目前材料價格不斷上漲,在材料成本方面不得不考慮盡可能地降低材料厚度;
3.有些設(shè)計人員為了保險起見干脆用Φ2.的火孔,這顯然是對燃燒器設(shè)計方面經(jīng)驗有限的緣故,豈不知,在熱負(fù)荷需要一定時,火孔熱強(qiáng)度一定(根據(jù)燃燒類型限制)時,火孔總面積為一定值,要保證足夠的火孔面積,當(dāng)間距拉大時就要增加火孔數(shù)量,火孔數(shù)量又因燃燒器長度所限不能太多時就出現(xiàn)排列不下的問題,所以火孔數(shù)量受制于火孔間距和單個火孔面積大小,有人曾經(jīng)選用Φ2.5的火孔都出現(xiàn)使用液化氣時黃焰和使用天然氣時回火的現(xiàn)象,Φ2火孔在初點燃時還有明顯的離焰現(xiàn)象,火孔的設(shè)計是一定要依照規(guī)律,否則走入歧途會走許多冤枉路。
三、引火片與燃燒管的間隙
因火孔排列在燃燒管的兩邊,所以必須考慮當(dāng)點燃一邊火孔時能自動引燃另一邊火孔,這樣引火片就是不可或缺的結(jié)構(gòu)零件,引火片的形狀應(yīng)與燃燒器管配套。
1.包容燃燒器的圓弧中心角度以180度排列火孔為例,以150度最好,這個角度太大會影響正式火孔出火,太小會使引火效果變差。
2.引火片與燃燒管的間隙有個最佳的尺寸范圍,因為引火傳火的時間在各國標(biāo)準(zhǔn)中都有明確的規(guī)定,如果太大會出現(xiàn)局部火焰高度明顯高出其他火孔的現(xiàn)象,如果設(shè)計火孔熱強(qiáng)度接近極限火孔熱強(qiáng)度時有明顯黃焰,這在許多主流市場是不允許的,按照世界各地燃?xì)饪鞠湓顦?biāo)準(zhǔn)都是難以通過認(rèn)證測試的,如果太?。ㄈ?delta;≦0.8毫米)則引火困難,出現(xiàn)一邊燃燒另一邊無火的現(xiàn)象,若長時間這樣用戶又沒有及時發(fā)現(xiàn)將是嚴(yán)重的事故隱患。
3.正常的引火片間距以1.2毫米為好,這個尺寸在設(shè)計圖紙上一定要標(biāo)示出公差,制造時有模具保證零件成型尺寸,焊接時夾具保證焊接時的位置尺寸,當(dāng)然這個數(shù)據(jù)是針對液化氣和天然氣而言,若使用人工煤氣則此數(shù)據(jù)將會有很大不同,顯然目前使用人工煤氣的用戶已經(jīng)很少了,不需要考慮它。
四、火孔排列技巧
火孔的排列很有技巧,在有些公司生產(chǎn)的烤箱因門體鉸鏈結(jié)構(gòu)對自動關(guān)門角度和關(guān)門力矩的矛盾處理方面不到位,使得當(dāng)使用上燃燒器(GRILL)時因為每個用戶關(guān)門的習(xí)慣不同有時會出現(xiàn)關(guān)烤箱門上燃燒器熄火問題,若不能及時發(fā)現(xiàn)(特別是使用無熄火保護(hù)閥體的產(chǎn)品時)是很危險的,為此提高火孔燃燒火焰的抗風(fēng)能力是相當(dāng)必要的,這種風(fēng)不是正常情況下自然風(fēng),而是關(guān)門時的關(guān)門速度過大引起的短時吹向上燃燒器的風(fēng),因為上燃燒器直接暴露在腔體里,而下燃燒器一般有烤盤隔開關(guān)門的高速氣流吹不到。一般采取大小火孔交替排列時可以有效提高抗風(fēng)能力,主火孔用Φ2.3毫米、副火孔用Φ2毫米基本可以滿足要求,有些設(shè)計者將副火孔設(shè)計成Φ1.6或Φ1.8是不合理的,因為燃燒器供我們加工火孔的長度很有限,要考慮到在有限的長度上加工盡可能多的火孔面積。否則當(dāng)火孔熱強(qiáng)度超出允許范圍時燃燒工況將急劇惡化,造成燃燒時火焰拉長,排放CO超標(biāo)問題。但是需要提出的是大小火孔排列使得火焰呈現(xiàn)長短不一,似狼牙狀的問題,給人以火焰不均勻的感覺。
五、回火的預(yù)防
當(dāng)燃?xì)鈮毫档偷綐O限壓力之下時,許多管狀燃燒器會因設(shè)備受震動,強(qiáng)風(fēng)吹或人為敲擊出現(xiàn)熄火,甚至有的產(chǎn)品在人為輕輕拍擊烤箱側(cè)板時也會有此問題,實際上這個問題歸根結(jié)底是一次空氣引射口調(diào)節(jié)不當(dāng)所引起,在固定式一次空氣口會很容易出現(xiàn)。
1.在設(shè)計管狀燃燒器時一定要采用一次空氣口可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),這樣當(dāng)使用液化氣或天然氣時都可以方便地調(diào)節(jié)一次空氣量,完全避免回火熄火現(xiàn)象。
2.當(dāng)然選擇文丘里管的形式也是很重要的方面。
3.另外在一次空氣口增加防蟲網(wǎng)對防止回火有一定的作用。當(dāng)然一次空氣口開度大小要做許多試驗確定,液化石油氣與天然氣的理論空氣量相差很多,需要試驗找到具體燃燒器的最佳參數(shù),
4.喉管直徑選擇適當(dāng)與否也有一定的作用,需要設(shè)計者不斷錘煉,積累經(jīng)驗才能做到應(yīng)用自如;
5.材料選擇方面,選擇鍍鋁管制造會避免小火狀態(tài)發(fā)紅問題,但是材料厚度一定要大于1.0毫米;形狀方面,彎曲狀燃燒器比直管狀燃燒器防止回火方面要好。