CN103982925B - 一种商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，包括：一尾锅，所述尾锅内侧底部开设有若干内孔；一热交换聚能体结构，设置在所述尾锅的外侧底部，包括若干翅片管，所述翅片管包括一端与所述内孔相连、另一端封闭的若干空心管，在所述空心管的外周壁设置若干翅片。本发明巧妙地利用高温烟气排放通过炉膛内腔再二次被锅中冷水吸热，由炉膛内烟气循环到尾锅，不但预热了尾锅中冷水为热水，还大大降低了烟气排放温度，改善和保护了厨师的工作环境，这样有效达到高温烟气余热回收的充分利用，减少能源浪费，实现了余热回收和利用可观的“节能减排”效果，符合绿色环保要求。

Description

一种商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置

技术领域

本发明涉及一种聚能装置，尤其是一种商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置。

背景技术

我国商用中餐燃气炒菜灶的排烟方式在结构上可分直排式和烟道式两种。而具有烟道式结构才配置烟气余热尾锅，这是我国所有中餐帮派菜肴在商用厨房炒炉传统制造上的一种习惯配置。广帮称作“尾撑”，而上海和江浙等地区称作“汤锅”。它主要用途是配合厨师在中餐烹饪过程中随时可方便用炒勺使用尾锅中温热水或开启冷水的需求。

传统鼓风式中餐燃气炒菜灶是个耗能大户(功率都在42～60kW左右)。而尾锅中冷水的余热，主要是依靠烟道式炒炉在高负荷工况下来实现较强燃烧火力，虽在有效热负荷下能满足烹饪对菜肴速率的需求，对燃烧后排放出大量高温干烟气经炉膛烟道内循环，并通过尾锅使一部分高温烟气余热被尾锅中冷水所吸收，而大部分高温干烟气还是通过炒灶后背的烟道口排出，其排出烟气余热的温度约在300℃左右，即80％以上的燃气能源白白通过烟道排出而浪费掉，热能损耗还是很大,产品能效甚低，同时还增加了厨房间的环境温度。

在原GB7824-1987《中餐燃气炒菜灶国标》中(后由CJ/T28-1999《中餐燃气炒菜灶建设部行业标准》所替代)，对炒菜灶的热效率要求不小于20％指标都达不到，后在修订的CJ/T28-2003《中餐燃气炒菜灶》行业标准中反而删除了热效率的性能指标和试验方法。原因是大多数生产传统鼓风式中餐燃气炒菜灶的厂家都很难达到热效率不小于20％指标值，一般都在16～18％左右。

去年发布新修订的CJ/T28-2013《中餐燃气炒菜灶行业标准》6.9中规定热效率不应小于25％指标外，还在7.10热效率试验中的7.10.3中对带有尾锅的炒菜灶(应在7.10.2试验操作的同时在尾锅中加入其容积2/3的水量,在无锅盖的情况下进行测试)增加了尾锅吸收的热量，并按30％热量纳入热效率计算内；按7.10.4公式(当炒菜灶未带有尾锅时QW取零进行计算)：

η_实——实测热效率，％；

V_耗——实测燃气消耗量，单位为立方米(m³)；

Q_l——15℃、101.3kPa状态下试验气低热值，单位为兆焦耳每立方米(MJ/m³)；

p_m——实测燃气流量计内的燃气相对静压力，单位为千帕(kPa)；

p_amb——试验时的大气压力，单位为千帕(kPa)；

t_g——测定时燃气流量计内的燃气温度，单位为摄氏度(℃)；

p_v——温度为tg时的饱和水蒸气压力，单位为千帕(kPa)；

(当使用干式流量计测量时，pv值应乘以试验燃气的相对湿度进行修正)。

由于过去炒菜灶所配置的尾锅，都为不锈钢板冲压呈圆筒型盛器，其周围及底部受热面积较少，因此不能充分有效吸收高温烟气余热，这是单纯以平面吸热的有限缺陷,即使按新标准对尾锅吸收的热量并按30％热量纳入热效率计算，也最多仅增加了1～2％之间的热效率。而我国在能源紧缺,政府提倡“节能减排”、“低碳生活”的今天，更有必要淘汰耗能大、能效低、环保与安全较差的传统式落后商用燃气器具产品是迫在眉捷。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种用于商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，对中餐的菜肴需在高负荷燃气燃烧工况下，既达到中式炒菜的色、香、味、佳全的特色烹饪火力效果，又利用高负荷燃气通过燃烧后所排放出强酌的高温烟气余热，加以科学、合理的回收和利用，达到余热利用节能降耗及环保的显著效果。

为达到上述发明目的，本发明采用下述结构和工艺方案：

本发明公开了一种商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，包括：

一尾锅，所述尾锅内侧底部开设有若干内孔；

一热交换聚能体结构，设置在所述尾锅的外侧底部，包括若干翅片管，所述翅片管包括一端与所述内孔相连、另一端封闭的若干空心管，在所述空心管的外周壁设置若干翅片。

比较好的是，本发明的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，

所述翅片呈螺旋形设置在所述空心管的外周壁。

比较好的是，本发明的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，

所述尾锅由不锈钢薄板冲压成型，与所述空心管焊接为一体。

比较好的是，本发明的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，

所述热交换聚能体结构的所述空心管及所述翅片形状包括方形、圆形、椭圆形。

比较好的是，本发明的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，

所述空心管垂直于所述尾锅的外侧底部。

比较好的是，本发明的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，

所述热交换聚能体结构的外表面采用防腐蚀、耐高温、抗氧化的金属热喷涂。

采用本发明的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅聚能装置，可以实现燃气炒菜灶中所排放出烟气余热,经炉膛内循环，并通过尾锅底部焊接多个管状翅片组合的热交换聚能装置充分回收和利用，达到减少能源浪费，使综合热效率达到显著提高的效果。主要用于宾馆酒店、大型商业餐饮和企事业食堂烹饪的燃气中餐炒菜灶。

附图说明

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明的详细描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1(1)是本发明的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅聚能装置的结构示意图；

图1(2)是图1(1)的俯视图；

图2(1)是本发明中图1所示的烟气余热尾锅聚能装置中不锈钢冲压尾锅101的部件图；

图2(2)是图2(1)的俯视图；

图3(1)是本发明中图1所示的烟气余热尾锅聚能装置中单个翅片管1020的半剖结构示意图；

图3(2)是图3(1)的俯视图；

图4是应用了本发明的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅聚能装置后的炉膛和烟道侧面剖视示意图。

附图标记

1―――烟道

2―――冷水龙头

3―――炉膛底烟气通道

5―――不锈钢炉围

6―――铸铁锅架圈

9―――炉膛后侧

10―――上、下耐火陶瓷圈

11―――全预混燃烧器

12―――炉膛前侧

13―――耐火(砖、泥)材料

14―――清洗落水槽

15―――不锈钢灶框

100―――烟气余热尾锅聚能装置

101―――不锈钢尾锅

102―――热交换聚能体结构

103―――内孔

1020―――翅片管

1021―――翅片

1022―――空心管

具体实施方式

下面结合附图，通过非限制性示例说明本发明。

附图1(1)和(2)所示为本发明的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅聚能装置结构的局部剖视图和俯视图。

本发明的烟气余热尾锅聚能装置100包括不锈钢尾锅101和与该尾锅101底部的热交换聚能体结构102。该热交换聚能体结构102包括多个垂直于不锈钢尾锅101底面的带翅片空心管组成，即，若干个空心管垂直于不锈钢尾锅101底面，在空心管的外周壁设置若干翅片。

图2(2)示意了不锈钢尾锅101的内底部结构，在锅底开设有若干内孔103，该内孔103与热交换聚能体结构102的空心管1022相连通。热交换聚能体结构102可以与尾锅101一体化结构，也可以分别加工，然后再通过焊接等方式连接。

图3(1)和(2)示意了单个翅片管结构1020，包括圆柱形中空的空心管1022和设置在该空心管1022外周壁的若干平行的翅片1021。

如图2，3所示，本发明的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其整体结构是由不锈钢薄扳冲压成型，尾锅底部焊接多个管状翅片组合的热交换聚能体是由单个独立管状和管状旋转翅片紧密啮合组成，然后再与尾锅底部焊接成整体，其个数和直径大小可根据底部面积合理计算排列，其形状不受本示例限止。

本发明中的尾锅底部多个管状翅片组合的热交换聚能体的形状可同步为圆形、方形等其他形状。

此外，尾锅底部多个管状翅片组合的热交换聚能体外表面采用防腐蚀、耐高温、抗氧化的金属热喷涂工艺，同时可增强多个管状翅片组合的热交换聚能体热传导能力。

图4给出了本发明的一种商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅聚能装置炉膛和烟道侧面剖视示意图。

在该示意图中，高温烟气排放出的余热又通过了余热辐射板下端进入炉膛内，通过炉膛后侧9排向不锈钢尾锅101方向流动，使高温烟气余热二次被存放冷水的不锈钢尾锅101的底部多个管状翅片1021组合的热交换聚能体与炉膛底烟气通道3能够充分吸收，在尾锅聚能装置100的作用下，则使不锈钢尾锅101中的冷水迅速被吸热加温，大幅度降低了排烟温度，然后低温烟气通过烟道1排出。

本发明和目前传统产品相比，其主要特点有：

1、对高温烟气排放中的余热回收采用尾锅底部多个管状翅片组合的热交换聚能体充分吸收烟气余热传导给尾锅中的冷水进行迅速热交换，大幅度降低了烟气排放温度，提高热效率18％以上，使综合热效率≥50％显著效果，整体创新特点是符合能量守恒定律，达到节能降耗的全方位的效果。

2、充分利用高温烟气余热通过余热辐射板(耐高温抗氧化合成金属材料)产生红外辐射，二次对铁炒锅的锅底进行辐射,增加了锅底热强度，从而在原基础上又提高了燃烧热效率达10％以上。

3、采用自主设计的智能控制单片机先进技术,可按程序进行全自动操作和输入燃气与空气混合比数据,实现水、气联动和同步电机可分别进行空气与燃气准确比例调节运行,使之操行简单、实惠、可靠而安全。

综上所述，本发明新设计的一种商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，能科学、合理回收了大部分烟气余热,最大限度降低了能耗损失。

本发明的装置充分利用燃烧后在炉膛内排放出的高温干烟气余热，首先通过余热辐射板(耐高温抗氧化合成金属材料)产生红外辐射，对锅底进行二次换热，可增强炒灶燃烧效率达10％以上基础上，高温烟气余热在排向炒灶炉膛底内的烟道中，再二次被存放冷水的尾锅底部多个管状翅片组合的热交换聚能体充分吸收，大幅度降低了排烟温度。

根据新标准规定了尾锅可以30％吸热纳入热效率计算范畴，依据传热学原理，在原尾锅上挖潜力，设计尾锅底部多个管状翅片组合的热交换聚能体，大大增加了尾锅1/3以上的受热面积，使综合热效率明显再递增了8％以上。通过上述余热回收和利用的节能措施，把《中餐燃气炒菜灶》燃气燃烧后大量烟气余热的热量流失降至到最低，可使综合热效率达到＞50％以上，比去年新实施的CJ/T28-2013《中餐燃气炒菜灶》行业标准中热效率指标(≥25％)提高了100％以上，要比即将颁布的《商用燃气灶具能效限定值及能效等级》国家标准中〈节能评价值〉为35％(2级值)提高了40％以上,比45％(1级值)还提高了10％以上。因此，节能效果显著而突出,是属国内领先。

以上诸实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴应由各权利要求限定。

Claims (6)

1.一种商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，包括：

一尾锅，所述尾锅内侧底部开设有若干内孔；

一热交换聚能体结构，设置在所述尾锅的外侧底部，包括若干翅片管，所述翅片管包括一端与所述内孔相连、另一端封闭的若干空心管，在所述空心管的外周壁设置若干翅片；

所述若干翅片管以所述尾锅中心为圆心、不同半径均匀排布在所述尾锅底部。

2.根据权利要求1所述的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，

所述翅片呈螺旋形设置在所述空心管的外周壁。

3.根据权利要求1或2所述的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，

所述尾锅由不锈钢薄板冲压成型，与所述空心管焊接为一体。

4.根据权利要求3所述的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，

所述热交换聚能体结构的所述空心管及所述翅片形状包括方形、圆形、椭圆形。

5.根据权利要求4所述的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，

所述空心管垂直于所述尾锅的外侧底部。

6.根据权利要求5所述的商用中餐燃气炒菜灶中烟气余热尾锅的聚能装置，其特征在于，

所述热交换聚能体结构的外表面采用防腐蚀、耐高温、抗氧化的金属热喷涂。