CN104006417B - 预热式辐射炉灶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种预热式辐射炉灶，包括锅体、空气预热装置、燃气预热装置、换热金属管、集烟通道、炉底，炉底与锅体紧密配合连接，炉底开有辐射状沟道，炉底的辐射状沟道与锅体构成封闭空间的炉膛，炉膛通过换热金属管连接集烟通道，且换热金属管前、后段依次置于空气预热装置的空气换热通道和燃气预热装置的燃气换热通道中，锅体的锅底设有沟道，沟道上涂有高发射率的涂层，空气预热装置的通道和燃气预热装置的通道内外表面涂有高辐射吸收率的涂层。本发明在原有大锅灶的结构基础上设置空气预热管对空气预热，使火焰温度高于现有灶具，同时充分利用烟气余热，达到节能和提高效率的目的。

Description

预热式辐射炉灶
技术领域
本发明涉及一种大型灶具，尤其涉及一种大型灶具的节能和提高功率密度的预热式辐射炉灶。
背景技术
现在大型灶具存在的问题是：1、燃料利用率不高；2、功率密度过低。由于大型灶具要求功率很高，因此单位时间内所需的燃气和空气量很大，相应的烟气流速也很快。在原有灶具较大的炉膛空间内烟气来不及充分换热就被排出去了，造成了燃料的浪费。由于火焰温度不高，灶具的功率密度不高。这就造成了烹调时间长、效率低的问题。
对此问题目前尚无有效解决办法，补救办法是增加燃气流量，一定范围内可以提高功率密度，但效果有限，也造成燃料的利用率不高。对燃料利用率低的解决办法主要是在烟气排出前先与一个热水锅换热，但一般烧的热水不能保证供需间的匹配。
发明内容
本发明是要解决现有大型灶具燃料利用率不高和灶具功率密度低的技术问题，而提供一种预热式辐射炉灶，该辐射炉灶在原有大型灶具的结构基础上，改变炉膛结构和材料，增设空气预热装置和燃气预热装置，这样，利用低温的空气和燃气提取烟气中的能量，达到提高燃气利用效率目的，同时，预热后的燃气和空气混合燃烧后获得的火焰温度更高，同样情况下，功率密度更高。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种预热式辐射炉灶，包括锅体、空气预热装置、燃气预热装置、换热金属管、集烟通道、炉底，其特点是：炉底与锅体紧密配合连接，炉底开有辐射状沟道，炉底的辐射状沟道与锅体构成封闭空间的炉膛，炉膛通过换热金属管连接集烟通道，且换热金属管前、后段依次置于空气预热装置的空气换热通道和燃气预热装置的燃气换热通道中，锅体的锅底设有沟道，沟道上涂有高发射率的涂层，空气预热装置的通道和燃气预热装置的通道内外表面涂有高辐射吸收率的涂层。
炉底的辐射状沟道呈用于增大烟气的紊流程度，增强烟气的对流换热能力的锯齿状。
换热金属管内外表面涂有高发射率的涂层，换热金属管为多根并排布置。
空气预热装置的通道中烟气流向和空气流向相同。燃气预热装置通道中燃气流向与烟气流向相反。
本发明的有益效果是：
本发明是针对现在的大锅灶热效率不高，功率密度低的现状而提出的一种以辐射换热为主、对流换热为辅的高功率密度的燃气炉灶。在原有大锅灶的结构基础上设置空气预热装置，空气预热装置中的空气预热管对空气预热，使火焰温度高于现有灶具，同时充分利用燃气预热装置对燃气进行预热，达到节能和提高效率的目的。
本发明与现有技术相比，具有以下特点：
（1）预热的空气与可燃气在烧嘴内混合并燃烧，产生的火焰温度远高于普通灶具；
（2）高温烟气进入辐射状的炉膛，高温下以辐射换热为主。因此，炉底为耐高温的保温材料涂上高辐射率涂层以增强辐射换热能力，炉膛底部呈锯齿形以加剧火焰的紊流程度，加强了对流换热能力。锅底涂有耐氧化、高辐射吸收率的涂层用以减小锅体氧化造成的传热热阻增加，同时增加对热辐射的吸收能力；
（3）高温烟气换热后变成中温烟气进入空气预热装置，换热多排内外表面涂有高辐射吸收率涂层的金属管与空气发生换热，并且空气流向与烟气流向相同；
（4）中温烟气与空气换热后成为低温烟气进入燃气预热装置与燃气换热，其中燃气流向与烟气流向相反；
（5）预热后的空气和燃气带着提取的热量进入烧嘴后混合燃烧。
附图说明
图1是本发明的结构剖视图；
图2是图1中A处的换热金属管结构剖视局部放大图；
图3是图1中B处的炉底沟道底部结构剖视放大图；
图4是图1中C处的锅体底部结构剖视放大图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示，一种预热式辐射炉灶，包括混合室1、保温层2、换热金属管3、集烟通道4、燃气通入孔5、空气通入孔6、烧嘴7、炉底8、炉膛9、空气预热装置、燃气预热装置、锅体。
炉底8与锅体紧密配合连接，炉底8开有辐射状沟道，炉底8的辐射状沟道与锅体构成封闭空间的炉膛9，炉膛9通过换热金属管3连接集烟通道4，且换热金属管3前、后段依次置于空气预热装置的空气换热通道和燃气预热装置的燃气换热通道中，锅体的锅底15设有沟道，沟道上涂有高发射率的涂层13，空气预热装置的通道和燃气预热装置的通道内外表面涂有高辐射吸收率的涂层14。
其工作过程为：预热过的燃气和空气在混合室1混合燃烧，产生的高温烟气由烧嘴7喷到炉膛9，烟气在炉膛9发生换热后温度降低，之后进入换热金属管3。烟气一边换热一边流入集烟通道排出。空气从空气通入孔6进入空气预热装置的空气换热通道与烟气发生顺流换热。燃气从燃气通入孔5进入燃气预热装置的燃气换热通道发生逆流换热。其炉膛9是由炉底8的沟道与锅体配合后形成的空间，炉膛9底部做成锯齿形用以增大火焰的紊流程度增强对流换热。炉底8和锅底都涂有增大辐射换热的涂层。换热金属管3是多排薄壁金属管，其内部和外部涂有增强辐射换热的涂层以增强烟气与空气和燃气的换热效果。换热金属管前段与空气换热通道构成空气预热装置，空气在该段发生顺流换热。换热金属管后段与燃气通道构成燃气预热装置，燃气在该段发生逆流换热。
如图2所示，换热金属管3其内层辐射涂层10镀在金属管壁12内层，外层涂层11镀在金属管壁12外部。
如图3所示，炉底8表面镀上高辐射发射率的涂层13，且炉膛底部做成锯齿形用以增大烟气紊流程度，增强对流换热。
如图4所示，锅底15表面镀上高辐射吸收率的涂层14。

Claims (5)

1.一种预热式辐射炉灶，包括锅体、空气预热装置、燃气预热装置、换热金属管(3)、集烟通道(4)、炉底(8)，其特征在于：所述炉底(8)与锅体紧密配合连接，炉底(8)开有辐射状沟道，炉底(8)的辐射状沟道与锅体构成封闭空间的炉膛(9)，炉膛(9)通过换热金属管(3)连接集烟通道(4)，且换热金属管(3)前、后段依次置于空气预热装置的空气换热通道和燃气预热装置的燃气换热通道中，锅体的锅底(16)设有沟道，沟道上涂有高发射率的涂层（13），空气预热装置的通道和燃气预热装置的通道内外表面涂有高辐射吸收率的涂层（14）。
2.根据权利要求1所述的预热式辐射炉灶，其特征在于：所述炉底(8)的辐射状沟道呈用于增大烟气的紊流程度，增强烟气的对流换热能力的锯齿状。
3.根据权利要求1所述的预热式辐射炉灶，其特征在于：所述换热金属管(3)内外表面涂有高发射率的涂层，换热金属管(3)为多根并排布置。
4.根据权利要求1所述的预热式辐射炉灶，其特征在于：所述空气预热装置的通道中烟气流向和空气流向相同。
5.根据权利要求1所述的预热式辐射炉灶，其特征在于：所述燃气预热装置通道中燃气流向与烟气流向相反。
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