CN206741486U - 燃气灶具优化设计评价测试实验系统 - Google Patents
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Abstract
一种燃气灶具优化设计评价测试实验系统，由燃气供应部分、燃气具性能测试部分和带有信号转换模块的控制主机组成。所述燃气供应的燃气供应管路上依次连接燃气供应管道、管道切断阀、燃气调压器、燃气流量计、燃具燃烧器前压力显示计、燃烧器前阀门，该阀门出口通过连接软管与实验用燃气具连接；所述燃气具性能测试部分包括实验用燃气具、实验专用锅、烟气取样器、烟气分析仪和烟气温度显示计。本实用新型无需制造出燃气灶具实体就可以快速评价燃气灶具的燃烧工况、热工性能及烟气排放指标，由此提高了灶具的设计效率和技术水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃气灶具领域，更具体而言，涉及一种燃气灶具优化设计评价测试实验系统。
背景技术
近年来，随着人们对环境保护的日渐重视，天然气作为一种清洁能源逐渐受到大家的青睐。而燃气灶具作为燃气具的主要产品，其燃烧器的设计技术和能效研究也日益受到广泛重视。
家用燃气灶具一般由进气管、燃烧器、灶面、锅架及框架组成。而燃烧器作为灶具的核心，一般由引射器、喷嘴、调风板、炉头和火盖组成。在灶具的设计中，燃烧器的设计最为重要。虽然目前市面上的灶具有很多种，但对于灶具的燃烧器，尤其是炉头设计，设计时需要调整的参数很多，而灶具头部的火孔类型、火孔尺寸、火孔排布等因素的不同组合，直接影响着灶具的燃烧工况、能效和烟气排放等指标。
在现有技术中，灶具燃烧器的设计主要是靠经验，工程师们往往都是根据实验结果以及工作经验，并没有统一的设计方法、技术标准或充足的理论指导。这种方法因设计者的经验不同而导致燃烧性能有很大的差异，且需要花费大量的时间和资源去开发模具，进行燃烧性能测试实验，来验证各种设计和设想的可行性，这种方法并不利于燃气灶具燃烧器的研究和开发。同时，开发模具需要大量人力物力投入，造成巨大人力资金浪费。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种燃气灶具优化设计评价测试实验系统，该系统可以快速评价燃气灶具的燃烧工况、热工性能及烟气排放指标，以此提高灶具的设计效率和技术水平。
如上构思，本实用新型的技术方案是：一种燃气灶具优化设计评价测试实验系统，由燃气供应部分、燃气具性能测试部分和带有信号转换模块的控制主机组成；
所述燃气供应部分包括燃气供应管路、管道切断阀、燃气调压器、燃气流量计、燃气温度显示计、燃气压力显示计、燃气具燃烧器前压力显示计和燃烧器前阀门，燃气供应管路上依次连接燃气供应管道、管道切断阀、燃气调压器、燃气流量计、燃具燃烧器前压力显示计、燃烧器前阀门，该阀门出口通过连接软管与实验用燃气具连接；其中：燃气流量计、燃气流量计上的燃气温度显示计和燃气压力显示计、燃具燃烧器前压力显示计皆通过数据/信号传输线与控制主机的信号转换模块连接，实现气体流量、压力、温度的电压或电流或数字信号的传输；其中管道切断阀和燃气调压器通过数据/信号传输线与控制主机的信号转换模块连接；
所述燃气具性能测试部分包括实验用燃气具、实验专用锅、烟气取样器、烟气分析仪和烟气温度显示计，所述实验用燃气具通过软管与上述燃烧器前阀门连接，所述实验专用锅配有测试温度显示计、搅拌器和烟气取样器，烟气取样器与烟气分析仪连接，烟气温度显示计设置在燃烧区域附近；所述搅拌器、烟气分析仪及烟气温度显示计皆通过数据/信号传输线与控制主机的信号转换模块连接。
上述燃气温度显示计采用热电偶或热电阻或温度变送器。
上述燃气压力显示计采用压力计或压力表或压力变送器。
上述燃具燃烧器前压力显示计采用压力表或压力计或压力变送器。
上述燃气供应部分和燃气具性能测试部分之间装有隔热板。
与现有技术相比，本实用新型无需生产制造出燃气灶具实体，就可以快速评价燃气灶具的燃烧工况、热工性能及烟气排放指标，由此提高了灶具的设计效率和技术水平。
附图说明
图1为本实用新型系统示意图。
图中：1-燃气供应管道；2-管道切断阀；3-燃气调压器；4-燃气温度显示计；5-燃气压力显示计；6-燃气流量计；7-燃具燃烧器前压力显示计；8-燃烧器前阀门；9-软管；10-实验专用锅；11-测试温度显示计；12-搅拌器；13-烟气取样器；14-烟气温度显示计；15-烟气分析仪；16-实验用燃气具；17--数据/信号传输线；18-带有信号转换模块的主机；19-隔热板；20-灶具测试角；21-实验台框架。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
如图所示：一种燃气灶具优化设计评价测试实验系统，由燃气供应部分、燃气具性能测试部分和带有信号转换模块的控制主机组成。上述燃气供应部分和燃气具性能测试部分之间装有隔热板。
所述燃气供应部分包括燃气供应管路、管道切断阀、燃气调压器、燃气流量计、燃气温度显示计、燃气压力显示计、燃气具燃烧器前压力显示计和燃烧器前阀门，燃气供应管路上依次连接燃气供应管道、管道切断阀、燃气调压器、燃气流量计、燃具燃烧器前压力显示计、燃烧器前阀门，该阀门出口通过连接软管与实验用燃气具连接；其中：燃气流量计、燃气流量计上的燃气温度显示计和燃气压力显示计、燃具燃烧器前压力显示计皆通过数据/信号传输线与控制主机的信号转换模块连接，实现气体流量、压力、温度的电压或电流或数字信号的传输；其中管道切断阀和燃气调压器通过数据/信号传输线与控制主机的信号转换模块连接；
所述燃气具性能测试部分包括实验用燃气具、实验专用锅、烟气取样器、烟气分析仪和烟气温度显示计，所述实验用燃气具通过软管与上述燃烧器前阀门连接，所述实验专用锅配有测试温度显示计、搅拌器和烟气取样器，烟气取样器与烟气分析仪连接，烟气温度显示计设置在燃烧区域附近；所述搅拌器、烟气分析仪及烟气温度显示计皆通过数据/信号传输线与控制主机的信号转换模块连接。
上述燃气流量计上的温度显示计可采用热电偶或热电阻或温度变送器，采集到的温度的电压或电流或数字信号通过数据/信号传输线和信号转换模块传输到主机，作为边界条件直接输入到仿真模拟软件。
上述燃气流量计上的压力显示计可采用压力表或压力计或压力变送器，采集到的压力的电压或电流或数字信号通过数据/信号传输线和信号转换模块传输到主机，作为边界条件直接输入到仿真模拟软件。
上述燃具燃烧器前压力显示计可采用压力表或压力计或压力变送器，采集到的压力的电压或电流或数字信号通过数据/信号传输线和信号转换模块传输到主机，作为边界条件直接输入到仿真模拟软件。
本测试实验系统的具体操作步骤如下：
(1)开始前状态，测试系统中管道气全部关闭。按照测试系统要求，将实验用燃气具安放到实验台框架21中的台位上，连接好燃气连接软管9，开启控制主机电源及各相应电源。
(2)开启燃烧器前阀门8，由主机发送动作指令，远程控制打开管道切断阀2，手动点燃燃气具16的燃烧器，调节燃气调压阀3，将供气压力稳定至燃气灶具额定运行压力后，调整燃气具工况至最佳燃烧状况。
(3)安装环状的烟气取样器13，将锅放到灶具上，烟气取样器13距锅底距离为20～100mm。并且在燃烧区域附近设置烟气温度显示计14，作为温度采集点，采集到的烟气组分和温度数据远传到主机上。
(4)燃烧稳定后，进行燃烧性能测试实验。燃气经管道阀门2、燃气调压器3、燃气流量计6、燃具燃烧器前压力显示计7、燃烧器前阀门8进入燃气具；燃气流量计6上采集到的流量、温度和压力的数据信号远传到主机中，作为边界条件。
(5)称量加入实验专用锅内水的质量，作为锅的边界条件输入主机。由烟气分析仪的采集数据，计算得出一次空气系数，作为一次空气边界条件输入主机。
(6)水初温取室温加5℃，水终温取水初温加30℃。水温由初始温度前5℃时，使用搅拌器12开始搅拌，到初温时开始计量燃气消耗。在比初始温度高25K时又开始搅拌，比初始温度高30K时，关掉燃气继续搅拌，所达到的最高温度作为最终温度。根据灶具国家标准规定的公式，进行热负荷以及热效率计算。
(7)选择烟气的组分，燃烧区域采集的温度作为Y轴因变量，时间作为X轴自变量，建立平面直角坐标系，作出烟气的组分、燃烧区域采集的温度随时间的变化规律图，与模拟结果进行对比。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种燃气灶具优化设计评价测试实验系统，其特征在于：由燃气供应部分、燃气具性能测试部分和带有信号转换模块的控制主机组成；
所述燃气供应部分包括燃气供应管路、管道切断阀、燃气调压器、燃气流量计、燃气温度显示计、燃气压力显示计、燃气具燃烧器前压力显示计和燃烧器前阀门，燃气供应管路上依次连接燃气供应管道、管道切断阀、燃气调压器、燃气流量计、燃具燃烧器前压力显示计、燃烧器前阀门，该阀门出口通过连接软管与实验用燃气具连接；其中：燃气流量计、燃气流量计上的燃气温度显示计和燃气压力显示计、燃具燃烧器前压力显示计皆通过数据/信号传输线与控制主机的信号转换模块连接，实现气体流量、压力、温度的电压或电流或数字信号的传输；其中管道切断阀和燃气调压器通过数据/信号传输线与控制主机的信号转换模块连接；
所述燃气具性能测试部分包括实验用燃气具、实验专用锅、烟气取样器、烟气分析仪和烟气温度显示计，所述实验用燃气具通过软管与上述燃烧器前阀门连接，所述实验专用锅配有测试温度显示计、搅拌器和烟气取样器，烟气取样器与烟气分析仪连接，烟气温度显示计设置在燃烧区域附近；所述搅拌器、烟气分析仪及烟气温度显示计皆通过数据/信号传输线与控制主机的信号转换模块连接。
2.根据权利要求1所述的燃气灶具优化设计评价测试实验系统，其特征在于：上述燃气温度显示计采用热电偶或热电阻或温度变送器。
3.根据权利要求1所述的燃气灶具优化设计评价测试实验系统，其特征在于：上述燃气压力显示计采用压力计或压力表或压力变送器。
4.根据权利要求1所述的燃气灶具优化设计评价测试实验系统，其特征在于：上述燃具燃烧器前压力显示计采用压力表或压力计或压力变送器。
5.根据权利要求1所述的燃气灶具优化设计评价测试实验系统，其特征在于：上述燃气供应部分和燃气具性能测试部分之间装有隔热板。
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|---|---|---|---|---|
| CN106547998A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-03-29 | 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 | 一种燃气灶具优化设计评价方法及其测试系统 |
| CN110578935A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种燃气灶具一次空气测试设备 |
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| CN110578935A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种燃气灶具一次空气测试设备 |
| CN110578935B (zh) * | 2018-06-08 | 2021-04-16 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种燃气灶具一次空气测试设备 |
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