高原型炊事车的关键技术研究.pdf

SOLUTION工芝/工/目/断/越测/组修/改
高原型炊事车的关键技术研究
杨志国,沈新明
(江苏泰达机电设备有限责任公司,南京210000)
摘要:高原型炊事车是应试高原环境的炊事装备。高原炊事车的关键技术是燃烧技术和压力锅安全控制技术。为确保
炊事设备在高原环境下能充分正常燃烧,文中提出了一系列改善燃烧器环境适应性的技术措施。同时为了保证压力锅
的工作安全性,装备设置了4重压力控制系统,即开启锅盖安全联锁装置、限压阀、安全阀、断电停火。
关键词:高原炊事车;燃烧技术;压力锅安全。
中图分类号;U4696
文献标志码:B
文章编号:1002-2333(2015)11-0226-02
1高原环境特点及对装备的影响
程度,过小会降
外围风油嘴
点火电极
1)高原地区环境特点。高原环境地形复杂、气候恶低点火时火焰
劣,大气的主要特点为气压低、温度低、含氧量低。海拔的传播,不利于
4500m的条件下的环境指标比平原地区有明显变化,其点火。旋流风
中对事作业有直接影响的环境指标变化情况为:年平的大小影响油旋流风
均气压为57.5kPa比平原下降43%;水沸点为87.5℃比气的混合程度。
心部风
平原下降125%;空气含氧量184.2g/m2比平原下降43%外围风风量的
(20℃);年平均温度为2.5℃比平原下降87.5%。
大小一则控制
配风器
2)高原环境对炊事作业的影响。由于气压低造成水火焰的形状,二
图13次风的分布图
沸点降低,引起炊事作业困难,米饭、馒头、炖菜等成熟困则间接影响心
难,易造成夹生。空气含氧量下降43%,气温下降影响灶部风与旋流风的风量,此点也决定了灶膛设计时燃烧空
具燃烧系统的燃烧效率和点火、续火能力。低气压也影响间的取值。配风盘如图1所示。3股风合理的分布、风量的
炊事车的电气系统,造成绝缘强度、绝缘电阻、灭弧性能合理分配,才能有助于点火、燃烧充分和火焰稳定。
降低。
3)选用多瓣配风盘。常规燃烧器配风盘为4或5瓣,
2高原燃烧技术
其形成的旋流风强度不足,进而影响油气混合,不利于缺
2.1存在的问题
氧状态下的充分燃烧。高原型燃烧器选用6瓣配风盘,可
1)高原缺氧导致燃烧不充分、火焰不稳定、燃油可燃增强旋流风强度、改善3次风的形成及风量分布,可使油
性降低。2)因高原空气稀薄导致同性能助燃风机的风压降气混合均匀有利于心部、中部、外部雾化油的充分燃烧。
低,进而导致半封闭状态下的燃烧氧量不足和因排烟受
4)异型喷火筒。常规喷火筒形状一般为直筒形或直
阻易造成闷火、熄火现象的发生。3)高原通常伴随着低筒缩口形,此形状不利于混合油气涡流的形成。喷火筒与
温,低温使燃油的流动性、雾化性减弱,助燃空气焓值降配风盘之间的环形缝隙也直接影响3次风量的分布比
低,导致点火困难甚或不能正常点燃。
例。改为直筒突扩收缩形,此形状和改进后的配风盘组
2.2采取的技术措施
合,较为有效地改善了油气的混合,有利于缺氧状态下的
1)选用大风量高风压风机。选用大风量风机(原风量燃烧。
70-90m沿h增加到140-200mh),可有效改善因高原气
5)选用空心H型
压低导致的空气稀薄含氧量少,而造成的一定油耗下单油嘴。油嘴的形式选用
位时间内所需氧量不足的状态;选用高风压风机(原风压空心H见图2。由于高
70-80Pa增加到140~220Pa),有助于燃烧产生的烟气顺原燃烧反应速度同平原
畅排放,避免因烟阻而造成的熄火。
相比有所减缓,从而使
H
2)3次布风的应用及风量的合理分配。燃烧器提供的火焰长度增加,采用空
助燃风通过配风盘后被分为3股不同流向的风。一是通心H型油嘴有效地减
过配风盘中心孔喷出的风称为心部风;二是通过配风盘小火焰长度,从而有利
二一
叶片喷出的风称为旋流风;三是通过配风盘外圆与喷火于减小灶膛的空间尺
筒内侧环形缝隙喷出的风称为外围风,见图1。心部风过寸,避免因火焰碰壁燃
大会破坏旋流风形成的旋流场降低雾化油与空气的混合烧造成燃烧不充分,此
图2油嘴类型图
2261机械工程师2015年第11期
解決盲亲
工芝/工装/目/追断/施测/组修/改造o
点对燃烧充分、减小烟气黑度十分重要。
6)低温启动。高原通常伴随着低温,低温使燃油的流
开启锅盖安全联锁装置安全网自动排气阅(限压阀)压力传感器
动性、雾化性减弱,助燃空气焓值降低,导致点火困难甚
或不能正常点燃。
7)机电分离。将燃烧器上的控制部分与燃烧器壳体
分开,使控制部分远离高温区,提高控制部分的稳定性和
使用寿命。
8)燃烧室及烟道结构优化。燃烧器产生的火焰及高
温烟气以两种形式向锅并通过锅壁向食物传热,一种形
式是辐射换热,主要发生在锅底,一种形式是对流,主要
发生在高温烟气的流道,火焰向锅底辐射加热,并通过结
构独特的燃烧室结构,使锅底比较均匀地接受辐射热。在
压紧手轮压力自锁指示器
燃烧室的出口处,高温烟气经流道加热锅壁板,由于烟气
图4锅盖示意图
流道的结构,使灶壁板不会产生死角,大部分灶壁板均为
压力控制分为压力监视和压力调控两部分,锅内压
有效的传热面积,在烟道的出口处,烟气进入烟肉,排入力通过压力变送器将压力远距离传送至显示器。作业时
大气,烟道的设计确保烟气的排放温度比较低,有效地提可根据操作地域的海拔高度,食物种类,为保证安全,预
高了热效率。
先设定压力值,当达到该压力值,限压阀尚未开启时,便
灶采用中强行断电停火,以达到较好的烹饪效果。
心回焰,多流
该压力锅的设计充分吸收了目前国内外压力锅的优
程烟道设计,点,集旋合式压力锅、压盖式压力锅、落盖式压力锅、夹针
增大了受热面式压力锅的特点于一体,将开盖安全联锁装置运用于压
积,提高了传盖式压力锅的设计上8。
热效率,降低
锅盖采用压紧机构手轮和压力锁定压紧机构四点锁
了排烟温度紧加强密封性,内部设有压力自锁装置,当锅内产生压力
(排烟温度低时自锁装置被顶起,锅盖压紧手柄无法转动时锅盖不能
于200℃);燃正常开起,保障操作安全。
烧室与燃烧器
自动放气阀作用是当锅内压力达到0.055MPa重力
的火焰匹配性阀被自动顶起达到排气目的。
好,燃烧安全
压力传感器接口是连接压力传感器的连接装置。工
充分,避免积作原理是通过压力传感器检测锅内压力控制燃烧器的工
碳等缺陷发作状态。
图3燃烧室及烟道
生;灶膛材料
安全阀的作用是当排气阀和和压力传感器发生故障
经耐高温氧化时(重力阀卡死、排气管道堵塞、传感器失灵),锅内压力
表面处理,提高了灶膛的使用寿命,见图3
超过0.11MPa安全阀被顶起释放锅内压力,从而达到安
3压力锅安全控制
全保护的作用。
主食灶和副食灶的炖菜灶设计均为压力锅,工作压
锅盖骨架四周采用2mm厚不锈钢板折弯而成,中间
力0-0.055MPa,安全压力0.11MPa。
加有38mm×25mmx2.5mm不锈钢无缝矩形钢管,增加
为了保证主食灶和炖菜灶的工作安全性,其锅体设其强度。锅盖内壳装有硅橡胶密封胶条保障锅内蒸汽不
置了4重安全机构的