高原环境对炊事车的影响及针对性改造

2018-09-05 神汽专用车

1高原环境特点及对装备的影响

1)高原地区环境特点。高原环境地形复杂、气候恶劣,大气的主要特点为气压低、温度低、含氧量低。海拔4500m的条件下的环境指标比平原地区有明显变化,其中对炊事作业有直接影响的环境指标变化情况为:年平均气压为57。5kPa比平原下降43%;水沸点为87。5℃比平原下降12。5%;空气含氧量184。2gm3比平原下降43%(20℃);年平均温度为2。5℃比平原下降87。5%。

2)高原环境对炊事作业的影响。由于气压低造成水沸点降低,引起炊事作业困难,米饭、馒头、炖菜等成熟困难,易造成夹生。空气含氧量下降43%,气温下降影响灶具燃烧系统的燃烧效率和点火、续火能力。低气压也影响炊事车的电气系统,造成绝缘强度、绝缘电阻、灭弧性能降低。


2高原燃烧技术

2.1存在的问题

1)高原缺氧导致燃烧不充分、火焰不稳定、燃油可燃性降低。

2)因高原空气稀薄导致同性能助燃风机的风压降低,进而导致半封闭状态下的燃烧氧量不足和因排烟受阻易造成闷火、熄火现象的发生。

3)高原通常伴随着低温,低温使燃油的流动性、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。


2。2采取的技术措施

1)选用大风量高风压风机。选用大风量风机(原风量70-90m3/h增加到140-200m3/h),可有效改善因高原气压低导致的空气稀薄含氧量少,而造成的一定油耗下单位时间内所需氧量不足的状态;选用高风压风机(原风压70-80Pa增加到140-220Pa),有助于燃烧产生的烟气顺畅排放,避免因烟阻而造成的熄火。

2)3次布风的应用及风量的合理分配。燃烧器提供的助燃风通过配风盘后被分为3股不同流向的风。一是通过配风盘中心孔喷出的风称为心部风;二是通过配风盘叶片喷出的风称为旋流风;三是通过配风盘外圆与喷火筒内侧环形缝隙喷出的风称为外围风见图1。心部风过大会破坏旋流风形成的旋流场降低雾化油与空气的混合程度,过小会降低点火时火焰的传播,不利于点火。旋流风的大小影响油气的混合程度。外围风风量的大小一则控制火焰的形状,二则间接影响心部风与旋流风的风量,此点也决定了灶膛设计时燃烧空间的取值。配风盘如图1所示。3股风合理的分布、风量的合理分配,才能有助于点火、燃烧充分和火焰稳定。

3)选用多瓣配风盘。常规燃烧器配风盘为4或5瓣,其形成的旋流风强度不足,进而影响油气混合,不利于缺氧状态下的充分燃烧。高原型燃烧器选用6瓣配风盘,可增强旋流风强度、改善3次风的形成及风量分布,可使油气混合均匀有利于心部、中部、外部雾化油的充分燃烧。

4)异型喷火筒。常规喷火筒形状一般为直筒形或直筒缩口形,此形状不利于混合油气涡流的形成。喷火筒与配风盘之间的环形缝隙也直接影响3次风量的分布比例。改为直筒突扩收缩形,此形状和改进后的配风盘组合,较为有效地改善了油气的混合,有利于缺氧状态下的燃烧。

5)选用空心H型油嘴。油嘴的形式选用空心H见图2。由于高原燃烧反应速度同平原相比有所减缓,从而使火焰长度增加,采用空心H型油嘴有效地减小火焰长度,从而有利于减小灶膛的空间尺寸,避免因火焰碰壁燃烧造成燃烧不充分,此点对燃烧充分、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。在燃烧室的出口处,高温烟气经流道加热锅壁板,由于烟气流道的结构,使灶壁板不会产生死角,大部分灶壁板均为有效的传热面积在烟道的出口处,烟气进入烟囱,排入大气,烟道的设计确保烟气的排放温度比较低,有效地提高了热效率。灶采用中心回焰,多流程烟道设计,增大了受热面积,提高了传热效率,降低了排烟温度(排烟温度低于200℃);燃烧室与燃烧器的火焰匹配性好,燃烧安全充分,避免积碳等缺陷发生;灶膛材料经耐高温氧化表面处理,提高了灶膛的使用寿命,见图3。

3压力锅安全控制

主食灶和副食灶的炖菜灶设计均为压力锅,工作压力0-0。055MPa,安全压力0。11MP。

为了保证主食灶和炖菜灶的工作安全性,其锅体设置了4重安全机构的压力锅安全系统,即开启锅盖安全联锁装置、限压阀、安全阀断电停火。

压力锅安全系统由开启锅盖安全联锁装置和限压阀、安全阀、断电停火两大部分组成。当锅内尚有压力时,锅盖安全联锁装置锁死锅盖,只有当锅内无压力时,联锁装置松开,方能开启手轮,打开锅盖。当锅内压力到达设计工作压力时限压阀工作排气,当限压阀出现意外堵塞时锅内压力继续升高。到一定值时,安全阀强行放气。为避免意外,当压力到达一定限值,可通过预先设定的压力

传感值强行断电停火,保证人员和设备安全,如图4所示。

压力控制分为压力监视和压力调控两部分,锅内压力通过压力变送器将压力远距离传送至显示器。作业时可根据操作地域的海拔高度,食物种类,为保证安全,预先设定压力值,当达到该压力值限压阀尚未开启时,便强行断电停火,以达到较好的烹饪效果该压力锅的设计充分吸收了目前国内外压力锅的优点,集旋合式压力锅、压盖式压力锅落盖式压力锅、夹钳式压力锅的特点于一体,将开盖安全联锁装置运用于压盖式压力锅的设计上围锅盖采用压紧机构手轮和压力锁定压紧机构四点锁紧加强密封性,内部设有压力自锁装置,当锅内产生压力时自锁装置被顶起,锅盖压紧手柄无法转动时锅盖不能正常开起,保障操作安全。

自动放气阀作用是当锅内压力达到0.055MPa重力阀被自动顶起达到排气目的。

压力传感器接口是连接压力传感器的连接装置。工作原理是通过压力传感器检测锅内压力控制燃烧器的工作状态。

安全阀的作用是当排气阀和和压力传感器发生故障时(重力阀卡死、排气管道堵塞、传感器失灵),锅内压力超过0.11MPa安全阀被顶起释放锅内压力,从而达到安全保护的作用。

锅盖骨架四周采用2mm厚不锈钢板折弯而成,中间加有38mmx25mmx2。5mm不锈钢无缝矩形钢管,增加其强度。锅盖内壳装有硅橡胶密封胶条保障锅内蒸汽不外泄,锅盖开起扭力装置使开起锅盖时更加轻松。


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