燃氣節能蒸汽爐

燃氣節能蒸汽爐

  高溫蒸汽是特定壓力條件下加熱水體至沸騰,水由液態汽化而成。水加熱沸騰的同時,會生成大量水垢,而對水垢的處理方式和能力,正是檢驗換熱設備是否持久耐用的關鍵參數。

簡介及適用領域

燃氣節能蒸汽爐(壁掛機)燃氣節能蒸汽爐(壁掛機)

燃氣節能蒸汽爐是一種利用燃燒氣態燃料,使火焰與高效能換熱器進行熱交換並使水體快速沸騰汽化而產生連續的高溫蒸汽(100-110攝氏度)的裝置。燃氣節能蒸汽爐套用於餐飲領域(蒸飯、蒸麵食、蒸海鮮和餐具消毒)、農業種殖領域滅菌、醫院普通器具的消毒、洗浴桑拿、集中供暖等等。

內部核心部件及構造

燃氣節能蒸汽爐的構造燃氣節能蒸汽爐的構造

燃氣節能蒸汽爐由燃燒器、換熱器(主水箱)、浮球室、冷凝煙道、汽化室、風機等6個主要部件焊接與組裝而成,另外,還必須配備除垢裝置:水體淨化過濾器、水體磁化器、超音波除垢器、水箱內置高壓沖洗噴嘴。

含有礦物質的水體在高溫狀態較容易集結成塊狀水垢,水垢覆蓋換熱器後會使換熱效果降低。當水垢的厚度達到或超過5mm,覆蓋在換熱器上的水垢能阻止水體與換熱器進行冷凝接觸,這種情況之下,燃氣蒸汽裝置啟動並持續燃燒,換熱器就會發生乾燒並出現破裂甚至漏水現象。所以,一款合格的燃氣蒸汽爐,必須配有相應的除垢裝置,以避免水垢覆蓋換熱器形成乾燒。

工作原理及換熱方式的比較

3種換熱方式的比較3種換熱方式的比較

水通過冷凝煙道進入主水箱並達到水位感應探頭的位置--->水位控制器向主控制器發出水位啟動信號--->風機通電啟動--->風壓開關開啟--->燃氣電磁閥開啟--->脈衝點火--->水燒開至沸騰後汽化。

蒸汽爐的核心技術和工藝體現在換熱器的結構,其優越性則體現在2項參數上:換熱面積、熱力流向及通量。右圖是3種燃燒換熱方式的原理示意圖:

3種燃燒換熱結構中,導火管式燃燒換熱方式較傳統燃燒換熱方式具有更高的熱利用率,但是導火管凹槽內較容易沉積水垢,且無法排除,當水垢覆蓋並形成乾燒,必定導致導火管破裂滲水,凹槽內滲水後會堵塞導火管通道,換熱效果劇降直至喪失,因此,這種導火管式的換熱器結構其使用壽命通常不超過3,000小時。

排管導流板結構式的換熱面積最大,熱力流向更通暢,且避免了導火管式換熱器結構凹槽設計的缺陷。排管導流板結構內,水垢由於重力作用下沉到平坦的部位,該部位正好位於高壓沖洗噴嘴的作用力範圍之內,可以很容易被清除出換熱水箱。這種結構的創新,使其使用壽命上實現了有效的最佳化與改進,在正確操作和有效保養的情況下,可以達到10,000小時。

實際套用的社會效益

1、降低能源消耗的經濟效益。傳統燃燒換熱方式熱利用率約為45%,而燃氣節能蒸汽爐實現了熱能利用率的顯著提升,可達到97%。同量的能源消耗,燃氣節能蒸汽爐能產生2倍於傳統蒸汽裝置的熱能產出。也可以理解為,同量的熱能產出,燃氣節能蒸汽爐只需傳統蒸汽設備能源消耗的1/2。

2、減少廢氣排放的環保效益。採用燃氣式節能蒸汽爐後,同量的熱能產出只需舊式裝置1/2的能源消耗,也就是說減少了1倍的能源消耗,即減少了1倍的廢氣排放。按照5,000人配備1台蒸汽櫃的保守數字來測算,北京市的統計人口約為1,800萬,則有蒸汽櫃3,600台。若以每台蒸汽櫃日均使用5小時,年使用時間200天,其耗費及排放與節能燃氣蒸汽爐對比數據(燃燒100萬立方天然氣可產生氮氧化物/NOx1843.24kg、一氧化碳/CO6.3kg、二氧化硫/SO₂630kg)見下表:

燃燒類型單位耗氣量年耗氣(3600台)耗費NOx排放(kg)CO排放(kg)SO₂排放(kg)
普通蒸櫃6立方/小時2,160萬立方8,316萬元39,813.98136.0813,608.00
節能蒸爐3立方/小時1,080萬立方4,158萬元199,06.9968.046,804.00

市場現狀

市場供應與銷售的燃氣節能蒸汽爐的品牌眾多,深圳、廣州的品牌發展較早於內地城市,但是,技術創新往往能使某些品牌後來居上,比如,內地採用排管導流換熱結構的品牌,較之沿海採用導火管結構的品牌,已極大地提升了換熱器的使用壽命並顯示出其優越性。

結構改進與創新

蒸汽櫃與燃氣節能蒸汽爐的連體蒸汽櫃與燃氣節能蒸汽爐的連體

市場上供應與銷售的燃氣節能蒸汽爐產品以壁掛機型為主,而在實際施工安裝過程中,不可避免存在建築空間的矛盾,即緊湊的廚房沒有多餘的空間安裝蒸汽爐壁掛機,或者是另外一種情況,廚房有多餘的空間安裝,但是,安裝的位置與蒸櫃類設備的距離太遠。這種情況下,安裝燃氣蒸汽爐壁掛機後,輸汽管道過長造成蒸汽溫度的損耗。為了解決這一難題,在某些特殊的廚房空間,燃氣蒸汽爐的內置機型可以化解建築空間的矛盾,如右圖所示:內置機型安裝在蒸櫃下方,取代傳統的高能耗換熱水膽,可以在不占用多餘建築空間的特殊廚房環境下完成施工安裝,且輸汽管道縮短到最有利於蒸汽的溫度保持的距離,實現熱能更高利用率,同時也更便於現場使用者的操作。

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