首頁 > 裝修知識 > 家用燃氣灶的內部結構與故障檢修
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家用燃氣灶按安裝方式可分為臺式灶具、嵌人式灶具和臺嵌兩用灶具;按火眼數可分為單眼灶、雙眼灶和多眼灶;按燃氣的種類可分為液化石油氣灶、天然氣灶和人工燃氣灶;按燃燒方式可分為紅外線式、大氣式(大氣式可分為直火及旋轉火,旋轉火可分外旋、內旋、平旋等);按點火方式可分為壓電點火式脈沖點火式;按熄火保護方式可分為熱電偶式、離子檢測式。
一、家用燃氣灶的分類與型號命名
家用燃氣灶的型號由燃氣灶的類型代號、燃氣類別代號和企業(yè)編號組成,如圖1所示。
二、家用燃氣灶的一般結構
家用燃氣灶一般由供氣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、控制系統(tǒng)點火系統(tǒng)以及其他部件組成,如圖2所示。
1.供氣系統(tǒng)
燃氣灶的供氣系統(tǒng)由燃氣輸送管路和燃氣閥組成,對燃氣的氣密性要求很嚴格。燃氣輸送管路由燃氣進氣管(如圖3所示)、進氣管接頭(如圖4所示)和導氣管(如圖5所示)組成。
燃氣閥是控制燃氣的開閉以及流量的開關,多數用鋁合金通過壓鑄工藝制造,如圖6所示,無氣孔、強度高、耐用性好,對氣密性要求也相當嚴格。
2.燃燒系統(tǒng)
燃燒系統(tǒng)主要指的是燃燒器,它由噴嘴、調風板、引射器、爐頭、火蓋等組成。燃氣從噴嘴噴出,經過引射器引射作用,把周圍的空氣引入到混合管內進行充分混合。調風板的作用就是調節(jié)風門的大小來改變一次空氣進人的多少,以改善,火焰狀態(tài),從而獲得良好的燃燒工況。
按一次空氣混合比例不同燃燒方式可分為擴散式、大氣式和完全預混式三類。
擴散式燃燒:由火孔噴出的燃氣分子因擴散作用和空氣中的氧進行反應的燃燒方式。該方式燃燒穩(wěn)定,但不完全,溫度低。
大氣式燃燒:燃氣在一定壓力下以一定流速從噴嘴噴出,依靠氣體動能產生的引射作用從一次空氣口吸人一次空氣,在引射器內與一次空氣混合,然后經排列在頭部的火孔流出的燃燒方式。
完全預混式燃燒:燃氣燃燒所需要的空氣全部依靠燃氣的能量從一次空氣口吸入,并進行預混,不需要二次空氣。該方式燃燒完全,效率最高,溫度最高,對于器件的要求高。燃燒器分為擴散式燃燒器、大氣式燃燒器和全預混式燃燒器三類。
大氣式燃燒器是目前使用得最廣泛的燃燒器,它具有以下特點:1.火焰短、火力強、燃燒溫度高;2.可以燃燒不同性質的燃氣,熱效率較高,燃燒較充分,煙氣中CO含量較少;3.可使用低壓燃氣,空氣由燃氣引射進人,不需要鼓風設備;4.其火孔熱強度較大,燃燒溫度高。
大氣式燃燒器又稱引射式部分預混燃燒器,主要由噴嘴、調風板、次空氣進風口 引射管 、爐頭和火蓋等組成,如圖7所示。
(1)噴嘴
噴嘴是燃氣灶關鍵零部件之,其主要作用是將可燃氣體噴射到引射器內,與空氣按一定比例混合后燃燒,如圖8所示。
噴嘴的設計與氣源、熱流量和引射空氣的能力有關,即其孔徑尺寸決定于氣源種類和熱流量大小:氣源不同,噴嘴的結構形式和孔徑的大小不一樣。一般來說,固定噴嘴只適合一種氣源使用,一旦氣源改變時,需要更換噴嘴,否則不能正常燃燒。
(2)調風板
調風板通常安裝在引射管一次空氣孔的進氣口處,也稱一次空氣調節(jié),使一次空氣需要量達到設計需求。通過調風板的調節(jié),可控制一次空氣的進氣量,使燃氣和空氣的混合比例適當,保持燃燒火焰正常。
(3)一次空氣進風口
引射管前端被調風板封位的開口稱為一次空氣進風口,與燃氣混合的一次空氣就是從此進入燃燒器內的。
(4)引射器
引射器由吸氣收縮管、喉管(混合管)、擴壓管組成,如圖9所示,其作用是以下三點:一是把高能量的燃氣引射低能量的空氣,并使兩者在引射器內均勻混合;二是將混合氣體形成一定壓力,克服通道的阻力損失,在火孔出口獲得一定速度,保證燃燒火焰的穩(wěn)定性;三是輸送一定量的燃氣,保證燃燒器所需的熱流量。
收縮管一減少吸入空氣的阻力,一般有流線型和錐形兩種。
喉管(又稱混合管)一它可使燃氣和空氣充分混合,使得燃氣與空氣混合物在進入擴壓管之前,其速度場、濃度場和溫度場呈均勻分布。
擴壓管一使動壓變成靜壓,以提高氣體的靜壓力,使混合氣體趨于穩(wěn)定,滿足燃燒所需壓力。
(5)爐頭(灶頭)
爐頭也稱燃燒器頭部,一般與引射器連成一-體(鑄件), 如圖10所示。爐頭上面放置有火蓋,組成一個燃燒器頭部組件。爐頭的主要作用是把燃氣與空氣的混合氣體均勻地分布到火孔上。
(6)火蓋
它表面或者沿圓周布滿矩形或者圓形等形狀的火孔,與爐頭配合而組成燃燒火孔。引射器內的燃氣與空氣按一定比例混合之后,從火孔冒出,遇到明火被點燃,與周圍的空氣(二次空氣)再次混合,使燃氣完全燃燒,達到穩(wěn)定火焰的目的。
火蓋的形狀較多,常用的雙高火火蓋如圖11所示,蓮花型火蓋如圖12所示,普通旋火火蓋如圖13所示,中心火蓋如圖14所示。
3.控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)主要指熄火安全保護裝置和定時熄火裝置,它們主要對
燃氣灶的使用起安全保護作用。
安全熄火保護裝置的作用是:燃氣在燃燒過程中,當火焰意外熄滅時自動切斷氣源,以確保使用安全。當火焰被意外淋滅時,熄火安全保護裝置會由于感熱元件溫度下降或電勢下降而使執(zhí)行機構迅速復位,切斷燃氣,避免燃氣漏出。
意外熄火安全保護裝置有雙金屬片式、熱電偶式和火焰導電式(又稱離子感應式)。
(1)雙金屬片式(熱敏式)熄火保護裝置
這種熄火保護裝置的熱敏元件是膨脹系數不同的兩層金屬實壓的雙金屬簧片。當雙金屬簧片被加熱時,它就向著膨脹系數小的金屬一面彎曲,從而使閥桿移動,打開了通往主燃燒器的燃氣通道。如果火焰熄滅,雙金屬簧片冷卻而復位,主燃燒器也可即行關閉。這種熄火保護裝置的缺點是:熱惰性大,開/關閥的時間較長,尤其是在使用時間長以后,關閉時間過長,起不到安全保護的作用,現已淘汰。
(2)熱電偶式熄火保護裝置
熱電偶式也稱為熱電式,熱電式熄火保護裝置由熱電偶和電磁閥兩大部分組成。它是目前使用最為廣泛的熄火保護裝置,結構簡單安裝方便、成本低、可靠性較好,但缺點是反應動作較慢(開閉閥時間稍長),但比熱敏式好。
常用的熱電偶外形如圖15所示,熱電偶所用電磁閥內部結構如圖16所示。
熱電偶受熱時會產生熱電勢,這一電勢可使電磁閥工作。打火時,按下點火旋鈕后不能立即松手,應維持5s~8s后才可松手,這時熱電偶受火焰加熱,產生熱電勢,在控制電路的作用下電磁閥才吸合,燃氣閥開啟,這樣才能維持其正常燃燒。當意外熄火時,熱電偶的熱電勢很快下降到零,線圈失電,電磁閥在彈簧作用下迅速復位,關閉燃氣通路。熱電偶式省電,一般只用一節(jié)千電池供電。
提示:在安裝熱電偶保護裝置時,應注意熱電偶與火蓋之間的距離。一般來說,熱電偶的高度應與火蓋高度基本持平,允許誤差為1±0.5mm;感應針與火蓋的距離不能太遠,一般保持在4±0.5mm的距離出色的/卓越的/優(yōu)異的/杰出的。若安裝位置太高、太低或者太遠,都會使熱電勢不夠,導致電磁閥不吸合。
(3)火焰導電式(離子感應式)熄火保護裝置
火焰保護式安全熄火保護裝置是目前國內外應用較多的一種保護裝置,由脈沖控制器、電磁閥、離子檢測針所組成,具有結構簡單、成本低廉、響應速度快等突出優(yōu)點,因而倍受人們青睞。離子檢測針的外圍多包有一層陶瓷,如圖17所示。
因燃氣燃燒時會產生高溫,燃燒區(qū)域內的氣體部分離子化而成為導體,如果在這個區(qū)域內放置不接觸的一對電極,并加上不同電性的電壓(一般幾伏),則會形成電流回路,通過靈敏度較高的電路放大,使電磁閥動作,打開燃氣閥門,如圖18所示。這種安全保護裝置的控制器和電脈沖點火器常裝在一起構成智能系統(tǒng)。為避免陣風將火焰短時間吹離感應針而進人保護狀態(tài),一般延時4s~6s才保護起控。
4.點火系統(tǒng)
燃氣灶的點火系統(tǒng)主要指點火器,如圖19所示。燃氣灶除了使用火柴或點火棒進行人工點火外,目前大都采用壓電陶瓷點火(電子點火)和脈沖連續(xù)點火(簡稱脈沖點火)方式。
(1)電子點火(壓電陶瓷電火花點火)
電子點火是目前使用最廣泛的一種點火方式,具有點火率高、方便廉價、結構緊湊等優(yōu)點。一個壓電陶瓷點火器約可以連續(xù)點火3.5萬次,通常情況下,使用壽命可達10年以上。
壓電陶瓷電火花點火器耐熱、耐濕性能好,不需電源,點火方便。由于每點火一次,點火器只產生一個電火花,因此有時需多次打火才能點燃燃氣。
壓電陶瓷點火器的結構如圖20所示。用手按壓并轉動手柄大火時,帶動撞錘機構的撥叉動作,在彈簧力的作用下,撞錘擊壓電陶瓷的端面,機械能轉化成電能,產生1000V以上的瞬間高壓。通過高壓導線和連接的電極,在4mm-5mm左右的電極間打出電火花,將電火花旁邊噴出的燃氣點燃。
(2)脈沖點火
脈沖點火器是一-種新型的點火裝置,一般采用電池作為電源,使用起來快速、可靠、穩(wěn)定性高,其典型電路如圖21所示。
只要一接通微動開關,即可產生一連串的電火花,點火率可達100%。目前,很多廠家在燃氣灶上使用此種點火器,也有將熄火保護控制功能裝人點火器內,稱之為點火控制器,如圖22所示。
5.其他部件
其他部件指灶體面板、外殼、爐架防水盤等。灶具面板的材料有不銹鋼、搪瓷、陶瓷、特氟龍(冷軋剛板表面涂層,俗稱不沾油涂層)以及耐熱玻璃等。不銹鋼面板具有抗腐蝕、美觀、可清潔等的優(yōu)點,目前大量使用。搪瓷面板同樣具有上述優(yōu)點,還可以有多種顏色的彩面。不沾油面板目前比較流行,顯著優(yōu)點是容易清潔。玻璃面板也具有上述優(yōu)點,多用于嵌人式灶。
三、常見故障檢修
雖然燃氣灶的檢修難度并不大,但對其安全性能要求較高,所以檢修中不可掉以輕心。實修時,首先要確保氣源到灶頭燃燒器的氣路管道暢通無阻,且不能有絲毫的破損泄漏點;其次,減壓閥、氣閥、風門均能調節(jié)靈活、控制適當。
1.氣路阻塞故障的檢修
在燃氣供應正常時,若燃氣灶出現火苗很小,甚至是點不著火,其故障原因是氣路存在不同程度的阻塞。判斷的方法很簡單:關閉氣源總閥,卸下減壓閥,打開灶頭氣閥(雙頭灶每次打開一只氣閥),然后從減壓閥進氣口用力地向輸氣管道內吹氣,如果感覺吹不動,那就是氣路管道阻塞了。
氣路阻塞是燃氣中的雜質和廚房煙氣中的污垢凝聚造成的,通常發(fā)生在以下幾個地方:(1)減壓閥進氣口的金屬濾網;(2)灶頭氣閥上的燃氣噴射孔;(3)錐形閥中的點火閥芯;(4 )燃燒器喉管和火蓋火孔。若減壓閥進氣口的金屬濾網被堵,用小毛刷將污垢清除即可。若灶頭氣閥上的燃氣噴射孔阻塞,用細金屬絲小心地疏通即可。
若錐形閥中的點火閥芯被污垢堵塞,其明顯的特點是:打開氣閥,用火柴等明火可以將灶頭點著,但點火電極的火花卻不能使灶頭著火。這時拆下氣閥,用煤油將點火閥芯處的積垢清洗干凈即可。由于氣閥內部元件較多,如圖23所示,拆卸時需注意螺絲、墊片、彈簧、閥桿、定位片、打火凸輪、錐形閥等元件的安裝位置,以免組裝時出錯。
裝配時有兩點要特別注意:一是在錐形閥和氣閥外殼之間不能殘留油垢和灰塵,可以在錐形閥外壁薄薄地涂抹一層縫紉機油,以保證燃氣對外密閉又轉動靈活;二是在氣閥關閉時,錐形閥的進氣孔要朝向灶頭左邊,這樣點火時錐形閥反時針轉動900 ,進氣孔正好與灶頭的金屬輸氣管管口相對。
若氣路沒有完全堵死,但是通而不暢,此時火焰很小。這種故障多是減壓閥進氣口濾網灶頭噴嘴、燃燒器喉管和火蓋火孔等處內壁有污垢,細心地將這些污物清除即可。
2.燃氣泄漏故障的檢修
燃氣泄漏是非常危險的,絕大多數的燃氣中毒和爆炸事故都是燃氣泄漏釀成的,所以檢修燃氣泄漏故障時一定要仔細。按規(guī)定,民用燃氣都是經過加臭處理的,如有泄漏,在燃氣灶現場必然能夠聞到一股臭味。也可以關閉灶頭,上的氣閥,然后從減壓閥進氣口向輸氣管道內吹氣,如果感覺不是很堵,那就是氣路管道漏氣了。燃氣灶的漏氣通常容易發(fā)生在以下一些部位:(1)減壓閥與鋼瓶角閥或燃氣總閥的連接處;(2)減壓閥呼吸孔處(在減壓閥上蓋靠出氣口-側,直徑約1mm的小圓孔就是呼吸孔);(3)橡膠管的兩端和中間彎折處;(4)灶頭金屬管銹蝕破損處;(5)灶頭氣閥噴頭。
實修時,可以在懷疑有漏氣的地方涂抹一些肥皂水, 觀察有沒有氣泡出現,以判斷是否有燃氣泄漏(減壓閥呼吸孔處出現的氣泡要具體分析,有所區(qū)別)。
若發(fā)現減壓閥與鋼瓶角閥的連接處漏氣,如果是安裝減壓閥時螺紋沒對準,或是手輪沒旋緊,這時可將減壓閥旋下,對準螺紋逆時針方向旋緊即可;如果是減壓閥進氣口的橡膠密封圈老化、破損或丟失,則必須換用相同規(guī)格、質量可靠的密封圈。
若將肥皂水涂抹在減壓閥呼吸孔處,在剛打開鋼瓶角閥瞬間有少量幾個氣泡出現是正常的,不是燃氣泄漏。如果打開鋼瓶角閥或燃氣總閥后,呼吸孔有連續(xù)不斷的氣泡出現,那就一定是漏氣了。為了安全起見,這種損壞了的減壓閥,一般不作修理,而是換上一只質量可靠的新減壓閥。
減壓閥或燃氣總閥和灶頭進氣之間連接輸氣的橡膠管兩端漏氣,通常是由于套接過短或者松動造成的,應該將減壓閥和灶頭的接頭盡可能往橡膠管中插深一些,并用直徑不小于1mm的金屬絲扎牢。若橡膠管中間彎折處因老化出現裂紋,則必須換用燃氣灶專用的新橡膠管。
若灶頭氣閥燃氣噴射孔漏氣,這是由于錐形閥和外殼之間的潤滑油干涸或附著有雜質,使錐形閥和外殼密合不嚴。實修時,可參照圖23拆開氣閥,將其清洗干凈,再加注潤滑油即可。若錐形閥磨損嚴重,那就只有換新。漏氣故障修理以后,一定要檢查并確認氣路管道的氣密性可靠,否則不能投入使用。
為了檢驗氣路管道的氣密性,先關灶頭氣閥,后關鋼瓶角閥或燃氣總閥,讓整個氣路管道中充滿燃氣,經數小時后,在不開啟鋼瓶角閥或燃氣總閥時,迅速地打開灶頭氣閥,如果灶頭能出現短暫的火焰,就說明儲存的燃氣沒有跑掉,氣密性可靠。否則,說明漏氣故障沒能根除,不能投入使用。
3.其他故障的檢修
故障現象1:壓電陶瓷打不出火花。分析檢修:該故障多是因點火電極外的陶瓷受到油垢污染,絕緣性能下降導致電荷泄漏所致,只要將陶瓷上的油污積垢徹底清除干凈即可。
提示:點火電極與點火燃氣噴嘴的金屬體之間的出色的/卓越的/優(yōu)異的/杰出的距離約為3mm。
故障現象2:有脫火與回火現象。分析檢修:氣源密閉的液化氣處于氣、液共存的高壓狀態(tài)。用戶使用時必須經過減壓閥的調節(jié),降低壓力,并且把壓力穩(wěn)定在適合灶頭燃燒的范圍之內,再混合適量的空氣,才能使燃氣得到充分的燃燒,在灶頭燃燒器火孔上方形成穩(wěn)定的淡藍色火焰。
如果減壓閥調節(jié)不靈,送出的燃氣壓力偏大,再混以過量的空氣,則到達灶頭燃燒器的混合氣體就會流速過大,造成灶頭火焰在火孔上方飄忽不定,進而脫離火孔導致灶頭熄火。這種現象就是通常所說的脫火或離焰現象。
發(fā)生脫火時,可以旋轉灶頭開關,將火頭關小一些;同時將風門(在灶頭面板下面噴嘴和燃燒器之間)的縫隙適當調小。這樣就能減小混合氣體的流速,使火焰下端貼緊火孔。
如果減壓閥送出的燃氣壓力偏小、氣路不暢,或者與空氣混合的比例失當,則到達灶頭燃燒器的混合氣體就會流速緩慢,加之燃燒器上蓋沒蓋嚴、火孔較大等原因,火焰就會縮入火孔在燃燒器內部燃燒。這種現象就是通常所說的回火。避免回火的方法一是清除包括減壓閥濾網噴嘴、燃燒器在內的整個氣路中阻礙氣流的污垢和金屬氧化的剝落物,使氣路通暢;二是調節(jié)風門的縫隙,使空氣和燃氣混合比例適當。
如果是由于減壓閥調節(jié)不靈,導致脫火或回火,則需換上一只質量可靠的減壓閥。
故障現象3:出現黃焰和黑煙。分析檢修:黃焰和黑煙的產生是由于供氧不足,燃氣沒有得到充分的燃燒所致。處理方法比較簡單:將風門縫隙適當調大一些,增大進風量,以保證燃氣燃燒必需的氧氣。
故障現象4:灶頭燃燒器正常燃燒時,點火的燃氣噴嘴處出現燃氣著火的現象。分析檢修:這是由于在錐形閥內的點火閥芯被油垢凝滯,點火后松開旋鈕手柄,彈簧不能自動復位,漏氣造成的。這里的漏氣只發(fā)生在灶頭打開以后,關閉灶頭時并沒有燃氣泄漏,容易被人忽視。排除故障的方法是拆開氣閥,將凝滯在點火閥芯上的油垢清洗干凈。
提示:正常燃燒時,火焰應是穩(wěn)定的淡藍色,不應出現火焰呈黃色,并在焰頂有黑煙浮升的現象。此現象是燃氣不完全燃燒的產物,不僅浪費燃氣,而且污染環(huán)境、危害人體健康,其產生的原因如下:1.空氣量少(此時要開大風門,增加一次空氣吸入量);2.燃燒器喉管內有臟物;3.燃氣中有顆粒狀物質; 4.引射管與噴嘴不在同一條軸線上,對燃氣氣流產生干擾; 5.灶具旋塞閥漏氣。