【燃?xì)庠钇放啤夸摬Ｃ姹�裂和嵌入式、臺(tái)式灶防腐分析

2013-12-10 19:21:43 作者：goukk 來(lái)源：家電知識(shí) 網(wǎng)友評(píng)論 0 條

嵌入式燃?xì)庠钿摶�玻璃面板爆裂�?wèn)題分析

1. 概述

嵌入式燃?xì)庠?以下簡(jiǎn)稱“嵌入灶”)的外形新穎，燃?xì)馊紵�器的設(shè)計(jì)先進(jìn)，采用了封閉型的灶殼構(gòu)造，臺(tái)面選用了鋼化玻璃面板(以下簡(jiǎn)稱“鋼玻面”)、搪瓷面板、耐熱陶瓷面板、不銹鋼面板等不同材質(zhì)的面板，而具備色彩艷麗，花型獨(dú)特，易于清潔特點(diǎn)的鋼玻面，更是受到市場(chǎng)歡迎和青睞。但是，有極少數(shù)鋼玻灶面在使用過(guò)程中發(fā)生爆裂，不僅對(duì)用戶人身安全造成傷害，而且對(duì)鋼玻面嵌入灶的正常發(fā)展帶來(lái)影響，下面對(duì)鋼玻面爆裂和燃?xì)庠罘栏瘑?wèn)題分析探討，并對(duì)燃?xì)庠钤O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和使用方法提出改進(jìn)建議。

2. 燃?xì)庠钿摬Ｃ姹�裂原因分�?/p>

嵌入式燃?xì)庠钤谑褂眠^(guò)程中鋼玻面發(fā)生爆裂現(xiàn)象，雖然故障誘因多種多樣，但歸納起來(lái)可分為內(nèi)因:玻璃本身質(zhì)量;外因:灶具設(shè)計(jì)、加工缺陷，安裝缺陷，使用不當(dāng)及缺少維護(hù)等因素。以下針對(duì)內(nèi)因和外因作一具體分析:

2.1.內(nèi)因

鋼玻面自身質(zhì)量問(wèn)題引起爆裂約占破裂總數(shù)的3.0% 左右。首先介紹鋼玻面的熱處理工藝※3:鋼玻面的一次熱處理，是將玻璃加熱至低于軟化溫度(20—30)℃，用空氣或其它冷卻介質(zhì)進(jìn)行突然冷卻制成。在冷卻過(guò)程中因鋼玻面的外表面突然收縮而形成壓應(yīng)力層，鋼玻面內(nèi)部冷卻滯后于外表面，因此是張應(yīng)力層。壓應(yīng)力層的存在影響了玻璃的機(jī)械強(qiáng)度和抗熱強(qiáng)度，造成鋼玻面受到?jīng)_擊和高溫時(shí)應(yīng)力分布不均勻引起爆裂。鋼玻面再經(jīng)過(guò)回火處理，也稱為二次熱處理。而經(jīng)過(guò)二次熱處理后在一次熱處理中產(chǎn)生缺陷的鋼玻面會(huì)產(chǎn)生裂紋報(bào)廢，合格鋼玻面消除了表面壓應(yīng)力，增強(qiáng)了抗熱強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，耐沖擊和耐高溫等性能得到加強(qiáng)，其質(zhì)量比一次熱處理的鋼玻面得到很大提高。

為了解決鋼玻面爆裂飛濺現(xiàn)象，鋼玻面底部有的貼了金屬薄膜(有益于散熱)，有的粘了金屬薄板，還有的在鋼玻面內(nèi)壓入了金屬網(wǎng)，粘了防爆膠條。這些措施可以使鋼玻面爆裂碎片不宜飛濺，但解決鋼玻面爆裂的主要問(wèn)題必須從選擇玻璃原料和改革加工工藝入手，制造出嵌入式燃?xì)庠钸m用的優(yōu)質(zhì)灶面。鋼玻面制造廠生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)印上防偽標(biāo)記，防止假冒的劣質(zhì)鋼玻灶面產(chǎn)品流入市場(chǎng)。

有的鋼玻灶面用普通玻璃面板冒充，普通玻璃受熱、受震動(dòng)沖擊的時(shí)候，極容易破碎飛濺;還有的鋼玻面質(zhì)量低劣，這種鋼玻面受熱、受震動(dòng)沖擊的時(shí)候，很容易爆裂，但破裂的比例與普通玻璃面比較要少得多。

鋼玻面貼防爆金屬膜、金屬薄板爆裂時(shí)可防止飛濺。由于鋁在吸熱、傳熱及經(jīng)濟(jì)性等綜合因素上具有比其它材料更突出優(yōu)勢(shì)，建議用薄鋁板作為鋼玻面防爆隔熱材料。

2.2.外因

灶具設(shè)計(jì)、加工、組裝缺陷;灶具安裝錯(cuò)誤或使用不當(dāng)，發(fā)生故障引起的爆裂，約占破裂總數(shù)的97.0%左右。質(zhì)量好的鋼玻面裝在有設(shè)計(jì)加工缺陷或有安裝缺陷及使用不當(dāng)?shù)娜細(xì)庠钌�，也�?huì)造成破裂。玻璃爆裂時(shí)外層的應(yīng)力起著決定作用。急熱時(shí)玻璃內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生張應(yīng)力;冷卻時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生張應(yīng)力，表面產(chǎn)生壓應(yīng)力。所以玻璃耐熱性能要好于耐冷性能。這也是玻璃受熱后在冷卻過(guò)程中爆裂的原因。鋼化玻璃灶面周期性反復(fù)受熱沖擊，易形成熱疲勞，使熱穩(wěn)定性下降，強(qiáng)度下降。玻璃強(qiáng)度在-200℃—200℃時(shí)隨著溫度升高而下降，在200℃—500℃時(shí)隨著溫度的升高而上升，低點(diǎn)在200℃附近。要根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)灶具結(jié)構(gòu)，防止灶面過(guò)熱。針對(duì)爆裂原因歸類、分析并提出改進(jìn)內(nèi)容詳見(jiàn)表3—6 外界條件影響鋼玻面爆裂原因及改進(jìn)方法，經(jīng)表3—6分析，可以看出嵌入灶漏氣爆炸故障引起的鋼玻面爆裂危害性最大;回火爆裂占爆裂比例大，是引起鋼玻面爆裂主要原因;通風(fēng)孔小、灶下殼體積小，引起鋼玻面局部過(guò)熱，是嵌入灶存在較多的現(xiàn)象，下面就引起鋼玻面爆裂的主要問(wèn)題分析如下:

2.2.1.局部過(guò)熱

引起鋼玻面局部過(guò)熱原因有:燃燒器熱負(fù)荷大，火蓋設(shè)計(jì)位置偏低，火焰距離鋼玻面過(guò)近，灶殼通風(fēng)孔小，灶殼體積小，鍋架低，回火等。這些問(wèn)題造成嵌入灶的通風(fēng)差，散熱慢，尤其是回火火焰從下面燒烤灶面，使玻璃局部受熱后，應(yīng)力分布不均勻，產(chǎn)生爆裂。應(yīng)按表3—5介紹方法進(jìn)行改進(jìn)，研制出灶面溫度較低的鋼玻面嵌入灶。

下面著重分析灶具局部過(guò)熱后引起鋼玻面爆裂的原因:

(1) 燃燒器的火焰出口(火孔)與灶面距離過(guò)小;承液盤傳熱過(guò)多引起過(guò)熱爆裂

因燃燒器的火焰在加熱食品的同時(shí)也向灶面及灶內(nèi)散熱。提高火焰出口(火孔)處與灶面距離，即高出灶面16.0mm—35.0mm，可減少火焰對(duì)灶面和灶體的散熱。承液盤不僅受火焰直接燒烤，還因與燃燒器連接，燃燒器散熱時(shí)將大部分熱量傳給承液盤。增大承液盤尺寸，增大膠墊密封面積，鋼玻面承液盤與鋼玻面間隙大于1.0mm，可加快承液盤對(duì)外散熱，減少承液盤向鋼玻面散熱，降低灶面溫度。

(2) 通風(fēng)孔小，灶下殼體積小，引起過(guò)熱爆裂

國(guó)內(nèi)有些嵌入灶盲目模仿國(guó)外產(chǎn)品，通風(fēng)孔小、超薄下殼，灶面及灶內(nèi)的散熱效果很差。灶下殼體積設(shè)計(jì)要符合散熱的要求，在灶下殼設(shè)計(jì)大于火孔總面積20倍的通風(fēng)孔，灶柜設(shè)計(jì)大于火孔總面積80倍的通風(fēng)孔，可設(shè)計(jì)百葉門等通風(fēng)形式。因?yàn)閲?guó)外鋼玻面質(zhì)量好，燃燒器設(shè)計(jì)熱負(fù)荷較低(國(guó)外烹炸較少，火力要求小)，使用時(shí)間短，灶面溫度較低。國(guó)內(nèi)鋼玻面起步晚，質(zhì)量比國(guó)外產(chǎn)品有些差距。再加上燃燒器熱負(fù)荷較高，長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)使用，使玻璃內(nèi)部應(yīng)力分布不均勻，造成玻璃機(jī)械強(qiáng)度降低，引起爆裂。

(3) 鍋架高度設(shè)計(jì)過(guò)低

鍋架高度過(guò)低，通風(fēng)效果差，壓火，使火焰向灶面散熱比例增大，灶面溫度升高。鍋架高度過(guò)低，還影響二次空氣流通，使火焰燃燒不充分，煙氣中有害氣體增加;解決灶面溫度升高過(guò)快，需要更換高鍋架(鍋底至火蓋上表面距離18.0mm—38.0mm 之間)根據(jù)熱負(fù)荷大小計(jì)算鍋架高度。

(4) 回火的火焰燒烤灶面，引起過(guò)熱爆裂

回火是燃?xì)獬煞直壤�、壓力發(fā)生改變、灶具設(shè)計(jì)、加工、裝配不合理，使用維護(hù)不當(dāng)引起的現(xiàn)象，燃?xì)獾某煞直壤�發(fā)生變化，使燃?xì)獬煞种腥紵�速度加快的組分增加;壓力過(guò)低使燃?xì)饬魉龠^(guò)慢，這兩者都使燃燒速度大于氣流速度，造成回火。如果燃?xì)庠钤O(shè)計(jì)合理，用戶及時(shí)調(diào)整風(fēng)門、定期清除火孔和噴孔積碳等雜質(zhì)，在氣源太差的時(shí)間段不使用灶具，是可以避免回火的。燃?xì)庠畹幕鼗瓞F(xiàn)象主要發(fā)生在人工煤氣灶。我們就燃?xì)庠罨鼗瓞F(xiàn)象的主要設(shè)計(jì)原因進(jìn)行分類并提出對(duì)燃?xì)庠畹母倪M(jìn)建議:

原因1.火孔熱強(qiáng)度不符合設(shè)計(jì)要求，有的火蓋火孔總面積大，單火孔面積大，使火孔熱強(qiáng)度低于氣源設(shè)計(jì)要求范圍，回火;有的火孔總面積小，單火孔面積小;還有的火孔在使用中被雜質(zhì)堵塞，使火孔熱強(qiáng)度高于氣源設(shè)計(jì)要求范圍，由于火孔孔徑小，供氣后壓力高，燃?xì)庾詨毫Φ偷囊�射器吸氣口流出被引燃，造成回火�?/p>

改進(jìn):噴嘴孔徑和火孔個(gè)數(shù)應(yīng)按照灶具使用氣源的火孔熱強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算。建議采用外環(huán)圓火孔孔徑Φ2.5—3.0mm;條型火孔(1.02×15.0)mm 和長(zhǎng)方火孔(1.6×2.2)mm;內(nèi)環(huán)圓火孔孔徑Φ2.0—2.6mm。

原因2.燃燒器下殼的引射器部分喉部面積、吸氣口結(jié)構(gòu)不合理或以液化氣、天然氣燃燒器下殼代替人工煤氣燃燒器下殼，引風(fēng)量過(guò)大，引起回火。

改進(jìn):設(shè)計(jì)專一燃?xì)鈿庠慈紵�器的引射�?喉部面積、吸氣口為設(shè)計(jì)重點(diǎn)。

2.2.2.搬運(yùn)碰撞

鋼玻面的側(cè)面及邊角是抗擊沖擊力薄弱位置，受碰撞極易破裂，應(yīng)設(shè)計(jì)防碰撞的灶具結(jié)構(gòu)及防碰撞包裝，搬運(yùn)中要小心輕放。

2.2.3.漏氣爆炸引起的鋼玻面爆裂

試驗(yàn)方法:1.使被測(cè)燃?xì)忾y門為關(guān)閉狀態(tài)，其余閥門打開(kāi)(自動(dòng)控制閥門:關(guān)閉自動(dòng)控制閥門，其余閥門打開(kāi))逐道檢測(cè)，在燃?xì)馊肟谶B接檢測(cè)儀，通入4.2kPa空氣，檢查其泄漏量。2.從燃?xì)馊肟诘饺紵�器火孔點(diǎn)燃全部燃燒器，用檢漏液或試驗(yàn)火檢查燃?xì)馊肟谥寥紵�器火孔前各部位泄漏量�?/p>

鋼化玻璃面板按《細(xì)則》附件8零部件裝配前檢驗(yàn)要求逐件檢驗(yàn)項(xiàng)目產(chǎn)品標(biāo)識(shí):表明生產(chǎn)單位，外觀:表面應(yīng)無(wú)明顯的劃痕、爆邊、色差、色斑、霉斑、和針孔，印刷圖案應(yīng)字樣清晰，不應(yīng)有端線、毛邊及鋸齒形;抽檢項(xiàng)目耐熱沖擊無(wú)破裂、耐重力沖擊無(wú)破裂，結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

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