一種微火加熱節(jié)能蒸煮鍋制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種微火加熱節(jié)能蒸煮鍋，由內(nèi)鍋的外展環(huán)形口沿下方與外罩的外展口沿上方緊貼焊接密封，內(nèi)鍋的內(nèi)鍋底與底托盤的環(huán)形凸筋緊貼安裝，外罩的底端口向內(nèi)圓弧限位固定底托盤，外罩的圓弧段內(nèi)圓與內(nèi)鍋的鍋身外圓緊貼固定，外罩與內(nèi)鍋的鍋身之間填充隔熱層，內(nèi)鍋與底托盤之間填充導(dǎo)熱層，內(nèi)鍋的外展環(huán)形口沿上方安裝密封圈，鍋蓋置密封圈上方，鍋蓋圓心處安裝重力提鈕，重力提鈕套入在膠環(huán)的內(nèi)孔中，膠環(huán)上方安裝壓帽環(huán)，提鈕固定螺母固定重力提鈕，微火加熱節(jié)能蒸煮鍋的鍋身設(shè)有隔熱層，隔熱層的熱阻顯著降低了蒸煮鍋加熱時(shí)通過鍋壁向周圍環(huán)境散熱造成的熱損失，從而提高了鍋內(nèi)利用熱能的效率，起到了降低燃?xì)庀模瑴p輕環(huán)境污染的效果。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種炊具，特別是一種微火加熱節(jié)能蒸煮鍋。
技術(shù)介紹
壓力鍋已經(jīng)成為我國(guó)億萬(wàn)家庭的必備炊具之一，以我國(guó)3.7億家庭平均擁有一口計(jì)算，即有近4億口壓力鍋在日常使用。傳統(tǒng)壓力鍋一般有鍋體與鍋蓋間旋轉(zhuǎn)嵌合結(jié)構(gòu)、泄放高壓蒸汽的限壓閥或卸壓閥結(jié)構(gòu)等。這種高壓鍋需要有人看護(hù)，及時(shí)通過人工手段關(guān)閉熱源。其卸壓閥還會(huì)發(fā)出刺耳的氣流聲，噴射大量壓力高溫蒸汽或者液體。在卸壓閥氣路堵塞的情況下，傳統(tǒng)高壓鍋會(huì)發(fā)生爆炸等缺陷。傳統(tǒng)壓力鍋還存在另一個(gè)突出缺陷是熱能利用效率低，依據(jù)壓力鍋工作過程中的熱傳遞形式，壓力鍋加熱過程是，燃?xì)馔ㄟ^燃?xì)庠罱o鍋底加熱，鍋底通過熱傳導(dǎo)形式將熱量傳遞到鍋底和鍋體壁；鍋內(nèi)的食物與鍋底和鍋體壁內(nèi)表面發(fā)生熱傳導(dǎo)，鍋內(nèi)的食物被加熱煮熟，與此同時(shí)，鍋體的鍋壁外側(cè)與周圍空氣發(fā)生對(duì)流換熱，并且伴隨著輻射放熱。食物蒸煮鍋蒸煮分析表明，食物在鍋內(nèi)由生到熟的時(shí)間長(zhǎng)短與鍋內(nèi)溫度和壓力鍋壓力的大小有關(guān)。壓力鍋壓力的大小，是由限壓閥重錘的重量與閥座孔的面積大小來決定的，大多數(shù)型號(hào)重錘約重160g～190g左右，閥座孔直徑約4mm，壓力鍋(直徑為18cm～26cm)內(nèi)的壓力為0.13MPa～0.15MPa，此時(shí)壓力鍋內(nèi)溫度為125℃～130℃。一般而言，壓力越大、溫度越高食物熟得越快，但是并非線性關(guān)系，這是因?yàn)橛械氖澄镌谡糁筮^程吸收水分和吸收熱量，有的食物則吸收熱量和析出水分，食物的吸收熱量其本質(zhì)是傳熱過程，析出水分或吸收水分是傳質(zhì)過程，還包括水的相變。傳熱由溫差決定，傳質(zhì)則與溫度的高低、壓力大小相互作用，所以，并非鍋內(nèi)溫度越高、壓力越大食物熟成速度就越快。無論是肉類還是植物類食物蒸煮加工，當(dāng)鍋內(nèi)溫度處于飽和溫度，即125℃～130℃之后，鍋內(nèi)食物的熟成所需要保溫時(shí)間長(zhǎng)短，由食物傳質(zhì)速率所決定，傳質(zhì)的過程實(shí)質(zhì)，是食物在物理?xiàng)l件下的化學(xué)反應(yīng)過程，這個(gè)物理化學(xué)過程中，食物主要的物理變化有分散、熔化、凝固、揮發(fā)、凝結(jié)等，化學(xué)變化有變性、水解、分解、聚合、氧化、酯化等，上述過程也就是食物熟成的過程。保溫時(shí)間的長(zhǎng)短決定了爐灶燃燒加熱的時(shí)間，保溫階段所需熱功率，取決于鍋內(nèi)維持溫度需要的熱量和鍋壁的散熱量，鍋內(nèi)維持溫度需要的熱量與壓力鍋泄放鍋內(nèi)蒸汽有關(guān)，壓力鍋泄放鍋內(nèi)蒸汽越多，所消耗熱量越多。分析表明，鍋內(nèi)維持溫度階段，壓力鍋泄放鍋內(nèi)蒸汽屬于富余泄放，也就是說壓力鍋內(nèi)的壓力在0.13MPa～0.15MPa之間處于飽和壓力，高于此壓力泄放鍋內(nèi)蒸汽屬于多余的加熱。因此，可以認(rèn)定泄放蒸汽屬于富余加熱，這種富余泄放蒸汽浪費(fèi)了燃料。這種浪費(fèi)在使用壓力鍋蒸煮烹飪極為普遍。分析壓力鍋熱力學(xué)過程，尋求通過熱力學(xué)措施實(shí)現(xiàn)節(jié)能，對(duì)于我國(guó)普遍使用壓力鍋蒸煮烹飪的生活方式，具有重要的節(jié)能減排意義。壓力鍋的耗熱分析：壓力鍋經(jīng)爐灶燃?xì)饧訜岷螅瑝毫﹀伡闯蔀閭鳠崾┲鳎瑝毫﹀亙?nèi)側(cè)蒸煮食物即為受主，由于壓力鍋外壁同時(shí)與周圍空氣發(fā)生傳熱現(xiàn)象，壓力鍋外側(cè)空氣也為受主，壓力鍋的耗熱分析：壓力鍋的總耗熱Q0＝Q1+Q2(1)式中：Q1——為鍋體的鍋壁外側(cè)與周圍空氣對(duì)流換熱和輻射熱耗；Q2——為鍋體和鍋內(nèi)食物的傳熱耗熱；Q2＝Q3+Q4(2)式中：Q3——鍋內(nèi)食物從20℃開始加熱，加熱至鍋內(nèi)壓力處于0.13MPa～0.15MPa，相當(dāng)于125℃～130℃所消耗的熱量。鍋內(nèi)食物質(zhì)量以3kg牛肉計(jì)算，鍋內(nèi)蒸煮食物的比熱為2.81kJ/kg·℃。Q4——鍋壁對(duì)鍋內(nèi)食物傳熱耗熱W。鍋體的鍋壁外側(cè)與周圍空氣對(duì)流換熱、輻射放熱的熱量可以通過對(duì)流換熱、輻射換熱的傳熱公式計(jì)算：鍋體的鍋壁外側(cè)的散熱量Q1為：Q1＝Q5+Q6(3)式中：Q5——對(duì)流換熱的散失熱量W；Q6——熱輻射的散失熱量W；對(duì)流換熱的散失熱量為：q5＝h(Tw-Tf)(4)式中：q5——熱流密度，即單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的熱流量W/m2；h——表面換熱系數(shù)W/m2·K；Tw和Tf——分別為鍋壁表面溫度和周圍環(huán)境空氣溫度K。Tw為600℃～650℃，取625℃，參照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB16410-2007規(guī)定燃燒器火孔部位應(yīng)使用耐溫大于700℃的規(guī)范，在700℃爐火加熱溫度下，Tw為600℃～650℃，取625℃是比較合理的。Tf為室溫取20℃。自然對(duì)流換熱和強(qiáng)制對(duì)流換熱時(shí)空氣的對(duì)流換熱系數(shù)分別為5～25W/m2·K和10～100W/m2·K；本技術(shù)方案屬于自然對(duì)流，由于ΔT大于600℃，取對(duì)流換熱系數(shù)為25W/m2·K。得：q5＝15125W/m2熱輻射的散失熱量：熱輻射是指物體向外發(fā)射輻射能量，并被其他物體吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬臒崃拷粨Q過程。任何溫度高于0K(絕對(duì)零度)的物體均具有一定的輻射發(fā)射能力。熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流都需要傳熱介質(zhì)，而熱輻射則不需要任何介質(zhì)，壓力鍋在700℃爐火加熱溫度下，鍋壁的外側(cè)Tw為600℃～650℃，取625℃；鍋體外壁的輻射換熱q6為：q6＝εσ(Tw4-Tsur4)(5)式中：q6——熱流密度，即單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的熱流量，單位W/m2；σ——黑體輻射系數(shù)，其值為5.67×10-8W/m2·K4；ε-——物體的黑度，在0～1之間。Tw和Tsur——分別為物體表面和周圍環(huán)境溫度K。Tw為600℃～650℃，取625℃；Tsur為20℃；得：q6≈18226.7W/m2鍋體和鍋內(nèi)食物耗熱Q2分析：鍋內(nèi)側(cè)熱傳導(dǎo)主要為鍋底、鍋身內(nèi)壁對(duì)食物的傳熱，鍋內(nèi)壓力在0.13MPa～0.15MPa，此壓力鍋內(nèi)溫度為125℃～130℃維持恒溫階段，此階段限壓閥處于間隙泄放蒸汽保持恒壓狀態(tài)，鍋內(nèi)食物處于熟成階段，由于間隙泄放蒸汽屬隨機(jī)狀態(tài)，不便計(jì)算，即忽略處理，僅計(jì)算壓力鍋被加熱源700℃加熱鍋壁，鍋壁溫度取625℃對(duì)鍋內(nèi)食物溫度125℃～130℃?zhèn)鳠幔话凑諌毫﹀伆踩僮饕螅b量不得高于壓力鍋的內(nèi)空間高度1/2，鍋體按照國(guó)標(biāo)24cm規(guī)格壓力鍋尺寸計(jì)算，其傳熱面積經(jīng)計(jì)算為0.1598m2。Q2——鍋內(nèi)食物從20℃開始加熱，加熱至鍋內(nèi)壓力處于0.13MPa～0.15MPa相當(dāng)于125℃～130℃，鍋內(nèi)食物質(zhì)量以3kg牛肉計(jì)算，鍋內(nèi)蒸煮食物的比熱2.81kJ/kg·℃。鍋內(nèi)側(cè)熱耗熱Q2為：Q2＝Q3+Q4(6)式中：Q3——起始加熱階段鍋內(nèi)食物從20℃，加熱至鍋內(nèi)壓力0.13MPa～0.15MPa所耗熱，即鍋內(nèi)溫度為125℃～130℃所耗熱；Q3＝C·m(T2-T1)(7)式中：C——鍋內(nèi)食物從20℃加熱至130℃，鍋內(nèi)食物的比熱2.81kJ/kg·℃；m——食物質(zhì)量kg；得：Q3＝885.15kJQ4——壓力鍋內(nèi)鍋內(nèi)恒定壓力維持0.13MPa～0.15MPa溫度為125℃～130℃維持恒溫階段，此階段按照一般牛肉熟成時(shí)間30分鐘計(jì)算，此階段鍋壁對(duì)鍋內(nèi)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種微火加熱節(jié)能蒸煮鍋，其特征是，內(nèi)鍋(6)的外展環(huán)形口沿(6?1)下方與外罩(8)的外展口沿(8?1)上方緊貼焊接密封，內(nèi)鍋(6)的內(nèi)鍋底(6?2)與底托盤(9)的環(huán)形凸筋(9?1)緊貼安裝，外罩(8)的底端口向內(nèi)圓弧(8?2)限位固定底托盤(9)，外罩(8)的圓弧段(8?5)內(nèi)圓與內(nèi)鍋(6)的鍋身(6?3)外圓緊貼固定，外罩(8)與內(nèi)鍋(6)的鍋身(6?3)之間填充隔熱層(7)，內(nèi)鍋(6)與底托盤(9)之間填充導(dǎo)熱層(10)，內(nèi)鍋(6)的外展環(huán)形口沿(6?1)上方安裝密封圈(5)，鍋蓋(4)置密封圈(5)上方，鍋蓋(4)圓心處安裝重力提鈕(1)，重力提鈕(1)套入在膠環(huán)(3)的內(nèi)孔中，膠環(huán)(3)上方安裝壓帽環(huán)(2)，提鈕固定螺母(11)固定重力提鈕(1)；所述的膠環(huán)(3)選用硅橡膠材料制造；所述的隔熱層(7)，選自珍珠巖粉、蛭石粉；所述的導(dǎo)熱層(10)，選取石墨粉；所述的底托盤(9)，選用導(dǎo)熱良好的鋁材；所述的鍋蓋(4)，選用鋼化玻璃；所述的密封圈(5)，選用硅橡膠；所述的外罩(8)，由上端口外展口沿(8?1)、底端口向內(nèi)圓弧(8?2)、大徑段直筒(8?3)、小徑段直筒(8?4)、圓弧段(8?5)組成，選用不銹鋼SUS301材料制造；所述的膠環(huán)(3)，有外圓凸邊(5?1)，內(nèi)圓凸邊(5?2)，選用硅橡膠制造；所述的底托盤(9)，有環(huán)形凸筋(9?1)；所述的內(nèi)鍋(6)，由外展環(huán)形口沿(6?1)，內(nèi)鍋底(6?2)，鍋身(6?3)組成，選用不銹鋼SUS316材料制造。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種微火加熱節(jié)能蒸煮鍋，其特征是，內(nèi)鍋(6)的外展環(huán)形口沿(6-1)下方與外罩(8)的外展口沿(8-1)上方緊貼焊接密封，內(nèi)鍋(6)的內(nèi)鍋底(6-2)與底托盤(9)的環(huán)形凸筋(9-1)緊貼安裝，外罩(8)的底端口向內(nèi)圓弧(8-2)限位固定底托盤(9)，外罩(8)的圓弧段(8-5)內(nèi)圓與內(nèi)鍋(6)的鍋身(6-3)外圓緊貼固定，外罩(8)與內(nèi)鍋(6)的鍋身(6-3)之間填充隔熱層(7)，內(nèi)鍋(6)與底托盤(9)之間填充導(dǎo)熱層(10)，內(nèi)鍋(6)的外展環(huán)形口沿(6-1)上方安裝密封圈(5)，鍋蓋(4)置密封圈(5)上方，鍋蓋(4)圓心處安裝重力提鈕(1)，重力提鈕(1)套入在膠環(huán)(3)的內(nèi)孔中，膠環(huán)(3)上方安裝壓帽環(huán)(2)，提鈕固定螺母(11)固定重力提鈕(1)；
所述的膠環(huán)(...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄧昌滬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：鄧昌滬，
類型：新型
國(guó)別省市：北京;11