一种高效富氢燃料商用灶及使用方法与流程

本发明涉及商用灶，特别是涉及一种高效富氢燃料商用灶及使用方法。

背景技术：

1、商用灶广泛应用于食堂、酒店等大型餐饮场所，相较于家用灶具具备大功率输出、强制送风、独立燃料供给、多层隔热以及安全管控模块。伴随国内清洁能源政策推进，富氢高闪点低碳液态燃料凭借低碳、燃烧产物洁净的优势，逐步在商用燃烧设备当中普及。

2、目前，部分商用富氢燃料灶具已采用风机与专用泵组完成燃料输送，且灶体采用多层复合隔热结构以降低外壁温度。然而，此类设备仍多沿用常规炉头的喷射燃烧结构，其核心缺陷在于：液态富氢燃料在进入燃烧区前缺乏有效的前置汽化与活化工序，导致燃料雾化裂解程度不足，燃烧换热效率偏低，尤其在大功率工作状态下热量损耗严重。

3、为解决上述问题，行业内亦有方案提出在灶芯中增设裂变结构，以期利用特定元件实现液态燃料的瞬时汽化分解；另有方案通过外置制氢氧设备产出燃烧气体，并配合绝热炉体降低散热损失。但综合分析，上述现有技术仍存在明显不足：其一，裂变汽化结构未能与商用灶具的实际大功率供风系统、多级隔热架构及智能风控系统进行整机适配，存在结构脱节；其二，液态燃料在冷启动阶段缺乏预热流程，低温条件下汽化不完全，影响点火及初始燃烧稳定性；其三，燃烧产生的大量余热未被回收利用，整体热效率难以满足商用厨房长时间、高强度运行的节能要求。

4、综上所述，现有技术亟待整合燃料裂变汽化结构、余热梯级利用系统、高效多层隔热灶体及闭环电控管理模块，以系统性解决燃料活化不足、燃烧效率低下、灶体高温发烫及非工作状态空烧耗能等综合技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高效富氢燃料商用灶及使用方法，以解决上述现有技术存在的问题，有效提升燃烧效率，实现热量梯级利用，有效避免外壳烫手，提升燃料燃烧充分度，提高整机安全性能与实用性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种富氢燃料商用灶，包括：机架、多层隔热机构、炉头机构、预热机构和送风机构，所述多层隔热机构设置于所述机架上；所述炉头机构固定安装于所述机架的顶部，所述炉头机构包括炉头壳体、裂变球体、竖向输液管以及电火花点火器，所述炉头壳体呈筒状结构，其内部围成燃烧室，所述裂变球体为壁面开设有多个喷射孔的空心球体，所述裂变球体悬空布置于所述燃烧室的内部中央，所述竖向输液管沿竖直方向设置，所述竖向输液管的上端密封连通至所述裂变球体的内腔，所述竖向输液管的下端向下穿出所述炉头壳体并连接至燃料供给线路；所述预热机构的一端与所述竖向输液管的下端连接并连通，另一端与燃料供给线路连接并连通，以对进入裂变球体前的富氢燃料进行预加热；所述送风机构的出风口通过风道连通至所述燃烧室的下部，且所述出风口的轴线朝向所述裂变球体的底端，用以向所述燃烧室内送入助燃空气。

4、优选的，所述预热机构包括螺旋盘管和电加热元件，所述螺旋盘管环绕设置于所述裂变球体的下方，且所述螺旋盘管的管道内腔分别与所述燃料供给线路和所述竖向输液管相连通，所述电加热元件固定连接于所述燃烧室的底部。

5、优选的，所述螺旋盘管的管壁上开设有多个雾化微孔，所述雾化微孔将所述螺旋盘管的管腔与所述燃烧腔室相连通。

6、优选的，所述喷射孔在所述裂变球体的球面上呈均匀分布，且所述喷射孔的孔径由所述裂变球体的下半球向上半球逐级递减。

7、优选的，还包括聚火盘，所述聚火盘可拆卸地连接于所述炉头壳体的顶端开口处，所述聚火盘中部设置有二次燃烧空腔，所述聚火盘的盘面中心开设有主通孔，所述主通孔的外围环设有多个副通孔，所述聚火盘的下盘面上凹设有多条呈辐射状分布的集热槽。

8、优选的，所述多层隔热机构由下至上依次包括聚氨酯发泡隔热层、不锈钢承托板以及耐火隔热层，所述耐火隔热层的外侧包覆有金属外壳，所述炉头壳体固定安装于所述金属外壳的顶部，所述炉头壳体为陶瓷纤维材质壳体，所述炉头壳体的内壁设有氧化铝材质的热反射涂层。

9、优选的，还包括温度传感元件、控制单元、防空烧传感器和富氢燃料供液装置，所述温度传感元件固设于所述燃烧室的内壁上，所述温度传感元件与所述控制单元电性连接，所述控制单元与所述电加热元件和所述富氢燃料供液装置电性连接；所述控制单元根据所述温度传感元件反馈的所述燃烧室内部温度信号，闭环调节所述电加热元件的加热功率和所述富氢燃料供液装置的燃料输送流量，所述防空烧传感器设置于所述机架上，所述防空烧传感器的信号输出端接入所述控制单元，所述防空烧传感器的探测端朝上设置，用于检测所述炉头机构上方锅具的有无，并在检测到无锅具状态持续超过设定时间后，通过所述控制单元切断燃料供给。

10、优选的，所述机架的后侧立设有背板，所述背板上固定有水龙头，所述机架的顶部对应所述水龙头的位置设置有接水盆，所述炉头机构沿水平方向并排设置有两组，两组所述炉头机构分别独立配置有燃料供给线路与所述富氢燃料供液装置连接并连通，且各所述燃料供给线路上均设置有与所述控制单元电连接的电控阀门。

11、优选的，所述送风机构包括送风风机、风道以及出风喷嘴，所述送风风机固定安装于所述机架内部，所述送风风机的进风口连通至外界大气，所述送风风机的出风口与所述风道的一端密封连接，所述风道的另一端延伸至所述炉头壳体的底部并连通至所述出风喷嘴，所述出风喷嘴固定安装于所述燃烧室的下部中心位置，且所述出风喷嘴的喷口竖直朝上正对所述裂变球体的底端。

12、本发明还提供了一种如上任一项所述的富氢燃料商用灶的使用方法，包括以下步骤：

13、s1、启动预热：启动所述电火花点火器，同时通过所述预热机构对燃料供给线路输送的液态富氢燃料进行预加热，使燃料在进入所述裂变球体之前升温汽化；

14、s2、供风助燃：启动所述送风机构，通过所述风道向所述燃烧室的下部送入助燃空气，所述出风口的气流朝向所述裂变球体的底端吹送；

15、s3、裂变喷射燃烧：经预热汽化后的高温燃料经所述竖向输液管进入所述裂变球体的内腔，在所述裂变球体内进一步汽化升压后，由所述裂变球体壁面的多个喷射孔高速喷射至所述燃烧室内，与所述送风机构送入的助燃空气混合燃烧；

16、s4、余热回收：所述燃烧室内的高温余热对所述预热机构内的液态燃料持续加热，形成热量循环利用。

17、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

18、本发明提供了一种高效富氢燃料商用灶及使用方法，通过将裂变球体悬空布置于燃烧室内部中央，配合预热机构对进入裂变球体前的富氢燃料预加热，能够使液态燃料在进入主燃烧区前完成充分汽化活化，燃料经裂变球体进一步升压后从喷射孔高速喷出，可与助燃空气充分混合，有效提升了燃料燃烧充分度与燃烧换热效率；设置环绕于裂变球体下方的螺旋盘管作为预热机构，可直接利用燃烧室内部的高温余热对盘管内的液态燃料持续预热，在完成冷启动预热后即可依托燃烧余热维持燃料预热效果，实现了热量的梯级循环利用，大幅降低了热量损耗，提升了整机热效率；通过多层复合隔热结构配合炉头壳体内侧的热反射涂层，能够有效阻挡热量向灶体外壁传递，避免灶体外壁温度过高引发安全隐患，同时可减少热量向外散失；

19、进一步的，增设防空烧传感器配合闭环控制单元，能够在无锅持续空烧时自动切断燃料供给，有效避免能源浪费，提升了整机的安全性能与实用性能，适配商用厨房长时间、高强度的工作需求。