1清潔技術(shù)在油煙機(jī)行業(yè)的背景與意義

中國人飲食習(xí)慣相對特殊,與西方人生活習(xí)慣差異很大,中國人一般喜歡重油、重鹽、大火力烹飪,相應(yīng)的油煙機(jī)清洗成為了一個(gè)難題。在產(chǎn)品滿足基本性能指標(biāo)的前提下,高溫水蒸氣洗技術(shù)解決了用戶自己清洗油煙機(jī)的難題,具有顯著的創(chuàng)造性與先進(jìn)性,市場前景非常廣闊,這也將成為未來智能清洗的潮流趨勢。

2高溫水蒸氣清潔的原理

目前油煙機(jī)的清洗技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展比較迅速,現(xiàn)有主流的清潔方法有:物理加熱融油、物理性拆洗、用靜電方式剔除油污、用水溶液噴洗、化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)去除油污、液體/氣體噴洗和霧洗(高溫水蒸氣洗)、自身結(jié)構(gòu)的免拆洗等,這些方法的優(yōu)劣對比分析如下:

(1)化學(xué)方法除油的清洗過程需要耗費(fèi)的反應(yīng)時(shí)間比較長,操作復(fù)雜,有污染。

(2)物理拆洗費(fèi)時(shí)少,但是去油污效果不好。

(3)用靜電方式剔除油污技術(shù)主要集中在個(gè)人發(fā)明,大型企業(yè)很少涉及。該技術(shù)通過電場吸附油污實(shí)現(xiàn)除油效果,去油污效果不理想,且材料成本過高。

(4)高低溫汽/霧洗方法的清洗費(fèi)用高。

(5)物理性熱除油方法的去油污效果不理想,只是通過高溫使油污融化。

(6)高低溫水噴洗技術(shù)方面,清洗過程比較復(fù)雜,需要專業(yè)設(shè)備,成本較高。

上述清潔技術(shù)各有所長,本文創(chuàng)新性地推出了高溫水蒸氣清潔技術(shù)(簡稱高溫水蒸氣洗)。

高溫水蒸氣來源于對液態(tài)水物質(zhì)加熱,導(dǎo)熱性好,而且熱值高,無色、無味、無毒,日常生活容易取得,最重要的是容易控制。

在對油污清潔的過程中,高溫飽和的水蒸氣攜帶熱量粘附到需要清潔的部位,通過傳熱作用對油污起到高溫軟化和融化的作用,當(dāng)熱量傳遞給被清洗部位而凝結(jié)成液體水分子后,將待去污物件表面的油漬物顆粒進(jìn)行高溫溶解和軟化,通過控制高溫水蒸氣產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的高壓、高溫的水蒸氣去除油污。

高溫水蒸氣具有可控制并容易取得的優(yōu)勢,但是首先需要解決對水蒸氣的控制方法問題,其次需要解決核心軟件程序的控制邏輯問題,對抽水裝置開關(guān)控制邏輯、電動(dòng)機(jī)開關(guān)控制邏輯與高溫水蒸氣產(chǎn)生裝置的配套調(diào)整,最終提升對油污清洗的效果。

3高溫水蒸氣清潔硬件的相關(guān)技術(shù)研究

普通的高溫水蒸氣產(chǎn)生裝置通過外部火焰燒水,所產(chǎn)生的水蒸氣基本由所燒水的水量和輸入的火焰功率決定,其產(chǎn)生的流量和壓強(qiáng)差異大,所以高溫水蒸氣流量差異也會(huì)比較大。

現(xiàn)主要針對以下4個(gè)分析方向進(jìn)行軟硬件的技術(shù)研討,以便控制水蒸氣流量、溫度、壓力、壓強(qiáng)的差異性:

(1)抽水裝置開關(guān)控制技術(shù):

(2)超速的高溫水蒸氣產(chǎn)生技術(shù):

(3)溫度感應(yīng)精準(zhǔn)度控制技術(shù):

(4)電動(dòng)機(jī)開關(guān)控制技術(shù)。

3.1抽水裝置開關(guān)控制

抽水裝置可分為直流水泵和交流變頻水泵兩種,其輸出速度快、流量大,所以使用抽水裝置滿負(fù)荷工作時(shí),抽水裝置的送水流量比較高。

抽水裝置的供水流量及供水速度直接影響高溫水蒸氣產(chǎn)生的高溫效果,但是這種熱源功率受管控,如果持續(xù)抽水,過段時(shí)間后就只能是熱水,不能做到完全汽化,這就需要軟件程序控制高溫水蒸氣產(chǎn)生裝置的溫度,從而確定抽水裝置開關(guān)是否工作。根據(jù)這個(gè)技術(shù)需求,在高溫水蒸氣的清洗過程中,抽水裝置、高溫水蒸氣產(chǎn)生裝置工作,向待清洗位置清洗,溫度滿足設(shè)定要求的時(shí)候,抽水裝置再抽水,當(dāng)高溫水蒸氣產(chǎn)生裝置低于設(shè)定溫度K值時(shí),抽水裝置停止抽水。

3.2超速的高溫水蒸氣產(chǎn)生技術(shù)

為避免高溫水蒸氣從高溫水蒸氣產(chǎn)生裝置冒出后過早冷卻變成水,需要研發(fā)超高溫水蒸氣產(chǎn)生的核心技術(shù),通過高精準(zhǔn)度的感應(yīng)傳輸裝置監(jiān)測,使水汽裝置控制生成的高溫氣體在流量、溫度、壓力強(qiáng)度上都會(huì)有針對性調(diào)節(jié),同時(shí)蒸汽管道也會(huì)精準(zhǔn)控制高溫水蒸氣的方向。

蒸汽發(fā)生裝置一般有固定的加熱軌道,兩側(cè)加熱,中間部分的空間是加熱軌道,通過對加熱軌道的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對水蒸氣超快速度和超高效率的利用。

3.3感應(yīng)溫度的精準(zhǔn)性控制技術(shù)

產(chǎn)品沒有感應(yīng)傳輸裝置,監(jiān)控能力就很差。本文采用電阻式溫度套頭來進(jìn)行溫度感應(yīng)傳輸,性價(jià)比優(yōu)勢比較明顯。

不同的材料、配方制造出來的感應(yīng)傳輸裝置精度差異比較大,這就需要有針對性地縮小感應(yīng)器的偏差量。

3.4電動(dòng)機(jī)開關(guān)控制技術(shù)

在蒸汽洗的清洗模式中,抽水裝置、高溫水蒸氣產(chǎn)生裝置工作,向轉(zhuǎn)動(dòng)部件和其他待清洗的風(fēng)道結(jié)構(gòu)部位沖洗,這時(shí)電動(dòng)機(jī)斷續(xù)性工作(由電動(dòng)機(jī)開關(guān)控制),使高溫蒸汽在風(fēng)道結(jié)構(gòu)部位分布更均衡,同時(shí)也能讓清洗下來的油污流動(dòng)性更快更好,提升油污的收集效果。

3.5高溫水蒸氣洗硬件系統(tǒng)搭建

通過分析以上高溫水蒸氣洗技術(shù),對高溫水蒸氣洗應(yīng)用裝置的核心硬件設(shè)施及核心技術(shù),如超速高溫水汽、抽水裝置開關(guān)控制、電動(dòng)機(jī)開關(guān)控制、精準(zhǔn)控溫等進(jìn)行深入分析。通過感應(yīng)傳輸裝置監(jiān)測溫度并加以信號調(diào)整控制,使高溫水蒸氣產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的水汽在溫度、壓強(qiáng)以及流量這3個(gè)方面的參數(shù)可控、一致,解決了高溫水蒸氣清潔的硬件問題,最終形成一個(gè)完整的高溫水蒸氣洗技術(shù)體系。

一個(gè)完整的高溫水蒸氣洗技術(shù)分三個(gè)部分:儲(chǔ)水器具組件、清洗組件、水蒸氣發(fā)生組件。

(1)儲(chǔ)水器具組件由水箱、水管組成;

(2)清洗組裝件部分主要是運(yùn)輸高溫水蒸氣到待清洗油污的位置,并收集被清洗后的油水混合物的結(jié)構(gòu)件;

(3)水蒸氣發(fā)生組件主要是生成高溫水汽并附帶控溫、控壓功能。

由此可知,高溫水蒸氣清潔以高溫水汽為基礎(chǔ),以高溫水蒸氣管道為傳輸途徑,同時(shí)在蒸汽去油污時(shí),搭配電動(dòng)機(jī)的非持續(xù)性轉(zhuǎn)動(dòng),使高溫水蒸氣能均勻分布在整個(gè)空間內(nèi),用特定的控制抽水裝置方法,使從蒸汽產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的高溫水汽的壓力可控,最后通過超高速分離油水混合物,最終達(dá)到清洗效果。

4水蒸氣洗清洗效果影響因子探究

為量化清洗效果,本文使用抽油煙機(jī)洗凈率7對清洗效果進(jìn)行表征;為模擬真實(shí)用戶場景,實(shí)驗(yàn)前,先對葉輪進(jìn)行稱重,記為K1,通過模擬廚房油污情況,對葉輪進(jìn)行上油并對葉輪進(jìn)行稱重,記為K2,然后對油煙機(jī)進(jìn)行蒸汽清洗,完成后對葉輪稱重,記為K3,則清洗效果通過油污去除率來判斷,清洗效果計(jì)算公式為油污去除率7=(K2一K3)/(K2一K1)。

通過前期經(jīng)驗(yàn)積累及觀察,在抽油煙機(jī)清洗過程中,清洗時(shí)間、清洗的蒸汽溫度、清洗的蒸汽壓力對清洗效果均有很大影響,因此本文選擇上述3個(gè)變量因子作為實(shí)驗(yàn)變量,探究其對清洗效果的影響。根據(jù)實(shí)際情況,每個(gè)因子分3個(gè)水平段,各變量的取值情況如表1所示。

為減少實(shí)驗(yàn)次數(shù),本研究使用三因子三水平的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),按L9(33)安排實(shí)驗(yàn),共9組實(shí)驗(yàn);各組實(shí)驗(yàn)中變量取值以及L9(33)的三因子三水平的實(shí)驗(yàn)方案組合順序如表2所示。

通過實(shí)驗(yàn),各組葉輪清洗前后重量及使用公式計(jì)算得到的清洗率如表3所示。

根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,影響清洗效果的主次因素分別為:清洗時(shí)間、蒸汽壓力、清洗溫度。

5結(jié)語

本文通過分析高溫水蒸氣洗應(yīng)用裝置的核心硬件設(shè)施,對高溫水蒸氣洗應(yīng)用裝置中的核心技術(shù),如超速高溫水汽、抽水裝置開關(guān)控制、電動(dòng)機(jī)開關(guān)控制、精準(zhǔn)控溫等關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行深入探究;通過感應(yīng)傳輸裝置監(jiān)測溫度并加以信號調(diào)整控制,使高溫水蒸氣產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的水汽在溫度、壓強(qiáng)以及流量方面的參數(shù)可控、一致,提高了高溫水蒸氣清潔的效果。高溫水蒸氣清潔抽油煙機(jī)在滿足基本性能指標(biāo)的前提下,解決了油污去除難的問題,具有鮮明的創(chuàng)造性與先進(jìn)性,市場應(yīng)用前景非常廣闊。