燃氣烤箱的溫控閥目前一般用機械式溫控閥,這種機械式溫控閥的主要特點是純機械控制,不用借助于電子電路或其他復雜的外設機構,具有體積小、重量輕,造價低、控溫準確度高,不受烤箱其它配置的影響,因此在全球烤箱制造業中有發展迅猛,質量提升很快的優點,在控溫精度方面優于比例閥等需要電子線路控制的溫控閥。通過近十年來的烤箱和取暖器行業發展,國內機械式溫控閥的質量和產量得到迅速提升,出口量快速上升,在性能方面已經優于國際知名品牌。
溫控閥分單出氣和雙出氣兩種,相對于其他閥體而言,從結構上將要復雜許多,從用料上講要多一些,從加工難度上講要高出許多,閥芯的結構相對要復雜些,
烤箱閥體的工作環境要比所有其它燃氣具閥體惡劣許多,具有高溫、高濕的特點,烤箱閥體的工作溫度一般在150℃以上,高溫環境下閥體的運轉靈活性、高溫下的氣密性等將受極為嚴酷的考驗。
對于溫控閥控溫精度的性能好壞與溫控閥設計制造的水平有關以外,與使用溫控閥的烤箱的結構特點,安裝方式、安裝位置有很大關系,為此本文就溫控閥的控溫性能做以下探索性介紹:
1、溫控閥設計制造因素
全球溫控閥制造商有多家,如意大利的SABAF公司、西班牙的COPRECI公司、英國的比安(鉆石)公司、英維斯公司、中國的祥豐公司、利特隆公司、富貴公司、萊特公司等,國外制造商研究改進時間很長,探索的經驗相對多一些,產品質量穩定,但成本要高些,國內制造商近年在技術裝備、設計能力、品質控制方面的進步不可小視,在多點溫度控制精度方面已經優于國外品牌。國際烤箱標準最權威的是歐洲EN30-1-1,南美國家的標準大多是依據此標準制訂的,溫控精度規定在每個設定溫度基礎上±20℃,通過大量的實驗證明,國外溫控閥最多能保證6個溫度點的其中4個點誤差在允許范圍以內,而個別國產溫控閥可以滿足在每個設定溫度基礎上±15℃的水平,當然這個與烤箱設計和溫控探頭的安裝位置,探頭的制造精度密切相關,采購時要有一定技術含量的選擇,一味追求低價位會引起安全方面意想不到的后果,需要慎重,溫控閥零件的加工普遍用多工位自動控制加工中心,也有個別廠家用普通機床單工序加工的,其品質保證能力就可想而知了。
2、溫控探頭的安裝位置因素
我們的烤箱標準規定探測的溫度是腔體中心的溫度,而感溫探頭在設計上不可能安裝在腔體中心,一旦腔體內各點溫差大的時候探測到的溫度和閥體動作時間就存在很大偏移,這個問題又反過來要求烤箱設計時對燃燒器的安裝位置保證腔體內溫度場的均勻性要求,高、低、左、右、前、后等的空間位置要通過實驗獲得數據為設計提供依據,但是一味地用大量的實驗來摸索其成本是很高的,要首先進行嚴格的設計計算獲得理論依據確定大致范圍再認真做實驗驗證。現在的許多企業產品開發沒有理論計算完全靠實驗碰運氣摸索數據是很不經濟的,而且不同結構、不同規格、不同配置的烤箱其安裝位置不完全相同,總之安裝位置越接近溫度平均值位置越好,當然這個位置還可以通過改進設計來創造,記住的是不要完全照搬別人的設計要分析研究創新出有自己的知識產權的東西。
3、烤箱結構設計因素
烤箱的設計應注意幾個方面。首先是要明白溫控閥的動作原理,腔體內因結構造成的溫度偏差影響,哪個位置溫度高,哪個位置溫度低,有些設計盲目照搬別人的結構,不考慮其他配件對控溫精度的影響,造成控溫誤差大,將原因歸結為溫控閥品質是沒有任何根據的,標準中規定測試的控溫精度是指烤箱腔體中心的溫度,但是大家知道溫度探測裝置不可能安裝在腔體中心,因為腔體中心是燒烤食品的位置,無法安裝溫度探測部件,這就需要設計的烤箱盡可能使腔體內各點的溫度偏差盡可能小,這樣對溫度探測部件的安裝位置的選擇就方便多了,烤箱是西方國家人們生活的必需品,我們接觸時間不長,一定要在設計時認真研究學習探討,明確意圖和西方烹飪習慣,不要套用國內的烹飪習慣,但是對于燃氣燃燒理論的應用完全可以借鑒,我國的燃氣用具制造技術,特別是燃氣應用技術已經走在世界前列,我們對不同的燃氣種類的大量應用其難度遠遠超過西方液化氣和天然氣的2種氣體難度,如礦井氣、人工煤氣、油制氣、沼氣、油田伴生氣等諸多氣源的應用是國外許多發達國家的開發人員都不敢涉足的,因此我們中國有自己的優勢,一定能趕上和超過世界燃氣具的設計制造水平,2008年當世界知名燃氣產品實驗室的燃氣專家在技術交流講座上告誡我們千萬不要做人工煤氣產品時,我告訴他們在15年前我們就開發了國內40多個不同人工煤氣氣源的燃氣具,這個沒有難度,他很驚訝,這個例子說明一個道理,我們的設計能力并不比西方國家差。
4、烤箱裝配因素
溫控閥是燃氣具上的精密部件,與溫控探頭連接的毛細管(紫銅管)是極容易受到損壞的,許多人誤認為是根銅絲,而隨意纏繞堆放,造成毛細管扭結通道變小甚至堵死而不能動作,溫控閥廠家對出廠時的毛細管用特定器具盤繞,使用時應輕拿輕放,毛細管與閥體根部是用焊接的方式連接的,而且做過泄漏檢驗,隨意扭結很容易造成毛細管裂紋或斷裂而報廢。來料時要做氣密性、最小流量、耐溫、操作扭矩、開閥行程等項目檢驗。常溫測漏、高溫測漏項目要認真仔細,裝配工序的操作人員要嚴格培訓合格后上崗,特殊崗位人員要相對穩定,不要經常更換,當然你操作熟練人員很多時可以。現在高級技術工人短缺,應當加強培訓,提高技術水平和適應多工序操作能力。
5、溫控閥的選購因素
溫控閥的結構形式多樣,采購選型時要根據自己設計產品有針對性,首先要選擇溫度控制范圍,一般溫控閥是150-260℃,也有130-250℃的,毛細管長度能滿足你的烤箱就行,不要太長,太長溫度動作將滯后,太短則裝配時拉扯會造成毛細管受力而損壞。溫控閥是燃氣具上比較復雜的精密部件,市場上有許多品牌,選購時一定要根據需要選擇,對閥體的氣密性、耐溫性能、小火氣流量、安裝尺寸、安裝結構、熱電偶接口型式、開閥行程、毛細管長度、電磁閥參數、輪廓尺寸等指標有詳細了解后確定。不要有追求價格便宜的短視行為,要知道一臺烤箱控溫精度的優劣將直接影響到產品的質量,另外采購的不一定追求國外品牌,一是國外品牌一般造價高,供貨周期長,運費高昂再加上關稅和清關等復雜程序,國產溫控閥已經有幾家獲得國際認證,完全可以替代國外品牌,性能上還要優于國外溫控閥,如英國鉆石公司在中國深圳開設的比安公司就是專業設計制造溫控閥的國際品牌公司,采購成本和供貨速度基本與國內一致。
(作者:郭榮 青島海爾集團)
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