櫥柜產業網

當前位置: 首頁 > 資訊 > 技術應用 > 正文

基于深腔變頻技術的新型吸油煙機吸排效果研究

2017年11月13日 15:00  來源:中國廚衛招商網  人氣:331

  一詞逐漸熱議以來,人們愈來愈發現空氣質量與身體健康休戚相關。作為每時每刻均需接觸的空氣,與水和食物一起,共同架構了健康養生的三大基石。

  從人們生活場景角度出發,所接觸的空氣環境主要分為兩大類:室內空氣環境和室外大氣環境。室外大氣的空氣質量需要全社會乃至全球的力量共同關注改善,這是一個長期的過程,需要大量的資金投入和制度的建立。而人們每天平均大約有80%以上的時間在室內度過,對于個體和家庭而言,目前力所能及也十分必要的是改善室內空氣質量。此處的室內環境指廣義的室內,不僅囿于家庭住所,還包含辦公室、各類車船交通工具、賓館、醫院等各類公共服務場所。

  室內空氣的污染源主要來源于三個方面:烹飪油煙、有害氣體、各生物性污染源。烹飪油煙是食用油和食物在篼溫條件下,產生的大量熱氧化分解產物,油煙當中含有至少300種有害物質,如大量烴類、烷類,S02、N02、CO、C02等氣態污染物及PM2.5、PM10等顆粒污染物。這些有害物質具有肺臟毒性、免疫毒性及遺傳毒性。據上海第二醫科大學調查,在家中做飯1小時相當于每第一:韓健(1978. 3~),女,畢業于青島大學工程管理專業,現任青島海爾洗碗機公司技術創新經理,主要從事廚電吸油煙機、灶具、消毒柜、烤箱及智慧廚房的技術創新和未來3 ~5年預研的工作。

  天吸兩包煙,可見油煙對于心肺呼吸系統、心腦血管循環系統及免疫系統均有嚴重危害。

  對于其他兩個污染源:有害氣體(甲醛、VOC、TVOC等)和生物性污染源(螨蟲、傳染病等),目前已經有解決方案,主要是各類空氣凈化器和消毒柜。空氣凈化器中以HEPA過濾為基礎,聯合甲醛處理模塊、駐極體模塊、光觸媒技術等可將有害氣體降低到較低水平。消毒柜利用高溫、紫外線技術達到殺菌消毒目的。本文將重點研究如何降低室內烹飪油煙所產生的污染課題。

  2相關概念及理論基礎1相關概念1.1深腔變頻海爾集團新型油煙機的核心技術主要由兩個要素“深腔”+變頻“組成。

  深腔是指改變傳統吸油煙機中的濾油網結構設計,變“凸”為“凹”,如所示。將集煙腔深度由50mm加深至120mm,這樣加大了攏煙腔面積和攏煙效果,解決平板煙機油煙外逸難題,油煙吸得更快、更凈。

  深腔煙機煙機深腔變頻煙機結構示意圖變頻是指該新型吸油煙機所使用的電機是具有變頻功能的電機,變頻的好處是可以根據油煙的大小來自動進行轉速調節和開停選擇,從而達到及時吸排和節能降噪的作用。

  1.2吸人因子從人體健康角度比較各種污染源的危害,提出污染物吸入因子(intakefraction)的概念,簡稱為IF,定義為污染排放物中最終所被人體吸入或者消化的數量在總排放量中的占比,此指數直接把污染物計量直接與人體健康建立關聯,從對健康影響力度來評價污染物危害程度。例如,針對汽車尾氣,引人吸入因子衡量指數,可以更為精準的定義汽車尾氣對行人的危害程度。

  具體計算方法為:其中,s代表吸人因子,/為人體對該污染物的總吸入量(g),E為該污染物的總排放量(g),總排放量的計算一般通過對單位排放量的積分e⑴(g/s)來計算,而吸入總量的計算則較為復雜,因為涉及到人口數6,暴露濃度Q,和吸人速率的因素,原則上總吸入量應等于以上三個因素的乘積。

  2.2.1歐拉-歐拉模型歐拉-歐拉模型的特點在于將彌散相和連續流體相看做是連續介質,并同時在歐拉坐標系中考察彌散相和連續流體相的運動。此模型適用于顆粒的體積濃度并不大,并且所研究的顆粒物相對固定體積與流場總體積相比差異并不大情況下,因在此情況下原有的連續介質假設將失效并會導致較大的計算誤差,故所以此模型主要應用于彌散相濃度較高的場合。

  歐拉-歐拉模型主要有三大類:均相模型、小滑移模型、雙流體模型,其中雙流體模型又分為顆粒擬流體模型和氣液兩相流的雙流體模型,氣液兩相流的雙流體模型是最為常見的。

  對于氣液兩個相態分別進行質量、動量和能量的方程模擬合并兩相界面之間的熱量、質量及應力傳輸方程綜合推導,得出歐拉-歐拉模型的方程為:dC呼吸模型是指人的自然生理呼吸頻率和空氣呼吸量,如所示。

  呼吸模型示意圖平均一個呼吸循環約為6秒鐘,其中吸氣2. 5秒,吸人氣體量約為0.6L,間隔0.5秒的間歇,進而呼氣2. 5秒,呼出氣體量約為0.6L,再經過0.5秒的間歇后進人下一個循環。整個循環呼吸循環氣體量為0.6L.吸人因子的測量計算將結合本呼吸模型進行。

  3深腔變頻吸油煙機與普通煙機吸排效果改善對比表3深腔變頻油煙機炒菜過程PM2. 5采集數據兩種煙機炒菜全程PM2.5農度變化對比兩種煙機炒菜全程PM10濃度變化對比可以看出,普通油煙機的呼吸區PM2.油煙顆粒濃度顯著大于深腔變頻油煙機相應數值。普通煙機。

  六種植物油對油煙粒徑貢獻百分比對6種植物油的油煙粒徑數據進行求標準差分析后發現,標準差很小,一致性好,表明油煙體積分布與植物油種類的關系不大。其中,最頻粒3吸人因子測定取呼吸模型一個周期,共6秒時間,首先計算該呼吸周期內吸人空氣總量。成人肺活量計算算公式:肺活量指數=肺活量+體表面積,體量面身高(cm)體重(kg)-0.1329.指導意見:正常成年人24小時吸人氧氣是500L左右,g卩吸人的空氣為2200L左右。推算出每然后計算吸人的油煙顆粒總量為人口數P,暴露濃度C;和吸人速率三個因素的乘積基于時間的積分,假定烹飪者為1人,另外鑒于油煙顆粒濃度集中在2. 5um,取爆炒階段濃度PM2. 5峰值,忽略PM10貢獻。吸人速率=152.8/6=25.47ml/S,經計算得到表7.表7普通油煙機與深腔變頻煙機單呼吸周期吸入油煙顆粒質量(單位:mg)深腔變頻普通PM2.5總吸入質量最后計算該時間段內油煙總排放量,同樣假定在爆炒階段,按照測定兩者的風量結合油煙顆粒濃度計算出該呼吸周期內所釋放的油煙顆粒總量如表8所示。

  表8普通吸油煙機與深腔變頻煙機單呼吸周期吸排油煙顆粒總量(mg)深腔變頻普通油煙顆粒總釋放量綜上,計算出深腔變頻與普通煙機高風檔位爆炒狀態下,各自的吸人因子如表9所示。

  表9普通吸油煙機與深腔變頻煙機單呼吸周期吸入因子對比深腔變頻普通吸人因子從以上分析可以得出,深腔變頻煙機較普通煙機可以將吸人因子降低約6.5%,長期使用條件下,可以有效降低人們吸人致病油煙危害物的濃度和數量,提升健康指數,降低疾病誘發概率。

  4改善效果分析采用歐拉-歐拉模型,CFD模擬普通煙機與深腔變頻煙機工作狀態下人體呼吸區域濃度場。為保持,可以看出深腔變頻煙機用戶呼吸區域周圍濃度場較普通煙機低,另外,隨著風量的增加,可以改善降低用戶呼吸區域濃度。

  另外,通過對于基準工況功耗和噪聲的對比分析,兩者對比數值如表10所示。

  表10普通油煙機與深腔變頻煙機功耗與嗓聲值測試對比深腔變頻普通噪聲(A)功耗W 6結論綜上,深腔變頻技術可以有效改善吸油煙機對于吸排效果的提升,在同等工況下,降低吸入因子,且可以達到環保節能目的。本文在原有定點測量油煙濃度基礎上主要進行兩點改進:第一,研究目標具體集中在人體口鼻呼吸區域,結合人體呼吸模型進行測算;第二,采用吸入因子方法測定散發油煙中被人體吸收或者消化的數量占比,不是看散發總量,而是研究吸入數量。在以上兩點基礎之上,研究深腔變頻和普通煙機的吸人因子。

  在分別對6種不同植物油進行發煙一致性確認后,分別測算單位時間內油煙散發總量和吸人總量,得出深腔變頻較普通煙機可以降低6.5%的油煙2. 5um級顆粒物,另外可明顯降低吸油煙機的功耗和噪聲,具有大范圍推廣價值。

(完)

 
同類資訊

芻議廚電一體化設計原則與要求2018年04月02日 08:54

配廚衛 改局部 編讀往來2018年03月20日 08:49

西藏傳統餐飲廚具設計制造中的生態意識2018年03月08日 10:27

一體化是廚電未來的方向2017年11月20日 11:34

氣流倍增式吸油煙機的探討2017年11月18日 10:20

距離可調燃氣灶節能特性的實驗研究2017年11月16日 13:49

抽油煙機回收油的脂肪酸組成變化特征研究2017年11月15日 16:02

煙腔無電機葉輪空氣放大式抽油煙機的機理2017年10月30日 09:27

集熱圈聯體紅外線節能燃氣灶頭的研究2017年10月27日 15:11

基于MSP430的抽油煙機控制系統設計2017年10月21日 10:53