新型节能环保燃气灶(DOC)

南华大学第三届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书作品名称：_新型节能环保燃气灶_______申报者：__刘光阁_________________学院专业：_机械工程学院机械设计制造及其自动化指导老师：_____周荣安___________联系电话：_______15073481614_________________E-mail地址：[e-mail]____________南华大学大学生科技活动指导中心二○○八年三月制说明1、申报者应认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2、表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。3、作品编号由竞赛组委会负责填写，作品类别由申报者填写。4、申报者情况一栏须认真如实填写。5、申报作品情况一栏须提供图表、曲线、实验数据、原理结构图、外观图（照片），或附有研究报告等。6、作品申报书及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），请以4号楷体打印在A4纸上，附于申报书后。7、当前国内外同类作品水平概述主要为描述当前此作品相关领域及背景。尤其注意细致比较同类作品的异同之处。项目类别：A自然科学类A1．机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等）A2．信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等）A3．数理（包括数学、物理、地球与空间科学等）A4．生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等）A5．能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）B哲学社会科学类B1哲学B2经济B3社会B4法律B5教育B6管理C科技发明制作类C1．机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等）C2．信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等）C3．数理（包括数学、物理、地球与空间科学等）C4．生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等）C5．能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）项目简表项目名称新型节能环保燃气灶项目类别C1申报者姓名刘光阁性别男民族汉出生年月1986.12.28学院机械工程学院专业机械设计制造自动化年级大2007级学校住址南华大学北校8栋513联系电话[phone]申报者简介南华2007级入学，于2007年获南华大学机械创新大赛三等奖。指导老师姓名性别出生年月所属学院职称周荣安男1965．2机械工程学院副教授研究专长机械设计与制造，CAD主要参加者姓名性别出生年月学院专业班级项目分工联系电话刘光阁男1986．12．28机械工程机械075班设计15073481614何俊杰男1988．9．2机械工程机械075班信息整理15073470814兰景男1984．12机械工程机械044班指导建议0734--6237637作品全称新型节能环保燃气灶申报作品情况当前国内外同类作品水平概述作品设计发明目的1、利用新型环保节能技术，改进现有燃气灶；2、将燃烧余热进行再次利用；3、减少燃气安全隐患;营造安全卫生舒适的厨房环境；4、提高燃气灶的使用寿命。作品涉及领域及技术机械，B类科技发明制造（C1）作品创新点及技术关键创新点：1、利用热交换装置，达到能量的多次利用效果；2、半封闭燃烧，减少燃烧热量向空气的幅射量；3、采用废气导出装置，营造安全舒适环境。技术关键：作为导热元件的材料须有较高的导热性能和耐热性能。主要技术指标1、内外材料的导热性能、耐高温性能。2、灶上沿的倾斜度，灶与锅的配合度。3、热交换装置的分布。4、主要材料为低合金钢（LCrO5Mo）。技术特点及优势1、燃烧充分，热量大，燃气利用率高，环保节能。2、成本低，易制造。推广前景及市场分析和经济效益预测市场上暂时还没有同类产品，在当今燃气价格不断高涨，人们对于健康、安全及时间日益看重的情况下，这类产品将有很大的发展前景。作品所处阶段(B)A构想阶段B设计阶段C制作阶段D______________(自填)成品可展示的形式□实物、产品■模型■图纸□磁盘□现场演示■图片□录像□样品当前国内大多使用传统燃气灶，然而传统灶具有诸多的缺点：1、燃气灶燃气利用率在55%左右，使燃气能源大量浪费。2、燃烧产生的废气没有相应的处理装置，燃烧燃气产生大量的一氧化碳、氮氧化物等有害气体，对烹饪者的身体有很大的损害。3、没有装置将燃烧火焰与厨房环境隔开，使燃气过程中有大量的热量散失，热效率低。4、火力分布不均匀，中间温度低，周边温度高，重点部位火力不够，不能达到理想的温度，而且浪费时间。5、灶具内部温度较高，使灶具易损坏。当前国内外同类作品细致比较鉴于当前国内燃气灶的诸多通病，进行了如下改进：1、增加热交换装置，用水吸收多余热量，使能量得到多次利用，提高了燃气利用率，节约了燃气能源；2、采用废气导出装置，使燃气燃烧产生的多种有害气体及时排出，减轻对烹饪者身体的损害。3、采用半封闭燃烧，使燃烧环境与厨房环境隔开，减少燃烧热量向空气辐射，营造一个舒适的厨房环境。4、由于此燃气灶与锅的配合度较高，灶内环境相对来说较为封闭（除下方的进气口外，四周都是封闭的），并且燃气密度比空气小，增加废气导出装置，能及时将灶内泄漏所产生的燃气排出，减少安全隐患。5、采用热交换装置后，在灶内外表面之间有水的分隔，从而达到对灶的水冷效果，降低灶身温度，延长使用寿命。6、半封闭燃烧装置的引入，使此灶具有良好的蓄热节能和防风效果，尽可能的把火焰的热量供应给锅底，从而节约烹饪时间。参考资料：《石油化工手册》第三卷（另附：设计图纸）指导老师推荐意见本设计主要针对传统燃具灶具的缺陷进行改进与创新设计，方案新颖，结构合理，可行性好，具有一定的使用和市场推广价值。建议立项。签名：周荣安2008年5月12日学院推荐意见签名（盖章）：年月日科协意见（盖章）年月日校团委审核意见科技处审核意见南华大学第三届“挑战杯”新型节能环保燃气灶二○○八年四月制明德博学求是致远————参赛单位：南华大学机械设计制造及其自动化075班项目简表项目名称:新型节能环保燃气灶申报者姓名:刘光阁何俊杰住址：南华大学北校8栋513联系方式：0734-7124172Email:[e-mail]指导老师：周荣安副教授研究专长：机械设计与制造，CAD目录：一、设计理念二、基本结构三、主要结构设计及其作用四、作品基本参数五、作品设计目的六、领域及技术作品涉及七、作品技术关键及创新点八、主要技术指标九、技术特点及优势十、传统灶具有诸多的缺点十一、我们的改进方案十二、推广前景及市场分析和经济效益预测一、设计理念：（1）节能环保从2005年5月的56.2839.58美元到2008年5月的125.96美元，石油价格可谓一路狂飚！国内天燃气市场零售价格也在不断走高，部分南方沿海城市15公斤瓶装气的价格甚至高达130元，很多供气站也由于货源紧缺只得暂停供气……。6月是中国一年一度的“节能宣传周”，尽管各地风风火火搞了不少热烈节能宣传活动，但是6月一过，大家对于中国今年能否实现单位GDP能耗要降低4%的既定目标开始忐忑不安起来。有数据显示，今年一季度，中国GDP增长率为10.3%，能源消耗总量的增幅非但没有低于经济增长率，反而高出了5个多百分点，能源消费弹性系数仍维持在1.5左右的高位。发展改革委数据显示，今年1至4月，全国发电量8175.3亿千瓦时，同比增长11.1％。今年要实现GDP能耗降低4％的目标，现在看将是极为艰巨的任务。面对如此艰巨的能源问题我们现在又能做些什么呢？从现在做起，从身边做起，节约一切可以节约的能源！（2）健康安全灶具在燃烧的时候会排放大量的废气，其中一氧化碳和氮氧化物的排放，使对人体伤害最大的。一氧化碳(CO)是一种对血液和神经系统毒性很强的污染物。空气中的一氧化碳（CO），通过呼吸系统，进入人体血液内，与血液中的血红蛋白（Hemoglobin，Hb）、肌肉中的肌红蛋白、含二价铁的呼吸酶结合，形成可逆性的结合物。一氧化碳与血红蛋白的结合，不仅降低了血球携带氧的能力，而且还抑制、延缓氧血红蛋白（O2Hb）的解析和释放，导致机体组织因缺氧而坏死，严重者则可能危及人的生命。由于一氧化碳在肌肉中的累积效应，即使在停止吸入高浓度的一氧化碳后，在数日之内，人体仍然会感觉到肌肉无力。一氧化碳中毒对大脑皮层的伤害最为严重，常常导致脑组织软化、坏死。如果长时间使用传统的超标排放的燃气灶，无疑是一种慢性自杀。传统的灶具的设计，注定了在长期使用后一氧化碳和氮氧化物会严重超标。二、基本结构：通气控制装置点火装置灶芯热交换装置热水储存装置自动控温器废气导出装置高性能导热锅金属底座三、主要结构设计及其作用：1、通气控制装置：控制燃烧火焰大小的一个半球体阀门。2、点火装置：市场上通用的电子点火装置。3、底座：燃气灶基本金属结构框架。4、热交换装置：主要为拥有良好的导热、耐高温性能的金属材料制成薄壁管，均匀地分布在灶体内部。5、废气导出装置：用易于伸缩弯曲的塑料制造，一端与热交换装置连接，一端与抽油烟机或户外直接连接。6、热水储存装置：用市场上通用的各类保温储水装置。7、自动控温器：由热敏电阻及调控开关构成，控制灶内热交换装置中水的进出。四、作品基本参数：总长宽高：400*300*440（mm）灶内容水量：1.63L其它详细参数见下作品图。五、作品设计目的：1、利用新型环保节能技术，改进现有燃气灶,达到节能环保的作用；2、将燃烧余热进行再次利用，实现能量的多次利用，提高燃气的利用率；3、减少燃气安全隐患，营造安全卫生舒适的厨房环境；4、提高燃气灶的使用寿命。六、领域及技术作品涉及：能源，机械，B类科技发明制造（C1，C5）七、作品技术关键及创新点：技术关键：作为导热元件的材料须有较高的导热性能和耐热性能。创新点：1、利用热交换装置，达到能量的多次利用效果；2、半封闭燃烧，减少燃烧热量向空气的幅射量；3、采用废气导出装置，营造安全舒适环境。八、主要技术指标：1、内外材料的导热性能、耐高温性能。2、灶上沿的倾斜度，灶与锅的配合度。3、热交换装置的分布。4、主要材料为低合金钢（LCrO5Mo）。九、技术特点及优势：1、节能环保。2、提高燃气利用率。3、成本低，易制造。4、能缩短做饭时间。十、传统灶具有诸多的缺点：6、当前燃气灶对于燃气利用率一般在55%左右，使燃气能源大量地浪费。7、燃烧的废气没有相应的处理装置，燃烧燃气却会产生大量的一氧化碳、氮氧化物等有害气体，对于做饭者的身体将有很大的损害。8、没有装置将燃烧火焰与厨房环境隔开，使燃气过程中有大量的热量幅散到空气中，使夏天厨房温度较高。9、火力分布不均匀，中间温度低，周边温度高，缩短了锅的使用寿命。10、灶具其内部温度较高，易使灶具本身损坏。11、火力不够，不能达到想要的温度，并且浪费了时间。十一、改进方案：7、增加热交换装置，用水吸收多余热量，使能量得到多次利用，提高了燃气利用率，节约了燃气能源；8、采用废气导出装置，一端与热交换装置连接，一端与抽油烟机或户外直接连接。使燃气燃烧产生的多种有害气体及时排出，减少对做饭者身体的损害。9、采用半封闭燃烧，使燃烧环境与厨房环境隔开，尽可能地减少地燃烧热量向空气的幅散，营造一个舒适的厨房环境。10、由于此燃气灶与锅的配合度较高，使灶内环境相对于来说较为封闭（除下方的进气口外，四周都是封闭的），并且燃气密度比空气小，增加废气导出装置，就能及时地将由于未点火成功以及其它灶内泄漏所产生的燃气排出，减少此类安全隐患。11、采用热交换装置后，在灶内外表面之间有水的分隔，从而达到对于灶的水冷效果，降低灶身温度，从而有效地保护了灶身，延长使用寿命。12、半封闭燃烧装置的引入，使此灶具有良好的蓄热节能和防风效果，尽可能的把火焰的热量供应给锅底，从而节约了做饭时间。十二、推广前景及市场分析和经济效益预测：当前国家规定的燃气燃烧利用率为50%左右，而我们的产品将能达到燃气利用率为75%，大大提高了燃气的利用率！而这类产品在市场上暂时还没有同类，使之在当今燃气价格不断高涨，人们对于健康、安全及时间日益看重的