家用燃气灶的内部结构与故障检修

家用燃气灶按安装方式可分为台式灶具、嵌人式灶具和台嵌两用灶具;按火眼数可分为单眼灶、双眼灶和多眼灶;按燃气的种类可分为液化石油气灶、天然气灶和人工燃气灶;按燃烧方式可分为红外线式、大气式(大气式可分为直火及旋转火，旋转火可分外旋、内旋、平旋等);按点火方式可分为压电点火式脉冲点火式;按熄火保护方式可分为热电偶式、离子检测式。

一、家用燃气灶的分类与型号命名

家用燃气灶的型号由燃气灶的类型代号、燃气类别代号和企业编号组成，如图1所示。

二、家用燃气灶的一般结构

家用燃气灶一般由供气系统、燃烧系统、控制系统点火系统以及其他部件组成，如图2所示。

1.供气系统

燃气灶的供气系统由燃气输送管路和燃气阀组成，对燃气的气密性要求很严格。燃气输送管路由燃气进气管(如图3所示)、进气管接头(如图4所示)和导气管(如图5所示)组成。

燃气阀是控制燃气的开闭以及流量的开关，多数用铝合金通过压铸工艺制造，如图6所示，无气孔、强度高、耐用性好，对气密性要求也相当严格。

2.燃烧系统
燃烧系统主要指的是燃烧器，它由喷嘴、调风板、引射器、炉头、火盖等组成。燃气从喷嘴喷出，经过引射器引射作用，把周围的空气引入到混合管内进行充分混合。调风板的作用就是调节风门的大小来改变一次空气进人的多少，以改善，火焰状态，从而获得良好的燃烧工况。
按一次空气混合比例不同燃烧方式可分为扩散式、大气式和完全预混式三类。
扩散式燃烧:由火孔喷出的燃气分子因扩散作用和空气中的氧进行反应的燃烧方式。该方式燃烧稳定，但不完全，温度低。
大气式燃烧:燃气在一定压力下以一定流速从喷嘴喷出，依靠气体动能产生的引射作用从一次空气口吸人一次空气，在引射器内与一次空气混合，然后经排列在头部的火孔流出的燃烧方式。
完全预混式燃烧:燃气燃烧所需要的空气全部依靠燃气的能量从一次空气口吸入，并进行预混，不需要二次空气。该方式燃烧完全，效率最高，温度最高，对于器件的要求高。燃烧器分为扩散式燃烧器、大气式燃烧器和全预混式燃烧器三类。
大气式燃烧器是目前使用得最广泛的燃烧器，它具有以下特点:1.火焰短、火力强、燃烧温度高;2.可以燃烧不同性质的燃气，热效率较高，燃烧较充分，烟气中CO含量较少;3.可使用低压燃气，空气由燃气引射进人，不需要鼓风设备;4.其火孔热强度较大，燃烧温度高。
大气式燃烧器又称引射式部分预混燃烧器，主要由喷嘴、调风板、次空气进风口 引射管 、炉头和火盖等组成，如图7所示。

(1)喷嘴
喷嘴是燃气灶关键零部件之，其主要作用是将可燃气体喷射到引射器内，与空气按一定比例混合后燃烧，如图8所示。

喷嘴的设计与气源、热流量和引射空气的能力有关，即其孔径尺寸决定于气源种类和热流量大小:气源不同，喷嘴的结构形式和孔径的大小不一样。一般来说，固定喷嘴只适合一种气源使用，一旦气源改变时，需要更换喷嘴，否则不能正常燃烧。
(2)调风板
调风板通常安装在引射管一次空气孔的进气口处，也称一次空气调节，使一次空气需要量达到设计需求。通过调风板的调节，可控制一次空气的进气量，使燃气和空气的混合比例适当，保持燃烧火焰正常。
(3)一次空气进风口
引射管前端被调风板封位的开口称为一次空气进风口，与燃气混合的一次空气就是从此进入燃烧器内的。
(4)引射器
引射器由吸气收缩管、喉管(混合管)、扩压管组成，如图9所示，其作用是以下三点:一是把高能量的燃气引射低能量的空气，并使两者在引射器内均匀混合;二是将混合气体形成一定压力，克服通道的阻力损失，在火孔出口获得一定速度，保证燃烧火焰的稳定性;三是输送一定量的燃气，保证燃烧器所需的热流量。

收缩管一减少吸入空气的阻力，一般有流线型和锥形两种。
喉管(又称混合管)一它可使燃气和空气充分混合，使得燃气与空气混合物在进入扩压管之前，其速度场、浓度场和温度场呈均匀分布。
扩压管一使动压变成静压，以提高气体的静压力，使混合气体趋于稳定，满足燃烧所需压力。
(5)炉头(灶头)
炉头也称燃烧器头部，一般与引射器连成一-体(铸件)， 如图10所示。炉头上面放置有火盖，组成一个燃烧器头部组件。炉头的主要作用是把燃气与空气的混合气体均匀地分布到火孔上。

(6)火盖
它表面或者沿圆周布满矩形或者圆形等形状的火孔，与炉头配合而组成燃烧火孔。引射器内的燃气与空气按一定比例混合之后，从火孔冒出，遇到明火被点燃，与周围的空气(二次空气)再次混合，使燃气完全燃烧，达到稳定火焰的目的。
火盖的形状较多，常用的双高火火盖如图11所示，莲花型火盖如图12所示，普通旋火火盖如图13所示，中心火盖如图14所示。

3.控制系统
控制系统主要指熄火安全保护装置和定时熄火装置，它们主要对
燃气灶的使用起安全保护作用。
安全熄火保护装置的作用是:燃气在燃烧过程中，当火焰意外熄灭时自动切断气源，以确保使用安全。当火焰被意外淋灭时，熄火安全保护装置会由于感热元件温度下降或电势下降而使执行机构迅速复位，切断燃气，避免燃气漏出。
意外熄火安全保护装置有双金属片式、热电偶式和火焰导电式(又称离子感应式)。
(1)双金属片式(热敏式)熄火保护装置
这种熄火保护装置的热敏元件是膨胀系数不同的两层金属实压的双金属簧片。当双金属簧片被加热时，它就向着膨胀系数小的金属一面弯曲，从而使阀杆移动，打开了通往主燃烧器的燃气通道。如果火焰熄灭，双金属簧片冷却而复位，主燃烧器也可即行关闭。这种熄火保护装置的缺点是:热惰性大，开/关阀的时间较长，尤其是在使用时间长以后，关闭时间过长，起不到安全保护的作用，现已淘汰。
(2)热电偶式熄火保护装置
热电偶式也称为热电式，热电式熄火保护装置由热电偶和电磁阀两大部分组成。它是目前使用最为广泛的熄火保护装置，结构简单安装方便、成本低、可靠性较好，但缺点是反应动作较慢(开闭阀时间稍长)，但比热敏式好。

常用的热电偶外形如图15所示，热电偶所用电磁阀内部结构如图16所示。

热电偶受热时会产生热电势，这一电势可使电磁阀工作。打火时，按下点火旋钮后不能立即松手，应维持5s~8s后才可松手，这时热电偶受火焰加热，产生热电势，在控制电路的作用下电磁阀才吸合，燃气阀开启，这样才能维持其正常燃烧。当意外熄火时，热电偶的热电势很快下降到零，线圈失电，电磁阀在弹簧作用下迅速复位，关闭燃气通路。热电偶式省电，一般只用一节千电池供电。
提示：在安装热电偶保护装置时，应注意热电偶与火盖之间的距离。一般来说，热电偶的高度应与火盖高度基本持平，允许误差为1±0.5mm;感应针与火盖的距离不能太远，一般保持在4±0.5mm的距离出色的/卓越的/优异的/杰出的。若安装位置太高、太低或者太远，都会使热电势不够，导致电磁阀不吸合。
(3)火焰导电式(离子感应式)熄火保护装置
火焰保护式安全熄火保护装置是目前国内外应用较多的一种保护装置，由脉冲控制器、电磁阀、离子检测针所组成，具有结构简单、成本低廉、响应速度快等突出优点，因而倍受人们青睐。离子检测针的外围多包有一层陶瓷，如图17所示。

因燃气燃烧时会产生高温，燃烧区域内的气体部分离子化而成为导体，如果在这个区域内放置不接触的一对电极，并加上不同电性的电压(一般几伏)，则会形成电流回路，通过灵敏度较高的电路放大，使电磁阀动作，打开燃气阀门，如图18所示。这种安全保护装置的控制器和电脉冲点火器常装在一起构成智能系统。为避免阵风将火焰短时间吹离感应针而进人保护状态，一般延时4s~6s才保护起控。

4.点火系统
燃气灶的点火系统主要指点火器，如图19所示。燃气灶除了使用火柴或点火棒进行人工点火外，目前大都采用压电陶瓷点火(电子点火)和脉冲连续点火(简称脉冲点火)方式。

(1)电子点火(压电陶瓷电火花点火)
电子点火是目前使用最广泛的一种点火方式，具有点火率高、方便廉价、结构紧凑等优点。一个压电陶瓷点火器约可以连续点火3.5万次，通常情况下，使用寿命可达10年以上。
压电陶瓷电火花点火器耐热、耐湿性能好，不需电源，点火方便。由于每点火一次，点火器只产生一个电火花，因此有时需多次打火才能点燃燃气。
压电陶瓷点火器的结构如图20所示。用手按压并转动手柄大火时，带动撞锤机构的拨叉动作，在弹簧力的作用下，撞锤击压电陶瓷的端面，机械能转化成电能，产生1000V以上的瞬间高压。通过高压导线和连接的电极，在4mm-5mm左右的电极间打出电火花，将电火花旁边喷出的燃气点燃。

(2)脉冲点火
脉冲点火器是一-种新型的点火装置，一般采用电池作为电源，使用起来快速、可靠、稳定性高，其典型电路如图21所示。

只要一接通微动开关，即可产生一连串的电火花，点火率可达100%。目前，很多厂家在燃气灶上使用此种点火器，也有将熄火保护控制功能装人点火器内，称之为点火控制器，如图22所示。

5.其他部件
其他部件指灶体面板、外壳、炉架防水盘等。灶具面板的材料有不锈钢、搪瓷、陶瓷、特氟龙(冷轧刚板表面涂层，俗称不沾油涂层)以及耐热玻璃等。不锈钢面板具有抗腐蚀、美观、可清洁等的优点，目前大量使用。搪瓷面板同样具有上述优点，还可以有多种颜色的彩面。不沾油面板目前比较流行，显著优点是容易清洁。玻璃面板也具有上述优点，多用于嵌人式灶。
三、常见故障检修
虽然燃气灶的检修难度并不大，但对其安全性能要求较高，所以检修中不可掉以轻心。实修时，首先要确保气源到灶头燃烧器的气路管道畅通无阻，且不能有丝毫的破损泄漏点;其次，减压阀、气阀、风门均能调节灵活、控制适当。
1.气路阻塞故障的检修
在燃气供应正常时，若燃气灶出现火苗很小，甚至是点不着火，其故障原因是气路存在不同程度的阻塞。判断的方法很简单:关闭气源总阀，卸下减压阀，打开灶头气阀(双头灶每次打开一只气阀)，然后从减压阀进气口用力地向输气管道内吹气，如果感觉吹不动，那就是气路管道阻塞了。
气路阻塞是燃气中的杂质和厨房烟气中的污垢凝聚造成的，通常发生在以下几个地方:(1)减压阀进气口的金属滤网;(2)灶头气阀上的燃气喷射孔;(3)锥形阀中的点火阀芯;(4 )燃烧器喉管和火盖火孔。若减压阀进气口的金属滤网被堵，用小毛刷将污垢清除即可。若灶头气阀上的燃气喷射孔阻塞，用细金属丝小心地疏通即可。
若锥形阀中的点火阀芯被污垢堵塞，其明显的特点是:打开气阀，用火柴等明火可以将灶头点着，但点火电极的火花却不能使灶头着火。这时拆下气阀，用煤油将点火阀芯处的积垢清洗干净即可。由于气阀内部元件较多，如图23所示，拆卸时需注意螺丝、垫片、弹簧、阀杆、定位片、打火凸轮、锥形阀等元件的安装位置，以免组装时出错。

装配时有两点要特别注意:一是在锥形阀和气阀外壳之间不能残留油垢和灰尘，可以在锥形阀外壁薄薄地涂抹一层缝纫机油，以保证燃气对外密闭又转动灵活;二是在气阀关闭时，锥形阀的进气孔要朝向灶头左边，这样点火时锥形阀反时针转动900 ，进气孔正好与灶头的金属输气管管口相对。
若气路没有完全堵死，但是通而不畅，此时火焰很小。这种故障多是减压阀进气口滤网灶头喷嘴、燃烧器喉管和火盖火孔等处内壁有污垢，细心地将这些污物清除即可。
2.燃气泄漏故障的检修
燃气泄漏是非常危险的，绝大多数的燃气中毒和爆炸事故都是燃气泄漏酿成的，所以检修燃气泄漏故障时一定要仔细。按规定，民用燃气都是经过加臭处理的，如有泄漏，在燃气灶现场必然能够闻到一股臭味。也可以关闭灶头，上的气阀，然后从减压阀进气口向输气管道内吹气，如果感觉不是很堵，那就是气路管道漏气了。燃气灶的漏气通常容易发生在以下一些部位:(1)减压阀与钢瓶角阀或燃气总阀的连接处;(2)减压阀呼吸孔处(在减压阀上盖靠出气口-侧，直径约1mm的小圆孔就是呼吸孔);(3)橡胶管的两端和中间弯折处;(4)灶头金属管锈蚀破损处;(5)灶头气阀喷头。
实修时，可以在怀疑有漏气的地方涂抹一些肥皂水， 观察有没有气泡出现，以判断是否有燃气泄漏(减压阀呼吸孔处出现的气泡要具体分析，有所区别)。
若发现减压阀与钢瓶角阀的连接处漏气，如果是安装减压阀时螺纹没对准，或是手轮没旋紧，这时可将减压阀旋下，对准螺纹逆时针方向旋紧即可;如果是减压阀进气口的橡胶密封圈老化、破损或丢失，则必须换用相同规格、质量可靠的密封圈。
若将肥皂水涂抹在减压阀呼吸孔处，在刚打开钢瓶角阀瞬间有少量几个气泡出现是正常的，不是燃气泄漏。如果打开钢瓶角阀或燃气总阀后，呼吸孔有连续不断的气泡出现，那就一定是漏气了。为了安全起见，这种损坏了的减压阀，一般不作修理，而是换上一只质量可靠的新减压阀。
减压阀或燃气总阀和灶头进气之间连接输气的橡胶管两端漏气，通常是由于套接过短或者松动造成的，应该将减压阀和灶头的接头尽可能往橡胶管中插深一些，并用直径不小于1mm的金属丝扎牢。若橡胶管中间弯折处因老化出现裂纹，则必须换用燃气灶专用的新橡胶管。
若灶头气阀燃气喷射孔漏气，这是由于锥形阀和外壳之间的润滑油干涸或附着有杂质，使锥形阀和外壳密合不严。实修时，可参照图23拆开气阀，将其清洗干净，再加注润滑油即可。若锥形阀磨损严重，那就只有换新。漏气故障修理以后，一定要检查并确认气路管道的气密性可靠，否则不能投入使用。
为了检验气路管道的气密性，先关灶头气阀，后关钢瓶角阀或燃气总阀，让整个气路管道中充满燃气，经数小时后，在不开启钢瓶角阀或燃气总阀时，迅速地打开灶头气阀，如果灶头能出现短暂的火焰，就说明储存的燃气没有跑掉，气密性可靠。否则，说明漏气故障没能根除，不能投入使用。
3.其他故障的检修
故障现象1:压电陶瓷打不出火花。分析检修:该故障多是因点火电极外的陶瓷受到油垢污染，绝缘性能下降导致电荷泄漏所致，只要将陶瓷上的油污积垢彻底清除干净即可。
提示：点火电极与点火燃气喷嘴的金属体之间的出色的/卓越的/优异的/杰出的距离约为3mm。
故障现象2:有脱火与回火现象。分析检修:气源密闭的液化气处于气、液共存的高压状态。用户使用时必须经过减压阀的调节，降低压力，并且把压力稳定在适合灶头燃烧的范围之内，再混合适量的空气，才能使燃气得到充分的燃烧，在灶头燃烧器火孔上方形成稳定的淡蓝色火焰。
如果减压阀调节不灵，送出的燃气压力偏大，再混以过量的空气，则到达灶头燃烧器的混合气体就会流速过大，造成灶头火焰在火孔上方飘忽不定，进而脱离火孔导致灶头熄火。这种现象就是通常所说的脱火或离焰现象。
发生脱火时，可以旋转灶头开关，将火头关小一些;同时将风门(在灶头面板下面喷嘴和燃烧器之间)的缝隙适当调小。这样就能减小混合气体的流速，使火焰下端贴紧火孔。
如果减压阀送出的燃气压力偏小、气路不畅，或者与空气混合的比例失当，则到达灶头燃烧器的混合气体就会流速缓慢，加之燃烧器上盖没盖严、火孔较大等原因，火焰就会缩入火孔在燃烧器内部燃烧。这种现象就是通常所说的回火。避免回火的方法一是清除包括减压阀滤网喷嘴、燃烧器在内的整个气路中阻碍气流的污垢和金属氧化的剥落物，使气路通畅;二是调节风门的缝隙，使空气和燃气混合比例适当。
如果是由于减压阀调节不灵，导致脱火或回火，则需换上一只质量可靠的减压阀。
故障现象3:出现黄焰和黑烟。分析检修:黄焰和黑烟的产生是由于供氧不足，燃气没有得到充分的燃烧所致。处理方法比较简单:将风门缝隙适当调大一些，增大进风量，以保证燃气燃烧必需的氧气。
故障现象4:灶头燃烧器正常燃烧时，点火的燃气喷嘴处出现燃气着火的现象。分析检修:这是由于在锥形阀内的点火阀芯被油垢凝滞，点火后松开旋钮手柄，弹簧不能自动复位，漏气造成的。这里的漏气只发生在灶头打开以后，关闭灶头时并没有燃气泄漏，容易被人忽视。排除故障的方法是拆开气阀，将凝滞在点火阀芯上的油垢清洗干净。
提示：正常燃烧时，火焰应是稳定的淡蓝色，不应出现火焰呈黄色，并在焰顶有黑烟浮升的现象。此现象是燃气不完全燃烧的产物，不仅浪费燃气，而且污染环境、危害人体健康，其产生的原因如下:1.空气量少(此时要开大风门，增加一次空气吸入量);2.燃烧器喉管内有脏物;3.燃气中有颗粒状物质; 4.引射管与喷嘴不在同一条轴线上，对燃气气流产生干扰; 5.灶具旋塞阀漏气。