Study of Thermal Efficiency on Domestic Cooking Burner using Stainless Wire-Net

Abstract

บทความวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อน (Thermal efficiency, ηth ) ของเตาแก๊สหุงต้มในครัวเรือนที่มีปริมาณการใช้แก๊สแอลพีจี (Liquefied petroleum gas, LPG) สูงสุดไม่เกิน 5.78 kW ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม มอก.2312-2549 ในการศึกษาจะทำการออกแบบและสร้างหัวเตาแก๊สหุงต้มในครัวเรือนชนิดตาข่ายสแตนเลส (Domestic cooking burner using stainless wire-net) โดยอาศัยหลักการอุ่นอากาศก่อนการเผาไหม้ที่มีการหมุนเวียนความร้อน (Heat-recirculating combustion) โดยใช้ตาข่ายสแตนเลสนำมาวางเรียงซ้อนกันเป็นวัสดุพรุน ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นตัวรับรังสีความร้อนจากเปลวไฟบนผิวหน้าวัสดุพรุน หลังจากนั้นวัสดุพรุนจะทำการแผ่รังสีออกไปทุกทิศ ทุกทาง โดยเฉพาะสองด้านที่สำคัญคือ การแผ่รังสีไปด้านบนหมายถึงการส่งความร้อนไปยังก้นภาชนะ และอีกด้านหนึ่งแผ่รังสีลงด้านล่างมายังส่วนผสมระหว่างเชื้อเพลิงและอากาศส่วนแรก (Primary air) เพื่อเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้นก่อนเข้าสู่การเผาไหม้ซึ่งเรียกบริเวณนี้ว่า ช่วงการอุ่นไอดี(Preheating zone) หม้อหุงต้ม ในการทดลองใช้ขนาดเบอร์ 22 cm ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม มอก.2312-2549 ซึ่งต้มน้ำ 2.7 ลิตร แต่ขั้นตอนการทดลองเพื่อหาค่า ηth ของเตานั้น จะเป็นไปตามมาตรฐานเยอรมัน DIN-EN 203-2 จากการทดลองพบว่าเตาแก๊สหุงต้มในครัวเรือนชนิดตาข่ายสแตนเลส สามารถต้มน้ำเดือดได้เร็วกว่าเตาแก๊สแบบ เซรามิกส์และเตาแก๊สแบบหัวฟู่และมีค่า ηth เนื่องจากอิทธิพลการแผ่รังสีของวัสดุพรุน และพฤติกรรมการเผาไหม้ของเตาแก๊สหุงต้มในครัวเรือนชนิดตาข่ายสแตนเลสที่สมบูรณ์กว่าตามปริมาณ CO ที่ต่ำกว่า