專利名稱:一種具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，采用了在燃燒器外筒本體內(nèi)，以逐層套設(shè)的方式設(shè)置了第一、第二和第三套筒，并通過隔板巧妙的將這三個套筒之間的空間分割成兩個相對且獨(dú)立的空氣預(yù)熱腔和兩個燃料預(yù)熱腔；使空氣和燃料在進(jìn)入燃燒室之前即得到了二次逆流預(yù)熱，使得空氣和燃料在燃燒前即得到了極其充分的預(yù)熱，這不僅有利于液體燃料的充分蒸發(fā)，使燃燒過程更加充分、穩(wěn)定，而且大大提高了燃燒效率。本微型液體燃燒器具有技術(shù)手段簡便易行，不僅實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的微型化，燃燒穩(wěn)定充分高效，不易熄滅，尤其適用較嚴(yán)酷的外部環(huán)境。解決了困擾本領(lǐng)域技術(shù)人員針對微小結(jié)構(gòu)燃燒器普遍存在的技術(shù)難題。
【專利說明】
一種具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及燃燒裝置，尤其涉及一種具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]近十幾年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會各領(lǐng)域?qū)ξ⑿⌒碗娮訖C(jī)械和設(shè)備的需求急劇增長，這極大推動了科學(xué)工作者對微能源系統(tǒng)的研究。就目前而言，絕大部分的微型動力設(shè)備通常由傳統(tǒng)的化學(xué)電池供能。然而，化學(xué)電池存在能量密度低、體積和重量大、充電時間長，對環(huán)境不友好等明顯缺點，已漸漸不滿足社會發(fā)展的主流需求。而液體碳?xì)淙剂系哪芰棵芏饶苓_(dá)到目前普遍使用的鋰電池的能量密度的幾十倍之高，這使得以碳?xì)淙剂蠟槟茉吹膭恿ο到y(tǒng)的微型化成為可能，有利于提高微機(jī)電系統(tǒng)的集成度；同時液體碳?xì)淙剂喜粫斐晌廴?，大大減緩了現(xiàn)代社會的環(huán)境壓力。因此，基于液體碳?xì)淙剂系奈⑿湍茉聪到y(tǒng)在未來具有廣闊的應(yīng)用前景。而作為微能源系統(tǒng)的核心，設(shè)計出性能優(yōu)良的微型燃燒器一直是研究熱點。
[0003]不同于傳統(tǒng)燃燒過程，微小尺度燃燒過程所處的有效燃燒空間非常小，由此帶來的面體比相對于常規(guī)燃燒器有數(shù)十倍之大，因此其熱損失顯著增加;其次，尺寸的減小，造成燃料和空氣在燃燒器中停留時間縮短，燃料不能充分燃燒，燃燒過程也可能組織不成功。因此，在微小尺度內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒和提高燃燒效率是當(dāng)前研究重點。然而，目前已實現(xiàn)應(yīng)用的微型燃燒器多采用氣體燃料。與液體燃料相比，其能量密度低，儲存和運(yùn)輸不便。以液體碳?xì)錇槿剂系奈⑿腿紵骶哂幸欢ǖ膬?yōu)勢。但液體燃料需要附加的時間和空間來蒸發(fā)和混合，由此帶來的燃燒器的結(jié)構(gòu)設(shè)計也與氣體燃料燃燒器有更大的挑戰(zhàn)。因此，需要一種針對液體燃燒的微型燃燒器，使其可以滿足液體燃料的良好蒸發(fā)和同空氣的充分混合這兩個主要要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，以解決現(xiàn)有燃燒器長期存在液體燃料在微燃燒器中不易蒸發(fā)、燃燒不充分、不穩(wěn)定、燃燒效率低且容易熄滅等技術(shù)難題。
[0005]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]—種具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，包括燃燒器外筒本體2、用于密封燃燒器外筒本體2上下兩端的上密封板I和下密封板2;所述燃燒器外筒本體2下端側(cè)壁開設(shè)有排氣孔11;
[0007]在燃燒器外筒本體2的內(nèi)部，由外至內(nèi)依次包括第一套筒6、第二套筒5和第三套筒3;所述第一套筒6、第二套筒5和第三套筒3的下端均由下密封板2密封，所述第一套筒6和第三套筒3的上端通過密封頂蓋15密封，密封頂蓋15的外表面與上密封板I的內(nèi)表面之間具有間隙;所述第二套筒5的頂端與密封頂蓋15的內(nèi)表面之間具有間隙；
[0008]在第二套筒5的筒壁上，還設(shè)有四塊徑向貫穿其筒壁的隔板17，該隔板17的內(nèi)側(cè)邊連接第三套筒3內(nèi)壁，外側(cè)邊連接第一套筒6內(nèi)壁，上側(cè)邊連接密封頂蓋15，下側(cè)邊連接下密封板2;該四塊隔板17將第一套筒6、第二套筒5和第三套筒3之間的空間分割成兩個相對且獨(dú)立的空氣預(yù)熱腔、兩個相對且獨(dú)立的燃料預(yù)熱腔；
[0009]所述空氣預(yù)熱腔以第二套筒5的筒壁為界，分為第一空氣預(yù)熱腔10-1和第二空氣預(yù)熱腔10-2，該第一空氣預(yù)熱腔10-1和第二空氣預(yù)熱腔10-2的連通，是通過第二套筒5的頂端與密封頂蓋15的內(nèi)表面之間的間隙實現(xiàn)連通；
[0010]所述燃料預(yù)熱腔以第二套筒5的筒壁為界，分為第一燃料預(yù)熱腔8-1和第二燃料預(yù)熱腔8-2，該第一燃料預(yù)熱腔8-1和第二燃料預(yù)熱腔8-2的連通，是通過第二套筒5的頂端與密封頂蓋15的內(nèi)表面之間的間隙實現(xiàn)連通；
[0011]所述第三套筒3的內(nèi)壁面空間為燃燒室31，第一套筒6的外壁面與燃燒器外筒本體2內(nèi)壁面之間的空間為排氣通道33;所述燃燒室31與排氣通道33的連通，是通過密封頂蓋15的外表面與上密封板I內(nèi)表面之間的頂層迂回通道32實現(xiàn)連通；
[0012]在第三套筒3底部周壁上，對應(yīng)于兩個空氣預(yù)熱腔的第二空氣預(yù)熱腔10-2，分別開設(shè)有一個燃燒室空氣進(jìn)氣口 12;在第三套筒3底部周壁上，對應(yīng)于兩個燃料預(yù)熱腔的第二燃料預(yù)熱腔8-2，分別開設(shè)有一個燃燒室燃料進(jìn)氣口 9;
[0013]在下密封板2上，對應(yīng)于兩個空氣預(yù)熱腔的第一空氣預(yù)熱腔10-1，分別開設(shè)有一個空氣入口孔10;在下密封板2上，對應(yīng)于兩個燃料預(yù)熱腔的第一燃料預(yù)熱腔8-1，分別開設(shè)有一個燃料入口孔8;
[0014]空氣由空氣入口孔10依次經(jīng)過第一空氣預(yù)熱腔10-1、第二空氣預(yù)熱腔10-2、燃燒室空氣進(jìn)氣口 12后進(jìn)入燃燒室31，與此同時，燃料由燃料入口孔8依次經(jīng)過第一燃料預(yù)熱腔8-1、第二燃料預(yù)熱腔8-2、燃燒室燃料進(jìn)氣口 9后進(jìn)入燃燒室31并與空氣進(jìn)行混合燃燒，燃燒后的廢氣通過頂層迂回通道32、排氣通道33，最后由總排氣孔11排出至燃燒器外筒本體2外部。
[0015]空氣通過空氣入口孔10自下而上進(jìn)入第一空氣預(yù)熱腔10-1，自上而下進(jìn)入第二空氣預(yù)熱腔10-2，自下而上進(jìn)入燃燒室31，自上而下進(jìn)入排氣通道33;燃料由燃料入口孔8自下而上進(jìn)入第一燃料預(yù)熱腔8-1，自上而下進(jìn)入第二燃料預(yù)熱腔8-2，自下而上進(jìn)入燃燒室31，自上而下進(jìn)入排氣通道33。
[0016]所述燃燒室空氣進(jìn)氣口12和燃燒室燃料進(jìn)氣口 9，均以切向方向開設(shè)在第三套筒3底部周壁的同一周線上，空氣及燃料以切圓的方式進(jìn)入燃燒室31，在燃燒室31內(nèi)混合，并自下而上螺旋上升。
[0017]所述燃燒室空氣進(jìn)氣口12和空氣入口孔10的開設(shè)位置，處于一條直徑線上;燃燒室燃料進(jìn)氣口 9和燃料入口孔8的開設(shè)位置，處于另一條直徑線上;這兩條直徑線彼此相交。
[0018]所述空氣入口孔10和燃料入口孔8的直徑，小于第二套筒5與第一套筒6之間的間隙。
[0019]所述燃料預(yù)熱腔的第一燃料預(yù)熱腔8-1和第二燃料預(yù)熱腔8-2內(nèi)，填充有燒結(jié)的多孔材料。
[0020]所述燃燒室31的中部設(shè)有金屬催化網(wǎng)格13，點火器14置于金屬催化網(wǎng)格13的側(cè)上方，點火器14的引線16穿過上密封板I連接外部高壓電源;所述金屬催化網(wǎng)格13的表面涂覆Cu-N1、Pt-Ni 或 Pt-Cu 催化劑。[0021 ]本實用新型微型液體燃燒器的燃燒方法如下:
[0022]液體碳?xì)淙剂霞翱諝馔ㄈ肴紵?1內(nèi)，被點火器14點燃后在金屬催化網(wǎng)格13上方穩(wěn)定燃燒，燃燒的火焰首先對第三套筒3進(jìn)行加熱，加熱后的第三套筒3逐漸將熱能輻射至第一燃料預(yù)熱腔8-1、第二燃料預(yù)熱腔8-2、第一空氣預(yù)熱腔10-1和第二空氣預(yù)熱腔10-2，直至整個微型液體燃燒器被加熱;進(jìn)而持續(xù)對進(jìn)入空氣預(yù)熱腔內(nèi)的空氣和燃料預(yù)熱腔內(nèi)的燃料，在進(jìn)入燃燒室31之前分別進(jìn)行二次預(yù)熱。所述二次預(yù)熱過程具體如下:
[0023]液體碳?xì)淙剂嫌扇剂先肟诳?自下而上進(jìn)入第一燃料預(yù)熱腔8-1進(jìn)行第一次加熱，在第一燃料預(yù)熱腔8-1內(nèi)的多孔材料的破碎作用下，液體碳?xì)淙剂贤瓿傻谝淮纹扑椋纬杀患訜岬囊旱?接著自上而下進(jìn)入第二燃料預(yù)熱腔8-2進(jìn)行第二次加熱，第二燃料預(yù)熱腔8-2內(nèi)的多孔材料對第一次加熱破碎的液滴進(jìn)行第二次加熱破碎，使加熱后的液滴的粒徑進(jìn)一步減小，并形成燃料蒸汽，隨后通過燃燒室燃料進(jìn)氣口9以切向的方式自下而上進(jìn)入燃燒室31；
[0024]與此同時，空氣也通過空氣入口孔10自下而上進(jìn)入第一空氣預(yù)熱腔10-1進(jìn)行第一次加熱，自上而下進(jìn)入第二空氣預(yù)熱腔10-2進(jìn)行第二次加熱，隨后通過燃燒室空氣進(jìn)氣口12以切向的方式進(jìn)入燃燒室31，并在金屬催化網(wǎng)格13的下方與燃料蒸汽充分混合，形成氣液混合物，進(jìn)而完成液體碳?xì)淙剂虾涂諝獾亩仡A(yù)熱與混合;接著以旋流的方式螺旋上升，經(jīng)過金屬催化網(wǎng)格13并在其上方穩(wěn)定燃燒，燃燒后的廢氣通過頂層迂回通道32、排氣通道33，最后由總排氣孔11排出至燃燒器外筒本體2外部;完成整個燃燒過程。
[0025]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，至少具有如下的優(yōu)點及效果:
[0026]本實用新型所述的微型液體燃燒器，采用了在燃燒器外筒本體2內(nèi)，以逐層套設(shè)的方式設(shè)置了第一套筒6、第二套筒5和第三套筒3，并通過隔板17巧妙的將第一套筒6、第二套筒5和第三套筒3之間的空間分割成兩個相對且獨(dú)立的空氣預(yù)熱腔和兩個相對且獨(dú)立的燃料預(yù)熱腔;使空氣和燃料在進(jìn)入燃燒室31之前即得到了二次逆流預(yù)熱，大大加強(qiáng)了換熱強(qiáng)度，使得空氣和燃料在燃燒前即得到了極其充分的預(yù)熱，這不僅有利于液體燃料的充分蒸發(fā)，使燃燒過程更加充分、穩(wěn)定，而且大大提高了燃燒效率。隔板17巧妙之處還在于增加了本微型液體燃燒器結(jié)構(gòu)的緊湊性和科學(xué)性。
[0027]本實用新型所述的微型液體燃燒器，在燃料預(yù)熱內(nèi)布置了多孔材料，在高溫以及多孔材料的共同作用下，進(jìn)一步將液體燃料破碎成更加細(xì)小的液滴(或者霧滴)，可在其溫度逐漸升高后促進(jìn)快速蒸發(fā)，使燃燒進(jìn)一步加強(qiáng)了液體燃料的充分、穩(wěn)定和高效率燃燒。
[0028]本實用新型所述的微型液體燃燒器，燃燒室空氣進(jìn)氣口12和燃燒室燃料進(jìn)氣口 9，均以切向方向開設(shè)在第三套筒3底部周壁的同一周線上，空氣及燃料以切圓的方式進(jìn)入燃燒室31，在燃燒室31內(nèi)混合，并自下而上螺旋上升;采用切向進(jìn)氣，使得燃料蒸汽和空氣在燃燒室31相互卷吸，充分的混合，形成強(qiáng)烈而均勻的旋流混合氣體，更進(jìn)一步的加強(qiáng)了燃燒的穩(wěn)定性。
[0029]本實用新型所述的微型液體燃燒器，完成燃燒后的廢氣通過頂層迂回通道32、排氣通道33，最后由總排氣孔11排出至燃燒器外筒本體2外部;這一過程中，經(jīng)過排氣通道33的高溫廢氣，相當(dāng)于將原本廢棄的高溫廢氣再次巧妙的利用，這不僅相當(dāng)于對整兒燃燒器增加了一個理想的保溫層，而且極大地利用了燃燒器本身有限的結(jié)構(gòu)空間，使燃燒器的性能發(fā)揮至最佳狀態(tài);從另一方面來說這種方式也有效地節(jié)約了能源。
[0030]本實用新型所述的微型液體燃燒器，采用金屬催化網(wǎng)格表面噴涂了催化劑，有利于保持燃燒火焰的穩(wěn)定性以及提高化學(xué)反應(yīng)速度，利于提高燃燒效率。
[0031]本實用新型所述的微型液體燃燒器，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的微型化，具有技術(shù)手段簡便易行，燃燒穩(wěn)定充分、效率高，且不易熄滅，尤其適用較嚴(yán)酷的外部環(huán)境。
【附圖說明】

[0032]圖1為本實用新型具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，沿圖2中D-D方向的剖面示意圖。
[0033]圖2為圖1中沿E-E方向的剖面示意圖。
[0034]圖3為圖2中沿A-A方向的剖面示意圖。
[0035]圖4為圖2中沿B-B方向的剖面示意圖。
[0036]圖5為圖2中沿C-C方向的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0038]實施例
[0039]如圖1至5所示。本實用新型公開了一種具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，包括燃燒器外筒本體2、用于密封燃燒器外筒本體2上下兩端的上密封板I和下密封板2;所述燃燒器外筒本體2下端側(cè)壁開設(shè)有排氣孔11;
[0040]在燃燒器外筒本體2的內(nèi)部，由外至內(nèi)依次包括第一套筒6、第二套筒5和第三套筒3;所述第一套筒6、第二套筒5和第三套筒3的下端均由下密封板2密封，所述第一套筒6和第三套筒3的上端通過密封頂蓋15密封，密封頂蓋15的外表面與上密封板I的內(nèi)表面之間具有間隙;所述第二套筒5的頂端與密封頂蓋15的內(nèi)表面之間具有間隙；所述第三套筒3和第一套筒6的高度為31mm，厚度為1mm。密封頂蓋15的厚度為1mm。
[0041]在第二套筒5的筒壁上，還設(shè)有四塊徑向貫穿其筒壁的隔板17，該隔板17的內(nèi)側(cè)邊連接第三套筒3內(nèi)壁，外側(cè)邊連接第一套筒6內(nèi)壁，上側(cè)邊連接密封頂蓋15，下側(cè)邊連接下密封板2;該四塊隔板17將第一套筒6、第二套筒5和第三套筒3之間的空間分割成兩個相對且獨(dú)立的空氣預(yù)熱腔和兩個相對且獨(dú)立的燃料預(yù)熱腔;采用這種結(jié)構(gòu)，使空氣和燃料在進(jìn)入燃燒室31之前即得到了二次逆流預(yù)熱，大大加強(qiáng)了換熱強(qiáng)度，使得空氣和燃料在燃燒前即得到極了充分的預(yù)熱，這不僅有利于液體燃料的充分蒸發(fā)，使燃燒過程更加充分、穩(wěn)定，而且大大提高了微結(jié)構(gòu)燃燒器普遍存在的燃燒不穩(wěn)定、容易熄滅和燃燒效率低等缺陷。隔板17巧妙之處還在于增加了本微型液體燃燒器結(jié)構(gòu)的緊湊性和科學(xué)性。
[0042]所述空氣預(yù)熱腔以第二套筒5的筒壁為界，分為第一空氣預(yù)熱腔10-1和第二空氣預(yù)熱腔10-2，該第一空氣預(yù)熱腔10-1和第二空氣預(yù)熱腔10-2的連通，是通過第二套筒5的頂端與密封頂蓋15的內(nèi)表面之間的間隙(2?3mm)實現(xiàn)連通；
[0043]所述燃料預(yù)熱腔以第二套筒5的筒壁為界，分為第一燃料預(yù)熱腔8-1和第二燃料預(yù)熱腔8-2，該第一燃料預(yù)熱腔8-1和第二燃料預(yù)熱腔8-2的連通，是通過第二套筒5的頂端與密封頂蓋15的內(nèi)表面之間的間隙(2?3_)實現(xiàn)連通；
[0044]所述第三套筒3的內(nèi)壁面空間為燃燒室31，第一套筒6的外壁面與燃燒器外筒本體2內(nèi)壁面之間的空間為排氣通道33;所述燃燒室31與排氣通道33的連通，是通過密封頂蓋15的外表面與上密封板I內(nèi)表面之間的頂層迂回通道32實現(xiàn)連通；
[0045]在第三套筒3底部周壁上，對應(yīng)于兩個空氣預(yù)熱腔的第二空氣預(yù)熱腔10-2，分別開設(shè)有一個燃燒室空氣進(jìn)氣口 12;在第三套筒3底部周壁上，對應(yīng)于兩個燃料預(yù)熱腔的第二燃料預(yù)熱腔8-2，分別開設(shè)有一個燃燒室燃料進(jìn)氣口 9;
[0046]在下密封板2上，對應(yīng)于兩個空氣預(yù)熱腔的第一空氣預(yù)熱腔10-1，分別開設(shè)有一個空氣入口孔10(直徑為I?2mm);在下密封板2上，對應(yīng)于兩個燃料預(yù)熱腔的第一燃料預(yù)熱腔8-1，分別開設(shè)有一個燃料入口孔8(直徑為I?2mm)；
[0047]空氣由空氣入口孔10依次經(jīng)過第一空氣預(yù)熱腔10-1、第二空氣預(yù)熱腔10-2、燃燒室空氣進(jìn)氣口 12后進(jìn)入燃燒室31，與此同時，燃料由燃料入口孔8依次經(jīng)過第一燃料預(yù)熱腔8-1、第二燃料預(yù)熱腔8-2、燃燒室燃料進(jìn)氣口 9后進(jìn)入燃燒室31并與空氣進(jìn)行混合燃燒，燃燒后的廢氣通過頂層迂回通道32、排氣通道33，最后由總排氣孔11排出至燃燒器外筒本體2外部。
[0048]空氣通過空氣入口孔10自下而上進(jìn)入第一空氣預(yù)熱腔10-1，自上而下進(jìn)入第二空氣預(yù)熱腔10-2，自下而上進(jìn)入燃燒室31，自上而下進(jìn)入排氣通道33;燃料由燃料入口孔8自下而上進(jìn)入第一燃料預(yù)熱腔8-1，自上而下進(jìn)入第二燃料預(yù)熱腔8-2，自下而上進(jìn)入燃燒室31，自上而下進(jìn)入排氣通道33。
[0049]所述燃燒室空氣進(jìn)氣口12和燃燒室燃料進(jìn)氣口9，均以切向方向開設(shè)在第三套筒3底部周壁的同一周線上，空氣及燃料以切圓的方式進(jìn)入燃燒室31，在燃燒室31內(nèi)混合，并自下而上螺旋上升。切向布置可以使燃料和空氣在混合過程中形成旋流，促進(jìn)其在燃燒室31內(nèi)混合均勻。所述燃燒室空氣進(jìn)氣口 12和燃燒室燃料進(jìn)氣口 9的直徑為I?2mm。
[0050]所述燃燒室空氣進(jìn)氣口12和空氣入口孔10的開設(shè)位置，處于一條直徑線上;燃燒室燃料進(jìn)氣口 9和燃料入口孔8的開設(shè)位置，處于另一條直徑線上;這兩條直徑線彼此相交(最好是彼此垂直)。所述空氣入口孔10和燃料入口孔8的直徑，小于第二套筒5與第一套筒6之間的間隙。
[0051]所述燃料預(yù)熱腔的第一燃料預(yù)熱腔8-1和第二燃料預(yù)熱腔8-2內(nèi)，填充有燒結(jié)的多孔材料。在高溫以及多孔材料的共同作用下，進(jìn)一步將液體燃料破碎成更加細(xì)小的液滴(或者霧滴)，可在其溫度逐漸升高后促進(jìn)快速蒸發(fā)，使燃燒進(jìn)一步加強(qiáng)了液體燃料的充分、穩(wěn)定和高效率燃燒。多孔材料為具有一定透氣率的性能優(yōu)良的燒結(jié)材料，本實用新型使用SiC燒結(jié)材料，透氣率為37 %，其作用為破碎液滴，促進(jìn)液體燃料的蒸發(fā)。
[0052]所述燃燒室31的中部(偏下)設(shè)有金屬催化網(wǎng)格13，點火器14置于金屬催化網(wǎng)格13的側(cè)上方，點火器14的引線16穿過上密封板I連接外部高壓電源;所述金屬催化網(wǎng)格13的表面涂覆Cu-N1、Pt-Ni或Pt-Cu催化劑。
[0053]該金屬催化網(wǎng)格13的厚度為0.5_，直徑10_，網(wǎng)格密度為120孔/cm2，催化網(wǎng)格可以使燃燒火焰保持穩(wěn)定，并加快化學(xué)反應(yīng)速度。
[0054]上密封板I和下密封板2均為圓形，采用低導(dǎo)熱系數(shù)、耐高溫的陶瓷材料，直徑為36mm，厚度為2mm。其上開有Imm小孔，用于點火器14的引線16穿出。
[0055]該微型液體燃燒器的燃燒方法，可通過如下步驟實現(xiàn):
[0056]液體碳?xì)淙剂霞翱諝馔ㄈ肴紵?1內(nèi)，被點火器14點燃后在金屬催化網(wǎng)格13上方穩(wěn)定燃燒，燃燒的火焰首先對第三套筒3進(jìn)行加熱，加熱后的第三套筒3逐漸將熱能輻射至第一燃料預(yù)熱腔8-1、第二燃料預(yù)熱腔8-2、第一空氣預(yù)熱腔10-1和第二空氣預(yù)熱腔10-2，直至整個微型液體燃燒器被加熱;進(jìn)而持續(xù)對進(jìn)入空氣預(yù)熱腔內(nèi)的空氣和燃料預(yù)熱腔內(nèi)的燃料，在進(jìn)入燃燒室31之前分別進(jìn)行二次預(yù)熱。
[0057]二次預(yù)熱過程具體如下:
[0058]液體碳?xì)淙剂嫌扇剂先肟诳?自下而上進(jìn)入第一燃料預(yù)熱腔8-1進(jìn)行第一次加熱，在第一燃料預(yù)熱腔8-1內(nèi)的多孔材料的破碎作用下，液體碳?xì)淙剂贤瓿傻谝淮纹扑?，形成被加熱的液?接著自上而下進(jìn)入第二燃料預(yù)熱腔8-2進(jìn)行第二次加熱，第二燃料預(yù)熱腔8-2內(nèi)的多孔材料對第一次加熱破碎的液滴進(jìn)行第二次加熱破碎，使加熱后的液滴的粒徑進(jìn)一步減小，并形成燃料蒸汽，隨后通過燃燒室燃料進(jìn)氣口9以切向的方式自下而上進(jìn)入燃燒室31；
[0059]與此同時，空氣也通過空氣入口孔10自下而上進(jìn)入第一空氣預(yù)熱腔10-1進(jìn)行第一次加熱，自上而下進(jìn)入第二空氣預(yù)熱腔10-2進(jìn)行第二次加熱，隨后通過燃燒室空氣進(jìn)氣口12以切向的方式進(jìn)入燃燒室31，并在金屬催化網(wǎng)格13的下方與燃料蒸汽充分混合，形成氣液混合物，進(jìn)而完成液體碳?xì)淙剂虾涂諝獾亩仡A(yù)熱與混合;接著以旋流的方式螺旋上升，經(jīng)過金屬催化網(wǎng)格13并在其上方穩(wěn)定燃燒，燃燒后的廢氣通過頂層迂回通道32、排氣通道33，最后由總排氣孔11排出至燃燒器外筒本體2外部;完成整個燃燒過程。
[0060]如上所述，便可較好地實現(xiàn)本實用新型。
[0061]本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他任何未背離本實用新型精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，包括燃燒器外筒本體(2)、用于密封燃燒器外筒本體(2)上下兩端的上密封板(I)和下密封板(7);所述燃燒器外筒本體(2)下端側(cè)壁開設(shè)有排氣孔(11);其特征在于: 在燃燒器外筒本體(2)的內(nèi)部，由外至內(nèi)依次包括第一套筒(6)、第二套筒(5)和第三套筒(3);所述第一套筒(6)、第二套筒(5)和第三套筒(3)的下端均由下密封板(7)密封，所述第一套筒(6)和第三套筒(3)的上端通過密封頂蓋(15)密封，密封頂蓋(15)的外表面與上密封板(I)的內(nèi)表面之間具有間隙;所述第二套筒(5)的頂端與密封頂蓋(15)的內(nèi)表面之間具有間隙； 在第二套筒(5)的筒壁上，還設(shè)有四塊徑向貫穿其筒壁的隔板(17)，該隔板(17)的內(nèi)側(cè)邊連接第三套筒(3)內(nèi)壁，外側(cè)邊連接第一套筒(6)內(nèi)壁，上側(cè)邊連接密封頂蓋(15)，下側(cè)邊連接下密封板(7);該四塊隔板(17)將第一套筒(6)、第二套筒(5)和第三套筒(3)之間的空間分割成兩個相對且獨(dú)立的空氣預(yù)熱腔、兩個相對且獨(dú)立的燃料預(yù)熱腔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，其特征在于:所述空氣預(yù)熱腔以第二套筒(5)的筒壁為界，分為第一空氣預(yù)熱腔(10-1)和第二空氣預(yù)熱腔(10-2)，該第一空氣預(yù)熱腔(10-1)和第二空氣預(yù)熱腔(10-2)的連通，是通過第二套筒(5)的頂端與密封頂蓋(15)的內(nèi)表面之間的間隙實現(xiàn)連通； 所述燃料預(yù)熱腔以第二套筒(5)的筒壁為界，分為第一燃料預(yù)熱腔(8-1)和第二燃料預(yù)熱腔(8-2)，該第一燃料預(yù)熱腔(8-1)和第二燃料預(yù)熱腔(8-2)的連通，是通過第二套筒(5)的頂端與密封頂蓋(15)的內(nèi)表面之間的間隙實現(xiàn)連通； 所述第三套筒(3)的內(nèi)壁面空間為燃燒室(31)，第一套筒(6)的外壁面與燃燒器外筒本體(2)內(nèi)壁面之間的空間為排氣通道(33);所述燃燒室(31)與排氣通道(33)的連通，是通過密封頂蓋(15)的外表面與上密封板(I)內(nèi)表面之間的頂層迂回通道(32)實現(xiàn)連通； 在第三套筒(3)底部周壁上，對應(yīng)于兩個空氣預(yù)熱腔的第二空氣預(yù)熱腔(10-2)，分別開設(shè)有一個燃燒室空氣進(jìn)氣口(12);在第三套筒(3)底部周壁上，對應(yīng)于兩個燃料預(yù)熱腔的第二燃料預(yù)熱腔(8-2)，分別開設(shè)有一個燃燒室燃料進(jìn)氣口(9); 在下密封板(7)上，對應(yīng)于兩個空氣預(yù)熱腔的第一空氣預(yù)熱腔(10-1)，分別開設(shè)有一個空氣入口孔(10);在下密封板(7)上，對應(yīng)于兩個燃料預(yù)熱腔的第一燃料預(yù)熱腔(8-1)，分別開設(shè)有一個燃料入口孔(8)； 空氣由空氣入口孔(10)依次經(jīng)過第一空氣預(yù)熱腔(10-1)、第二空氣預(yù)熱腔(10-2)、燃燒室空氣進(jìn)氣口(12)后進(jìn)入燃燒室(31);與此同時，燃料由燃料入口孔(8)依次經(jīng)過第一燃料預(yù)熱腔(8-1)、第二燃料預(yù)熱腔(8-2)、燃燒室燃料進(jìn)氣口(9)后進(jìn)入燃燒室(31)并與空氣進(jìn)行混合燃燒，燃燒后的廢氣通過頂層迂回通道(32)、排氣通道(33)，最后由總排氣孔(11)排出至燃燒器外筒本體(2)外部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，其特征在于:空氣通過空氣入口孔(10)自下而上進(jìn)入第一空氣預(yù)熱腔(10-1)，自上而下進(jìn)入第二空氣預(yù)熱腔(10-2)，自下而上進(jìn)入燃燒室(31)，自上而下進(jìn)入排氣通道(33);燃料由燃料入口孔(8)自下而上進(jìn)入第一燃料預(yù)熱腔(8-1)，自上而下進(jìn)入第二燃料預(yù)熱腔(8-2)，自下而上進(jìn)入燃燒室(31)，自上而下進(jìn)入排氣通道(33)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，其特征在于:所述燃燒室空氣進(jìn)氣口(12)和燃燒室燃料進(jìn)氣口(9)，均以切向方向開設(shè)在第三套筒(3)底部周壁的同一周線上，空氣及燃料以切圓的方式進(jìn)入燃燒室(31)，在燃燒室(31)內(nèi)混合，并自下而上螺旋上升。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，其特征在于:所述燃燒室空氣進(jìn)氣口(12)和空氣入口孔(10)的開設(shè)位置，處于一條直徑線上;燃燒室燃料進(jìn)氣口(9)和燃料入口孔(8)的開設(shè)位置，處于另一條直徑線上;這兩條直徑線彼此相交。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，其特征在于:所述空氣入口孔(10)和燃料入口孔(8)的直徑，小于第二套筒(5)與第一套筒(6)之間的間隙。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，其特征在于:所述燃料預(yù)熱腔的第一燃料預(yù)熱腔(8-1)和第二燃料預(yù)熱腔(8-2)內(nèi)，填充有燒結(jié)的多孔材料。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述具有二重預(yù)熱結(jié)構(gòu)的微型液體燃燒器，其特征在于:所述燃燒室(31)的中部設(shè)有金屬催化網(wǎng)格(13)，點火器(14)置于金屬催化網(wǎng)格(13)的側(cè)上方，點火器(14)的引線(16)穿過上密封板(I)連接外部高壓電源;所述金屬催化網(wǎng)格(13)的表面涂覆Cu-N1、Pt-Ni或Pt-Cu催化劑。
【文檔編號】F23D11/36GK205717189SQ201620207749
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月17日
【發(fā)明人】甘云華, 江政緯
【申請人】華南理工大學(xué)