專利名稱:液體燃料汽化燃燒裝置的制作方法
本發(fā)明的概況本發(fā)明的液體燃料汽化燃燒裝置與液體燃料燃燒裝置有關(guān)，特別是與予熱式汽化型的液體燃料燃燒裝置有關(guān)。這種帶予熱式的汽化型的液體燃料燃燒裝置目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)很暢銷(xiāo)，有的名為煤油汽化爐，煤油取暖爐或汽化爐等等。本發(fā)明屬于液體燃料燃燒技術(shù)領(lǐng)域：
，這一裝置已經(jīng)改進(jìn)了目前任何型式的燃料汽化速率，有效地抑制了沉積物的產(chǎn)生，在燃燒時(shí)實(shí)現(xiàn)完全霧化，能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地、均勻地、充分地燃燒。不管是正常燃燒階段，還是點(diǎn)燃、滅火時(shí)，都抑制了黑煙和難聞氣味的產(chǎn)生。并且，利用這種燃燒裝置制做煤油汽化爐或取暖器，可實(shí)現(xiàn)構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作方便、沒(méi)有易損件，經(jīng)久耐用、無(wú)煙無(wú)味。
到目前為止，人們已經(jīng)提出并且使用了各種型式的、被稱之為汽化式的液體燃料燃燒裝置。附圖1及附圖3就是當(dāng)前市場(chǎng)上較為流行的兩種煤油汽化爐示意圖。在這兩種液體燃料燃燒裝置中，因儲(chǔ)油罐內(nèi)外氣壓差的作用，液體燃料——煤油或輕柴油經(jīng)導(dǎo)管進(jìn)入汽化器，在汽化器內(nèi)經(jīng)過(guò)高溫的汽化管而迅速地由液態(tài)變成汽態(tài)，經(jīng)過(guò)噴口噴出進(jìn)入燃燒室燃燒。
然而，這些液態(tài)燃料燃燒裝置里。在液態(tài)燃料轉(zhuǎn)化燃燒的過(guò)程中，存在著各種弊病。這些裝置的汽化器(圖2所示)都由金屬管①、針桿③、油針④、噴油嘴⑤等組成。在油路控制上，采取截止閥(油開(kāi)關(guān))(圖1－②所示)和針閥(火焰調(diào)節(jié)手輪)(圖1－③所示)雙重控制。或者采用針閥(圖3－⑥所示)控制火焰大小，而用壓力表上的放氣螺絲(圖3－②所示)來(lái)熄滅火焰，這些裝置不僅 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，點(diǎn)燃、關(guān)閉繁鎖，經(jīng)常向油罐箱內(nèi)充氣外，而且在點(diǎn)燃、關(guān)閉時(shí)還將有大量的黑煙和難聞氣味產(chǎn)生。燃燒階段因油罐內(nèi)部壓力變化及噴油器積炭的形成而發(fā)生火焰時(shí)大、時(shí)小，脫燃和突然滅火的現(xiàn)象。如果燃燒時(shí)支架上不放置容器，還會(huì)有大量的黑煙產(chǎn)生。(圖1所示那種結(jié)構(gòu)尤甚)這些黑煙和難聞的刺激性氣味，就是液體燃料未能充分燃燒的那一部分。未能充分燃燒的原因，一是汽化器結(jié)構(gòu)造成，液態(tài)燃料不能在汽化器內(nèi)充分達(dá)到霧化，二是燃燒室結(jié)構(gòu)造成，霧化后的燃料，在燃燒室內(nèi)未能充分燃燒。在這些液態(tài)燃料燃燒裝置里，因汽化管處于高溫作用下，部分液態(tài)燃料容易轉(zhuǎn)變?yōu)榻褂?、聚合劑和凝塊。這些有害物質(zhì)沉積在噴油汽咀上，能夠引起以下各種故障。
1)沉積的焦油履蓋著燃料汽化部分的噴汽孔，并且堵塞噴汽孔，這就抑制了燃料汽化，從而導(dǎo)致燃燒速度的降低，甚至火焰熄滅。
2)因燃燒速度的降低，能夠引起在燃燒區(qū)域內(nèi)空氣與燃料的比例不平衡，并且產(chǎn)生大量的一氧化炭。此一氧化炭對(duì)人體有害，同時(shí)還將放出令人不愉快的刺激性氣味和大量的炭。
3)焦油沉積層的增厚，使從噴汽孔噴出的霧化燃料的能力降低，從而使火焰熄滅。
4)在燃料汽化部分的末端，即噴汽孔處聚集的焦油等沉積物，使燃燒裝置的點(diǎn)燃發(fā)生困難。在起燃后又阻礙著火焰的進(jìn)一步燃燒，這樣就使大量的一氧化碳、炭，以及刺激性氣味會(huì)釋放出來(lái)。
5)由于受到各種各樣干擾因素的影響，如容器內(nèi)壓力的變化，沖擊力碰撞等等的影響，則使火焰在燃燒時(shí)呈現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)。
當(dāng)各種高沸的分餾物混合在液體燃料中的時(shí)候，或有重油、機(jī)油混于煤油中的時(shí)候，焦油等沉積物在短時(shí)間內(nèi)即可產(chǎn)生。
為了清理汽化器末端經(jīng)常堵塞噴油(汽)孔的焦油，這些裝置在汽化器(圖2－(1)所示)上都裝有探針，探針由針桿(圖2－(3)所示)和針頭(圖2－(4)所示)兩部分組成。由針閥(圖2－(2)所示)控制進(jìn)退，以清除沉積物，針桿在高溫下變形，因此無(wú)論是螺旋式的針閥還是推拉式的針閥，針桿上的細(xì)針頭都極易在操作時(shí)折彎、折斷，失去控制作用，這些裝置的汽化器，由于易產(chǎn)生沉積物和使用探針而帶來(lái)的故障不斷發(fā)生，給使用者帶來(lái)煩腦，人們因?yàn)檫@種汽化爐經(jīng)常發(fā)生故障而又不便維修，加上大量黑煙和難聞氣味在使用時(shí)產(chǎn)生，因此常常是買(mǎi)到手不好用，而扔在一邊。
本發(fā)明的概要本發(fā)明的宗旨是提供一種液體燃料燃燒裝置，這種裝置操作方便，可以自動(dòng)地排除外界干擾因素的影響，而長(zhǎng)時(shí)間地保持良好的點(diǎn)燃和滅火特性和燃燒性能，能夠排除上述所說(shuō)的技術(shù)難題，這種燃燒裝置實(shí)現(xiàn)在以煤油或輕柴油為燃料時(shí)，點(diǎn)燃和滅火時(shí)無(wú)黑煙和異味產(chǎn)生，長(zhǎng)時(shí)間地、穩(wěn)定地、完全地燃燒，在汽化器內(nèi)抑制焦油或其它沉積物的產(chǎn)生，故而可以取消經(jīng)常出現(xiàn)故障的易損件——探針。本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)比目前所見(jiàn)到的任何形式的燃料汽化裝置簡(jiǎn)單，使用便利，火焰大小能夠調(diào)節(jié)。
為此目的，本發(fā)明所提供的液體燃料汽化燃燒裝置，包含有汽化器和燃燒室。汽化器內(nèi)放置加速汽化速率的阻尼器，阻尼器與汽化器之間保持有隙縫存在。燃燒室由混合器和爐頭二部分組成。爐頭嵌入在混合器內(nèi)，混合器的邊緣高于爐頭面。在爐頭面上有規(guī)則地加工許多供汽化后燃料燃燒的隙縫或微孔。汽化器放置在燃燒室上部，在汽化器內(nèi)的阻尼器中心正對(duì)著爐頭面的中心。采用這種汽化燃燒裝置制做的煤油汽化爐示意圖如圖4所示。其中1——予熱噴火器；2——油導(dǎo)管；3——油開(kāi)關(guān)；4——燃燒室混合器；5——燃燒室爐頭；6——壓力表；7——?dú)忾T(mén)；8——加油口；9——風(fēng)口；10——汽化器。圖5為汽化器總成示意圖。其中1——手柄；2——油開(kāi)關(guān)；3——聯(lián)接螺母；4——汽化器(阻尼器未畫(huà))；5——噴油(汽)咀。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的先進(jìn)性本發(fā)明以前的液態(tài)燃料燃燒裝置，如煤油汽化爐(圖1所示)采用兩套開(kāi)閉裝置，一為截止閥(油開(kāi)關(guān))，一為針閥。截止閥的作用為開(kāi)閉油路，針閥上帶有針桿和探針，它的作用是清理沉積物和補(bǔ)充截止，當(dāng)截止閥關(guān)閉后產(chǎn)生大量黑煙，用針閥截止，來(lái)消除黑煙和異味。這種結(jié)構(gòu)的缺陷在于，當(dāng)截止閥關(guān)閉后，處于截止閥上部的液體因慣性繼續(xù)向汽化器流動(dòng)，在汽化器內(nèi)遇到了高溫，而冒出大量的黑煙和難聞的氣味。如果關(guān)閉針閥，雖然黑煙被截止，但由于液體燃料堵塞在汽化器噴口處，這些燃料受到高溫作用而產(chǎn)生焦油，聚合劑等沉積物，這些沉積物沉積在積炭區(qū)內(nèi)，在很短的時(shí)間里就會(huì)堵塞噴油(汽)孔。如圖1中所示。這種裝置在點(diǎn)燃前的予熱階段，因關(guān)閉針閥，又使汽化器內(nèi)部的殘油再次受到高溫作用，在汽化器內(nèi)又分解出大量的有害物質(zhì)。這些有害物質(zhì)堵塞了噴汽孔，使點(diǎn)燃困難和燃燒不穩(wěn)定以及不能使燃料充分燃燒，而放出大量的黑煙(其中含有一氧化炭、炭)和難聞的刺激性氣味。因針閥的探針極易損壞，從而喪失了控制作用。圖3所示是一種只用針閥控制油路和清理沉積物的汽化爐。利用針閥上的探針一次截止油路，但這種結(jié)構(gòu)擺脫不了上述所說(shuō)的缺陷。還因經(jīng)常開(kāi)閉壓力表上的閥門(mén)而需點(diǎn)燃一次，充氣一次，操作起來(lái)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。
本發(fā)明將截止閥由下端上移到原針閥處，并取銷(xiāo)了針閥，使截止閥(油開(kāi)關(guān))直接與汽化器相連。在汽化器內(nèi)裝置加速汽化的材料——阻尼器。這就解決了上述所提到的各種技術(shù)難題。原因是1、截止閥上移，當(dāng)截止閥關(guān)閉時(shí)，阻斷了液體因慣性的作用從導(dǎo)管內(nèi)流入汽化器。關(guān)閉后的汽化器內(nèi)無(wú)大量的液態(tài)燃料存在。
2、汽化器內(nèi)放置阻尼器，阻尼器幾乎占據(jù)汽化器內(nèi)全部空間，當(dāng)截止閥關(guān)閉時(shí)，僅僅微量的液態(tài)燃料殘留在阻尼器與汽化器之間的隙縫里。這極微量燃料受到阻尼器與汽化器的高溫潛熱作用全部汽化成霧狀，從噴汽孔噴出進(jìn)入燃燒室燃燒掉。
3、燃燒階段，因阻尼器與汽化器之間的隙縫小，這就使液體燃料在通過(guò)汽化器時(shí)，受到很大的阻礙作用，降低運(yùn)動(dòng)速度，通過(guò)汽化器的時(shí)間延長(zhǎng)。通過(guò)汽化器的燃料很少，在熾熱的汽化器和阻尼器高溫作用，迅速地由液態(tài)變成霧狀汽態(tài)，增加了汽化的速度。
4、在點(diǎn)燃予熱階段，噴汽孔敞開(kāi)，油開(kāi)關(guān)截止，汽化器在無(wú)液態(tài)燃料的狀態(tài)下高溫予熱。
結(jié)果，在汽化器內(nèi)，不因液態(tài)燃料在高溫的作用下產(chǎn)生焦油、聚合劑等沉積物，噴汽孔不因沉積物的存在而被堵塞，從而使汽化爐能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地、完全燃燒。筆者用煤油做實(shí)驗(yàn)，這種汽化爐在連續(xù)90多小時(shí)后也沒(méi)有在汽化管及噴汽孔處發(fā)現(xiàn)有焦油等沉積物存在。經(jīng)試驗(yàn)，采用這種汽化器的汽化爐既使使用劣質(zhì)柴油做燃料，也能長(zhǎng)時(shí)間地保持充分，穩(wěn)定地燃燒。
本發(fā)明的燃燒室與發(fā)明以前的燃燒室不同。以往的燃燒室內(nèi)的爐頭平面或是與室壁的邊緣在同一水平面，或是高出邊緣。這樣，在爐頭中部，因油汽與空氣的比例達(dá)到平衡可以實(shí)現(xiàn)完全燃燒。而在爐頭與混合器的交接處，油汽與空氣的比例失調(diào)，故而有大量的黑煙冒出，在點(diǎn)燃、關(guān)閉或燃燒階段，只要爐架上不放置容器，黑煙就會(huì)大量地從邊緣處擴(kuò)散出來(lái)，并伴隨有強(qiáng)烈的刺激性氣味產(chǎn)生。本發(fā)明的燃燒室設(shè)計(jì)為爐頭平面低于混合器邊緣，這樣就使沿著邊緣處向外擴(kuò)散的黑煙，受到邊緣凸出部分的阻礙而反回到爐頭面上方，在爐頭面上實(shí)現(xiàn)燃燒。
本發(fā)明以前的汽化燃燒裝置，因?yàn)槿剂喜荒艹浞秩紵S著大量黑煙和異味擴(kuò)散出去的同時(shí)不僅燃料浪費(fèi)很大，而且容器內(nèi)部的壓力下降也很快。以圖1所示煤油爐做試驗(yàn)，當(dāng)容器內(nèi)充壓達(dá)四個(gè)大氣壓時(shí)，燃燒不到一個(gè)小時(shí)，壓力就減少了一半，一般燃燒三個(gè)小時(shí)左右，容器內(nèi)的壓力就降到不能使煤油汽化燃燒而熄滅。本裝置制作的煤油爐施加同樣的壓力，燃燒二十多個(gè)小時(shí)還能完全、穩(wěn)定地燃燒而不需充氣。此外本裝置還避免了因?yàn)槊撊己蛢?nèi)部壓力變化而出現(xiàn)“撲”、“撲”聲和突然滅火的現(xiàn)象。
本裝置通過(guò)調(diào)節(jié)油開(kāi)關(guān)可以調(diào)節(jié)火焰大小，避免了因使用探針調(diào)節(jié)火焰大小而出現(xiàn)的探針損壞現(xiàn)象。
本發(fā)明最佳實(shí)施方案本發(fā)明的汽化器(圖6所示)內(nèi)的汽化管(圖6－(1)所示)由鋼管制造，因鋼管比銅管和其它材料造價(jià)低。鋼管可采用直徑為φ8管，汽化管的末端裝有噴油(汽)咀，(圖6－(3)所示)咀的材質(zhì)可采用黃銅?？椎膬?nèi)徑為φ0.25～φ0.3毫米，阻尼器的長(zhǎng)度大于燃燒室爐頭直徑20毫米。(見(jiàn)圖6－(2))阻尼器外徑與汽化管內(nèi)徑相一致，做到敲打可以串動(dòng)，受到油汽沖擊和振動(dòng)又不致于滑動(dòng)為宜。阻尼器的材質(zhì)與汽化器材質(zhì)相同，用鋼制實(shí)心金屬棒加工，為減少油汽沖擊力和使燃料分布均勻，在阻尼器的始端加工成錐形，在阻尼器的外表面上均勻地加工出4～6個(gè)溝槽，溝的寬度為2～3毫米，溝深1～1.5毫米。(見(jiàn)圖7)混合器及爐頭采用鑄鐵件即可。爐頭與混合器保持一定間隙，爐頭表面每隔5mm平行加工溝槽，溝的寬度在1～1.5mm范圍，溝深以汽化燃料能順利通過(guò)溝槽為準(zhǔn)?；旌掀鞯膬?nèi)徑選擇為80～85mm，爐頭外徑選擇79～84mm。在混合器與爐頭中部設(shè)置一適當(dāng)孔口，以使予熱噴火器的火焰在噴火時(shí)能順利地通過(guò)燃燒室，加熱汽化器。
為使燃燒更加充分，在燃燒室上加一鎳鉻絲編織的網(wǎng)罩，以實(shí)現(xiàn)二次燃燒。
權(quán)利要求
1.液體燃料汽化燃燒裝置，包括予熱噴火器①，油導(dǎo)管②，燃燒室混合器④，燃燒室爐頭⑤，壓力表⑥，汽門(mén)⑦，加油口⑧，風(fēng)口⑨，汽化器⑩。其特征在于，在油導(dǎo)管②與燃燒室混合器④之間僅有油開(kāi)關(guān)③；汽化器⑩內(nèi)有阻尼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液體燃料汽化燃燒裝置，其特征在于阻尼器是在高溫狀態(tài)下，形狀不變的固體材料制成，這種材料既可是金屬材料，又可以是非金屬材料，阻尼器的材料可為一種以上，阻尼器的個(gè)數(shù)可為一個(gè)以上。阻尼器的形狀、大小可以各異。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液體燃料汽化燃燒裝置，其特征在于燃燒室內(nèi)爐頭平面低于燃燒室邊緣，燃燒室上罩有金屬編織的網(wǎng)罩，以進(jìn)行二次燃燒。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液體燃料汽化燃燒裝置，其特征在于取消了清理積炭和焦油用的探針及其附加物如針桿、針閥等。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液體燃料汽化燃燒裝置，其特征在于調(diào)節(jié)火焰大小，及開(kāi)閉油路使用同一零件－油開(kāi)關(guān)控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液體燃料汽化燃燒裝置，其特征在于，油開(kāi)關(guān)直接與汽化器相連。它的關(guān)閉能立即阻斷油導(dǎo)管內(nèi)的液體燃料在慣性的作用下，繼續(xù)流入汽化管內(nèi)，從而避免了大量焦油和積炭的形成，保持噴油嘴暢通。
專利摘要
本實(shí)用新型為液體燃料汽化燃燒裝置，屬于液態(tài)燃料燃燒技術(shù)領(lǐng)域：
。解決了現(xiàn)出現(xiàn)的各種液態(tài)燃料汽化燃燒裝置存在的燃燒、點(diǎn)燃、關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生黑煙和刺激性氣味，不能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定完全燃燒。故障多等技術(shù)難題。本裝置在汽化器內(nèi)裝有阻尼器，取消了探針和探針閥，截止閥不僅能開(kāi)閉油路，還能控制火焰大小。爐頭面低于混合器邊緣，在爐頭面上有鎳鉻絲網(wǎng)做成的罩。適用于廚房煤油汽化爐和取暖爐以及諸如此類的用具。
文檔編號(hào)F23D5/00GK86203634SQ86203634
公開(kāi)日1987年9月9日 申請(qǐng)日期1986年6月5日
發(fā)明者馮克倫 申請(qǐng)人:馮克倫導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan