專利名稱:高能民用合成燃料及其配套灶具的制作方法
高能民用合成燃料及其配套灶具
本發(fā)明涉及一種民用燃料和灶具,更具體地說(shuō)是一種民用合成環(huán)保高能燃料 及使用該燃料的專用灶具。
僅管國(guó)家對(duì)城鎮(zhèn)建設(shè)不斷加強(qiáng),但受條件限制,大多數(shù)城鎮(zhèn)居民家庭的主要 燃料還是使用石油液化氣和蜂窩煤(使用天然氣的居民不多),而石油液化氣需 用鋼瓶罐裝,在罐裝時(shí)需要專業(yè)設(shè)備,使用中既笨重又不安全,使用不當(dāng)容易爆 炸,其氣體泄漏會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成危害和污染,而且使用成本高,燃燒效率低; 蜂窩煤引燃比較困難,燃燒時(shí)的火苗小,發(fā)熱量少,燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣 體并留下大量的殘?jiān)?,?duì)環(huán)境的污染較大,也嚴(yán)重地影響到人們的身體健康。近 幾年,我國(guó)也有很多單位和個(gè)人在研究開發(fā)有關(guān)生物質(zhì)燃料方面的液體燃料,但 其燃料消耗和燃燒值與石油液化氣相差不大,使用成本雖比石油液化氣略低,但 低收入群體還是很難接受,再加上使用該燃料的專用灶具不夠完善,弊病較多 有的仍采用鋼瓶罐裝,用人工或電動(dòng)打氣加壓,不但很不方便,而且還不安全, 使用不當(dāng)同樣容易爆炸;有的氣化方式采用單一的盤管結(jié)構(gòu),導(dǎo)致氣化不徹底, 其節(jié)能效果很差;有的采用估計(jì)的方法添加預(yù)熱燃料,很不方便,預(yù)熱燃料加少 了,又無(wú)法氣化,加多了又會(huì)從預(yù)熱室中溢出,容易發(fā)生火災(zāi),所以至今仍沒能 全面推廣。
本發(fā)明的目的之一在于提供一種高能民用合成燃料,該燃料原料來(lái)源及其廣 泛,價(jià)格低廉,燃燒熱值較高,無(wú)毒、無(wú)煙、無(wú)異味,對(duì)人體無(wú)害,具有較高的 實(shí)用價(jià)值。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用上述高能民用合成燃料的灶具,該灶具 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工制作容易。
本發(fā)明的第一個(gè)目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)—
制備一種高能民用合成燃料,該燃料由主燃料和多功能添加劑組合而成,主 燃料為醇類,添加劑可以包括有分散劑、沸點(diǎn)調(diào)整劑、增壓、閃點(diǎn)調(diào)節(jié)劑、增氧 劑、助燃劑、熱值增強(qiáng)劑、催化劑、穩(wěn)定劑、緩蝕劑、燃?xì)鈨艋瘎┮约罢{(diào)味劑。
考慮到原料的經(jīng)濟(jì)性,來(lái)源的廣泛性,熱值及安全性等因素,上述主燃料可 以選用甲醇。因?yàn)榧状既珖?guó)各地都生產(chǎn), 一般化肥廠和化工廠,均有生產(chǎn)甲醇設(shè) 備,所以原料來(lái)源及其廣泛,而價(jià)格在醇類中最低,無(wú)論粗、精甲醇均玎使用,且儲(chǔ)存運(yùn)輸都比較安全。另外,甲醇經(jīng)脫氨、脫硫之后,基本上不存有氨、硫及 其它有害物質(zhì),再加上凈化劑的作用,所以燃燒后排放的氣體,對(duì)環(huán)境不構(gòu)成污 染。
在燃燒過(guò)程中,不同添加劑起著不同的作用,分散劑能夠使各種物質(zhì)互溶在 一起;助燃劑主要是增加氧化,加快燃燒速度易點(diǎn)燃,火焰分散快;燃料必須在 有氧的情況下才能燃燒,緊靠自然空氣中氧的含量是不夠的,要使燃料充分燃燒, 就要通過(guò)增氧劑來(lái)增加氧的含量;燃料的沸點(diǎn)也至關(guān)重要,因該燃料中含有較多 的水份,沸點(diǎn)變化較大,必須加以調(diào)整,否則難以氣化;主燃料和助劑有時(shí)不會(huì) 提高熱值,添加熱值增強(qiáng)劑,以提高使用效率;增壓、閃點(diǎn)調(diào)節(jié)劑的作用在于增 加蒸發(fā)量,從而增加對(duì)容器的壓力,并使閃點(diǎn)降低易于點(diǎn)燃,易于供料;催化劑 的作用在于將燃料中的水份分解成氫和氧,以提高熱量;穩(wěn)定劑的作用在于穩(wěn)定 燃料,使燃料在較長(zhǎng)時(shí)間存放也不至于分解,并有助燃作用,從而保障該燃料的 性能;緩蝕劑的作用在于減緩燃料在燃燒中對(duì)灶具的腐蝕,以延長(zhǎng)灶具的使用時(shí) 限;凈化劑的作用在于吸收燃?xì)庵械臍堄嘤泻怏w,進(jìn)一步確保對(duì)環(huán)境不構(gòu)成污 染;調(diào)味劑用于調(diào)整燃料氣味,同時(shí)也可對(duì)燃料的泄漏起到報(bào)警作用,且調(diào)味劑 還有助燃作用。
添加劑應(yīng)盡量減少加入的種類,這樣不但可以簡(jiǎn)化制作工藝,還能降低生產(chǎn) 成本。如本發(fā)明選用了兼具多種性能的丙酮作分散劑、沸點(diǎn)調(diào)整劑、增壓、閃點(diǎn) 調(diào)節(jié)劑、助燃劑和熱值增強(qiáng)劑,,
基于上述構(gòu)思,本發(fā)明的主燃料和各種添加劑的配比為 曱醇 1000 份
丙酮 8—15份
增氧劑 0. 5— 5份
催化劑 0. 2—0. 5份
穩(wěn)定劑 0. 6—1. 3份
緩蝕劑 0.8—1.3份 凈化劑 0. 3—0. 6份
調(diào)味劑 0. 2~0. 7份
上述增氧劑為雙氧水,催化劑為二茂鐵,穩(wěn)定劑為亞硝酸鈉,緩蝕劑為硫酸 鈣,凈化劑為三乙醇胺,調(diào)味劑為可燃性的樟腦精。 本發(fā)明的另個(gè)目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)與本發(fā)明所提供的高能民用合成燃料配套使用的灶具,包括有殼體l、托架 2、燃料箱3、電子點(diǎn)火開關(guān)總成4、定量閥5、壓力平衡管6、燃燒器7。
燃料箱3通過(guò)一支架固定在灶具的中間,其上端左、右兩側(cè)分別開有進(jìn)料口 31及32,進(jìn)料口 31及32螺紋上連接有鎖母33及34,燃料箱內(nèi)部設(shè)有燃料隔 離板35,燃料箱下部左、右兩側(cè)還開有出料口 36及37。
燃燒器7呈圓柱狀,底部為儲(chǔ)氣室(預(yù)熱室)71,中間為點(diǎn)火燃燒罩72、 上端為氣化機(jī)構(gòu)73、外層為保溫助燃罩74,在儲(chǔ)氣室(預(yù)熱室)71設(shè)有進(jìn)氣口 75,進(jìn)料口 78,在點(diǎn)火燃燒罩72的表面分布有小孔,在氣化機(jī)構(gòu)73的內(nèi)部設(shè) 有4個(gè)氣化室,第一氣化室設(shè)有進(jìn)料口 76,第四氣化室設(shè)有出氣口 77。
下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合相關(guān)的圖式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
本實(shí)施例提供了一種高能民用合成燃料,由主燃料和多功能添加劑組合而 成,其主燃料為粗甲醇,多功能添加劑包括有丙酮、雙氧水、二茂鐵、亞硝酸鈉、 硫酸鈣、三乙醇胺、樟腦精,主燃料和各種添加劑的配比為-
粗甲醇(純度70%) 1000份
丙酮 12份
雙氧水 3份
二茂鐵 0. 35份
亞硝酸鈉 1份
硫酸鈣 1份
三乙醇胺 0.35份
樟腦精 0. 5份
制備高能民用合成燃料的過(guò)程是先將雙氧水、丙酮、三乙醇胺、亞硝酸鈉、 硫酸鈣、樟腦精、二茂鐵分別加入甲醇內(nèi)攪拌均勻,蓋上蓋子存放12小時(shí),最 后用300目的篩網(wǎng)過(guò)濾即可。
上述燃料中含水量較多,溫度低于36。C電子點(diǎn)火不容易點(diǎn)燃,為使用方便, 可選用純度不低于95%的乙醇作點(diǎn)火燃料。
本發(fā)明中與上述燃料配套使用的灶具,其結(jié)構(gòu)可以通過(guò)以下圖式表示
各圖名稱及圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明
圖1本發(fā)明中使用高能民用合成燃料的灶具主視圖 圖2使用高能民用合成燃料的灶具俯視圖 圖3使用高能民用合成燃^f的灶具側(cè)視4灶具的燃料箱結(jié)構(gòu)示意圖 圖5灶具的定量閥結(jié)構(gòu)示意圖 圖6灶具的燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖 1一殼體
2— 托架
3— 燃料箱 31、 32—進(jìn)料口
36、 37—出料口 4一電子點(diǎn)火開關(guān)總成
33、 34—鎖母 38—托架
35—隔離板
5— 定量閥
6— 壓力平衡管
7— 燃燒器
51-定量室 53-進(jìn)料口
71-儲(chǔ)氣室(預(yù)熱室) 74-保溫助燃罩 76、 78-進(jìn)料口
52-進(jìn)出料轉(zhuǎn)換旋扭 54-出料口
72-燃燒罩 75-進(jìn)氣口 77-出氣口
73-氣化機(jī)構(gòu)
請(qǐng)參閱圖1一3所示,本實(shí)施例中的燃料專用灶具,其殼體l上表面對(duì)稱裝 設(shè)有兩個(gè)架放鍋的托架2。該托架2的環(huán)形支架上焊有對(duì)稱的固定托。在殼體l 的中部,通過(guò)一支架固定有燃料箱3,其燃料箱3上端左、右兩側(cè)分別帶有進(jìn)料 口 31及32,進(jìn)料口 31及32上螺紋分別連接有鎖母33及34,燃料箱3內(nèi)部設(shè) 有一隔離板35,燃料箱3下端左、右兩側(cè)分別開設(shè)有出料口 36及37(參閱圖4), 出料口36, 37分別套接有料管。燃料箱3通過(guò)托架38固定在灶具殼體上。電子 點(diǎn)火開關(guān)總成4裝設(shè)于灶具前側(cè),開關(guān)總成4的兩個(gè)端頭分別連接有料管, 一端 連接的料管與燃燒器7中的出氣口 77連通,另一端的料管通至燃燒器7的進(jìn)氣 口 75。本賣施例中的電子點(diǎn)火開關(guān)總成4采用外購(gòu)的用于天然氣、液化氣灶具 的普通電子點(diǎn)火開關(guān)總成。
再請(qǐng)參閱圖5,定量閥5裝設(shè)于灶具前端,該定量閥由定量室51、進(jìn)出料轉(zhuǎn) 換旋扭52、進(jìn)料口 53以及出料口 54組合而成。進(jìn)料口 53與燃料箱3的預(yù)熱燃 料出料口 37有料管連通(參閱圖4),出料口 54連接管通至燃燒器7中的儲(chǔ)氣 室(預(yù)熱室)71,該定量閥的作用在于每次添加的預(yù)熱燃料都一致。該定量閥由 開關(guān)總成改制。
圖6顯示為.本發(fā)明灶具的燃燒器結(jié)構(gòu),該燃燒器7呈圓柱狀,從上到下分為 保溫助燃罩74、氣化機(jī)構(gòu)73、燃燒罩72及儲(chǔ)氣室(預(yù)熱室)71,通過(guò)固定支架將保溫助燃罩74連同氣化機(jī)構(gòu)73和燃燒罩72與儲(chǔ)氣室(預(yù)熱室)71連接在 一起,固定在灶具底部殼體上,燃燒罩72的圓體表面均分布有小孔,利于燃料 氣化后的氣體均勻燃燒。該燃燒器7中進(jìn)料口 76連接的料管經(jīng)壓力平衡管7與 燃料箱3中主燃料出料口 36接通(請(qǐng)同時(shí)參閱圖4)。燃料箱3的主燃料從出料 口 37通過(guò)壓力平衡管6流入氣化機(jī)構(gòu)73,經(jīng)預(yù)熱多級(jí)徹底氣化后從出氣口、77 經(jīng)過(guò)開關(guān)總成4從進(jìn)氣口 75進(jìn)入燃燒器中燃燒。當(dāng)氣化機(jī)構(gòu)73內(nèi)部壓力超過(guò)一 定限度時(shí),壓力平衡管自動(dòng)關(guān)閉,當(dāng)壓力低到一定限度時(shí),壓力平衡管又自動(dòng)開 啟,讓燃料流入氣化機(jī)構(gòu),確保燃燒火焰的穩(wěn)定。為使燃料燃燒更加充分,在燃 燒器7的上口,還可加設(shè)一鎳網(wǎng)架,該網(wǎng)架由鎳鉻絲與金屬網(wǎng)扎繞而成。 本發(fā)明中使用高能民用合成燃料配套使用的灶具,其操作歩驟及原理
1、 將預(yù)熱燃料(純度不低于95%的工業(yè)乙醇),從進(jìn)料口 32加入燃料箱, 拴好鎖母34;然后將主燃料(即本發(fā)明合成燃料),從進(jìn)料口 31加入燃料箱, 拴好鎖母33。因?yàn)槿剂舷鋬?nèi)部設(shè)有隔離板35,所以點(diǎn)火預(yù)熱燃料和主燃料相互 獨(dú)立,互不影響。單獨(dú)使用預(yù)熱燃料和主燃料的原因在于燃料成本不能過(guò)高, 否則無(wú)法全面推廣,因?yàn)槲覈?guó)絕大部分低收入群體(尤其是特困低保家庭)不能 接受,因此,必須盡最大限度地降低燃料成本。本發(fā)明的合成燃料,除采用醇類 最經(jīng)濟(jì)的粗甲醇為主要原料外,還加入近30%的水(水在較高的溫度下,經(jīng)催化 劑的作用,快速分解成氫氣和氧氣,氫氣本身就是一種發(fā)熱量很高的易燃?xì)怏w, 氧氣又能使燃料加快氧化,充分燃燒,使其燃料成本不但十分低廉,而且還將其 燃料的熱值大幅度的提高)??紤]到其燃料的使用方便,本發(fā)明采用普通的電子 點(diǎn)火。由于本發(fā)明的合成燃料含水量較多,溫度低于36°C,電子點(diǎn)火無(wú)法將其 點(diǎn)燃,所以本發(fā)明另用乙醇作點(diǎn)火預(yù)熱燃料,乙醇雖然成本較高,但在本發(fā)明中 用量極少(一次僅需15毫升),人們完全能接受。
2、 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)定量閥5,當(dāng)進(jìn)出料轉(zhuǎn)換旋扭52轉(zhuǎn)到90度,預(yù)熱燃料就會(huì) 流入定量室51,當(dāng)定量室51裝滿預(yù)熱燃料后,便將定量闊5進(jìn)出料轉(zhuǎn)換旋扭52 反時(shí)針轉(zhuǎn)回原位,定量室51內(nèi)部的預(yù)熱燃料就會(huì)流入燃料器7中的儲(chǔ)氣室(預(yù) 熱室)71。每次添加預(yù)熱燃料的量都是15毫升,使用十分方便,有效的解決了 因燃料加少了不能氣化,加多了又會(huì)從儲(chǔ)氣室(預(yù)熱室)71溢出發(fā)生火災(zāi)的難 題。
3、 轉(zhuǎn)動(dòng)電子點(diǎn)火開關(guān)總成4,將儲(chǔ)氣室(預(yù)熱室)71內(nèi)的預(yù)熱燃料點(diǎn)燃, 對(duì)氣化機(jī)構(gòu)73內(nèi)的合成燃料加熱氣化,其氣體經(jīng)電子點(diǎn)火開關(guān)總成4通入儲(chǔ)氣室(預(yù)熱室)71,再經(jīng)燃燒罩72燃燒,其余熱又對(duì)氣化機(jī)構(gòu)73加熱,如此循環(huán), 也就不再需要預(yù)熱燃料。其火焰大小由電子點(diǎn)火開關(guān)總成4調(diào)節(jié)。
綜上所述,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于燃料的原料來(lái)源廣泛,成本低廉;配套使用 的灶具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工制作容易,使用也方便;使用本發(fā)明高能民用合成燃料及
配套灶具,燃燒熱值可達(dá)7000大卡,無(wú)煙、無(wú)毒、無(wú)異味,對(duì)人體無(wú)害,用料 省,每小時(shí)消耗燃料0.28公斤。
權(quán)利要求
1、一種高能民用合成燃料,由主燃料和多功能添加劑組合而成,其特征在于主燃料為甲醇,多功能添加劑包括有丙酮、增氧劑、催化劑、穩(wěn)定劑、緩蝕劑、凈化劑和調(diào)味劑,主燃料和各種添加劑的配比為甲醇1000份丙酮8-15份增氧劑 0.5-5份催化劑 0.2-0.5份穩(wěn)定劑 0.6-1.3份緩蝕劑 0.8-1.3份凈化劑 0.3-0.6份調(diào)味劑 0.2-0.7份。
2、 根據(jù)權(quán)利要求i所述的高能民用合成燃料,其特征在于增氧劑為雙氧 水%催化劑為二茂鐵,,穩(wěn)定劑為亞硝酸鈉a緩蝕劑為硫酸鈣^凈化劑為3乙 醉胺%調(diào)味劑為樟腦精,,
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高'能民用合成燃料,其特征泎于溫度低于36'C時(shí),還可用純度不低于95%的乙醇作點(diǎn)火燃料-。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l一2所述的高能民用合成燃料,其特征在于制備高能民用合成燃料的過(guò)程是,先將雙氧水、丙酮、三乙醇胺、亞硝酸鈉、硫酸鈣、樟腦精與二茂鐵分別加入甲醇內(nèi)攪拌均勻,蓋上蓋子存放12小時(shí),最后用300目的 篩網(wǎng)過(guò)濾即可。
5、 一種使用高能民用合成燃料的配套灶具,包括有殼體l、托架2、燃料 箱3、電子點(diǎn)火開關(guān)總成4.定量閥5、壓力平衡管6、燃燒器7,其特征在于燃料箱3通過(guò)一支架固定在灶具的中間,具上端左、右兩側(cè)分別帶有進(jìn)料口 31及32,進(jìn)料口 31及32的螺紋分別連接有鎖母33及34,燃料箱3內(nèi)部有--隔離板35,燃料箱下端左、右兩側(cè)開設(shè)有出料口 36及37。本發(fā)明中灶具的定量閥5裝設(shè)于灶具前端,該定量閥由定量室51、進(jìn)出料 轉(zhuǎn)換旋扭52、進(jìn)料口 53以及出料口 54組合而成。本發(fā)明灶具的燃燒器7呈圓柱狀,底部為儲(chǔ)氣室(預(yù)熱室)71,中間為點(diǎn)火 燃燒罩72,上端為氣化機(jī)構(gòu)73,外層為保溫助燃罩74,在儲(chǔ)氣室(預(yù)熱室)71 設(shè)有進(jìn)氣口 75,進(jìn)料口 78,在點(diǎn)火燃燒罩72的表面分布有小孔,氣化機(jī)構(gòu)73 由4個(gè)或4個(gè)以上的氣化室組合而成,氣化機(jī)構(gòu)73設(shè)有進(jìn)料口76,出氣口77。
6、 本發(fā)明中灶具的燃燒器7的上口還可以設(shè)置一鎳網(wǎng)架,該鎳網(wǎng)架由鎳鉻 絲與金屬網(wǎng)圈扎繞而成。
全文摘要
本發(fā)明為一種高能民用合成燃料及其與該燃料配套使用的灶具,其燃料由主燃料和多功能添加劑組成,主燃料為甲醇,多功能添加劑包括有丙酮、增氧劑、催化劑、穩(wěn)定劑、緩蝕劑、凈化劑和調(diào)味劑;與該燃料配套使用的灶具由殼體、托架、燃料箱、電子點(diǎn)火開關(guān)總成、定量閥、壓力平衡管、燃燒器組合而成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是燃料的原料來(lái)源廣泛、成本低廉,無(wú)需專業(yè)設(shè)備,燃料消耗低,燃燒值高,熱量高,燃燒充分不積炭,無(wú)煙、無(wú)毒、無(wú)異味,對(duì)人體無(wú)害,為城鄉(xiāng)居民生活所需燃料提供一種高效節(jié)能、安全方便的環(huán)保新產(chǎn)品;配套使用的灶具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工制作容易。
文檔編號(hào)F24C5/02GK101289635SQ200810086798
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者陳東華 申請(qǐng)人:陳東華