CN100392232C - 燃油汽化方法、油盘及汽化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种燃油汽化方法，是将燃油输送到油盘的竖直表面上部，此竖直表面为波纹曲面，波纹曲面上具有纵向引槽，燃油在此曲面上降膜均匀分布形成薄液膜，此薄液膜通过加热蒸发即完成燃油汽化。适用于此方法的油盘，具有一竖直表面，此竖直表面为具有纵向引槽的波纹曲面，该油盘上还安装有加热装置。燃油汽化装置主要由前述油盘、壳体和气套组成，壳体和气套套置在一起，壳体和气套之间为前端封闭、后端敞口的进气通道，油盘固定在气套的后端，输油管接至油盘的竖直表面上部，气套靠前的筒壁上开设进风口，气套的前方为敞口。本发明使燃烧受外界温度影响小，燃烧效率高，减少污染排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车的独立供暖系统的燃烧设备，与燃烧设备中燃油汽化方法、实现燃油汽化的油盘及应用此油盘的汽化装置有关。
背景技术
现有汽车或坦克等的独立供暖系统中，燃烧设备一般采用喷雾式雾化方式或润湿材料润湿雾化方式将燃油雾化形成液态细粒4’，配合图1所示为燃油细粒燃烧的理想模型，细粒4’的表面进一步蒸发成油汽5’，油汽5’与空气混合后再进行燃烧形成火焰层6’，其中转杯雾化装置是应用广泛的装置之一。
转杯雾化装置的结构如图2所示，转杯2’的转轴1’与设备风机转轴7’相连并高速转动，柴油经输油管3’流入高速旋转的转杯内圈21’，在离心力作用下，柴油在转杯内圈21’形成液膜，并向转杯内圈21’的边缘扩散，液膜的厚度越来越薄，在转杯口时雾化，脱离转杯内圈21’后，柴油雾化后的细粒在燃烧设备中飞行，与燃烧室的空气相遇再次雾化，并在燃烧室中燃烧，产生热量，通过传热装置提供给独立的供暖系统，供汽车、坦克等交通工具取暖。
这种转杯雾化装置及利用此装置进行燃油雾化的方法存在以下不足：
一、独立的供暖系统多用于冬天，各种标号燃油在接近其凝固点时，燃油的粘稠度变化大，易出现雾化和扩散不良现象，甚至转杯口积碳，喷油孔被积碳堵塞；
二、燃烧设备现在都逐步小型化，受限于燃烧设备的燃烧室尺寸的影响，转杯2’转速如果相对较小，则会造成雾化不良，雾化的燃油细粒在燃烧室就会来不及充分燃烧，造成燃烧不良、排烟异常或燃烧不完全和在启动和熄火过程中冒黑烟等不良燃烧现象；
三、采用高速旋转的转杯2’雾化燃油，因其转轴1’与风机转轴相连，故要求其同轴度高，加工、组装工艺要求高，否则转杯2’旋转不稳定，直接影响雾化效果；雾化的细粒易受转杯2’的旋转速度影响，可能造成细粒的粒度不均匀；
四、雾化的细粒还受转杯内圈21’的光洁度影响，所以，加工工艺要求高；
五、受汽车或坦克等的震动影响，转杯雾化装置的稳定性本身也较差，导致转杯2’形成不均匀的细粒。
本发明人针对上述燃油雾化方法及装置存在的缺陷进行研究，终于开发出一种燃油汽化方法及专用油盘和汽化装置，以达到高效燃烧、低污染物排放的目的，且构件加工容易，装置组装容易。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃油汽化方法及适用于此方法的油盘和汽化装置，使燃油燃烧受外界温度影响小，燃烧效率高，减少污染排放。
为了实现上述目的，本发明的解决方案是：
燃油汽化方法，将燃油输送到油盘的竖直表面上部，此竖直表面为波纹曲面，波纹曲面上具有纵向引槽，燃油在此曲面上降膜，均匀分布形成薄液膜，此薄液膜通过加热蒸发即完成燃油汽化。
上述薄液膜的加热方式是：燃油汽化初期，通过加热装置加热油盘，由油盘对薄液膜进行加热，后期由燃烧产生的热量对油膜及薄液膜进行加热。
上述方法中使用的油盘，具有一竖直表面，此竖直表面为波纹曲面，波纹曲面上具有纵向引槽，该油盘上还安装有加热装置。
上述纵向引槽呈倾斜状或折线状。
上述具有纵向引槽的波纹曲面由一组水平螺旋槽管排列而成。
上述具有纵向引槽的波纹曲面直接由板材压制成型。
上述具有纵向引槽的波纹曲面直接铸造成型。
上述加热装置安装在油盘的下部。
上述油盘的上部对应进油处形成布油腔，使燃油在此分布开，以便在整个油盘上降膜。
具有前述油盘的燃油汽化装置，主要由前述油盘、壳体和气套组成，壳体和气套套置在一起，壳体和气套之间为前端封闭、后端敞口的进气通道，油盘具有一竖直表面，此竖直表面为波纹曲面，波纹曲面上具有纵向引槽，该油盘上还安装有加热装置，油盘固定在气套的后端，输油管接至油盘的竖直表面上部，气套的筒壁上开设进风口，气套的前方为敞口。
上述气套中穿过油盘架设一个芯套，管壁上开有补气孔。
上述气套中插置点火塞。
上述油盘上安装点火塞。
采用上述结构后，本发明是利用燃油的表面张力、重力和润湿力，在具有纵向引槽的波纹曲面上形成均匀薄液膜，再由此薄液膜直接受热蒸发形成燃汽，与空气混合形成混合气，这种汽化方法使燃油蒸发快，燃烧受外界温度影响小，燃油能与空气充分混合，燃烧效率高，节省能源，减少燃烧产物的污染。
而且，本发明因为油盘中用于汽化燃油的竖直表面为具有纵向引槽的波纹曲面，所以，油盘和汽化装置结构简单，加工制造容易。
附图说明
图1是喷雾式燃烧设备中燃油雾化形成液态细粒的燃烧示意图；
图2是现有燃油转杯雾化装置的结构示意图；
图3是本发明燃油汽化装置的结构示意图；
图4是本发明油盘的正视图；
图5是本发明油盘实施例二的侧剖图；
图6是本发明油盘实施例三的侧剖图。
具体实施方式
请参见图3-4，本发明揭示的燃油汽化方法，是将燃油通过输油管1输送到油盘2的竖直表面A上部，此竖直表面A为波纹曲面，波纹曲面上具有纵向引槽21，利用燃油的表面张力、重力和润湿力，燃油在竖直表面A(即曲面)降膜，均匀分布形成薄液膜，此薄液膜通过加热蒸发，即完成燃油汽化。薄液膜具体的加热方式是：燃油汽化初期，通过加热装置加热薄液膜，后期由燃烧产生的热量进行加热。如此汽化使燃油蒸发快，燃烧受外界温度影响小，燃汽与空气充分混合形成混合气，燃烧效率高，节省能源，减少燃烧产物的污染。
其中，用于汽化的主要构件油盘2，见图4，具有一竖直表面A，此竖直表面A为波纹曲面，波纹曲面上具有纵向引槽21，如此曲面可增大燃油与竖直表面的接触面积，更有利于均匀形成薄液膜，这里所谓的纵向引槽21可以呈倾斜状，也可以呈竖直状，但以折线状为最佳。该油盘2上还安装有加热装置3，此加热装置3主要用于汽化初期加热油盘2，使燃油得以快速汽化，但后期是因燃烧使油盘2和油盘2周围温度上升，对薄液膜进行加热，加热装置3的开启和关闭控制系统属于现有技术，故不叙述。图4中将加热装置3安装在油盘2的下部，加热装置3也可依据设计及需要安装在油盘2的其它适当位置。
油盘2的竖直表面不仅可如图3所示，由一组水平螺旋槽管排列而成，也可以如图5所示，直接由板材压制成型为具有纵向引槽21的波纹曲面，也可以如图6所示，直接铸造成型具有纵向引槽21的波纹曲面……油盘2竖直表面截面为类圆弧形或矩形或三角形等曲线，具体结构不受本文限制。
图4中油盘2的上部对应进油处还形成布油腔22，燃油在此布油腔22分布开，以便在整个油盘2上降膜。
油盘2具体使用时，燃油自布油腔22流出，并进入槽道曲面，自上向下运动并蒸发，即形成大量蒸汽。
本发明揭示的燃油汽化装置如图3所示，主要由前述油盘2、壳体4和气套5组成。壳体4和气套5套置在一起，壳体4和气套5之间为前端封闭、后端敞口的进气通道6。油盘2结构如上述，具有一竖直表面A，此竖直表面A为波纹曲面，波纹曲面上具有纵向引槽21，该油盘2上还安装有加热装置3，油盘固定在气套5的后端，输油管1接至油盘2的竖直表面A上部。气套5的筒壁上开设进风口51，气套5的前方为敞口52。
此装置工作时，燃油经油盘2汽化。风机(图中未示出)鼓风，经进气通道6、进风口51进入气套5中，在气套5中燃汽与空气充分混合并燃烧，燃烧的烟气可由敞口52喷出。
为了使燃油与空气充分混合，在气套5中穿过油盘2架设一个芯套8，管壁上开有补气孔81，以向气套5中鼓入更多的空气。
此实施例还在气套5中插置点火塞9，用于点燃混合气，点火塞9也可以安装在其他位置，如油盘上。
本发明的关键是利用燃油在竖直表面A降膜，均匀分布形成薄液膜，此薄液膜蒸发，来实现燃油汽化，如此汽化代替现有技术中的燃油雾化，使燃油与空气充分混合，燃烧效率高，节省能源，减少燃烧产物的污染。
Claims (14)
1.燃油汽化方法，其特征在于：将燃油输送到油盘的竖直表面上部，此竖直表面为波纹曲面，波纹曲面上具有纵向引槽，燃油在此曲面上降膜，均匀分布形成薄液膜，此薄液膜通过加热蒸发即完成燃油汽化。
2.如权利要求1所示的燃油汽化方法，其特征在于：薄液膜的加热方式是燃油汽化初期，通过加热装置加热油盘，由油盘对薄液膜进行加热，后期由燃烧产生的热量进行加热。
3.燃油汽化用油盘，其特征在于：具有一竖直表面，此竖直表面为波纹曲面，波纹曲面上具有纵向引槽，该油盘上还安装有加热装置。
4.如权利要求3所示的燃油汽化用油盘，其特征在于：纵向引槽呈倾斜状。
5.如权利要求3所示的燃油汽化用油盘，其特征在于：纵向引槽呈折线状。
6.如权利要求3所示的燃油汽化用油盘，其特征在于：具有纵向引槽的波纹曲面由一组水平螺旋槽管排列而成。
7.如权利要求3所示的燃油汽化用油盘，其特征在于：具有纵向引槽的波纹曲面直接由板材压制成型。
8.如权利要求3所示的燃油汽化用油盘，其特征在于：具有纵向引槽的波纹曲面直接铸造成型。
9.如权利要求3所示的燃油汽化用油盘，其特征在于：加热装置安装在油盘的下部。
10.如权利要求3所示的燃油汽化用油盘，其特征在于：油盘的上部对应进油处形成布油腔。
11.燃油汽化装置，其特征在于：主要由前述油盘、壳体和气套组成，壳体和气套套置在一起，壳体和气套之间为前端封闭、后端敞口的进气通道，油盘具有一竖直表面，此竖直表面为波纹曲面，波纹曲面上具有纵向引槽，该油盘上还安装有加热装置，油盘固定在气套的后端，输油管接至油盘的竖直表面上部，气套的筒壁上开设进风口，气套的前方为敞口。
12.如权利要求11所示的燃油汽化装置，其特征在于：气套中穿过油盘架设一个芯套，管壁上开有补气孔。
13.如权利要求11所示的燃油汽化装置，其特征在于：气套中插置点火塞。
14.如权利要求11所示的燃油汽化装置，其特征在于：油盘上安装点火塞。
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