CN101968218A - 一种液体燃料燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种液体燃料燃烧器，由燃烧装置、气化装置和预热装置组成，气化装置安装在燃烧装置之上，气化装置的出气端与燃烧装置的炉头进气孔相连，预热装置置于气化装置外侧。它解决了如下世界级的难题：其一，它将液体燃料由液体燃烧变为了气体燃烧，解决了高能耗问题，经测试，节能达65％以上；其二，有效地将气化装置内液体燃料温度控制在了250度左右，解决了积碳问题；其三，将火焰温度提高到了1100度以上，火力猛，加热速度快，解决了热值低问题；其四，气化速度快，燃烧稳定；其五，燃烧充分，燃烧后废气排放低于国家相关标准十倍以上，极为环保。本发明突破了液体燃料燃烧的技术壁垒，把液体燃料特别是醇基燃料的推广由理想变为了现实。同时，它是工业炉燃烧器的理想之选，它的推广将为国家作出巨大的贡献。

Description

一种液体燃料燃烧器

技术领域

本发明涉及民用、商业、工业用液体燃料燃烧器的发明方法。

背景技术

燃烧器是家庭、火锅、餐饮等行业加热工具所必备的加热装置，同时又是工业炉必备的燃烧工具，不论是煤油、柴油还是醇基混合燃料等其他液体燃料，都离不开相配套的燃烧器。就当前，无论是煤油还是柴油燃烧器，都有其自身致命的缺陷，所以市场上没有大规模的将其推广。目前的煤油、柴油燃烧器，燃烧时异味比较浓，排放的废气严重超标，空气污染严重，国家现已明令禁止使用；同时现目前煤油、柴油使用的燃烧器能耗较高，使用成本高，所以市场也难以接受。现在，除了液化气和天燃气外，无更好的替代能源，随着国际能源日益紧张，由石油提练的液化气也随之紧张，并且石油资源终将消耗完，所以各国为了解决石油短缺并最终没有石油可用的困境，都加大了对其他可再生替代能源的开发，如风电、水电、核电、太阳能等，在此背景下，作为可再生并且成本低廉的醇基混合燃料也被各国看好，它成本低廉，易于加工提练，并且甲醇资源丰富。但由于用甲醇配制的醇基混合燃料，有其独特的特性，它在常温下属液体，热值低，所以要让它适应人们的加热需要，对燃烧器的要求就非常高，没有与之配套的燃烧器，配方再好的醇基混合燃料，都是没用的，所以，世界各国研发醇基混合燃料二十余年来，无一成功上市的，就是因为没有研发出与之配套的燃烧器；中国从九十年代初就开始研发醇基混合燃料至今，也无一成功上市推广。很多科研机构和化工方面的专才，手里握有相当技术含量的醇基混合燃料配方，可没有与之配套的燃烧器，也无法将其推广。醇基混合燃料在燃烧过程中，当温度达到250摄氏度左右时就开始结碳，堵塞气管和炉头，导致其无法正常使用；同时热值低，能耗高；火焰温度低，火力小，加热速度慢；它是液体，完全气化燃烧方式困难；燃烧不充分，燃烧后排放的废气严重超标，这是困扰醇基混合燃料正常推广的五大世界级难题，也是世界上醇基混合燃料无法正常推广的根源所在，它没法靠改变醇基混合燃料的配方而克服这些难题，只能是靠改变燃烧器的燃烧方式来克服这些难题。全世界有很多科研机构、企业和个人在研发醇基燃料燃烧器，但二十余年过去了，无一能成功解决这些难题。

发明内容

本发明提出了一种液体燃料燃烧器的发明方法，它完全颠覆和变革了传统的液体燃料燃烧器，不仅解决了煤油、柴油等的燃烧问题，也有效解决了醇基混合燃料在燃烧上困扰世界二十几年的世界级难题。

本发明提出的一种液体燃料燃烧器，由气化装置、燃烧装置和预热室组成，气化装置安装在燃烧装置上，气化装置出气端与燃烧装置中的炉头相连，预热室置于气化装置外侧。

气化装置由气化室、隔热室、燃烧室、气阻组成，液体燃料从气化室的进油管一端进入气化室，经气化后从气化室的出气管一端进入炉头，再由炉头喷入燃烧装置燃烧。燃烧室位于燃烧装置里层，隔热室位于燃烧室外，气化室位于隔热室腔体内部，隔热室将气化室与燃烧室分隔开。

采用本发明方法制造的液体燃料燃烧器，当液体燃料从与气化室相连的进油管进入气化室后，由预热室对隔热室加热，通过隔热室传热给气化室，相应就对气化室内的液体燃料加热，气化室内的液体燃料在隔热室的加热作用下变成气体，经过与气化室相连的出气管进入炉头，再由炉头喷入燃烧装置，气体从燃烧装置流出在燃烧室内燃烧，火焰从燃烧室喷出，对放置于燃烧室上面的受热体加热，由于燃烧室内也有高温，所以其温度经过隔热室传给气化室，又将从进油管流入气化室的液体燃料加热变成气体，从与气化室相连的出气管进入炉头，这样不断循环，此时预预室可以停止预热工作，至止，整个液体燃料燃烧器靠自身的热量气化液体燃料，一边气化一边燃烧，对受热物体加热。

燃烧室的温度，通过隔热室传给气化室，这样，有效地保证了气化室的温度比较恒定，因为通过空气传热的灵敏度远低于气室之间直接接触(金属或非金属物直接接触)的传热灵敏度，如果取消隔热室，气化室内的温度将受燃烧室温度影响很大，同时没法控制燃烧室传给气化室的温度，气化室温度过高，积碳严重，因此通过隔热室传热，气化室的温度不会因为燃烧室的火力大小导致温度忽高忽低过大，从而影响气化室的气化和燃烧状况，它的核心是经过隔热室传给气化室的温度可以保证在液体燃料积碳温度以内，比如醇基混合燃料在250度左右就开始积碳，温度越高积碳越严重，那么本发明可以调节传热室内腔参数，保证传给气化室的温度在250度左右，这样，就有效地解决了醇基混合燃料积碳问题。

本发明中的燃烧装置配合气化装置能将液体燃料由液体完全变成气体，进行气体燃烧，所以燃烧充分，火力猛，能耗低，火焰温度高，废气排放低，真正意义上攻克了困扰世界二十几年的液体燃料燃烧器技术，突破了液体燃料特别是醇基混合燃料燃烧的技术壁垒，把液体燃料特别是醇基混合燃料的推广由理想变为了现实。

醇基混合燃料成本只有液化气的一半左右，加上本发明的液体燃料燃烧器火焰温度高，能耗低，热效率高达65％左右，基本上实现了1.1公斤醇基混合燃料相当于1公斤液化气的燃烧，它的问世及推广，将为国家节约数目庞大的石油资源，为国家作出巨大的贡献

本发明提出的一种液体燃料燃烧器，液体燃料经它燃烧后，排放的有害气体很少，低于国家及行业相关标准二十几倍，特别是碳排放和氮排放，室验室用仪器都很难检测出，它的推广在减少碳排放上对国家所作的贡献也是巨大的。

附图说明

图1是液体燃料燃烧器的整体结构示意图；

图2是气化装置结构示意图，其中上图为气化装置正视图，下图为气化装置俯视图；

图3是燃烧装置整体结构示意图；

图4是分火器结构示意图；其中上图为分火器正视图，下图为分火器俯视图；

图5是当导火面为0度时，分火器结构示意图；其中上图为分火器正视图，下图为分火器俯视图；

图6是分火盖结构示意图，其中上图为分火盖正视图，下图为分火盖俯视图；

图7是分火头结构示意图，其中上图为分火头正视图，下图为分火头俯视图；

图8是倒锥形分火头结构示意图，其中上图为倒锥形分火头正视图，下图为倒锥形分火头俯视图；

图9是分火器固定片结构示意图，其中上图为分火器固定片正视图，下图为分火器固定片俯视图；

图10是预热室结构示意图，其中上图为预热室正视图，下图为预热室俯视图。

下面结合附图及实施例对本发明方法作进一步的说明。

附图1是液体燃料燃烧器的整体结构示意图，图中1是进油管，2是隔热室，3是隔热壁，4是气化室，5是气阻，6是燃烧室，7是出气管，8是分火器定位孔，9是分火器，10是导气腔，11是配风孔，12是分火盖，13是分气头，14是出气槽，15是分气头连接螺丝，16是分火器固定片，17是分火器固定片固定螺丝，18是炉头，19是炉头进气孔，21是分气孔，27是预热室。分火器固定片连接螺丝17从分火器固定孔8穿过，将分火器9用分火器固定片16固定；分气头13用分气头连接螺丝15连接在分火盖12内；气阻5穿插于进油管1内。当液体燃料从与气化室4相连的进油管1进入气化室4后，由预热室27对气化室4内的液体燃料加热，气化室4内的液体燃料在预热室27的加热作用下变成气体，经过与气化室4相连的出气管7进入炉头18的炉头进气孔19，再由炉头进气孔19喷入分火器9的导气腔10，气体经导气腔10把气体喷向分火盖12，气体由分火盖12内的分气头13将气体分开，从分火盖12上的出气槽14和分气孔21喷出在燃烧室6内剧烈燃烧，燃烧室6内的燃烧所需要的部分氧气由配风孔11供给。火焰从燃烧室6喷出，对放置于燃烧室6上面的受热体加热，由于燃烧室6内有高温，所以其温度经过隔热室2传给气化室4，又将从进油管1流入气化室4的液体燃料加热变成气体，从与气化室4相连的出气管7进入炉头进气孔19，由外接阀门总成控制其流量大小(即火力大小)，此时预预室27可以停止预热工作，至止，整个液体燃料燃烧器靠自身的热量气化液体燃料，一边气化一边燃烧，对受热物体加热。

附图2是气化装置结构示意图，图中气体经炉头18喷入导气腔10，从分火盖12上的出气槽14和分气孔21喷出在燃烧室6内燃烧，燃烧室内的温度通过隔热壁3传给隔热室2，然后隔热室2内的温度再传给气化室4，将从进油管1进入气化室4内的液体燃料加热气化，再由与气化室4相连的出气管7进入炉头进气孔19，这样形成循环式的燃烧，一边气化一边燃烧；预热室27内的温度通过隔热室2传给气化室4，对气化室4内的液体燃料进行预热气化。

附图3是燃烧装置整体结构示意图，气体从炉头18的炉头进气孔19进入，喷入分火器9的导气腔10，再喷入分火盖12，分火盖12内的气体由分气头13分开，气体再从分火盖12上的出气槽14和分气孔21喷出燃烧，可以调节分火器9下面的配风孔11，从而改变进风的多少，进而改变火焰的燃烧状况，将火焰调节到最佳，由于出气槽14与分火盖12的中心线有一定的夹角，所以，出来的气体燃烧火焰成螺旋状经燃烧室6喷出。

附图4是分火器结构示意图；其中上图为分火器正视图，下图为分火器俯视图，炉头18固定在炉头连接孔20上；分火器定位环24起着固定分火器9的作用；分火盖定位托25起着支撑分火盖12的作用，即分火盖12放置于分火盖定位托25上；导火面26起着引导气体向四周分散的作用；配风孔11起着给燃烧室6供氧的作用，调节配风孔11，可以改变火焰燃烧状况。

附图5是当导火面为0度时，分火器结构示意图；其中上图为分火器正视图，下图为分火器俯视图；

附图6是分火盖结构示意图，其中上图为分火盖正视图，下图为分火盖俯视图；

附图7是分火头结构示意图，其中上图为分火头正视图，下图为分火头俯视图；

附图8是倒锥形分火头结构示意图，其中上图为倒锥形分火头正视图，下图为倒锥形分火头俯视图；

附图9是分火器固定片结构示意图，其中上图为分火器固定片正视图，下图为分火器固定片俯视图，分火器9装入分火器安装孔22，通过分火器定位环24支撑在分火器安装孔上，当分火器9装入分火器安装孔22后，用螺丝插入分火器固定片定位孔23固定好分火器9即可。

附图10是预热室结构示意图，其中上图为预热室正视图，下图为预热室俯视图，点火前，将液体燃料少量放入预热室27内，然后点火预热，开始对隔热室2内的气化室4加热，进行气化燃烧。

具体实施例

附图1是液体燃料燃烧器的整体结构示意图，起火前，先放入少量液体燃料到预热室27内，然后点燃预热室27内的液体燃料，开启主阀门，液体燃料从与气化室4相连的进油管1进入气化室4后，由预热室27对气化室4内的液体燃料加热，气化室4内的液体燃料在预热室27的加热作用下变成气体，经过与气化室4相连的出气管7进入炉头18的炉头进气孔19，再由炉头进气孔19喷入分火器9的导气腔10，气体经导气腔10把气体喷向分火盖12，气体由分火盖12内的分气头13将气体分开，从分火盖12上的出气槽14和分气孔21喷出在燃烧室6内剧烈燃烧，燃烧室6内的燃烧所需要的部分氧气由配风孔11供给。火焰从燃烧室6喷出，对放置于燃烧室6上面的受热体加热，由于燃烧室6内有高温，所以其温度经过隔热壁3传给隔热室2，再通过隔热室2传给气化室4，又将从进油管1流入气化室4的液体燃料加热变成气体，从与气化室4相连的出气管7进入炉头进气孔19，由外接阀门总成控制其流量大小(即火力大小)，此时预预室27可以停止预热工作，至止，整个液体燃料燃烧器靠自身的热量气化液体燃料，一边气化一边燃烧，对受热物体加热，不断循环。

本发明制造方法及产品还可有其他多种实施例，它的用途十分广泛，可以适用所有液体燃料，如柴油、煤油、醇基混合燃料等，它可以用于民用、餐饮、商业燃烧器，也可以用于工业炉上的工业燃烧器。

Claims (10)

1.一种液体燃料燃烧器，由燃烧装置、气化装置和预热室组成，其特征在于：气化装置安装在燃烧装置上，气化装置出气端与燃烧装置中的炉头相连，预热室在隔热装置外侧。

2.根据权利要求1所述发明方法，其特征在于：隔热装置为二层或二层以上十层以内的环形柱状结构。

3.根据权利要求1所述发明方法，其特征在于：气化装置由气化室、隔热室、燃烧室、气阻组成，其结构为环形柱状空心腔体，气化室为环形柱状密封空心腔体；隔热室与气化室的具体位置为：隔热室位于气化室外，气化室被隔热室包裹在里面，气化室置于隔热室内腔体内，气化室壁与隔热室内壁形成间隙夹层空间，气阻位于进油管1内。

4.根据权利要求1所述发明方法，其特征在于：气化室外为隔热室，气化室外所套隔热室的层数为1～10层，包含1层和10层，分布规律为一个置于另一个的内层空心腔体内，一个包裹着一个，最里层隔热室内为气化室，即气化结构外为隔热结构，隔热结构外再套隔热结构，以此类推，可以套10层隔热结构，以增加隔热效果。

5.根据权利要求1所述发明方法，其特征在于：隔热室为环形柱状空心腔体，通过与内部气化室形成的间隙空间传热，隔热室也可以是有一定厚度的耐火材料或者其他金属、非金属材料组成的环形柱状实心体，气化室置于实心体隔热室内部。

6.根据权利要求1所述发明方法，其特征在于：燃烧装置由分火器、分火器固定片、炉头、分火盖、分火头组成，分火盖位于分火器之上，炉头安装于分火器底部；分火头为环形柱状实心体，位于分火盖内部与分火盖底部相连，分火盖为环形杯状体，分火头与分火盖之间形成环形间隙空间。

7.根据权利要求6所述发明方法，其特征在于：分火盖侧壁上开有扁状出气槽14和分气孔21，扁状出气槽14与分火盖中心线成一定夹角，角度为0～90度，包含0度和90度，分气孔21中心线与分火盖中心线成一定夹角，角度为0～90度，包含0度和90度；分火头为柱状或倒锥状实心环形体。

8.根据权利要求1所述发明方法，其特征在于：分火器为带倒锥斜面的倒锥体，倒锥斜面为导火面26，导火面26与分火器中心线成一定夹角，夹角为0～90度，包含0度和90度，当夹角为0度时，导火面26与中心线平行，当夹角为90度时，导火面26与中心线垂直，导火面26与分火盖定位托25平面平行或在一条直线上。

9.根据权利要求1所述发明方法，其特征在于：预热室为环形柱状空心腔体，上端为开口状，其高度低于隔热室，预热室环绕在隔热室外侧。

10.根据权利要求1所述发明方法，其特征在于：气阻由气阻丝和气阻棒组成，气阻丝为螺旋形弹簧状体，环绕在气阻棒上；气阻也可以直接为带丝牙的丝杆组成。

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