CN102840607A - 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，由气化装置、燃烧装置和火桶装置组成；气化装置为螺旋形的弹簧状柱状或锥状体，它由气化机构和隔热机构环绕组成；或者直接由气化机构环绕组成；气化机构由气化管、气阻组成；隔热机构由隔热管和隔热丝组成；火桶装置由火圈和底板组成；燃烧装置由火盖、分火器、配风片、炉头和炉头托片组成。气化装置安装于燃烧装置之上；燃烧装置部分或全部置于火桶装置之内；气化装置置于火桶装置之内；燃烧装置中，火盖为环形的倒杯状体或者实心柱状、锥状体，形状为柱状或锥状。火盖置于分火器之上，与分火器组合相连，形成密封或非密封的柱状空心腔体状的混气室(6)，扁状喷气通孔与混气室(6)相通。本发明有效解决了液体燃料气化燃烧和积碳问题，同时节能达65％以上，火焰温度超过1200度，不带鼓风机，火力猛，加热速度快，安全环保，它把液体燃料特别是醇基液体燃料的推广由理想变为了现实。

Description

一种液体燃料燃烧器

技术领域

本发明涉及餐饮、商业、工业及民用液体燃料燃烧器。

背景技术

燃烧器是家庭、餐饮、火锅店及野外作业等行业必备的加热工具，当前，由于石油资源紧缺，由石油提炼的液化气随之紧张，加之天然气管道铺设投资巨大，周期长，所以市场供应不足，严重短缺；柴油、煤油由于价格高，不具推广价值，并且污染严重而被禁止餐饮、工业等行业使用。各国为了不受石油资源的影响，都加大了对其他替代能源的开发力度。甲醇、乙醇等作为一种可再生能源，受到各国的重视，并且都加大了对以甲醇、乙醇为主的液体燃料的开发利用力度，并且以甲醇为主生产的醇基液体燃料作为一种清洁能源，大规模推广，可以改变现在以液化气、天然气、柴油、煤油为燃料对环境造成的严重污染的局面。

甲醇成本低，可再生，易于加工提炼，它有其自身的许多优点，但以甲醇为主的醇基液体燃料，也有其自身的许多缺点，如果没有好的燃烧器与它相配合，醇基液体燃料便无法推广，原因是：醇基液体燃料热值低，常温下是液体，不适应普通的灶具，燃烧过程中积碳，等等，这也是为什么二十几年过去了，醇基液体燃料也无一成功推广上市的。醇基液体燃料在燃烧过程中，当温度达到65度左右开始变为气体，但当温度达到250度左右时开始积碳，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，这是困扰醇基燃料正常推广的五大世界级难题，也是世界上醇基液体燃料无法正常推广的根源所在，它没法靠改变醇基燃料的配方而克服这些难题，只能是靠改变灶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液体燃烧燃烧器，但二十余年过去了，无一能成功解决这些难题。

发明内容

本发明提出的一种液体燃料燃烧器，它由气化装置、燃烧装置和火桶装置组成。气化装置为螺旋形的弹簧状柱状或锥状体，它由气化机构和隔热机构环绕组成，或者直接由气化机构环绕组成。气化机构由气化管、气阻组成。隔热机构由隔热管和隔热丝组成。火桶装置由火圈和底板组成。燃烧装置由火盖、分火器、配风片、炉头和炉头托片组成。

气化装置安装于燃烧装置之上，或者气化装置环绕在燃烧装置周围；或者气化装置部分置于燃烧装置之上，部分环绕在燃烧装置四周。一般情况下，气化装置装于燃烧装置上面，与燃烧装置有一定的距离，这种状况下，气化效果比较好，也可以将气化装置安装于燃烧装置四周，即燃烧装置四周环绕着螺旋形的弹簧状气化装置，螺旋形弹簧状的气化装置，每圈之间有一定的距离，根据功率大小和气化状况，环绕的圈数一般为2～12圈。

燃烧装置部分或全部置于火桶装置之内。燃烧装置中，常常是将火盖部分置于火桶装置内，也可以将燃烧装置整个置于火桶装置内。火盖和气化装置一起置于火桶装置内，组成有效的燃烧器。根据实际的应用领域不同，气化装置可以一部分置于火桶装置内，一部分置于火桶装置外，高度超过火圈的上表面。

气化装置全部置于火桶装置之内；或部分置于火桶装置内部分置于火桶装置之上；或者全部置于火桶装置之上。比较优势的情况是将气化装置连同燃烧装置一起置于火桶装置中，气化装置的高度低于火桶装置，根据使用情况不同，确定不同的高度，气化装置也可以高于火桶装置，部分在火桶装置内，部分在火桶装置外。

气化管和隔热管为柱状空心金属管件，隔热管内径大于气化管外径，气阻置于气化管内，内腔安装有气阻的气化管装入隔热管内部。隔热丝置于气化管与隔热管之间的间隙空间，隔热丝环绕在气化管外侧；气化管与隔热管之间也可以直接相连，取消隔热丝。气化管和隔热管常常使用特殊材质的圆形钢管材料，在没有环绕成气化装置前，先将气阻插入气化管内，然后在气化管上装上气阻丝，一起插入隔热管内，气阻、气化管、隔热丝、隔热管穿插好后，整体再环绕成螺旋形弹簧状的气化装置，根据实际应用，可以不需要装入隔热丝，气化管直接插入隔热管内环绕成气化装置。

气阻为2～50根(含2根和50根)的金属棒材环绕成的钢丝状金属管线；或者由一根直线棒材加上棒材外环绕螺旋形弹簧状体共同组成。

燃烧装置中，火盖为环形的倒杯状体或者实心柱状、锥状体，形状为柱状或锥状。上表面和四周开有扁状喷气通孔；或者只有上表面开有扁状喷气通孔；或者只有四周侧面开有扁状喷气通孔，扁状喷气通孔数为2～30个，包含2个和30个。火盖上表面平面上所开扁状喷气通孔开口方向线与表面中心线成一定夹角，夹角为0～90度，包含0度和90度。垂直方向扁状喷气通孔垂直开口方向与火盖垂直中心线成一定夹角，夹角为0～90度，包含0度。火盖四周开有垂直于垂直中心线的分气孔，分气孔的个数为2～30个，包含2个和30个。火盖上表面开有1～30个上火孔，包含1个和30个，上火孔垂直于上表面平面或与上表面平面成一定夹角，夹角为0～90度，包含90度。当火盖为倒杯状时，扁状喷气通孔开在火盖的上表面和侧而，开口方向偏离中心点一定距离，当火盖为柱状时，即一块环形实心片盖在分火器上时，扁状喷气通孔开在环形实心片上，然后直接盖在分火器上，与分火器紧密相连。开口的大小和扁状喷气通孔的开口数量根据功率而定，功率越大，开口数越多。平面上扁状喷气通孔的长度与侧面扁状喷气通孔的长度有一定的关系，要根据使用环境和功率要求等来做，多数情况侧面扁状喷气通孔短于上表面。

分火器中导气腔(18)为柱状、锥状或倒锥状空心腔体。通常情况下是倒锥状，即上口内径大于下口内径，配风腔也为倒锥状，配风腔与导气腔紧密相连。

火圈为环形柱状或锥状空心体，底板为环形实心板，外径与火圈内径相搭配，底板安装在火圈底部。底板上开有底板进风孔，底板进风孔个数为2～50个，包含2个和50个，底板置于火圈与分火器之间。分火器与火圈之间或者取消底板。

火盖置于分火器之上，与分火器组合相连，形成密封或非密封的柱状空心腔体状的混气室(6)，扁状喷气通孔与混气室(6)相通。

液体燃料从阀体总成进入进油管，经气化管与气阻之间形成的间隙孔流入气化管，当正常气化后，气化管内由于液体加热变为了气体，气体经炉头喷嘴喷出燃烧。当气化后的燃料燃烧对被加热物(如锅)加热的同时，也在对气化装置加热，由于燃烧装置处温度高达1100度左右，气化管很容易过热导致液体燃料在气化过程中气化过度分解成碳而堵塞气化管，所以隔热管有效解决了这一矛盾，燃烧装置加热时，直接对隔热管加热，通过隔热管隔热，温度从隔热管与气化管之间的间隙通过间隙间的空气传热给气化管，因而将温度大大降低，通过隔热管隔热后，到达气化管的温度大大降低，本发明能有效控制到达气化管的温度，使之适应液体燃料的适应温度，所以本发明有效地解决了积碳问题；同时，改变火盖上扁状喷气通孔上表面与侧面开口长度比例，也能有效降低火圈内气化装置处的温度。如果液体燃料不是气化燃烧，那它本身就没有推广的价值，因为不气化燃烧能耗高，废气排放严重超标；如果是完全气化燃烧，那么解决了积碳问题，其他问题就好解决多了，本发明完全突破了液体燃料燃烧的技术壁垒，把液体燃料的推广由理想变为了现实。液体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，火力猛，能耗低，热效率高达60％左右，基本上实现了1公斤液体燃料相当于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，为国家能源政策作出巨大的贡献。

本发明提出了一种液体燃料燃烧器，它完全颠覆和变革了传统的液体燃料燃烧器，是一种革命性的产品，它完全解决了液体燃料在燃烧过程中的难题，它适用于醇基液体燃料、乙醇燃料、烃质油燃料、煤油、柴油等常温常压下属于液体的燃料。本发明提出的液体燃料燃烧器，其能耗也大大降低，废气排放减少了十倍，也真正实现了所有液体燃料燃烧后环保和和使用节能。

本发明提出的一种液体燃料燃烧器，它解决了液体燃料在推广使用过程中的如下难题：

其一，它将液体燃料由液体变为了气体燃烧，由于气化燃烧，解决了高能耗问题；

其二，本发明提出的液体燃料燃烧器，有效地将气化管内液体燃料的温度控制在了250度左右，有效解决了积碳问题；

其三，液体燃料使用本发明提出的液体燃烧燃料器，燃烧火焰温度达到1200度，火力猛，加热速度快；

其四，本发明提出的液体燃料燃烧器，气化速度快，并且能完全将液体的液体燃料变为气体燃料燃烧；

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，极为安全环保。

附图说明

图1是液体燃料燃烧器整体结构示意图；

图2是气化装置结构示意图；

图3是气化装置内部结构剖面图；

图4是气化机构结构示意图；

图5是气化机构剖面图；

图6是隔热机构结构示意图；

图7是隔热机构剖面图；

图8是隔热丝结构示意图；

图9是气阻结构示意图；

图10是气阻丝结构示意图；

图11是燃烧装置和火桶装置结构示意图；

图12a是分火器正视图；

图12b是分火器俯视图；

图13a是火盖正视图；

图13b是火盖俯视图；

图14a是配风片正视图；

图14b是配风片俯视图；

图15a是炉头托片正视图；

图15b是炉头托片俯视图；

图16a是底板正视图；

图16b是底板俯视图；

图17a是火圈正视图；

图17b是火圈俯视图；

图18a是支架正视图；

图18b是支架俯视图。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图1是液体燃料燃烧器整体结构示意图，图中1是进油管，2是气阻，3是气化管，4是隔热管，6是混气室，9是出气管，10是炉头，11是配风片，13是炉头托片，14是进风孔，16是分火器，17是配风腔，18是导气腔，19是燃烧区，20是火盖，21是上火孔，22是扁状喷气通孔，23是分气孔，24是底板，25是底板进风孔，27是火圈，28是支架。

附图2是气化装置结构示意图，其中2是气阻，3是气化管，4是隔热管。

附图3气化装置内部结构剖面图，其中2是气阻，3是气化管，4是隔热管，5是隔热丝。

附图4是气化机构结构示意图，其中2是气阻，3是气化管。

附图5是气化机构剖面图，其中2是气阻，3是气化管，5是隔热丝。

附图6是隔热机构结构示意图，其中4是隔热管。

附图7是隔热机构剖面图，其中4是隔热管，5是隔热丝。

附图8是隔热丝结构示意图，其中5是隔热丝。

附图9是气阻结构示意图，其中7是气阻棒，8是气阻丝。

附图10是气阻丝结构示意图，其中8是气阻丝。

附图11是燃烧装置和火桶装置结构示意图，其中6是混气室，9是出气管，10是炉头，11是配风片，13是炉头托片，14是进风孔，16是分火器，17是配风腔，18是导气腔，19是燃烧区，20是火盖，21是上火孔，22是扁状喷气通孔，23是分气孔，24是底板，25是底板进风孔，27是火圈。

附图12a分火器正视图，其中16是分火器，17是配风腔，18是导气腔。

附图12b是分火器俯视图，其中16是分火器，17是配风腔，18是导气腔。

附图13a是火盖正视图，其中20是火盖，21是上火孔，22是扁状喷气通孔，23是分气孔。

附图13b是火盖俯视图，其中20是火盖，21是上火孔，22是扁状喷气通孔。

附图14a是配风片正视图，其中11是配风片，12是配风片定位孔。

附图14b是配风片俯视图，其中11是配风片，12是配风片定位孔。

附图15a是炉头托片正视图，其中13是炉头托片，14是进风孔，15是炉头连接孔。

附图15b是炉头托片俯视图，其中13是炉头托片，14是进风孔，15是炉头连接孔。

附图16a是底板正视图，其中24是底板，25是底板进风孔。

附图16b是底板俯视图，其中24是底板，25是底板进风孔，26是分火器过孔。

附图17a是火圈正视图，其中27是火圈，19是燃烧区。

附图17b是火圈俯视图，其中27是火圈，19是燃烧区。

附图18a是支架正视图，其中28是支架，29是分火器定位孔。

附图18b是支架俯视图，其中28是支架，29是分火器定位孔。

具体实施例

附图1是本发明的具体实施例的结构示意图，燃烧装置和火桶装置安装在支架28上，底板24安装在火圈27内侧或者外侧，分火器16穿过分火器过孔26安装在支架28的分火器定位孔29上。配风片11通过配风片定位孔12安装在炉头10上，配风片可以自由旋转。炉头托片13连接在分火器16的底部，与分火器16紧密相连，炉头10连接在炉头托片13的炉头连接孔15处。液体燃料从进油管1经过由气阻棒7和气阻丝8组成的气阻2进入气化管3，当还没有点火时，液体燃料直接从出气管9进入炉头10，经炉头10喷入配风腔17，继续经过导气腔18进入分火器16与火盖20组成的混气室6，液体燃料由混气室6从扁状喷气通孔22、分气孔23和上火孔21喷出，此时，关闭阀门，点燃液体燃料，对气化装置进行预热，当气化装置预热后，慢慢开起阀门，液体燃料连续不断地从进油管1经过气阻2进入气化管3，在温度的作用下，液体燃料在气化管3处开始由液体变为气体，当达到气化管3底部时，液体燃料全部变为气体燃料，从出气管9进入炉头10，气体在炉头10内喷出，进入分火器16的配风腔17，经导气腔18喷入混气室6，气体一部分在混气室6内从分气孔23喷出在燃烧区19内燃烧，一部分在混气室6内从扁状喷气通孔22内喷出，从扁状喷气通孔22喷出的气体分成两部分，一部分从火盖20的上表面扁状喷气通孔22喷出，在火圈27内燃烧，直接对加热物进行加热，另一部分从火盖20的侧面扁状喷气通孔22喷出，在燃烧区19内燃烧，对气化装置进行加热，以便气化从进油管1进入气化管3的液体燃料，混气室6内另一部分气体则从上火孔21喷出燃烧，直接加热被加热物。由于用户对火力需求不一样，所以调节配风片11可以改变炉头托片13上的进风孔14的进风量的大小，就能有效调节火的燃烧状况。根据用户使用功能不同，还可以调整底板进风孔25的大小和数量多少改变燃烧状况，从而满足用户需要。由于火圈27内有燃烧的气体，所以温度高，相应气化管3承受的温度过高，所以，隔热管4就起了作用，由于气化管3与隔热管4之间有隔热丝5隔开，所以当高温作用于气化装置时，温度首先是作用在隔热管4上，隔热管4通过空气等介质传热给气化管3，这样有效降低了气化管3上的温度，使火焰不直接作用于气化管3上，所以有效解决了积碳问题。当液体燃料源源不断地从进油管1进入后，在气化管3处被不断地气化成气体，最终在混气室6处喷出被不断气化的气体燃料，至此，整个过程不断循环。

本发明方法制造的燃烧器还有其他多种实施例，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、轻质油、石脑油等，它还可以用于工业炉、锅炉、炼铝等多种行业。

Claims (10)

1.一种液体燃料燃烧器，由气化装置、燃烧装置和火桶装置组成，其特征在于：气化装置为螺旋形的弹簧状柱状或锥状体，它由气化机构和隔热机构环绕组成；或者直接由气化机构环绕组成。气化机构由气化管、气阻组成。隔热机构由隔热管和隔热丝组成。火桶装置由火圈和底板组成。燃烧装置由火盖、分火器、配风片、炉头和炉头托片组成。

2.根据权利要求1所述液体燃料燃烧器，其特征在于：气化装置安装于燃烧装置之上；或者气化装置环绕在燃烧装置周围；或者气化装置部分置于燃烧装置之上，部分环绕在燃烧装置四周。

3.根据权利要求1所述液体燃料燃烧器，其特征在于：燃烧装置部分或全部置于火桶装置之内。

4.根据权利要求1所述液体燃料燃烧器，其特征在于：气化装置全部置于火桶装置之内；或部分置于火桶装置内部分置于火桶装置之上；或者全部置于火桶装置之上。

5.根据权利要求1所述液体燃料燃烧器，其特征在于：气化管和隔热管为柱状空心金属管件，隔热管内径大于气化管外径，气阻置于气化管内。内腔安装有气阻的气化管装入隔热管内部。隔热丝置于气化管与隔热管之间的间隙空间，隔热丝环绕在气化管外侧。气化管与隔热管之间也可以直接相连，取消隔热丝。

6.根据权利要求1所述液体燃料燃烧器，其特征在于：气阻为2～50根(含2根和50根)的金属棒材环绕成的钢丝状金属管线；或者由一根直线棒材加上棒材外环绕螺旋形弹簧状体共同组成。

7.根据权利要求1所述液体燃料燃烧器，其特征在于：燃烧装置中，火盖为环形的倒杯状体或者实心柱状、锥状体，形状为柱状或锥状。上表面和四周开有扁状喷气通孔；或者只有上表面开有扁状喷气通孔；或者只有四周侧面开有扁状喷气通孔，扁状喷气通孔数为2～30个，包含2个和30个。火盖上表面平面上所开扁状喷气通孔开口方向线与表面中心线成一定夹角，夹角为0～90度，包含0度和90度。垂直方向扁状喷气通孔垂直开口方向与火盖垂直中心线成一定夹角，夹角为0～90度，包含0度。火盖四周开有垂直于垂直中心线的分气孔，分气孔的个数为2～30个，包含2个和30个。火盖上表面开有1～30个上火孔，包含1个和30个，上火孔垂直于上表面平面或与上表面平面成一定夹角，夹角为0～90度，包含90度。

8.根据权利要求1所述液体燃料燃烧器，其特征在于：分火器中导气腔(18)为柱状、锥状或倒锥状空心腔体。

9.根据权利要求1所述液体燃料燃烧器，其特征在于：火圈为环形柱状或锥状空心体，底板为环形实心板，外径与火圈内径相搭配，底板安装在火圈底部。底板上开有数个底板进风孔通孔，底板进风孔通孔数为2～50个，包含2个和50个，底板置于火圈与分火器之间；分火器与火圈之间或者取消底板。

10.根据权利要求1所述液体燃料燃烧器，其特征在于：火盖置于分火器之上，与分火器组合相连，形成密封或非密封的柱状空心腔体状的混气室(6)，扁状喷气通孔与混气室(6)相通。

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