CN103047646A - 一种液态醇基燃料汽化燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液态醇基燃料汽化燃烧器，包括燃烧室、点火装置、燃料系统、送风系统；所述燃烧室中设置有旋流配风碟，所述旋流配风碟设置于所述喷油嘴和所述点火针的前方，所述燃烧室的外筒为高温陶瓷聚热筒，所述高温陶瓷聚热筒上设置有旋转气槽。本发明所公开的液态醇基燃料汽化燃烧器，具有使醇基燃料能够安全、稳定、充分燃烧的优点。

Description

一种液态醇基燃料汽化燃烧器

技术领域

本发明涉及一种燃烧器，尤其涉及一种适用于餐饮炉灶使用的液态醇基燃料汽化燃烧器。

背景技术

目前，工业燃烧机主要以柴油、重油、液化气或天然气为燃料，燃烧成本较高，而且燃烧后会产生大量的CO₂、SO₂、N_X等有害气体，对环境造成严重污染。而液态醇基燃料作为一种低碳、多氢、含氧燃料，其燃烧后的主要排放物为CO₂和水蒸气，对环境的污染很小，是一种可替代传统石化类燃料的清洁能源，且成本低廉、使用安全。

现有技术中，液态醇基燃料燃烧器有三种：第一种是液面直燃式，是将一定数量的醇基燃料直接注入炉灶的小型容器中，燃烧和汽化在液面同时进行，缺点是燃烧温度低、醇基燃料燃烧不完全、热效率低，并产生大量的有害气体、污染环境，浪费能源；第二种是液体燃料加压式，采用直接压力雾化后燃烧，缺点是，由于醇基燃料汽化潜热大，压力雾化时需要吸收大量热量，导致火力是逐渐增强，当使雾化燃料流量和助燃空气流速接近燃烧火焰传播速度时，燃烧机的燃烧稳定性明显下降，导致出现脱火现象的产生且燃料燃烧不充分、热效率低；第三种是自增压式，通过设置专门的汽化器，利用燃烧器与燃烧箱形成的腔体，在燃烧时通过被加热的腔体加热燃料，燃料在燃料箱中汽化产生压力，缺点是燃料箱温度高、压力大，并始终处于波动之中，在某种情况下可能导致燃料箱内压力急剧升高，有引起燃料箱爆炸的可能，存在较大的安全隐患。

因此，提供一种使醇基燃料能够安全、稳定、充分燃烧的燃烧器是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种使醇基燃料能够安全、稳定、充分燃烧的燃烧器。

为了实现上述目的，本发明提供一种液态醇基燃料汽化燃烧器，包括燃烧室、点火装置、燃料系统、送风系统；所述燃料系统包括油箱、通过油管与所述油箱连通的燃料泵、与所述燃料泵连通的喷油管，所述喷油管的端部安装有喷油嘴，所述燃料泵与所述油箱之间的进油管上设置有进油电磁阀；所述点火装置包括点火针，与该点火针连接的高压点火包，所述点火针设置于所述喷油嘴的前方；所述送风系统包括鼓风装置，所述鼓风装置送风口连通有由燃烧机筒内腔构成的送风通道；所述燃烧室套装于所述送风通道中，且两者的开口端同向；所述燃烧室中设置有旋流配风碟，所述旋流配风碟设置于所述喷油嘴和所述点火针的前方，所述燃烧室的外筒为高温陶瓷聚热筒，所述高温陶瓷聚热筒上设置有旋转气槽。

优选地，所述燃烧室的开口端设置有多孔气化板。

优选地，所述燃料泵为耐腐蚀隔膜泵。

优选地，所述鼓风装置为电机、所述电机驱动的风叶叶轮和风门调节阀。

优选地，还包括燃烧控制器，所述燃烧控制器与所述电机、所述燃料泵电连接。

优选地，所述多孔气化板上的孔形为圆形、椭圆形、正多边形中的一种或多种。

优选地，所述燃烧室通过可调节连接杆套装于所述送风通道中。

优选地，所述旋流配风碟通过可调节连接杆设置于所述燃烧室内。

优选地，所述高温陶瓷聚热筒的内壁的旋转气槽与所述旋流配风碟上的旋转气槽的方向相反。

优选地，还包括外壳，所述燃烧室、点火装置、燃料系统、送风系统、燃烧控制器设置于所述外壳内。

与现有技术相比，本发明所提供的液态醇基燃料汽化燃烧器，其燃烧室中设置有旋流配风碟，所述旋流配风碟设置于所述喷油嘴和所述点火针的前方，所述燃烧室的外筒为高温陶瓷聚热筒，所述高温陶瓷聚热筒上设置有旋转气槽。

通过在所述喷油嘴和所述点火针的前方设置旋流配风碟，喷油嘴射出的雾化团与由旋流配风碟送入的助燃空气进行一次混合，并被所述点火针的高能量电弧点燃，形成向前喷出的火焰，并通过燃烧发热加热燃烧室外筒高温陶瓷聚热筒；雾化燃烧团经过高温陶瓷聚热筒会迅速汽化，并以液、气混合态与助燃空气二次混合燃烧，这一设计巧妙的利用了醇基燃料低温易汽化的特性，大大提高了燃料的燃烧充分度，提高了热效率；同时，当燃烧器工作1-2分钟后，燃烧室中具有稳定高温后，喷油嘴喷出的雾化团会快速汽化，燃烧室中持续进行液、气态混合燃烧，通过该设计使得燃烧室点火后迅速开始进行液、气混合燃烧，克服了燃烧不稳定的缺点，避免了脱火现象，而且气态燃料在靠近燃烧器火焰口的燃烧室形成、燃烧，消除了安全隐患。

在进一步优选地实施方式中，所述燃烧室的开口端设置有多孔气化板。

燃烧室的燃烧会加热多孔气化板，当燃烧室中的液、气混合燃烧团经过高温多孔气化板时会进一步汽化，同时，高温陶瓷聚热筒外壁与送风通道内壁形成的高温热风区中的助燃热空气会与高温多孔气化板出来的液、气混合燃烧团进行三次混合燃烧，这进一步提高了燃耗效率和燃烧稳定性。

在进一步优选地实施方式中，所述燃料泵为耐腐蚀隔膜泵，采用耐腐蚀隔膜泵是根据醇基燃料具有较强的腐蚀性的特点，选用有较强耐腐蚀性能同时能提供醇基燃料雾化压力的耐腐蚀隔膜泵，从而提高了醇基燃料的输送平稳性和燃烧器的安全性。

在进一步优选地实施方式中，所述鼓风装置为电机、所述电机驱动的风叶叶轮和风门调节阀，通过电机带动风机叶轮产生高速风流，并调节风门调节阀，使得空气经过由燃烧机筒内腔构成的送风通道，并通过高温陶瓷聚热筒上设置的旋转气槽和燃烧室开口端进入燃烧室。

在进一步优选地实施方式中，还包括燃烧控制器，所述燃烧控制器与所述电机、所述燃料泵电连接。

采用燃烧控制器实时监控燃烧室内燃料的燃烧情况，并根据火焰辐射常数判断燃料燃烧状况，并对燃烧器的工作进行控制，根据输出功率调整电机和燃料泵的运行，以满足各种燃烧工况。

在进一步优选地实施方式中，所述多孔气化板上的孔形为圆形、椭圆形、正多边形中的一种或多种，通过采用不同的孔形，可以有效组织火焰结构，形成不同的火焰形状。

在进一步优选地实施方式中，所述燃烧室通过可调节连接杆套装于所述送风通道中，所述旋流配风碟通过可调节连接杆设置于所述燃烧室内。

通过调节旋流配风碟连接杆的长度，可以调节燃烧室内部的空间分布，从而调整燃料雾态、气态的汽化比例，实现两种状态的调整；同时，可以通过调整旋流配风碟的角度，从而调整旋流配风碟处一次混合燃烧的助燃风量与高温陶瓷聚热筒处二次混合燃烧的助燃风量的比例，实现助燃风量混合的大小的随意调整；通过调节燃烧室连接杆的长度，可以调整高温陶瓷聚热筒的空间位置，从而调节高温热风区的助燃空气流量与助燃空气强度，实现调整燃烧火焰的长度、大小及形状。

在进一步优选地实施方式中，所述高温陶瓷聚热筒的内壁的旋转气槽与所述旋流配风碟上的旋转气槽的方向相反，旋流配风碟与高温陶瓷聚热筒内壁的旋转气槽产生方向相反的助燃旋转风流，并交叉混合配风助燃，进一步提高了燃料混合燃烧的充分度。

在进一步优选地实施方式中，还包括外壳，所述燃烧室、点火装置、燃料系统、送风系统、燃烧控制器设置于所述外壳内，从而更好的保护设备，是设备处于良好的工作环境。

附图说明

图1是本发明提出的一种液态醇基燃料汽化燃烧器的一种实施例的结构示意图；

图2是本发明提出的一种液态醇基燃料汽化燃烧器的一种实施例的燃烧室的结构示意图；

图3是本发明提出的一种液态醇基燃料汽化燃烧器的一种实施例的多孔气化板的结构示意图。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种使醇基燃料能够安全、稳定、充分燃烧的燃烧器

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

请参考图1、图2和图3，在一种实施例中，本发明所提供的一种液态醇基燃料汽化燃烧器，包括外壳、燃烧室、点火装置、燃料系统、送风系统和燃烧控制器4，所述燃烧室、点火装置、燃料系统、送风系统、燃烧控制器4设置于所述外壳内；所述燃料系统包括油箱、通过油管与所述油箱连通的耐腐蚀隔膜泵2、与所述耐腐蚀隔膜泵2连通的喷油管1，所述喷油管1的端部安装有喷油嘴11，所述耐腐蚀隔膜泵2与所述油箱之间的进油管上设置有进油电磁阀；所述点火装置包括点火针9，与该点火针9连接的高压点火包5，所述点火针9设置于所述喷油嘴11的前方；所述送风系统包括由电机3、所述电机3驱动的风叶叶轮6和风门调节阀组成的鼓风装置，所述鼓风装置送风口连通有由燃烧机筒内腔构成的送风通道；所述燃烧室套装于所述送风通道中，且两者的开口端同向，所述燃烧室的开口端设置有孔形为正六边形的多孔气化板8；所述燃烧室通过可调节的第一连接杆14套装于所述送风通道中，所述燃烧室中设置有旋流配风碟7，所述旋流配风碟7通过可调节的第二连接杆12和第三连接杆13设置于所述燃烧室内，所述旋流配风碟7设置于所述喷油嘴11和所述点火针9前方，所述燃烧室的外筒为高温陶瓷聚热筒10，所述高温陶瓷聚热筒10上设置有旋转气槽，所述高温陶瓷聚热筒10的内壁设置有旋转气槽，且与所述旋流配风碟7上的旋转气槽的方向相反，其中所述高温陶瓷聚热筒10的旋转气槽为顺时针方向，所述旋流配风碟7上的旋转气槽为逆时针方向；所述燃烧控制器4与所述电机3、所述燃料泵电连接。

所述燃烧室、点火装置、燃料系统、送风系统、燃烧控制器4设置于所述外壳内，从而更好的保护设备，是设备处于良好的工作环境；通过电机3带动风机叶轮产生高速风流，并调节风门调节阀，使得空气经过由燃烧机筒内腔构成的送风通道，并通过高温陶瓷聚热筒10上设置的旋转气槽和燃烧室开口端进入燃烧室；通过在所述喷油嘴11和所述点火针前方设置旋流配风碟7，喷油嘴11射出的雾化团与由旋流配风碟7送入的助燃空气进行一次混合，并被点火针9的高能量电弧点燃，形成向前喷出的火焰，并通过燃烧发热加热燃烧室外筒高温陶瓷聚热筒10；雾化燃烧团经过高温陶瓷聚热筒10会迅速汽化，并以液、气混合态与助燃空气二次混合燃烧，旋流配风碟7与高温陶瓷聚热筒10内壁的旋转气槽产生方向相反的助燃旋转风流，并交叉混合配风助燃，进一步提高了燃料混合燃烧的充分度，这一设计巧妙的利用了醇基燃料低温易汽化的特性，大大提高了燃料的燃烧充分度，提高了热效率；同时，当燃烧器工作1-2分钟后，燃烧室中具有稳定高温后，喷油嘴喷出的雾化团会快速汽化，燃烧室中持续进行液、气态混合燃烧，通过该设计使得燃烧室点火后迅速开始进行液、气混合燃烧，克服了燃烧不稳定的缺点，避免了脱火现象，而且气态燃料在靠近燃烧器火焰口的燃烧室形成、燃烧，消除了安全隐患；同时，燃烧室中液、气混合燃烧会加热多孔气化板8，当燃烧室中的液、气混合燃烧团经过高温多孔气化板8时会进一步汽化，同时，高温陶瓷聚热筒10外壁与送风通道内壁形成的高温热风区中的助燃热空气会与高温多孔气化板8出来的液、气混合燃烧团进行三次混合燃烧，这进一步提高了燃耗效率和燃烧稳定性；采用燃烧控制器4实时监控燃烧室内燃料的燃烧情况，并根据火焰辐射常数判断燃料燃烧状况，并对燃烧器的工作进行控制，根据输出功率调整电机3和燃料泵的运行，以满足各种燃烧工况。

需要说明的是，本发明并不对旋流配风碟7与高温陶瓷聚热筒10内壁的旋转气槽的方向进行限定，可以是旋流配风碟7的旋转气槽为逆时针方向、高温陶瓷聚热筒10内壁的旋转气槽为顺时针方向，也可以是高温陶瓷聚热筒10内壁的旋转气槽为逆时针方向、旋流配风碟7的旋转气槽为顺时针方向，因此，采用旋流配风碟7与高温陶瓷聚热筒10内壁的旋转气槽产生方向相反的助燃旋转风流，并交叉混合配风助燃的方式，均应在本发明保护范围之内。

进一步地，在本实施例中多孔气化板8上的孔形为正六边形，可以有效组织火焰结构，形成不同的火焰形状。

需要说明的是，本发明并不对多孔气化板8上的孔形进行限定，可以是单一的正六边形或圆形或椭圆形，也可以是多种形状的组合，因此，根据所需要的火焰形状，将多孔气化板8上的孔形设置为正六边形、圆形、椭圆形的一种或多种，均应在本发明保护范围之内。

进一步地，通过调节旋流配风碟7第二连接杆12和第三连接杆13的长度，可以调节燃烧室内部的空间分布，从而调整燃料雾态、气态的汽化比例，实现两种状态的调整；同时，可以通过将第二连接杆12和第三连接杆13进行不同步长度变化来调整旋流配风碟7的角度，从而调整旋流配风碟7处一次混合燃烧的助燃风量与高温陶瓷聚热筒10处二次混合燃烧的助燃风量的比例，实现助燃风量混合的大小的随意调整；通过调节燃烧室第一连接杆14的长度，可以调整高温陶瓷聚热筒10的空间位置，从而调节高温热风区的助燃空气流量与助燃空气强度，实现调整燃烧火焰的长度、大小及形状。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序、而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液态醇基燃料汽化燃烧器，包括燃烧室、点火装置、燃料系统、送风系统；所述燃料系统包括油箱、通过油管与所述油箱连通的燃料泵、与所述燃料泵连通的喷油管，所述喷油管的端部安装有喷油嘴，所述燃料泵与所述油箱之间的进油管上设置有进油电磁阀；所述点火装置包括点火针，与该点火针连接的高压点火包，所述点火针设置于所述喷油嘴的前方；所述送风系统包括鼓风装置，所述鼓风装置送风口连通有由燃烧机筒内腔构成的送风通道；所述燃烧室套装于所述送风通道中，且两者的开口端同向；其特征在于，所述燃烧室中设置有旋流配风碟，所述旋流配风碟设置于所述喷油嘴和所述点火针的前方，所述燃烧室的外筒为高温陶瓷聚热筒，所述高温陶瓷聚热筒上设置有旋转气槽。

2.根据权利要求1所述的液态醇基燃料汽化燃烧器，其特征在于，所述燃烧室的开口端设置有多孔气化板。

3.根据权利要求1所述的液态醇基燃料汽化燃烧器，其特征在于，所述燃料泵为耐腐蚀隔膜泵。

4.根据权利要求1所述的液态醇基燃料汽化燃烧器，其特征在于，所述鼓风装置为电机、所述电机驱动的风叶叶轮和风门调节阀。

5.根据权利要求4所述的液态醇基燃料汽化燃烧器，其特征在于，还包括燃烧控制器，所述燃烧控制器与所述电机、所述燃料泵电连接。

6.根据权利要求2所述的液态醇基燃料汽化燃烧器，其特征在于，所述多孔气化板上的孔形为圆形、椭圆形、正多边形中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的液态醇基燃料汽化燃烧器，其特征在于，所述燃烧室通过可调节连接杆套装于所述送风通道中。

8.根据权利要求1所述的液态醇基燃料汽化燃烧器，其特征在于，所述旋流配风碟通过可调节连接杆设置于所述燃烧室内。

9.根据权利要求1所述的液态醇基燃料汽化燃烧器，其特征在于，所述高温陶瓷聚热筒的内壁的旋转气槽与所述旋流配风碟上的旋转气槽的方向相反。

10.根据权利要求5所述的液态醇基燃料汽化燃烧器，其特征在于，还包括外壳，所述燃烧室、点火装置、燃料系统、送风系统、燃烧控制器设置于所述外壳内。

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