CN104832919A - 一种醇基液体燃料气化燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种醇基液体燃料气化燃烧器，属于加热设备领域，它包括分火器以及连接在其上的气化管，分火器置于燃烧筒内，气化管为金属管螺旋形成的多圈密排柱状结构，其设置在分火器的正上方，气化管的进料管处在螺旋的最下方且从分火器的位置向上螺旋；气化管的输气管从最高处竖直下落，通过喷嘴连接头连接到分火器的底部；分火器的正下方设置有点火盆；分火器由上方的分火盖、中间的混合器以及下方的底盖组成，且分火盖的中心封闭、表面四周设置有若干喷气孔。本发明的目的是提供一种用于醇基液体燃料气化燃烧器，燃烧过程自行加热、无需电源或其他热源加热，气化均匀燃烧稳定，火力大加热效果好，无飞油，不会出现堵塞气化管的问题，方便推广使用。

Description

一种醇基液体燃料气化燃烧器

技术领域

本发明属于加热设备领域，具体为一种醇基液体燃料气化燃烧器。

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(Methanol，dried,CH4O)系结构最为简单的饱和一元醇，CAS号有67-56-1、170082-17-4，分子量32.04，沸点64.7℃。又称“木醇”或“木精”。是无色有酒精气味易挥发的液体。

甲醇属于可再生能源，常温下是液体，由于易于加工提炼和储存，生产成本低，在替代传统能源方面具有许多优势。但以甲醇为主的醇基液体燃料，也有其自身的一些缺点：醇基液体燃料热值较低，不适应普通的灶具，传统的雾化燃烧方式不能使其充分燃烧，能耗高；如果采用加热气化燃烧方式，当温度达到250度左右时，容易形成积碳，堵塞气化管和炉头喷嘴，导致火力不稳或至无法正常使用；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。

因此若使醇基液体燃料大量推广应用，必须要有更好更便捷的新式燃烧器来做为支撑。生产生活中急需要一种高效便捷的醇基燃料气化燃烧器。通过对现有技术进行检索，存在以下专利技术方案：

专利1，中国专利申请号：CN201420229782.1，申请日：2014.05.07，公开(公告)日：2014.09.03，公布了一种甲醇炉灶，该炉灶设置灶口、气化仓、风罩、进风箱、进风孔、输燃管、液面窗、控制阀、进气管、燃烧室，以甲醇与自然风进入炉灶燃烧室进行燃烧，以炉灶在燃烧过程中的余热对甲醇燃料进行气化，对进入炉灶内的空气进行加热，使炉灶的余热得到回收利用，使甲醇燃烧更充分，提高炉灶的热效率。

其燃烧结构较为复杂，且气化效果存在不稳定的因素，加热效果不太理想。

专利2，中国专利申请号：CN201210541941.7，申请日：2012.12.14，公开(公告)日：2013.03.13，公开了一种使用醇基液体燃料的间接式热风炉，包括炉体，炉体内设有燃烧室和热交换室，炉体上设有空气入口、空气出口和烟气出口，燃烧室内设有集散式醇基液体燃料燃烧器和用于向集散式醇基液体燃料燃烧器提供醇基液体燃料、助燃气体的燃料供应装置；热交换室内设有至少两组沿着所述燃烧室产生的热气流传导方向并列设置的热交换器，每一组所述热交换器上均设有热风入口和热风出口，且相邻两组热交换器的热风出口和热风入口之间设有用于热交换空气流通的热风转向流道，所述空气入口与距离所述燃烧室最远的一组热交换器的热风入口相通，且所述空气入口上设有鼓风装置，所述空气出口与距离所述燃烧室最近的一组热交换器的热风出口相通。

专利3，中国专利申请号：CN201320670057.3，申请日：2013.10.29，公开(公告)日：2014.04.09，公开了一种甲醇燃烧装置，包括内含有喉口、上设有便于雾化燃料垂直向喷射、与助燃空气形成相互对冲、充分混合偏转式叶片的旋流盘、出口前设有能改变雾化燃料喷射方向旋流槽的雾化喷嘴、连接法兰和壳体的燃烧器本体，内含有风机、风箱和风门执行器的助燃风系统，包含有主管道、具有18bar以上雾化压力和良好密封性的甲醇专用泵、能防止由甲醇的腐蚀及燃料挥发造成的泄漏甲醇专用快关阀的主管路系统及内含有压力表、压力开关、流量调节阀、手动调节阀的辅助控制系统。解决了甲醇由于粘度低、润滑效果差、挥发性强等特征影响其在燃烧器上使用的难题，燃烧充分且不冒黑烟、燃烧效率高且污染物排放少、使用成本低，有很强的实用性。

以上专利技术方案单独不能破坏本发明的新颖性，以上技术方案的组合不能破坏本发明的创造性。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种用于醇基液体燃料气化燃烧器的。燃烧过程自行加热、无需电源或其他热源加热、气化均匀、燃烧稳定，火力大加热效果好，无飞油，不会出现堵塞气化管的问题，方便推广使用。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种醇基液体燃料气化燃烧器，它包括分火器(2)以及连接在其上的气化管(1)，分火器(2)置于燃烧筒(7)内，所述气化管(1)为金属管螺旋形成的多圈密排柱状结构，其设置在分火器(2)的正上方；所述气化管(1)的进料管(101)处在螺旋的最下方且从分火器(2)的位置向上螺旋；所述气化管(1)的输气管(102)从最高处竖直下落，通过喷嘴连接头(3)连接到分火器(2)的底部；所述分火器(2)的正下方设置有点火盆(4)；所述分火器(2)由上方的分火盖(21)、中间的混合腔(22)以及下方的底盖(23)组成，且分火盖(21)的中心封闭、表面四周设置有若干喷气孔(2101)。

进一步的，所述气化管(1)的金属管螺旋圈数为2-8圈，且最底层的1-7圈的金属管内填充有导流丝(104)。

进一步的，所述导流丝(104)部分延伸到金属管螺旋圈下方的进料管(101)中的转折处。

进一步的，所述气化管(1)的输气管(102)在与喷嘴连接头(3)连接的前端设置有呈弧形的弯折处(103)。

进一步的，所述分火器(2)的分火盖(21)上设置的喷气孔(2101)为长条矩形结构，且矩形边缘与分火盖(21)的边缘线齐平；所述矩形长条绕轴旋转一定角度设置。

进一步的，所述分火器(2)的混合器(22)呈双锥形，上方锥形大且为倒锥形构成加速腔(2202)；下方锥形小，大小锥形在连接处形成颈缩，下方锥形构成限流腔(2201)；在上方锥形加速腔(2202)的上方设置有矩形截面的释放腔(2203)。

进一步的，所述分火器(2)的底盖(23)中心设置有用于与喷嘴连接头(3)连接的输入孔(2301)，四周设置有若干功能孔(2302)。

进一步的，所述燃烧筒(7)下方点火盆(4)处设置有点火孔(704)。

进一步的，所述燃烧器还包括电子点火器(5)，所述电子点火器(5)包括设置在分火器(2)上方的第一点火线(501)以及设置在分火器(2)下方的第二点火线(502)。

进一步的，第一点火线(501)处在分火器(2)的上方边缘，与分火器(2)相距1-10mm；第二点火线(502)处在分火器(2)的下方边缘，与分火器(2)相距1-10mm。

本发明的有益效果：1、本发明公开了一种醇基液体燃料气化燃烧器，方便实现液体醇基燃料的气化燃烧，火力大加热效果好。

2、本发明特别设计的气化管道，实现了均匀气化、燃烧稳定可靠。

3、本发明特别设计的气化管道，导流丝一方面导流气化前的液体，控制流速；另一方面使气化时管道内的液体燃料受热更加均匀，从而实现充分彻底的气化；而气化管内只有一部分设置有导流丝，另一部分不设置导流丝，留下空间，使得气化管内气体压力均衡，有利于保持气化燃烧稳定，解决出现堵塞气化管的问题，方便推广使用。

4、本发明导流丝部分延伸到金属管螺旋圈下方的进料管中的转折处，避免高速流体冲击导致螺旋圈内导流丝移动错位；同时在螺旋入口进行导流，避免了螺旋圈内液体流速瞬间变化对气化燃烧火焰稳定性的影响。导流丝为柱状单股、柱状多股、螺旋状多股、网状多股金属体。

5、本发明分火器的分火盖上绕轴设计的长条矩形喷气孔，使得气化后的气体能充分喷出与空气接触后剧烈燃烧，提供燃烧热能，加热物体。

6、本发明分火器的分火盖上中心处封闭，避免了点火预热时液体燃料飞溅造成飞油的安全隐患。

7、本发明分火器双锥形结构设计，底层的锥形有利于初次点火预热时，醇基液体燃料的喷出回落倒流，有利于初次点火预热完成；在点火预热完成后，正常气化燃烧时，气体燃料通过窄的出口，进入到逐步变大的流通空间，便于气化后的醇基燃料气体形成压力差，在混合腔内和空气混合，混合气体燃料急速喷出分火器能猛烈地燃烧，燃烧更充分，火焰温度更高。

8、本发明分火器下方的底盖上设计的功能孔，一方面用于初次点火预热的燃料回落到点火盆内点火引燃整个燃烧器，为预热气化工作；另一方面在首次预热气化完成后正常气化燃烧时，提供通风补氧的作用，喷气孔喷出高温气化气体燃料，功能孔提供高速空气，以及双锥形结构组合形成高速涡流，在混合腔混合成可燃混合气体，并高速喷出分火器而猛烈地燃烧，使得燃烧更加充分，温度更高。

9、本发明分火器的分火盖上中心表面设计有凸点，便于分火器的取放与拆卸。

附图说明

图1为本发明燃烧器主体结构示意图。

图2为本发明气化管一种立体结构示意图。

图3为本发明分火器一种立体结构示意图。

图4为图3中分火器主剖视示意图。

图5为图4中分火器底盖仰视示意图。

图6为图5中分火器底盖的主剖视图。

图7为本发明燃烧器主剖视示意图。

图8为本发明一种结构手动点火示意图。

图9为本发明一种结构电子点火示意图。

图中所述数字标注表示为：1、气化管；2、分火器；3、喷嘴连接头；4、点火盆；101、进料管；102、输气管；103、弯折处；104、导流丝；105、气化螺纹管；301、连接头螺母；

21、分火盖；22、混合腔；23、底盖；2101、喷气孔；2102、凸点；2301、输入孔；2302、功能孔；2201、限流腔；2202、加速腔；2203、释放腔；

5、电子点火器；501、第一点火线；502、第二点火线；6、手动点火器；7、燃烧筒；701、支撑头；702、支撑架；703、底座；704、点火孔。

具体实施方式

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。

如图1-图9所示，本发明的具体结构为：它包括分火器2以及连接在其上的气化管1，分火器2置于燃烧筒7内，所述气化管1为金属管螺旋形成的多圈密排柱状结构，其设置在分火器2的正上方；所述气化管1的进料管101处在螺旋的最下方且从分火器2的位置向上螺旋；所述气化管1的输气管102从最高处竖直下落，通过连接头3连接到分火器2的底部；所述分火器2的正下方设置有点火盆4；所述分火器2由上方的分火盖21、中间的混合腔22以及下方的底盖23组成，且分火盖21的中心封闭、表面四周设置有若干喷气孔2101。

优选的，所述气化管1的金属管螺旋圈数为2-8圈，且最底层的1-7圈的金属管内填充有导流丝104。

醇基液体燃料在气化过程中，当温度达到250度左右时，容易形成积碳，堵塞气化管和炉头喷嘴，导致火力不稳或至无法正常使用。因此醇基液体燃料要热裂解气化完全，同时也要克服由于温度高造成的气化积碳堵塞管道的问题。而醇基燃料燃烧时外焰温度高于内焰，火焰的温度自下而上依次升高，因此每上升一个高度，火焰的温度就提高一定度数。

因此，所述气化管本体1的进料管101处在螺旋的最下方且从分火器2的位置向上螺旋，如此设置便于液体醇基燃料先低温预热，到达相应气化温度后气化；在下层的螺旋管内设置导流丝104，使得管道内的中心变窄，液体处在导流丝104与金属管的内壁之间，避免了管道中间的液体加热不均匀的问题，使得醇基液体的受热更均匀，气化更彻底；而只在最下方的1-7圈采用导流丝104，避免了温度过高造成的的积碳现象，使得刚好气化后的气体快速通过管道即可，方便进入分火器2后快速燃烧；如此设计使得气化更加均匀、稳定。

优选的，所述导流丝104部分延伸到金属管螺旋圈下方的进料管101中的转折处。转折处设置导流丝104，避免高速流体冲击导致螺旋圈内导流丝移动错位；同时在螺旋入口进行导流，避免了螺旋圈内液体流速瞬间变化对气化燃烧火焰稳定性的影响。导流丝为柱状单股、柱状多股、螺旋状多股、网状多股金属体。

优选的，所述气化管1的输气管102在与喷嘴连接头3连接的前端设置有呈弧形的弯折处103。如此设计，便于气体流通，避免有可能出现的气化不均匀造成的转折处堵塞，使得气化醇基燃料供给更加均匀，保障燃烧。

优选的，所述分火器2的分火盖21上设置的喷气孔2101为长条矩形结构，且矩形边缘与分火盖21的边缘线齐平；所述矩形长条绕轴旋转一定角度设置。绕轴设计的长条矩形喷气孔2101，使得气化后的气体能充分喷出与空气接触后剧烈燃烧，提供燃烧热能，加热物体。

优选的，所述分火器2的混合腔22呈双锥形，上方锥形大且为倒锥形构成加速腔2202；下方锥形小，大小锥形在连接处形成颈缩，下方锥形构成限流腔2201；在上方锥形加速腔2202的上方设置有矩形截面的释放腔2203。分火器双锥形结构设计，底层的锥形便于初次点火前，醇基液体燃料的喷出回落倒流，有利于初次点火预热完成；在点火预热完成后，正常气化燃烧时，气体燃料通过窄的出口，进入到逐步变大的流通空间，便于气化后的醇基燃料形成压力差，在最后冒出分火器2燃烧时能猛烈地燃烧，燃烧更充分，火焰温度更高。

优选的，所述分火器2的底盖23中心设置有用于与喷嘴连接头3连接的螺纹输入孔2301，四周设置有若干功能孔2302。功能孔2302的作用有两个：在初次燃烧前，使管道内流通的是液体醇基燃料，流到到分火器2腔体内的也是液体，然后液体在重力作用下倒流，从功能孔2302中流到下方的点火盆4内，用于引燃整个燃烧器；在引燃后，螺旋管即开始受热，气化醇基燃料，之后流通到分火器2内的即为气化后的气体醇基燃料，其直接通过四周斜上方喷气孔2101喷出燃烧，此时功能孔2101的作用为通风补氧，为燃烧提供充分的氧气，以及与喷气孔2101一道形成气体流通的涡旋压力。

优选的，所述支撑架702下方点火盆4处设置有点火孔704。如此，便于手动点火器点火。

优选的，所述燃烧器还包括电子点火器5，所述电子点火器5包括设置在分火器2上方的第一点火线501以及设置在分火器2下方的第二点火线502。

优选的，第一点火线501处在分火器2的上方边缘，与分火器2相距1-10mm；第二点火线502处在分火器2的下方边缘，与分火器2相距1-10mm。

如此设计，将分火器2作为的点火的中间媒介，实现了分火器2上下两处同时点火；改变了传统的双点火需要设计两个点火回路的复杂设计；而且，双点火能同时点火，无论预热点火和气化点火都可实现。

具体使用时：如图7，燃烧器主体装在燃烧筒7内，燃烧筒7上方设置有支撑头701，中间为支撑架702，下方为底座703，侧面设置有点火孔704；液体醇基燃料首先从气化管1的进料管101进入，在点火前，整个管道系统内流通的均为醇基液体燃料，液体从分火器2的底盖23中心的输入孔2301进入分火器2的内腔后，分火器2腔体上方的分火盖21中心封闭，避免了可能的液体从上方喷出造成点火时的飞油飞火现象，从而避免造成安全隐患；液体在重力的作用下倒流，从底盖23的四周的功能孔2302流出到下方的点火盆4内，便于初次预热燃烧点火。

点火完成后，燃烧的液体给上方气化螺纹管105加热，气化液体醇基燃料；气化后的醇基燃料从分火器2的底部23进入分火器2腔体内后，通过双锥形的腔体加速上升，通过上方的分火盖21的侧面四周设计的喷气孔2101喷出剧烈燃烧。

在分火器2上方的分火盖21的上表面中心设置有凸点2102，便于分火器的取放与拆卸。

在连接头3上与气化管1的输气管102连接处，设置有可调节的连接头螺母301，方便安装、检修以及拆卸。

以上过程在极短的时间内完成，燃烧平稳，气化均匀，无飞油不堵塞管道，能高效充分燃烧，火力猛；而且结构简单，易于操作使用。

图8为本发明一种结构手动点火示意图。利用手动点火器6从支撑架702的点火孔704伸入到点火盆4内进行点火操作。

图9为本发明一种结构电子点火示意图。采用独创的双点火系统，利用分火器2作为中间媒介，实现两处同步点火，稳定性强，使用方便，易操作。

需要说明的是，在本文中，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那些要素，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。

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)

1.一种醇基液体燃料气化燃烧器，它包括分火器(2)以及连接在其上的气化管(1)，分火器(2)置于燃烧筒(7)内，其特征在于，所述气化管(1)为金属管螺旋形成的多圈密排柱状结构，其设置在分火器(2)的正上方；所述气化管(1)的进料管(101)处在螺旋的最下方且从分火器(2)的位置向上螺旋；所述气化管(1)的输气管(102)从最高处竖直下落，通过喷嘴连接头(3)连接到分火器(2)的底部；所述分火器(2)的正下方设置有点火盆(4)；所述分火器(2)由上方的分火盖(21)、中间的混合腔(22)以及下方的底盖(23)组成，且分火盖(21)的中心封闭、表面四周设置有若干喷气孔(2101)。

2.根据权利要求1所述的一种醇基液体燃料气化燃烧器，其特征在于，所述气化管(1)的金属管螺旋圈数为2-8圈，且最底层的1-7圈的金属管内填充有导流丝(104)。

3.根据权利要求2所述的一种醇基液体燃料气化燃烧器，其特征在于，所述导流丝(104)部分延伸到金属管螺旋圈下方的进料管(101)中的转折处。

4.根据权利要求1所述的一种醇基液体燃料气化燃烧器，其特征在于，所述气化管(1)的输气管(102)在与喷嘴连接头(3)连接的前端设置有呈弧形的弯折处(103)。

5.根据权利要求1所述的一种醇基液体燃料气化燃烧器，其特征在于，所述分火器(2)的分火盖(21)上设置的喷气孔(2101)为长条矩形结构，且矩形边缘与分火盖(21)的边缘线齐平；所述矩形长条绕轴旋转一定角度设置。

6.根据权利要求1所述的一种醇基液体燃料气化燃烧器，其特征在于，所述分火器(2)的混合腔(22)呈双锥形，上方锥形大且为倒锥形构成加速腔(2202)；下方锥形小，大小锥形在连接处形成颈缩，下方锥形构成限流腔(2201)；在上方锥形加速腔(2202)的上方设置有矩形截面的释放腔(2203)。

7.根据权利要求1所述的一种醇基液体燃料气化燃烧器，其特征在于，所述分火器(2)的底盖(23)中心设置有用于与喷嘴连接头(3)连接的输入孔(2301)，四周设置有若干功能孔(2302)。

8.根据权利要求1所述的一种醇基液体燃料气化燃烧器，其特征在于，所述燃烧筒(7)下方点火盆(4)处设置有点火孔(704)。

9.根据权利要求1-7任一项所述的一种醇基液体燃料气化燃烧器，其特征在于，所述燃烧器还包括电子点火器(5)，所述电子点火器(5)包括设置在分火器(2)上方的第一点火线(501)以及设置在分火器(2)下方的第二点火线(502)。

10.根据权利要求9所述的一种醇基液体燃料气化燃烧器，其特征在于，第一点火线(501)处在分火器(2)的上方边缘，与分火器(2)相距1-10mm；第二点火线(502)处在分火器(2)的下方边缘，与分火器(2)相距1-10mm。