CN110170291B - 一种用于取暖及燃气的液态燃料膨化裂变器系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于燃气装置技术领域，具体涉及一种用于取暖及燃气的液态燃料膨化裂变器系统，包括裂变气化终端、气化基站、燃气炉和壁挂炉；所述裂变气化终端包括裂变管和共振箱；所述裂变管管体两端分别设置有第一端口和第二端口；所述气化基站包括液体燃料罐与空压机，所述液体燃料罐包括油气分离装置与储油装置；所述燃气炉包括燃气灶面板和燃烧器；所述壁挂炉包括壁挂炉炉体和设置在壁挂炉炉体内的燃烧室，燃烧室内设有热交换器，热交换器的下方设有甲醇燃烧炉。液体燃料罐实现了气化终端出口燃料的回收，同时实现了液体燃料的稳定存储；储油装置设置呼吸阀保证了储油装置内稳定。本发明提供的裂变气液转换系统结构简单、运行稳定、能耗少。

Description

一种用于取暖及燃气的液态燃料膨化裂变器系统

技术领域

本发明属于燃气装置技术领域，具体涉及一种用于取暖及燃气的液态燃料膨化裂变器系统。

背景技术

面对石化能源的枯竭，人们积极地寻求化石能源的替代能源，国家政府大力推进能源多元化战略。国内外许多锅炉研究机构都将目光投向了清洁、廉价的代用燃料，如天然气、甲醇、电等。醇基燃料是最有潜力的新型替代能源，醇基燃料就是以醇类（如甲醇、乙醇、丁醇等）物质为主体配置的燃料。它是以液体或者固体形式存在的。它也是一种生物质能，和核能、太阳能、风力能、水力能一样，是各国政府目前大力推广的环保洁净能源；深受各国企业组织的青睐。这是由于甲醇分子式比煤炭、汽油、柴油的分子式单一，其燃烧排放非常清洁，没有颗粒物(PM2.5、PM10)、臭氧、二氧化硫、CO、汞及其化合物，氮氧化物排放比天然气锅炉低10倍以上。甲醇燃料可以替代煤炭、柴油，可极大缓解困绕我国的大气污染。尤其是贫油、少气、多煤是我国现阶段能源结构的主要特点，因此，甲醇作为煤化工的重要衍生产品，是目前公认的极具前途的替代燃料之一。液态甲醇作为燃料燃烧能耗高，需要预热，燃烧不充分；气态甲醇作为燃料燃烧能耗相对低，燃烧更充分，有推广价值，但是易积碳；雾化甲醇积碳少，但是能耗高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种取暖燃气系统，该系统该系统通过高速碰撞、共振箱与裂变管的共振处理液体燃料，并将燃料供燃气炉和采暖使用。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于取暖及燃气的液态燃料膨化裂变器系统，包括裂变气化终端、气化基站、燃气炉和壁挂炉；

所述裂变气化终端包括裂变管和共振箱；所述裂变管管体两端分别设置有第一端口和第二端口；所述第一端口固定连接有高压喷头，所述高压喷头的喷嘴设置在裂变管管体内，所述高压喷头另一端连通入口管，所述高压喷头喷射多条高速射流，所述入口管包括气体入口管与液体入口管，所述气体入口管用于通入高压空气，所述液体入口管用于通入液体燃料，所述液体入口管上设置有加压泵，所述入口管与喷嘴之间设置有混合腔；所述第二端口固定连接有出口管，所述出口管为T型管，横臂为气体出口管，垂直臂为液体出口管，所述气体出口管与液体出口管连通，所述气体出口管上设置有流量调节泵，所述液体出口管上设置有回收泵；所述共振箱嵌套在裂变管外，所述共振箱箱体上设置有恒压阀、高压气入口和冷却管，共振箱箱体内充装高压空气，高压气入口用于通入高压气；所述冷却管贯穿共振箱箱体，冷却管通入常温空气，冷却管输出低温空气；

所述气化基站包括液体燃料罐与空压机，所述液体燃料罐包括油气分离装置与储油装置；所述油气分离装置用于分离气化终端出口管中液体燃料和气体；所述油气分离装置连接出口管的液体出口管，油气分离装置上侧设置有废气出口管，下侧设置有燃料液出口管，所述油气分离装置通过燃料液出口管与储油装置连通；所述储油装置用于存储液体燃料；所述储油装置下侧连接气化终端液体入口管；所述空压机用于提供压缩空气，所述空压机连接裂变气化终端气体入口管；所述高压喷头与第一端口密封连接；所述出口管与第二端口密封连接；所述共振箱与裂变管密封连接；冷却管在共振箱内两端外壁分别与共振箱密封连接；

所述燃气炉包括燃气灶面板和燃烧器，所述燃烧器设置在燃气灶面板上，所述燃烧器包括炉腔、炉头和点火针，所述炉头和点火针均设置在炉腔底部，所述炉头与流量调节泵的出口联通，所述燃气面板上设有可调节锅架；

所述壁挂炉包括壁挂炉炉体和设置在壁挂炉炉体内的燃烧室，燃烧室内设有热交换器，热交换器的下方设有甲醇燃烧炉，通过甲醇燃烧炉对热交换器内的水进行加热，甲醇燃烧炉的进液口与流量调节泵的出口联通，壁挂炉炉体上设有与燃烧室联通的烟道。

所述液体燃料罐为一体装置，所述油气分离装置设置在储油装置上方，油气分离装置通过燃料液出口管与储油装置连通；所述油气分离装置内设置气液分离管，所述气液分离管为蛇形管，气液分离管末端为气体出口，所述气液分离管最低端设置有单向阀；所述油气分离装置底部为斜面，斜面最低处设置燃料液出口管，所述燃料液出口管上设置有单向阀；所述液体燃料罐外设置有冷却夹套，所述冷却夹套连接冷却管出口；所述储油装置上设置有呼吸阀。

还包括与壁挂炉炉体联接的挂板，所述挂板包括板体和挂钩组件，所述挂钩组件包括连接板和挂钩，所述挂钩与连接板固定联接，所述连接板与板体滑动联接，所述连接板与板体之间设有限位件，通过限位件限制连接板的滑动。

所述板体两端分别设有侧板，所述连接板的横截面形状为L字型，连接板与板体和侧板滑动联接，板体和侧板上分别设有相应的滑槽。

所述可调节锅架包括底环和锅爪组件，所述锅爪组件至少设有三个，所述锅爪组件包括连接块和锅爪，所述锅爪与连接块铰接，连接块上设有限位块，通过限位块限制锅爪的旋转角度，所述连接块与底环可拆卸联接。

所述连接块与底环插接，连接块上设有相应的插槽。

所述连接块上至少设有两个插槽。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：

通过高压气将液体燃料通过高速雾化流形式喷入裂变管内，与裂变管内壁不断碰撞以及各高速雾化流的碰撞，形成气体燃料后，通过出口管输出使用；通过共振箱，实现共振箱中高压气体与裂变管中液体燃料气化对裂变管冲击的过程的共振，加强液体燃料的气化；出口管采用T型管，气体燃料流中夹带的大雾滴经重力作用落入液体出口进行回收；燃料液体气化过程中吸收大量热，通过冷却管将冷却气通入液体燃料罐的冷却夹套中，提高油气分离装置中液体燃料与气体的分离效率，同时减少储油装置中液体燃料的气化，保证系统的稳定性；液体燃料罐实现了气化终端出口燃料的回收，同时实现了液体燃料的稳定存储；储油装置设置呼吸阀保证了储油装置内稳定。本发明提供的裂变气液转换系统结构简单、运行稳定、能耗少。

热交换器的下方设有甲醇燃烧炉，通过甲醇燃烧炉对热交换器内的水进行加热。利用甲醇作为燃料进行取暖，使得一些特殊地区（无天然气）也可使用壁挂炉进行取暖。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是本发明燃气炉的整体结构示意图；

图3是本发明可调节锅架的结构示意图；

图4是本发明螺纹孔的示意图；

图5是本发明可调节锅架的使用状态示意图；

图6是本发明弧形支撑环的结构示意图；

图7是本发明插槽的结构示意图；

图8是本发明壁挂炉的整体结构示意图；

图9是本发明挂板的结构示意图；

图10是图9中A向的局部示意图；

图11是图9中B向的局部示意图；

图12是本发明挂板的分体结构示意图；

图13是图12中C出的局部放大图；

图14是图12中D出的局部放大图；

图15是本发明挂钩的结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示一种用于取暖及燃气的液态燃料膨化裂变器系统，包括裂变气化终端、气化基站、燃气炉和壁挂炉；

裂变气化终端包括裂变管1、共振箱7；裂变管1管体两端分别设置有第一端口2和第二端口3；第一端口2固定连接有高压喷头4，高压喷头4的喷嘴设置在裂变管1管体内，高压喷头4另一端连通入口管5，高压喷头4喷射多条高速射流，高速射流直射裂变管1管体内壁经反射后继续与裂变管1管体内壁和与其交叉的高速射流高速碰撞，形成微小颗粒，在高压气的作用下排出裂变管1。入口管5包括气体入口管501与液体入口管502，气体入口管501用于通入高压空气，液体入口管502用于通入液体燃料，液体入口管502上设置有加压泵503，入口管5与喷嘴之间设置有混合腔；第二端口3固定连接有出口管6，出口管6为T型管，横臂为气体出口管601，垂直臂为液体出口管602，气体出口管601与液体出口管602连通，气体出口管601上设置有流量调节泵603，液体出口管602上设置有回收泵604；共振箱7嵌套在裂变管1外，共振箱7箱体上设置有恒压阀8、高压气入口9和冷却管10，共振箱箱体内充装高压空气，高压气入口9用于通入高压气；冷却管10贯穿共振箱7箱体，冷却管10通入常温空气，冷却管10输出低温空气；具体的：气体入口管通入高压空气，液体入口管通入液态燃料；调整液态燃料入口压力为0.1MPa，流速为500毫升/小时、高压空气入口压力2-6MPa，流速为4m/s-10m/s通入液体燃料和气体燃料，通过高压气入口向共振箱内充入高压气，直至裂变管出口管中排出燃料气，停止向共振箱内充高压气，并设定恒压阀恒压；

气化基站包括液体燃料罐与空压机11，液体燃料罐包括油气分离装置12与储油装置13；油气分离装置12用于分离气化终端出口管6中液体燃料和气体；油气分离装置连接出口管6的液体出口管602，油气分离装置12上侧设置有废气出口管121，下侧设置有燃料液出口管122，油气分离装置12通过燃料液出口管122与储油装置13连通；储油装置13用于存储液体燃料；储油装置13下侧连接气化终端液体入口管502；空压机11用于提供压缩空气，空压机连接裂变气化终端气体入口管；

燃气炉包括燃气灶面板41和燃烧器411，燃烧器411设置在燃气灶面板41上，燃烧器411包括炉腔4111、炉头4112和点火针4113，炉头4112和点火针4113均设置在炉腔4111底部，炉头4112与流量调节泵603的出口联通，为燃烧提供燃料。燃气灶面板41上设有可调节锅架42。炉腔4111为环形密封结构。

壁挂炉，包括壁挂炉炉体31和设置在壁挂炉炉体31内的燃烧室311，燃烧室311内设有热交换器312，热交换器312的下方设有甲醇燃烧炉313，通过甲醇燃烧炉313对热交换器312内的水进行加热，壁挂炉炉体31上设有与燃烧室311联通的烟道314。甲醇燃烧炉313的进液口与流量调节泵603的出口联通，为甲醇燃烧炉313提供燃料。用现有技术中的甲醇燃烧炉代替天然气燃烧器，即可解决现有技术中所存在的问题，方便特殊地区取暖使用。

流量调节泵603的出口处可设置三通管等结构，方便与甲醇燃烧炉313的进液口以及炉头4112联通。

在本实施例中，高压喷头4与第一端口2密封连接；出口管6与第二端口3密封连接；共振箱7与裂变管1密封连接；冷却管10在共振箱7内两端外壁分别与共振箱7密封连接。

在本实施例中，液体燃料罐为一体装置，油气分离装置12设置在储油装置13上方，油气分离装置12通过燃料液出口管122与储油装置13连通。油气分离装置12内设置气液分离管14，气液分离管14为蛇形管，气液分离管14末端为废气出口管121，气液分离管14最低端设置有单向阀；油气分离装置12底部为斜面，斜面最低处设置燃料液出口管122，燃料液出口管122上设置有单向阀。液体燃料罐外设置有冷却夹套15，冷却夹套15连接冷却管10出口。储油装置13上设置有呼吸阀16。

如图2至7所示，可调节锅架42放置在燃气灶面板41上，可调节锅架42包括底环43和锅爪组件44，锅爪组件44的数量可以根据实际情况设定，其至少设有三个。

锅爪组件44包括连接块45和锅爪46，锅爪46一端与连接块45铰接，连接块45上设有限位块47，通过限位块47限制锅爪46的旋转角度，连接块45与底环43可拆卸联接。限位块47可设有一个，优选设有两个；当设有一个时，可以限制锅爪46合起时的角度；设有两个时，可以限制锅爪46合起、开启时的角度。

当需要使用药锅、奶锅等底面积较小的锅具时，可以将各锅爪46向内转动，使得各锅爪46之间的距离减小，从而可以对底面积较小的锅具起到良好的支撑作用。反之，放置底面积较大的锅具时，如炒锅、蒸锅等，可以将各锅爪46向外转动，使得各锅爪46之间的距离增大，亦能对底面积较大的锅具进行支撑。

进一步，连接块45底部设有相应的插槽48，并通过该插槽48与底环43插接；由于底环43为圆环结构，因此插槽也相应的为弧形。

进一步，连接块45上至少设有两个插槽48。设置多个插槽48，可以根据所需选择相应的插槽48，从而对连接块45与底环43之间的位置进行微调。

进一步，为了保证联接的紧固，连接块45上设有螺纹孔49，该螺纹孔49穿过插槽48。当连接块45通过插槽48与底环43插接后，在螺纹孔49内旋上螺栓，螺栓穿过插槽48与底环43相抵，进一步起到固定作用。

进一步，限位块47的形状优选为楔形。

进一步，锅爪46上设有弧形支撑环410。当锅爪46合起后，通过弧形支撑环410可以增大与锅具之间的接触面积，保证锅具的平稳放置。

如图8至15所示，还包括与壁挂炉炉体31联接的挂板32，挂板32包括板体33和挂钩组件34，挂钩组件34包括连接板341和挂钩342，挂钩342与连接板341固定联接，连接板341与板体33滑动联接，连接板341与板体33之间设有限位件35，通过限位件35限制连接板341的滑动。

挂钩组件34的目的是为了实现挂钩342与板体33之间的位置可调，因此挂钩组件34的数量可以根据实际情况设定，优选设有两个，即两个挂钩342的位置均可调；当然也可设有一个，另一个为常见的固定挂钩结构。

使用时，先在墙体上打孔，将板体33固定在墙体上，板体33上设有相应的联接通孔331。固定后将水平尺放置两挂钩342上，通过滑动其中一个挂钩342的连接板341，使得两挂钩342的位置处于同一水平面上；调整后通过限位件35进行限位固定即可。

由于壁挂炉炉体31是挂在挂钩342上，因此，当两挂钩342处在同一水平面上时，则也就保证了壁挂炉炉体31的水平度。

进一步，为了保证整体的稳定性，板体33两端分别设有侧板36，连接板341的横截面形状为L字型，连接板341与板体33和侧板36滑动联接，即连接板341的背面与板体33滑动联接，其侧面与侧板36滑动联接，板体33和侧板36上分别设有相应的滑槽37。

进一步，限位件35为螺栓，螺栓通过连接块38与连接板341联接，连接块38上设有相应螺纹通孔，螺栓的端部可以穿过螺纹通孔与侧板36上的凸起39相抵，凸起39位于连接块38的下方。调整时，只需通过转动螺栓改变其伸出长度即可。

进一步，凸起39和连接块38均可位于侧板36以及连接板341的内表面；优选的：凸起39位于侧板36的外表面，连接块38位于连接板341的外表面，侧板36上设有相应的开口310，联接块可以通过该开口310伸出。

进一步，挂钩342的内表面形状优选为圆弧形。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于取暖及燃气的液态燃料膨化裂变器系统，其特征在于：包括裂变气化终端、气化基站、燃气炉和壁挂炉；

所述裂变气化终端包括裂变管和共振箱；所述裂变管管体两端分别设置有第一端口和第二端口；所述第一端口固定连接有高压喷头，所述高压喷头的喷嘴设置在裂变管管体内，所述高压喷头另一端连通入口管，所述高压喷头喷射多条高速射流，所述入口管包括气体入口管与液体入口管，所述气体入口管用于通入高压空气，所述液体入口管用于通入液体燃料，所述液体入口管上设置有加压泵，所述入口管与喷嘴之间设置有混合腔；所述第二端口固定连接有出口管，所述出口管为T型管，横臂为气体出口管，垂直臂为液体出口管，所述气体出口管与液体出口管连通，所述气体出口管上设置有流量调节泵，所述液体出口管上设置有回收泵；所述共振箱嵌套在裂变管外，所述共振箱箱体上设置有恒压阀、高压气入口和冷却管，共振箱箱体内充装高压空气，高压气入口用于通入高压气；所述冷却管贯穿共振箱箱体，冷却管通入常温空气，冷却管输出低温空气；

所述气化基站包括液体燃料罐与空压机，所述液体燃料罐包括油气分离装置与储油装置；所述油气分离装置用于分离气化终端出口管中液体燃料和气体；所述油气分离装置连接出口管的液体出口管，油气分离装置上侧设置有废气出口管，下侧设置有燃料液出口管，所述油气分离装置通过燃料液出口管与储油装置连通；所述储油装置用于存储液体燃料；所述储油装置下侧连接气化终端液体入口管；所述空压机用于提供压缩空气，所述空压机连接裂变气化终端气体入口管；所述高压喷头与第一端口密封连接；所述出口管与第二端口密封连接；所述共振箱与裂变管密封连接；冷却管在共振箱内两端外壁分别与共振箱密封连接；

所述燃气炉包括燃气灶面板和燃烧器，所述燃烧器设置在燃气灶面板上，所述燃烧器包括炉腔、炉头和点火针，所述炉头和点火针均设置在炉腔底部，所述炉头与流量调节泵的出口联通，所述燃气面板上设有可调节锅架；

所述壁挂炉包括壁挂炉炉体和设置在壁挂炉炉体内的燃烧室，燃烧室内设有热交换器，热交换器的下方设有甲醇燃烧炉，通过甲醇燃烧炉对热交换器内的水进行加热，甲醇燃烧炉的进液口与流量调节泵的出口联通，壁挂炉炉体上设有与燃烧室联通的烟道；

所述液体燃料罐为一体装置，所述油气分离装置设置在储油装置上方，油气分离装置通过燃料液出口管与储油装置连通；所述油气分离装置内设置气液分离管，所述气液分离管为蛇形管，气液分离管末端为气体出口，所述气液分离管最低端设置有单向阀；所述油气分离装置底部为斜面，斜面最低处设置燃料液出口管，所述燃料液出口管上设置有单向阀；所述液体燃料罐外设置有冷却夹套，所述冷却夹套连接冷却管出口；所述储油装置上设置有呼吸阀；

还包括与壁挂炉炉体联接的挂板，所述挂板包括板体和挂钩组件，所述挂钩组件包括连接板和挂钩，所述挂钩与连接板固定联接，所述连接板与板体滑动联接，所述连接板与板体之间设有限位件，通过限位件限制连接板的滑动。

2.根据权利要求1所述的一种用于取暖及燃气的液态燃料膨化裂变器系统，其特征在于：所述板体两端分别设有侧板，所述连接板的横截面形状为L字型，连接板与板体和侧板滑动联接，板体和侧板上分别设有相应的滑槽。

3.根据权利要求1所述的一种用于取暖及燃气的液态燃料膨化裂变器系统，其特征在于：所述可调节锅架包括底环和锅爪组件，所述锅爪组件至少设有三个，所述锅爪组件包括连接块和锅爪，所述锅爪与连接块铰接，连接块上设有限位块，通过限位块限制锅爪的旋转角度，所述连接块与底环可拆卸联接。

4.根据权利要求3所述的一种用于取暖及燃气的液态燃料膨化裂变器系统，其特征在于：所述连接块与底环插接，连接块上设有相应的插槽。

5.根据权利要求3所述的一种用于取暖及燃气的液态燃料膨化裂变器系统，其特征在于：所述连接块上至少设有两个插槽。