CN110925752A - 一种液体汽化燃烧器及其燃烧方法 - Google Patents

一种液体汽化燃烧器及其燃烧方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种液体汽化燃烧器及其燃烧方法,涉及燃烧器技术领域。供液装置通过第一燃烧管道连接第一灶头,汽化装置包括燃烧加热腔和汽化腔,第一灶头设置在燃烧加热腔的下侧,第二灶头设置在燃烧加热腔的上侧,汽化腔与燃烧加热腔相互密封设置,第一灶头、第二灶头与汽化腔连通,供液装置通过汽化燃烧管道连通汽化腔。预汽化机构将液体燃料转化成可燃气体,通过第一燃烧管道的可燃气体将第一灶头点燃,第一灶头的火焰加热汽化装置,再通过第二灶头燃烧,第二灶头的燃烧更加的充分,温度与热量也随之增高增大。第二灶头时对第一灶头没有燃烧的可燃物与污染物二次燃烧,做到低排放或者是零的排放。

Description

一种液体汽化燃烧器及其燃烧方法
技术领域
本发明实施例涉及燃烧器技术领域,具体涉及一种液体汽化燃烧器及其燃烧方法。
背景技术
汽化燃烧器是一种将燃料汽化后燃烧的装置,燃料一般是液体燃料,主要用于取暖、燃气灶等,现有汽化燃烧器存在的主要问题是燃料汽化不够充分,造成燃烧的热量值低,造成能源的浪费,同时由于燃料燃烧不充分,会产品污染排放。
发明内容
为此,本发明实施例提供一种液体汽化燃烧器及其燃烧方法,以解决现有技术中汽化燃烧器汽化不充分造成能源浪费、污染排放的问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
根据本发明实施例的第一方面,该液体汽化燃烧器包括供液装置、供氧装置、预汽化机构、汽化装置、第一灶头和第二灶头,供液装置通过第一燃烧管道连接第一灶头,汽化装置包括燃烧加热腔和汽化腔,第一灶头设置在燃烧加热腔的下侧,第二灶头设置在燃烧加热腔的上侧,汽化腔与燃烧加热腔相互密封设置,第二灶头与汽化腔连通,供液装置通过汽化燃烧管道连通汽化腔,汽化腔还连通第一灶头,供氧装置的出风口连通第一灶头和第二灶头。
进一步地,所述的汽化腔包括预热汽化区和供热燃烧汽化区,所述供热燃烧汽化区设置在燃烧加热腔的外侧,预热汽化区环绕设置在供热燃烧汽化区,供液装置通过第二燃烧管道连通预热汽化区,第一灶头连通预热汽化区,供液装置通过第三燃烧管道连通供热燃烧汽化区,第二灶头连通供热燃烧汽化区。
进一步地,所述的预汽化机构为设置在第一燃烧管道上的电预热器。
进一步地,所述的供氧装置包括风机和进风通道,进风通道设置在汽化装置的外侧,进风通道的进风口连通风机,进风通道内的空气由外至内逐渐向出风口流动。
进一步地,所述的进风通道内设有多个筒状隔板,筒状隔板将进风通道分隔为由外至内依次设置的多个空气预热腔,相邻两个空气预热腔的入口和出口上下交错设置,空气由外至内S形流经各空气预热腔,每个空气预热腔内均设有螺旋隔板。
进一步地,所述的供液装置出口的管道还连接有压缩空气仓。
进一步地,所述的第一灶头、汽化装置和第二灶头由下至上设置在一个中心筒内,所述供氧装置设置在中心筒外侧,中心筒的上侧设有一个混合燃烧筒,混合燃烧筒的上侧设有一个集热出火筒。
进一步地,所述的混合燃烧筒的直径由上至下逐渐增大。
进一步地,所述的供液装置为高压泵。
根据本发明实施例的第二方面,液体汽化燃烧器的燃烧方法包括以下步骤:
供液装置将液体燃料输送至预热机构,液体燃料通过预热机构后转化成可燃气体,当可燃气体形成的同时压力随之增大,第一燃烧管道将转换成的压力气体燃料输送至第一灶头,供氧装置将氧气或空气输送至第一灶头,通过第一燃烧管道的可燃气体将第一灶头点燃,第一灶头的火焰进入燃烧加热腔中,并加热汽化腔;
汽化腔中一部分的燃料经过加热后转化成可燃气体,当第一灶头的火焰燃烧稳定时,将第一燃烧管道的阀门关闭,依靠汽化腔中的部分可燃气体保持第一灶头继续工作;
汽化腔中的另一部分燃料可燃气体输送至第二灶头,供氧装置输送的氧气或空气经过第一灶头、燃烧加热腔后到达第二灶头,通过第二灶头燃烧,再加上第一灶头的火焰同时也在直接燃烧第二灶头,使第二灶头与汽化装置同时处于火焰当中,汽化以后的气体燃料通过第二灶头又得到了二次汽化,二次汽化后的气体燃料更纯热值更高,保证第二灶头的燃烧更加的充分。
本发明实施例具有如下优点:
本发明实施例首先通过预汽化机构将液体燃料转化成可燃气体,当可燃气体形成的同时压力随之增大,通过第一燃烧管道的可燃气体将第一灶头点燃,第一灶头的火焰进入燃烧加热腔中,并加热汽化腔,供液装置将液体燃烧输送至汽化腔内进行加热汽化,汽化腔中汽化的可燃气体一部分通过第一灶头燃烧,当第一灶头火焰燃烧稳定时,将第一燃烧管道的阀门关闭,此时通过汽化腔中部分的可燃气体保持第一灶头燃烧,实现自身燃烧,自身汽化,自身循环,不依靠任何外界热源,汽化装置的温度可以过千度,因为自身产生的高温带动液体燃料的升温达到汽化的目的,再通过第二灶头燃烧,所得到热量值就会很高;再加上第一灶头的火焰同时也在直接燃烧第二灶头,使第二灶头与汽化装置同时处于火焰当中,这样的情况也就是说汽化以后的气体燃料通过第二灶头又得到了二次汽化,二次汽化后的气体燃料更纯热值更高,保证第二灶头的燃烧更加的充分,温度与热量也随之增高增大。
第一灶头的燃烧温度低于第二灶头,对一些可燃物或污染物燃烧的不够充分,在经过第二灶头时对第一灶头没有燃烧的可燃物与污染物二次燃烧,既做到了降低污染又可以增加燃烧的温度,同时又起到了助燃的效果,做到低排放或者是零的排放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种液体汽化燃烧器的示意图;
图2为本发明实施例1汽化装置、第一灶头和第二灶头的结构示意图;
图中:1-高压泵 2-总流量计 3-止回阀 4-压力表 5-压缩空气仓 6-第一流量计7-电预热器 8-第二阀门 9-第一阀门 10-第二流量计 11-第一灶头 12-汽化装置 13-第二灶头 14-混合燃烧筒 15-集热出火筒 16-风机 17-空气流量计 18-调节阀 19-第三流量计 20-第三阀门 21-空气低温预热腔 22-空气低温腔 23-空气中温腔 24-空气高温腔25-进风通道 26-筒状隔板 27-螺旋隔板 28-中心筒 29-第一燃烧管道 30-第二燃烧管道31-第三燃烧管道 32-燃烧加热腔 33-预热汽化区 34-供热燃烧汽化区 35-第一燃烧空气入口 36-第二燃烧空气入口。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例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。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
参见图1~2,该液体汽化燃烧器包括供液装置、供氧装置、预汽化机构、汽化装置12、第一灶头11和第二灶头13,供液装置通过第一燃烧管道29连接第一灶头11,汽化装置12为一个壳体,其包括燃烧加热腔32和汽化腔,第一灶头11设置在燃烧加热腔32的下侧,第二灶头13设置在燃烧加热腔32的上侧,汽化腔与燃烧加热腔32相互密封设置,第二灶头13与汽化腔连通,供液装置通过汽化燃烧管道连通汽化腔,汽化腔还连通第一灶头11,供氧装置的出风口连通第一灶头11和第二灶头13。
本实施例中的汽化腔包括预热汽化区33和供热燃烧汽化区34,供热燃烧汽化区34设置在燃烧加热腔32的外侧,预热汽化区33环绕设置在供热燃烧汽化区34,供液装置通过第二燃烧管道30连通预热汽化区33,第一灶头11连通预热汽化区33,供液装置通过第三燃烧管道31连通供热燃烧汽化区34,第二灶头13连通供热燃烧汽化区34。
供液装置为高压泵1,高压泵1出口的总管道上设有总流量计2、止回阀3和压力表4,高压泵1出口的总管道还连接有压缩空气仓5。通过为压缩空气仓5注入压缩空气,与燃料进行混合,燃料更容易汽化,而且压力更高,燃烧更加充分。预汽化机构为设置在第一燃烧管道29上的电预热器7,第一燃烧管道29上设有电预热区,电预热器7设置在电预热区内。第一燃烧管道29上设有第一阀门9和第一流量计6,第二燃烧管道30上设有第二阀门8和第二流量计10,第三燃烧管道31上设有第三阀门20和第三流量计19。
第一灶头11、汽化装置12和第二灶头13由下至上设置在一个中心筒28内,供氧装置设置在中心筒28外侧,通过中心筒28对供氧装置的空气进行加热,提高空气温度,提高燃烧温度。中心筒28的上侧设有一个混合燃烧筒14,混合燃烧筒14的上侧设有一个集热出火筒15。混合燃烧筒14的直径由上至下逐渐增大。
本实施例的供氧装置包括风机16和进风通道25,进风通道25设置在汽化装置12的外侧,进风通道25的进风口连通风机16,进风通道25内的空气由外至内逐渐向出风口流动。进风通道25内设有多个筒状隔板26,筒状隔板26将进风通道25分隔为由外至内依次设置的多个空气预热腔,相邻两个空气预热腔的入口和出口上下交错设置,空气由外至内S形流经各空气预热腔,每个空气预热腔内均设有螺旋隔板27。筒状隔板26由同心内外设置的三个,将进风通道25内部由外至内依次分隔为空气低温预热腔21、空气低温腔22、空气中温腔23和空气高温腔24,空气低温预热腔21与空气低温腔22之间的筒状隔板26下端与进风通道25底部固定连接,空气低温腔22与空气中温腔23之间的筒状隔板26上端与进风通道25顶部固定连接,空气中温腔23与空气高温腔24之间的筒状隔板26下端与进风通道25底部固定连接。风机16出口的管道上设有空气流量计17和调节阀18。风气的空气首先由下进入空气低温预热腔21,并沿螺旋隔板27螺旋向上流动,然后由上向下进入空气低温腔22,并沿螺旋隔板27螺旋向下流动,然后由下进入空气中温腔23,并沿螺旋隔板27螺旋向上流动,然后由上向下进入空气高温腔24,并沿螺旋隔板27螺旋向下流动,最后经过第一燃烧空气入口35到达第一灶头11,经过第二燃烧空气入口36到达第二灶头13。
液体汽化燃烧器的燃烧方法包括以下步骤:
首先通过高压泵1将液体燃料输送至电预热区,通过电加热元件将电预热器7升至高温。液体燃料通过电预热区后转化成可燃气体。当可燃气体形成的同时压力随之增大,上升到一定的可燃性气体压力时,打开第一阀门9。通过第一流量计6的显示与监测,将气体燃料输送至第一灶头11。
通过第一燃烧管道29的可燃气体将第一灶头11点燃,燃烧产生高温,此时的高温火焰进入燃烧加热腔32,直接燃烧汽化装置12,汽化装置12的汽化腔分为两个温区,第一温区为预热汽化区33,第二温区为供热燃烧汽化区34。
预热汽化区33的液体燃料是通过高压泵1、第二燃烧管道30、第二阀门8、第二流量计10进入的,进入前的液体燃料通过与压缩空气仓5的压缩空气充分混合,达到了汽化前的最佳状态,汽化装置12经过第一灶头11的充分燃烧,达到了汽化的需要温度。此时打开第二阀门8,将第一温区汽化后的高热量的气体燃料输送至第一灶头11。此时的第一灶头11同时在燃烧着第一燃烧管道29与第二燃烧管道30的混杂燃料,观察燃烧火焰的燃烧情况,当火焰燃烧稳定时,将第一燃烧管道29的阀门关闭,保留第二燃烧管道30,此时就是本燃烧器的关键处,自身燃烧,自身汽化,自身循环,不依靠任何外界热源温度可以过千度,因为自身产生的高温带动液体燃料的升温达到汽化的目的,汽化后的可燃体也就是含有氢、氧混合体。在经过第一灶头11燃烧氢,氧为助燃气体,自产的氧含量较低,此时就要加大压缩空气仓5的压缩空气与高压风机16的流量,此时的压缩空气与高压风机16既起到助燃的效果,又起到增温的效果,还起到增压的效果,保证火焰的温度更高、燃烧的更充分,汽化装置12的更高温度,依次循环温度越高汽化效果越好,同时汽化的效果越好氢的纯度就越高,氢的纯度越高,第一灶头11燃烧的就更充分,燃烧的更充分温度就越好越高,依次循环燃烧时间越长效果就越好。
高压风机16是保温、恒温与供氧的源头,第一灶头11与第二灶头13都处在燃烧室(中心筒)内,燃烧室外的进风通道25由外至内依次为空气低温预热腔21、空气低温腔22、空气中温腔23和空气高温腔24,通过层层的离心式过风通道,将常温风逐步的预热升温,整个燃烧室内的温度都在特高温,大大的减少与灶头燃烧火焰的温差,既保证足够的氧气供给,又能保证产生的热能源不浪费,让灶头的气体燃料更能充分的燃烧,还能保证整体燃烧器的外围温度低,避免安全事故的发生。
汽化装置12的供热燃烧汽化区34是由高压泵1通过第三燃烧管道31直给液体燃料,供热燃烧汽化区34为螺旋状,燃料由外侧进入,由内侧经管道输送至第二灶头13。第一灶头11通过第二燃烧管道30已经把汽化装置12的两个温区燃烧到了高温,此时的温度已经达到了将液体燃料汽化的要求,直接打开第三燃烧管道31上的第三阀门20,液体燃料进入供热燃烧汽化区34,此时的汽化效果佳,氢氧纯度高,燃烧的热量也就会更高,再通过第二灶头13燃烧,所得到热量值就会很高;再加上第一灶头11的火焰同时也在直接燃烧第二灶头13,使第二灶头13与汽化装置12同时处于火焰当中,这样的情况也就是说汽化以后的气体燃料通过第二灶头13又得到了二次汽化,二次汽化后的气体燃料更纯热值更高,保证第二灶头13的燃烧更加的充分,温度与热量也随之增高增大。
混合燃烧筒14内的混烧高温区是第一灶头11与第二灶头13的火焰燃烧混合处,第一灶头11的燃烧温度低于第二灶头13,对一些可燃物或污染物燃烧的不够充分,在经过第二灶头13时对第一灶头11没有燃烧的可燃物与污染物二次燃烧,既做到了降低污染又可以增加燃烧的温度,同时又起到了助燃的效果,做到低排放或者是零的排放。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种液体汽化燃烧器,其特征在于:所述的液体汽化燃烧器包括供液装置、供氧装置、预汽化机构、汽化装置(12)、第一灶头(11)和第二灶头(13),供液装置通过第一燃烧管道(29)连接第一灶头(11),汽化装置(12)包括燃烧加热腔(32)和汽化腔,第一灶头(11)设置在燃烧加热腔(32)的下侧,第二灶头(13)设置在燃烧加热腔(32)的上侧,汽化腔与燃烧加热腔(32)相互密封设置,第二灶头(13)与汽化腔连通,供液装置通过汽化燃烧管道连通汽化腔,汽化腔还连通第一灶头(11),供氧装置的出风口连通第一灶头(11)和第二灶头(13)。
2.根据权利要求1所述的液体汽化燃烧器,其特征在于:所述的汽化腔包括预热汽化区(33)和供热燃烧汽化区(34),所述供热燃烧汽化区(34)设置在燃烧加热腔(32)的外侧,预热汽化区(33)环绕设置在供热燃烧汽化区(34),供液装置通过第二燃烧管道(30)连通预热汽化区(33),第一灶头(11)连通预热汽化区(33),供液装置通过第三燃烧管道(31)连通供热燃烧汽化区(34),第二灶头(13)连通供热燃烧汽化区(34)。
3.根据权利要求1所述的液体汽化燃烧器,其特征在于:所述的预汽化机构为设置在第一燃烧管道(29)上的电预热器(7)。
4.根据权利要求1所述的液体汽化燃烧器,其特征在于:所述的供氧装置包括风机(16)和进风通道(25),进风通道(25)设置在汽化装置(12)的外侧,进风通道(25)的进风口连通风机(16),进风通道(25)内的空气由外至内逐渐向出风口流动。
5.根据权利要求4所述的液体汽化燃烧器,其特征在于:所述的进风通道(25)内设有多个筒状隔板(26),筒状隔板(26)将进风通道(25)分隔为由外至内依次设置的多个空气预热腔,相邻两个空气预热腔的入口和出口上下交错设置,空气由外至内S形流经各空气预热腔,每个空气预热腔内均设有螺旋隔板(27)。
6.根据权利要求1所述的液体汽化燃烧器,其特征在于:所述的供液装置出口的管道还连接有压缩空气仓(5)。
7.根据权利要求1所述的液体汽化燃烧器,其特征在于:所述的第一灶头(11)、汽化装置(12)和第二灶头(13)由下至上设置在一个中心筒(28)内,所述供氧装置设置在中心筒(28)外侧,中心筒(28)的上侧设有一个混合燃烧筒(14),混合燃烧筒(14)的上侧设有一个集热出火筒(15)。
8.根据权利要求7所述的液体汽化燃烧器,其特征在于:所述的混合燃烧筒(14)的直径由上至下逐渐增大。
9.根据权利要求1所述的液体汽化燃烧器,其特征在于:所述的供液装置为高压泵(1)。
10.权利要求1~9任一项所述的液体汽化燃烧器的燃烧方法,其特征在于:包括以下步骤:
供液装置将液体燃料输送至预热机构,液体燃料通过预热机构后转化成可燃气体,当可燃气体形成的同时压力随之增大,第一燃烧管道(29)将转换成的压力气体燃料输送至第一灶头(11),供氧装置将氧气或空气输送至第一灶头(11),通过第一燃烧管道(29)的可燃气体将第一灶头(11)点燃,第一灶头(11)的火焰进入燃烧加热腔(32)中,并加热汽化腔;
汽化腔中一部分的燃料经过加热后转化成可燃气体,当第一灶头(11)的火焰燃烧稳定时,将第一燃烧管道(29)的阀门关闭,依靠汽化腔中的部分可燃气体保持第一灶头(11)继续工作;
汽化腔中的另一部分燃料可燃气体输送至第二灶头(13),供氧装置输送的氧气或空气经过第一灶头(11)、燃烧加热腔(32)后到达第二灶头(13),通过第二灶头(13)燃烧,再加上第一灶头(11)的火焰同时也在直接燃烧第二灶头(13),使第二灶头(13)与汽化装置(12)同时处于火焰当中,汽化以后的气体燃料通过第二灶头(13)又得到了二次汽化,二次汽化后的气体燃料更纯热值更高,保证第二灶头(13)的燃烧更加的充分。
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