CN116857644B - 一种低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置及方法，包括：混合箱，混合箱顶部分别连通有第一进气管和第二进气管，混合箱侧壁固接有第三进气管，第三进气管内安装有开关机构，混合箱内安装有搅拌机构，搅拌机构下方设有燃烧器，燃烧器与第三进气管连通；电解槽，电解槽顶部固接并连通有弯管，弯管与第二进气管连通，电解槽顶部远离弯管的一侧安装有连接组件；储水罐，储水罐顶部安装有水泵，水泵固接并连通有连接管的一端，储水罐侧壁固接并连通有出水管，出水管远离储水罐的一端伸入混合箱内且与燃烧器连通。本发明通过瓦斯和氢气混合燃烧的方式减少了污染物的排放，降低了对环境的污染，并且能实现资源的循环利用，提高了资源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧装置技术领域，特别是涉及一种低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置及方法。
背景技术
现有的瓦斯气体在制造过程中，由于生产过程中的变量，导致生产出来的瓦斯浓度会有所偏差，而低浓度的瓦斯无法进行收集使用，一般直接排到空气中或者进行燃烧，排放到空气中会对环境造成污染，其温室效应是二氧化碳的20多倍。
目前的燃烧装置无法将低浓度瓦斯完全燃烧，而残余物也不便于处理，并且燃烧后的产物依旧不能降低对环境的污染。
因此，亟需一种低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置及方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置及方法，以解决现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置，包括：
混合箱，所述混合箱底面固接有平台，所述混合箱顶部分别连通有第一进气管和第二进气管，所述混合箱侧壁固接有第三进气管，所述第三进气管内安装有开关机构，所述混合箱内安装有搅拌机构，所述搅拌机构下方设有燃烧器，所述燃烧器与所述第三进气管连通，所述燃烧器与所述混合箱内壁固接；
电解槽，所述电解槽底面与所述平台固接，所述电解槽顶部固接并连通有弯管，所述弯管与所述第二进气管连通，所述电解槽顶部远离所述弯管的一侧安装有连接组件；
储水罐，所述储水罐顶部安装有水泵，所述水泵固接并连通有连接管的一端，所述连接管的另一端与所述连接组件连通，所述储水罐侧壁固接并连通有出水管，所述出水管远离所述储水罐的一端伸入所述混合箱内且与所述燃烧器连通，所述出水管嵌设在所述平台内。
优选的，所述搅拌机构包括与所述混合箱内顶面固接的集气罩，所述集气罩分别与所述第一进气管和所述第二进气管连通，所述集气罩内顶面固接有驱动组件，所述驱动组件底部铰接有斜杆，所述斜杆底部铰接有L型板的一端，所述L型板的另一端固接有中心轴，所述中心轴一端转动连接有连接板，另一端固接有第二锥齿轮，所述连接板顶部与所述集气罩内壁固接，底部固接有底板，所述第二锥齿轮两侧分别啮合有搅拌组件，两所述搅拌组件转动方向相反，所述搅拌组件与所述底板固接。
优选的，所述驱动组件包括与所述集气罩内顶面固接的电机，所述电机的输出轴固接有圆盘，所述圆盘底面固接有偏心柱，所述偏心柱与所述斜杆铰接。
优选的，所述搅拌组件包括与所述第二锥齿轮啮合的第一锥齿轮，所述第一锥齿轮中心固接有连接轴，所述连接轴贯穿且转动连接有支撑座，所述支撑座与所述底板固接，所述连接轴远离所述第一锥齿轮的一端固接有搅拌桨，所述搅拌桨位于所述支撑座远离所述连接板的一侧。
优选的，所述集气罩底部固接并连通有混合管，所述混合管底部与所述燃烧器固接并连通。
优选的，所述开关机构包括与所述第三进气管内壁固接的固定盒，所述固定盒内滑动连接有滑块，所述滑块两侧分别固接有限位杆，所述固定盒内壁对称开设有限位槽，所述限位杆位于所述限位槽内且与所述限位槽滑动连接，所述第三进气管内壁远离所述固定盒的一侧开设有凹槽，所述凹槽与所述滑块相适配，所述固定盒顶部设有开口，所述滑块顶部固接有固定板，所述固定板伸出所述第三进气管外且安装有调节组件。
优选的，所述调节组件包括与所述固定板转动连接的转动轴，所述转动轴一端固接有蜗杆，另一端固接有摇把，所述蜗杆和所述摇把分别位于所述固定板两侧，所述蜗杆底部啮合有蜗轮，所述蜗轮两端转动连接有支撑杆，所述支撑杆顶部与所述固定板固接，所述蜗轮底部啮合有齿板，所述齿板与所述第三进气管外壁固接，所述第三进气管顶面开设有通槽，所述固定板位于所述通槽内且与所述通槽滑动连接。
优选的，所述第三进气管内远离所述混合箱的一侧固接有防护网，所述防护网内安装有风机。
优选的，所述连接组件包括与所述电解槽顶部固接并连通的连接头，所述连接头顶部固接并连通有进水管，所述进水管上安装有第一电磁阀，所述连接头侧壁与所述连接管固接并连通，所述连接管上安装有第二电磁阀。
一种低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧方法，包括以下步骤：
a、将瓦斯通入第一进气管内；
b、电解槽产生的氢气和氧气通入第二进气管内；
c、通过搅拌机构将气体进行混合，混合气体在燃烧器中燃烧；
d、向燃烧器中通入空气，使其充分燃烧；
e、燃烧产生的水进入储水罐中储存。
本发明公开了以下技术效果：使用时，向第一进气管中通入低浓度瓦斯，同时电解槽产生的氢气通入第二进气管，电解槽中的通入的水可为污水，提高资源的利用率，瓦斯和氢气在集气罩中通过搅拌机构使其混合充分，便于进入燃烧器中燃烧；当停止通入混合气体后，燃烧器中还剩有未燃烧充分的气体，此时打开开关机构，使空气进入第三进气管中，然后通入燃烧器中，将气体充分燃烧，从而降低一氧化氮的产生，减少对环境的污染；燃烧后还产生水，通过出水管流入储水罐中，通过水泵将储水罐中的水抽入连接组件中，再进入电解槽中电解，实现了资源的循环利用，并且电解槽通过太阳能供电，节约了成本，利于环保。本发明通过瓦斯和氢气混合燃烧的方式减少了污染物的排放，降低了对环境的污染，并且能实现资源的循环利用，提高了资源利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明混合箱的结构示意图；
图3为本发明集气罩的结构示意图；
图4为本发明搅拌机构的俯视图；
图5为本发明第三进气管的结构示意图；
图6为本发明第三进气管的俯剖图；
图7为本发明第三进气管的俯视图；
其中，1、混合箱；2、第一进气管；3、第二进气管；4、弯管；5、第一电磁阀；6、进水管；7、连接头；8、第二电磁阀；9、连接管；10、水泵；11、储水罐；12、出水管；13、平台；14、第三进气管；15、集气罩；16、混合管；17、燃烧器；18、电机；19、圆盘；20、连接板；21、偏心柱；22、斜杆；23、搅拌桨；24、连接轴；25、支撑座；26、第一锥齿轮；27、第二锥齿轮；28、底板；29、L型板；30、中心轴；31、防护网；32、风机；33、固定盒；34、限位杆；35、滑块；36、凹槽；37、固定板；38、支撑杆；39、蜗杆；40、蜗轮；41、齿板；42、转动轴；43、摇把；44、通槽；45、电解槽。
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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-7，本发明提供一种低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置，包括：
混合箱1，混合箱1底面固接有平台13，混合箱1顶部分别连通有第一进气管2和第二进气管3，混合箱1侧壁固接有第三进气管14，第三进气管14内安装有开关机构，混合箱1内安装有搅拌机构，搅拌机构下方设有燃烧器17，燃烧器17与第三进气管14连通，燃烧器17与混合箱1内壁固接；
电解槽45，电解槽45底面与平台13固接，电解槽45顶部固接并连通有弯管4，弯管4与第二进气管3连通，电解槽45顶部远离弯管4的一侧安装有连接组件；
储水罐11，储水罐11顶部安装有水泵10，水泵10固接并连通有连接管9的一端，连接管9的另一端与连接组件连通，储水罐11侧壁固接并连通有出水管12，出水管12远离储水罐11的一端伸入混合箱1内且与燃烧器17连通，出水管12嵌设在平台13内。
使用时，向第一进气管2中通入低浓度瓦斯，同时电解槽45产生的氢气通入第二进气管3，第一进气管2和第二进气管3上安装有阀门和流量计(图中未画出)，便于控制通入气体的比例，电解槽45中的通入的水可为污水，提高资源的利用率，瓦斯和氢气在集气罩15中通过搅拌机构使其混合充分，便于进入燃烧器17中燃烧；当停止通入混合气体后，燃烧器17中还剩有未燃烧充分的气体，此时打开开关机构，使空气进入第三进气管14中，然后通入燃烧器17中，将气体充分燃烧，从而降低一氧化氮的产生，减少对环境的污染；燃烧后还产生水，通过出水管12流入储水罐11中，通过水泵10将储水罐11中的水抽入连接组件中，再进入电解槽45中电解，实现了资源的循环利用，并且电解槽45通过太阳能供电，节约了成本，利于环保。本发明通过瓦斯和氢气混合燃烧的方式减少了污染物的排放，降低了对环境的污染，并且能实现资源的循环利用，提高了资源利用率。
进一步优化方案，搅拌机构包括与混合箱1内顶面固接的集气罩15，集气罩15分别与第一进气管2和第二进气管3连通，集气罩15内顶面固接有驱动组件，驱动组件底部铰接有斜杆22，斜杆22底部铰接有L型板29的一端，L型板29的另一端固接有中心轴30，中心轴30一端转动连接有连接板20，另一端固接有第二锥齿轮27，连接板20顶部与集气罩15内壁固接，底部固接有底板28，第二锥齿轮27两侧分别啮合有搅拌组件，两搅拌组件转动方向相反，搅拌组件与底板28固接。驱动组件带动斜杆22的一端做圆周运动，进而使斜杆22的另一端做上下往复运动，从而带动L型板29做上下往复运动，L型板29带动中心轴30做往复转动，中心轴30带动第二锥齿轮27做往复转动，第二锥齿轮27带动两侧的搅拌组件做往复运动，从而使集气罩15内部产生气流，使低浓度瓦斯和氢气进行混合，便于后期的燃烧工作。
进一步优化方案，驱动组件包括与集气罩15内顶面固接的电机18，电机18的输出轴固接有圆盘19，圆盘19底面固接有偏心柱21，偏心柱21与斜杆22铰接。电机18带动圆盘19转动，圆盘19带动偏心柱21做圆周运动，偏心柱21带动斜杆22的一端做圆周运动，从而实现斜杆22另一端做上下往复运动，进而达到将气体进行混合的目的。
进一步优化方案，搅拌组件包括与第二锥齿轮27啮合的第一锥齿轮26，第一锥齿轮26中心固接有连接轴24，连接轴24贯穿且转动连接有支撑座25，支撑座25与底板28固接，连接轴24远离第一锥齿轮26的一端固接有搅拌桨23，搅拌桨23位于支撑座25远离连接板20的一侧。第二锥齿轮27带动两侧的第一锥齿轮26转动，两个第一锥齿轮26转动方向相反，第一锥齿轮26带动连接轴24转动，连接轴24带动搅拌桨23运动，由于第二锥齿轮27做往复转动，所以两个搅拌桨23做往复的上下移动，从而使两侧的氢气和瓦斯进行混合均匀，有利于其参与燃烧。
进一步优化方案，集气罩15底部固接并连通有混合管16，混合管16底部与燃烧器17固接并连通。混合后的气体进入混合管16中，通过混合管16进入燃烧器17中燃烧。
进一步优化方案，开关机构包括与第三进气管14内壁固接的固定盒33，固定盒33内滑动连接有滑块35，滑块35两侧分别固接有限位杆34，固定盒33内壁对称开设有限位槽，限位杆34位于限位槽内且与限位槽滑动连接，第三进气管14内壁远离固定盒33的一侧开设有凹槽36，凹槽36与滑块35相适配，固定盒33顶部设有开口，滑块35顶部固接有固定板37，固定板37伸出第三进气管14外且安装有调节组件。通入空气时，通过调节组件带动固定板37滑动，固定板37带动滑块35在固定盒33内滑动，限位杆34对滑块35进行限位，防止跑偏，滑块35移动时先与凹槽36脱离，待完全进入固定盒33后完成调节，此时第三进气管14畅通，空气可通过第三进气管14进入燃烧器17中，使残余气体进行充分燃烧，减少一氧化氮的产生。
进一步优化方案，调节组件包括与固定板37转动连接的转动轴42，转动轴42一端固接有蜗杆39，另一端固接有摇把43，蜗杆39和摇把43分别位于固定板37两侧，蜗杆39底部啮合有蜗轮40，蜗轮40两端转动连接有支撑杆38，支撑杆38顶部与固定板37固接，蜗轮40底部啮合有齿板41，齿板41与第三进气管14外壁固接，第三进气管14顶面开设有通槽44，固定板37位于通槽44内且与通槽44滑动连接。调节时，转动摇把43带动转动轴42旋转，转动轴42带动蜗杆39转动，蜗杆39带动蜗轮40旋转，蜗轮40与齿板41啮合，蜗轮40转动时在齿板41上移动，从而带动固定板37移动，固定板37带动滑块35移动，从而完成调节工作，操作简单便捷。
进一步优化方案，第三进气管14内远离混合箱1的一侧固接有防护网31，防护网31内安装有风机32。当滑块35脱离凹槽36并进入固定盒33中时，第三进气管14畅通，此时打开风机32，将外界空气通入燃烧器17中进行助燃，使残余气体充分燃烧，降低对环境的污染，防护网31可阻止飞虫以及其它杂物的进入，避免堵塞第三进气管14。
进一步优化方案，连接组件包括与电解槽45顶部固接并连通的连接头7，连接头7顶部固接并连通有进水管6，进水管6上安装有第一电磁阀5，连接头7侧壁与连接管9固接并连通，连接管9上安装有第二电磁阀8。污水通过进水管6进入连接头7，再进入电解槽45中，电解槽45将污水电解产生氢气和氧气，并一同通入混合箱1内，无需将氢气和氧气分离，氧气直接参与燃烧，减少了操作步骤；而燃烧后产生的水流入储水罐11储存，当储存到一定量时，第一电磁阀5关闭，第二电磁阀8打开，水泵10将储水罐11中的水抽入连接头7中，再进入电解槽45内，实现了资源的循环利用，提高了资源利用率。
一种低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧方法，包括以下步骤：
a、将低浓度瓦斯通入第一进气管2内，瓦斯经过第一进气管2进入混合箱1中的集气罩15内；
b、电解槽45产生的氢气和氧气通过弯管4进入第二进气管3内，再由第二进气管3进入集气罩15内；
c、启动搅拌机构，搅拌机构将集气罩15内的气体进行充分混合，混合后的气体进入混合管16中，再进入燃烧器17中燃烧，此时为低氧燃烧，可减少热力型一氧化氮的产生；
d、燃烧后，燃烧器17中还残留未燃烧充分的气体，此时打开开关机构，并通入空气，空气经过第三进气管14进入燃烧器17中，使残余气体进行充分燃烧，减少一氧化氮的排放，降低对环境的污染；
e、燃烧器17燃烧产生的水通过出水管12流入储水罐11中储存，当储水罐11中的水到达一定量时，通过水泵10抽入连接管9中，且连接管9上的第二阀门打开，使其流入电解槽45中进行电解，实现了资源的循环利用，节约了成本，提高了资源利用率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置，其特征在于：包括：混合箱(1)，所述混合箱(1)底面固接有平台(13)，所述混合箱(1)顶部分别连通有第一进气管(2)和第二进气管(3)，所述混合箱(1)侧壁固接有第三进气管(14)，所述第三进气管(14)内安装有开关机构，所述混合箱(1)内安装有搅拌机构，所述搅拌机构下方设有燃烧器(17)，所述燃烧器(17)与所述第三进气管(14)连通，所述燃烧器(17)与所述混合箱(1)内壁固接；电解槽(45)，所述电解槽(45)底面与所述平台(13)固接，所述电解槽(45)顶部固接并连通有弯管(4)，所述弯管(4)与所述第二进气管(3)连通，所述电解槽(45)顶部远离所述弯管(4)的一侧安装有连接组件；储水罐(11)，所述储水罐(11)顶部安装有水泵(10)，所述水泵(10)固接并连通有连接管(9)的一端，所述连接管(9)的另一端与所述连接组件连通，所述储水罐(11)侧壁固接并连通有出水管(12)，所述出水管(12)远离所述储水罐(11)的一端伸入所述混合箱(1)内且与所述燃烧器(17)连通，所述出水管(12)嵌设在所述平台(13)内；
所述开关机构包括与所述第三进气管(14)内壁固接的固定盒(33)，所述固定盒(33)内滑动连接有滑块(35)，所述滑块(35)两侧分别固接有限位杆(34)，所述固定盒(33)内壁对称开设有限位槽，所述限位杆(34)位于所述限位槽内且与所述限位槽滑动连接，所述第三进气管(14)内壁远离所述固定盒(33)的一侧开设有凹槽(36)，所述凹槽(36)与所述滑块(35)相适配，所述固定盒(33)顶部设有开口，所述滑块(35)顶部固接有固定板(37)，所述固定板(37)伸出所述第三进气管(14)外且安装有调节组件；
所述调节组件包括与所述固定板(37)转动连接的转动轴(42)，所述转动轴(42)一端固接有蜗杆(39)，另一端固接有摇把(43)，所述蜗杆(39)和所述摇把(43)分别位于所述固定板(37)两侧，所述蜗杆(39)底部啮合有蜗轮(40)，所述蜗轮(40)两端转动连接有支撑杆(38)，所述支撑杆(38)顶部与所述固定板(37)固接，所述蜗轮(40)底部啮合有齿板(41)，所述齿板(41)与所述第三进气管(14)外壁固接，所述第三进气管(14)顶面开设有通槽(44)，所述固定板(37)位于所述通槽(44)内且与所述通槽(44)滑动连接；
所述第三进气管(14)内远离所述混合箱(1)的一侧固接有防护网(31)，所述防护网(31)内安装有风机(32)。
2.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置，其特征在于：所述搅拌机构包括与所述混合箱(1)内顶面固接的集气罩(15)，所述集气罩(15)分别与所述第一进气管(2)和所述第二进气管(3)连通，所述集气罩(15)内顶面固接有驱动组件，所述驱动组件底部铰接有斜杆(22)，所述斜杆(22)底部铰接有L型板(29)的一端，所述L型板(29)的另一端固接有中心轴(30)，所述中心轴(30)一端转动连接有连接板(20)，另一端固接有第二锥齿轮(27)，所述连接板(20)顶部与所述集气罩(15)内壁固接，底部固接有底板(28)，所述第二锥齿轮(27)两侧分别啮合有搅拌组件，两所述搅拌组件转动方向相反，所述搅拌组件与所述底板(28)固接。
3.根据权利要求2所述的低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置，其特征在于：所述驱动组件包括与所述集气罩(15)内顶面固接的电机(18)，所述电机(18)的输出轴固接有圆盘(19)，所述圆盘(19)底面固接有偏心柱(21)，所述偏心柱(21)与所述斜杆(22)铰接。
4.根据权利要求2所述的低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置，其特征在于：所述搅拌组件包括与所述第二锥齿轮(27)啮合的第一锥齿轮(26)，所述第一锥齿轮(26)中心固接有连接轴(24)，所述连接轴(24)贯穿且转动连接有支撑座(25)，所述支撑座(25)与所述底板(28)固接，所述连接轴(24)远离所述第一锥齿轮(26)的一端固接有搅拌桨(23)，所述搅拌桨(23)位于所述支撑座(25)远离所述连接板(20)的一侧。
5.根据权利要求2所述的低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置，其特征在于：所述集气罩(15)底部固接并连通有混合管(16)，所述混合管(16)底部与所述燃烧器(17)固接并连通。
6.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置，其特征在于：所述连接组件包括与所述电解槽(45)顶部固接并连通的连接头(7)，所述连接头(7)顶部固接并连通有进水管(6)，所述进水管(6)上安装有第一电磁阀(5)，所述连接头(7)侧壁与所述连接管(9)固接并连通，所述连接管(9)上安装有第二电磁阀(8)。
7.一种低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧方法，基于权利要求1-6任意一项所述的低浓度瓦斯掺杂氢气燃烧装置，其特征在于，包括以下步骤：
a、将瓦斯通入第一进气管(2)内；
b、电解槽(45)产生的氢气和氧气通入第二进气管(3)内；
c、通过搅拌机构将气体进行混合，混合气体在燃烧器(17)中燃烧；
d、向燃烧器(17)中通入空气，使其充分燃烧；
e、燃烧产生的水进入储水罐(11)中储存。
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