CN201944900U - 一种液体燃料气化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的一种液体燃料气化装置，由预热室、气化室、隔热室和燃烧室组成，气化室环绕在预热室外侧四周，气化室和预热室置于隔热室内，被隔热室包裹着，燃烧室环绕在隔热室外侧四周。本实用新型的气化装置能将液体燃料快速地由液体变为气体燃烧，能耗低，经测试，节能达65％以上；并有效地将气化装置内液体燃料温度控制在了250度左右，很好地解决了积碳问题；火焰温度高达1100度以上，火力猛，加热速度快，变相提高了热值；气化速度快，燃烧稳定；燃烧充分，燃烧后废气排放低于国家相关标准二十倍左右，极为环保。本实用新型突破了液体燃料燃烧的技术壁垒，把液体燃料特别是醇基燃料的推广由理想变为了现实。同时，它是工业炉燃烧器的理想之选，它的推广将为国家作出巨大的贡献。

Description

一种液体燃料气化装置

技术领域

本发明涉及民用、商业、工业用液体燃料气化装置的发明方法。

背景技术

要实现液体燃料在家庭、火锅、餐饮等行业的应用，就必需要解决液体燃料的气化问题，所以必需解决液体燃料气化装置问题，同时液体燃料在工业炉上的应用也离不开气化装置。不论是煤油、柴油还是醇基混合燃料等其他液体燃料，都离不开相配套的气化装置。目前的煤油、柴油没有气化装置，不存在气化燃烧，只实现了雾化燃烧，燃烧时异味比较浓，排放的废气严重超标，空气污染严重，国家现已明令禁止使用；同时现目前煤油、柴油使用雾化燃烧能耗较高，使用成本高，所以市场也难以接受。现在，除了液化气和天燃气外，无更好的替代能源，随着国际能源日益紧张，由石油提练的液化气也随之紧张，并且石油资源终将消耗完，所以各国为了解决石油短缺并最终没有石油可用的困境，都加大了对其他可再生替代能源的开发，如风电、水电、核电、太阳能等，在此背景下，作为可再生并且成本低廉的醇基混合燃料也被各国看好，它成本低廉，易于加工提练，并且甲醇资源丰富。但由于用甲醇配制的醇基混合燃料，有其独特的特性，它在常温下属液体，热值低，所以要让它适应人们的加热需要，对气化装置的要求就非常高，没有与之配套的气化装置，配方再好的醇基混合燃料，都是没用的，所以，世界各国研发醇基混合燃料二十余年来，无一成功上市的，就是因为没有研发出与之配套的气化装置；中国从九十年代初就开始研发醇基混合燃料至今，也无一成功上市推广。很多科研机构和化工方面的专才，手里握有相当技术含量的醇基混合燃料配方，可没有与之配套的气化装置，也无法将其推广。醇基混合燃料在燃烧过程中，当温度达到250℃左右时就开始结碳，堵塞气管和炉头，导致其无法正常使用；同时热值低，能耗 高；火焰温度低，火力小，加热速度慢；它是液体，完全气化燃烧方式困难；燃烧不充分，燃烧后排放的废气严重超标，这是困扰醇基混合燃料正常推广的五大世界级难题，也是世界上醇基混合燃料无法正常推广的根源所在，它没法靠改变醇基混合燃料的配方而克服这些难题，只能是靠改变气化装置的燃烧方式来克服这些难题。全世界有很多科研机构、企业和个人在研发醇基燃料及气化装置，但二十余年过去了，无一能成功解决这些难题。

发明内容

本发明提出了一种液体燃料气化装置，它完全颠覆和变革了传统的液体燃料气化装置，不仅解决了煤油、柴油等的燃烧问题，也有效解决了醇基混合燃料在燃烧上困扰世界二十几年的世界级难题。

本发明提出的一种液体燃料气化装置，由预热室、气化室、隔热室、燃烧室组成。预热室、气化室、隔热室和燃烧室一个置于另一个内，相互层叠；预热室置于最内层，燃烧室置于最外层。气化室出气端与固定在燃烧器安装孔上的燃烧器相连。

预热室置于最里层，预热室外侧为气化室，气化室环绕在预热室四周；预热室、气化室置于隔热室内部，被隔热室包裹在里面，燃烧室位于隔热室外侧，环绕在隔热室四周，隔热室将气化室和预热室与燃烧室分隔开。

隔热室为倒杯状空心柱状体，隔热室上部开有通孔，燃烧室的温度通过隔热室隔热后传给气化室，这样，不至于燃烧室直接传热给气化室，导致气化室温度严重超高，通过隔热室隔热，有效阻止了燃烧室内高温直接付给气化室。隔热室的层数根据需要设置为1～10层，包含1层和10层，如果为多层，那么它的分布结构为：一个置于另一个的内层空心腔体内，一个包裹着另一个，即一层隔热室内又有一层隔热室，以此类推，最里层隔热室内才是气化室和预热室，最外层隔热室外侧四周为燃烧室，隔热室与燃烧室通过传热壁分隔开。

燃烧室为环形柱状空心体，上部成开口状，形如环形的扁槽状，火焰在燃烧室内燃烧，气化室内的气体从出气管出来后，进入燃烧室内的燃烧器，从而 在燃烧室内燃烧，燃烧室的作用一方面对被加热物体加热，另一方面少部分余热通过隔热室传入气化室，加热使气化室内的液体燃料气化变成气体。

气化室为环形柱状空心密封腔体，它是密封的空心腔体，液体燃料进入气化室，在预热室加热和隔热室传热后，慢慢把液体燃料变为气体燃料，从而进行气化燃料，所以它必需是密封腔体，气化室一侧连着进油管，另一侧连接出气管，进油管往气化室放液体燃料，气化室产生的气体经出气管输出。气化室的进油管根据需要设置为1～10根，包含1根和10根；出气管根据需要设置为1～10根，包含1根和10根，进油管的位置等于或低于出气管。隔热室传到气化室的温度直接影响气化室的气化状况和使用性能。气化室与隔热室通过隔热壁分隔开。

预热室为杯状体，内装预热室进油管，预热室的作用是提高预热速度，加快起火，气化室在预热室预先预热的作用下，可以立即将入气化室的液体燃料变成气体，从而在燃烧室剧烈燃烧，燃烧室温度提升快，传给气化室的温度也快，这样，起火加快，液体燃料很顺利地被转化为气体燃烧。

燃烧室内的燃烧器安装孔为圆孔或方孔或者环形通孔，这要根据燃烧器的结构而确定其孔的形状，这里不作燃烧器的说明。

气阻为螺纹状或丝牙状柱体，安装于进油管内。气阻由气阻棒和气阻丝组成，气阻丝为弹簧状螺旋体，气阻棒为柱状实心或环形空心体，气阻丝环绕在气阻棒上，或者气阻丝和气阻棒成一体，形如螺纹状的丝杆。气阻的作用主要是调节气化室内的气压，防止出现“脉冲”闪火，气阻的实施例之一可以是用弹簧加上相配的铁丝组成。

本发明提出的一种液体燃料气化装置，先从预热室进油管放适当的液体燃料进入预热室，点燃烧预热室内液体燃料，液体燃料对预热室加热，同时热传递给气化室。当液体燃料从与气化室相连的进油管进入气化室后，由于预热室对气化室提前加热，气化室温度上升，就相当于对气化室内的液体燃料加热，进入气化室的液体燃料慢慢变成了气体，经过与气化室相连的出气管进入燃烧 器在燃烧室内燃烧，火焰从燃烧室喷出，对放置于燃烧室上面的受热体加热，由于燃烧室内也有高温，所以其温度经过隔热室传给气化室，又将从进油管流入气化室的液体燃料加热变成气体，从与气化室相连的燃烧器流出进入燃烧室燃烧，这样不断循环，此时预热室可以停止预热工作，至止，整个液体燃料气化装置靠自身的热量气化液体燃料，一边气化一边燃烧，对受热物体加热。

燃烧室的温度，通过隔热室传给气化室，这样，有效地保证了气化室的温度比较恒定，因为通过空气传热的灵敏度远低于气室之间直接接触(金属或非金属物直接接触)的传热灵敏度，如果取消隔热室，气化室内的温度将受燃烧室温度影响很大，同时没法控制燃烧室传给气化室的温度，气化室温度过高，积碳严重，因此通过隔热室传热，气化室的温度不会因为燃烧室的火力大小导致温度忽高忽低过大，从而影响气化室的气化和燃烧状况，它的核心是经过隔热室传给气化室的温度可以保证在液体燃料积碳温度以内，比如醇基混合燃料在250度左右就开始积碳，温度越高积碳越严重，那么本发明可以调节隔热室内腔参数，保证传给气化室的温度在250度左右，这样，就有效地解决了醇基混合燃料积碳问题。

本发明中的气化装置，在燃烧室内进行气体燃烧，燃烧充分，火力猛，能耗低，火焰温度高，废气排放低，真正意义上攻克了困扰世界二十几年的液体燃料气化装置技术，突破了液体燃料特别是醇基混合燃料燃烧的技术壁垒，把液体燃料特别是醇基混合燃料的推广由理想变为了现实。

醇基混合燃料成本只有液化气的一半左右，加上本发明的液体燃料气化装置火焰温度高，能耗低，热效率高达65％左右，基本上实现了1.1公斤醇基混合燃料相当于1公斤液化气的燃烧，它的问世及推广，将为国家节约数目庞大的石油资源，为国家作出巨大的贡献

本发明提出的一种液体燃料气化装置，液体燃料经它气化燃烧后，排放的有害气体很少，低于国家及行业相关标准二十几倍，特别是碳排放和氮排放，室验室用仪器都很难检测出，它的推广在减少碳排放上对国家所作的贡献也是 巨大的。

附图说明

图1是液体燃料气化装置的整体结构示意图；

图2是隔热室、燃烧室结构示意图，其中上图为隔热室、燃烧室正视图，下图为隔热室、燃烧室俯视图；

图3是预热室盖板结构示意图，其中上图为预热室盖板正视图，下图为预热室盖板俯视图；

图4是气化室、预热室结构示意图；其中上图为气化室、预热室正视图，下图为气化室、预热室俯视图；

图5是气阻结构示意图。

下面结合附图及实施例对本发明方法作进一步的说明。

附图1是液体燃料气化装置的整体结构示意图，图中1是进油管，2是燃烧室，3是隔热壁，4是气化室，5是燃烧器安装孔，6是出气管，7是预热室，8是预热室进油管，9是预热室喷液孔，10是预热室盖板，11是传热壁，12是隔热壁，13是预热壁，14是气阻，15是排气孔。气阻14穿插于进油管1内。当液体燃料从与气化室4相连的进油管1进入气化室4后，由预热室7对气化室4内的液体燃料加热，气化室4内的液体燃料在预热室7的加热作用下变成气体，经过与气化室4相连的出气管6进入固定于燃烧器安装孔5的燃烧器，然后在燃烧室2内燃烧。火焰从燃烧室2喷出，对放置于燃烧室2上面的受热体加热，由于燃烧室2内有高温，所以其温度经过隔热室3传给气化室4，又将从进油管1流入气化室4的液体燃料加热变成气体，从与气化室4相连的出气管6进入固定于燃烧器安装孔5的燃烧器，在燃烧室2内燃烧，由外接阀门总成控制其流量大小(即火力大小)，此时预热室7可以停止预热工作，至止，整个液体燃料气化装置靠自身的热量气化液体燃料，一边气化一边燃烧，对受热物体加热。

附图2是隔热室、燃烧室结构示意图，其中上图为隔热室、燃烧室正视图，下图为隔热室、燃烧室俯视图，预热室盖板10置于隔热室上部通孔，预热室盖 板10上开有排气孔15，起着排放预热室7内液体燃料燃烧时的废气和平衡内部压力。燃烧室2置于隔热室3外侧。

附图3是预热室盖板结构示意图，其中上图为预热室盖板正视图，下图为预热室盖板俯视图。

附图4是气化室、预热室结构示意图；其中上图为气化室、预热室正视图，下图为气化室、预热室俯视图，起火前，先从预热室进油管8的预热室喷液孔9放入少量的液体燃料到预热室7内，点燃后预热室7内温度快速升高，热很快通过预热壁13传给气化室4，然后从进油管1慢慢放入液体燃料到气化室4，由于气化室4有温度，液体燃料慢慢变成气体，起到了把液体燃料变为气体燃料的功能。

附图5是气阻结构示意图，图中16是气阻棒，17是气阻丝，气阻丝17环绕在气阻棒16上；或者气阻丝17和气阻棒16成一体，形如丝牙状的丝杆。

具体实施例

起火前，先从预热室进油管8放入少量的液体燃料从预热室喷液孔9进入到预热室7内，点燃后预热室7内温度快速升高，热很快通过预热壁13传给气化室4，然后从进油管1慢慢放入液体燃料到气化室4，由于气化室4有温度，液体燃料慢慢变成气体，被气化的液体燃料气体从出气管6喷出，进入安装在燃烧器安装孔5上的燃烧器，在燃烧室2内燃烧，燃烧室2内的温度升高，热大部分供给了置于燃烧室2上的被加热装置，另一小部分通过传热壁11传给了隔热室3，隔热室3内温度也随之升高，隔热室3内的温度部分再通过隔热壁12传给了气化室4，从而加热进入气化室4的液体燃料，这样，气化室4内的液体燃料又变成气体从出气管6进入燃烧室2内燃烧，不断这样循环，一边燃烧一边气化。当正常气化燃烧后，关闭与预热室进油管8相连的阀，预热室7停止预热工作，气化装置进入正常的气化燃烧，整个气化过程完成。火力的大小由外接于进油管1上的阀门总成控制其流量大小，整个液体燃料气化装置靠自身的热量气化液体燃料，一边气化一边燃烧，对受热物体加热，同时对液体 燃料加热气化，不断循环。

本发明方法制造的产品还可有其他多种实施例，它的用途十分广泛，可以适用所有液体燃料，如柴油、煤油、醇基混合燃料、烃燃料、醇燃料等，它可以用于民用、餐饮、商业气化装置，也可以用于工业炉上。

Claims (10)

1.一种液体燃料气化装置，由预热室、气化室、隔热室和燃烧室组成，其特征在于：预热室、气化室、隔热室和燃烧室一个置于另一个内，相互层叠；预热室置于最内层，燃烧室置于最外层。

2.根据权利要求1所述液体燃料气化装置，其特征在于：隔热室为倒杯状空心杯状体，隔热室上部开有通孔，通孔上装有预热室盖板(10)；气化室为环形柱状空心密封腔体；预热室为杯状体，内装预热室进油管；燃烧室为环形柱状空心体，上部成开口状。

3.根据权利要求1所述液体燃料气化装置，其特征在于：气化室、预热室置于隔热室内，被隔热室包裹着。

4.根据权利要求1所述液体燃料气化装置，其特征在于：气化室和预热室层叠排列，预热室外侧为气化室，气化室环绕在预热室外侧四周。

5.根据权利要求1所述液体燃料气化装置，其特征在于：燃烧室置于隔热室外侧，环绕在隔热室四周。

6.根据权利要求1所述液体燃料气化装置，其特征在于：隔热室的层数为1～10层，包含1层和10层，分布规律为一个置于另一个的内层空心腔体内，一个包裹着一个，最里层隔热室内为气化室和预热室；气化室与隔热室通过隔热壁(12)分隔开；隔热室与燃烧室通过传热壁(11)分隔开。

7.根据权利要求1所述液体燃料气化装置，其特征在于：燃烧器安装孔(5)为圆孔或方孔或者环形通孔。

8.根据权利要求6所述液体燃料气化装置，其特征在于：气化室内装有1～10根进油管(1)，含1根和10根；装有1～10根出气管6，含1根和10根；进油管的位置等于或低于出气管。

9.根据权利要求1所述液体燃料气化装置，其特征在于：进油管(1)内装有气阻(14)，气阻(14)为螺纹状或丝牙状柱体。 

10.根据权利要求9所述液体燃料气化装置，其特征在于：气阻由气阻丝和气阻棒组成，气阻丝为弹簧状螺旋体，气阻棒为柱状实心或环形柱状空心体，气阻丝环绕在气阻棒上；或者气阻丝和气阻棒成一体，形如螺纹状的丝杆。 

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