CN208058825U - 环保低醇裂解燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种环保低醇裂解燃烧器，包括炉体，该炉体内部从上至下依次设置有燃烧腔和点火室，点火室内设置有电加热装置和点火装置，在点火室的侧壁上设置有若干进风口；所述燃烧腔内设置有分隔层，该分隔层将所述燃烧腔分隔为中心燃烧室和外围燃烧室；所述中心燃烧室内从上至下设置有裂解板和汽化球，所述裂解板为具有若干通孔的金属板，所述汽化球为中空的金属球，该汽化球通过连接杆连接在分隔层的内周；所述汽化球将所述中心燃烧室从上至下分隔为裂解室和汽化室，且所述点火室、汽化室、裂解室和外围燃烧室相互连通。本实用新型可以对燃料进行充分的汽化和裂解，燃烧过程中无水珠飞溅，且尾气排放基本为水和二氧化碳，更加的节能环保。

Description

环保低醇裂解燃烧器

技术领域

本实用新型涉及炉具技术领域，具体涉及一种环保低醇裂解燃烧器。

背景技术

传统以甲醇为燃料的炉具，其需使用度数为75°-80°的甲醇燃料，否则容易导致水珠飞溅，降低燃烧效率，例如，在传统的炉具中使用70°左右的甲醇燃料，其产生的温度只有700-800度，热值仅有2500大卡，燃烧效率偏低，且造成了能源的浪费。

因此，如何研制一种能使用低醇为燃料且能使燃料充分燃烧的燃烧器是本领域的技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种环保低醇裂解燃烧器，通过对水与甲醇的混合体的汽化和对水的裂解，达到了充分燃烧的效果，且使得最终燃烧排放的气体为水和二氧化碳，有利于环保。

为解决上述技术问题，本实用新型的环保低醇裂解燃烧器，包括顶部敞口的炉体，该炉体内部从上至下依次设置有燃烧腔和点火室，该点火室内设置有电加热装置和点火装置，且在点火室的侧壁上设置有若干进风口；所述燃烧腔内设置有分隔层，该分隔层将所述燃烧腔分隔为中心燃烧室和外围燃烧室；所述中心燃烧室内从上至下设置有裂解板和汽化球，所述裂解板为具有若干通孔的金属板，且该裂解板的底部和所述分隔层的顶部留有一定缝隙，所述汽化球为中空的金属球，该汽化球通过连接杆连接在所述分隔层的内周；所述汽化球将所述中心燃烧室从上至下分隔为裂解室和汽化室，且所述点火室、汽化室、裂解室和外围燃烧室相互连通。

本实用新型可以使用58.4°的低醇，将99.9°甲醇与水按1：1的比例混合形成58.4°的低醇并置入点火室内，然后通过电加热装置为点火室增温，使点火室内的部分醇汽化，当点火室内的温度达到90度时，启动点火装置，点燃燃料中的醇蒸汽，实现初次燃烧；点火室侧壁的进风口处向内送入高压风，燃料和火焰在高压风的作用下向上旋转运动进入到汽化室内，汽化球在加热和点火的过程中被加热，释放高温，将液态的水和甲醇进一步汽化，同时进行在点火室内未燃烧的醇蒸汽的二次燃烧；随后，燃料和火焰进一步向上运动至裂解室内，在裂解板的高温作用下，水蒸汽在经过裂解板上的通孔时，被瞬间的高温裂解为氢气和氧气，进入外围燃烧室中，同时，在裂解板的作用下，火焰和燃料的旋转式上升转化为横向的扩散，并由分隔层限制火焰和燃料的扩散边界，分隔层的高温会将边缘处的燃料进一步汽化使其充分燃烧；最终，燃料经由分隔层和裂解板之间的缝隙，和裂解板上的通孔处进入到外围燃烧室中，在外围燃烧室中进行裂解产生的氢气的燃烧，释放更高的热量，使炉体顶部的锅具受热均匀。与传统的炉具相比，本实用新型在使用75°的甲醇时，火焰温度可达1100℃，较传统炉具提高46.6％左右，热值可达6000大卡，较传统炉具提高140％左右，而且传统的炉具只能使用混合后75°-80°的甲醇，而无法支持58.4°的低醇，不仅如此，本实用新型可以对燃料进行充分的汽化和裂解，使得燃烧过程中无水珠飞溅，且尾气排放基本为水和二氧化碳，更加的节能环保。

优选地，所述分隔层包括从内至外依次同轴间隔设置的第一套筒、第二套筒和第三套筒，所述第一套筒、第二套筒和第三套筒均为柱形薄壁结构，且在所述第一套筒和第二套筒的筒壁上设置有若干通孔。采用第一套筒、第二套筒和第三套筒依次同轴间隔设置，可以在一定程度上起到消音的作用(类似汽车尾气消音器的消音效果)，阻碍裂解室和汽化室内的噪音向外传递，使得本实用新型的使用环境更加安静；此外，第一套筒和第二套筒上的通孔可以便于燃料通过，在燃料经过时受到瞬间的高温作用，加速了燃料的汽化和燃烧。

优选地，所述汽化球通过两根对称设置的连接杆连接在所述第一套筒的内壁。

优选地，所述裂解板的底部连接有三根圆周设置的支撑柱，所述支撑柱的另一端连接在所述第一套筒和第二套筒的顶部。

优选地，所述点火室的顶部内侧设置有环形的凸起，所述第一套筒的底部搭接在该凸起的顶部，所述第二套筒的内壁贴合在所述凸起的外周，所述第一套筒、第二套筒和第三套筒依次焊接。

优选地，所述裂解板上设置有直径为50mm的第一通孔和若干直径为10mm的第二通孔，所述第一通孔与裂解板同心布置，若干第二通孔呈圆周布置。第一通孔直径较大，便于高温蒸汽通过并与锅底进行热交换，第二通孔的直径较小，水蒸汽在通过第二通孔时受瞬间高温的作用发生裂解产生氢气，为下一步的燃烧提供清洁能源。

优选地，所述点火室、分隔层、裂解板和汽化球均采用耐高温不锈钢制成。耐高温不锈钢可以承受1200度的高温，能够为燃料的汽化和裂解提供良好地条件。

优选地，所述第一套筒和第二套筒之间的径向距离为4mm，所述第二套筒和第三套筒之间的径向距离为40mm。

优选地，所述燃烧腔的侧壁从下至上依次为第一柱形段、上大下小的锥形段、第二柱形段和上大下小的弧形段，所述第三套筒的外壁贴合在所述第一柱形段的内周。传统的炉具的燃烧腔侧壁均为柱形，在燃烧腔的中心处产生柱状的火焰，使得锅体底部的受热不均匀，而本实用新型的燃烧腔的侧壁采用多截面结构，配合裂解室、汽化室和分隔层的结构，使得锅体底部受热均匀，减少热量的损失。

优选地，所述第一柱形段的内径为18cm，高度为1cm，所述锥形段的高度为5cm，所述第二柱形段的内径为26cm，高度为10cm，所述弧形段的高度为5cm，且该弧形段的大径端的直径为35cm。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的环保低醇裂解燃烧器的结构示意图。

附图标记：

1-炉体；2-电加热装置；3-分隔层；4-汽化球；5-裂解板；6-风道；

11-点火室；12-汽化室；13-裂解室；14-外围燃烧室；31-第一套筒；32-第二套筒；33-第三套筒；41-连接杆；51-第一通孔；52-第二通孔；53-支撑柱；

111-进风口；112-凸起；113-燃料入口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例提供的环保低醇裂解燃烧器，包括顶部敞口的炉体1，该炉体1内部从上至下依次设置有燃烧腔和点火室11，该点火室11内设置有电加热装置2和点火装置(图中未示出)，且在点火室11的侧壁上设置有若干进风口111，该进风口111与风道6连接，该风道6的底部开口处设置有鼓风机(图中未示出)，以将外界新鲜空气送入点火室11内，炉体1的顶部设置有出风口(图中未示出)，该出风口的具体结构可以为设置在炉体1顶部开口处的若干凹槽，当锅体放在炉体1顶部开口处时，凹槽处将燃烧腔和外部连通，从而便于燃烧产生的废气排出；使用时，将99.9°的甲醇与水按1：1的比例混合形成58.4°的低醇并通过燃料入口113处置入点火室11内，然后通过电加热装置2为点火室11增温，使点火室11内的部分醇汽化，当点火室11内的温度达到90度时，启动点火装置，点燃燃料中的醇蒸汽，实现初次燃烧；其中，点火装置可以为带有外部按钮的电打火结构，电加热装置和点火装置可以控制器同时控制，当电加热装置开启一定时间后(该时间由控制器控制，满足在该段时间内温度足以上升至90度)，控制电加热装置关闭并开启点火装置，由于这种点火装置和控制方式属于本领域常用的技术手段，不属于本申请的保护范围，因此不做赘述。

上述燃烧腔内设置有分隔层3，分隔层3包括从内至外依次同轴间隔设置的第一套筒31、第二套筒32和第三套筒33，三者均为柱形薄壁结构，在第一套筒31和第二套筒32的筒壁上设置有若干通孔，其中，第一套筒31和第二套筒32之间的径向距离为4mm，第二套筒32和第三套筒33之间的径向距离为40mm。

上述分隔层3将所述燃烧腔分隔为中心燃烧室和外围燃烧室14，所述中心燃烧室内设置有汽化球4，该汽化球4为中空的金属球，汽化球4通过连接杆41连接在第一套筒31的内壁，汽化球4将中心燃烧室从下至上分隔为汽化室12和裂解室13，且点火室11、汽化室12、裂解室13和外围燃烧室14相互连通。高压风经由进风口111进入到点火室11内，形成旋转气流，旋转气流将初次燃烧产生的火焰和剩余燃料向上推送至汽化室12内，汽化球4在加热和点火的过程中被加热，释放高温，将液态的水和甲醇进一步汽化，同时进行在点火室11内未燃烧的醇蒸汽的二次燃烧，随后，燃料和火焰进一步向上运动至裂解室13内。

上述裂解室13的顶部设置有金属制成的裂解板5，且在裂解板5上设置有直径为50mm的第一通孔51和9个直径为10mm的第二通孔52，第一通孔51与裂解板5同心布置，第二通孔52呈圆周布置；上述裂解板5的底部通过三根圆周设置的支撑柱53连接在第一套筒31和第二套筒32的顶部，本实施例中，第一套筒21和第二套筒32的顶部齐平，,第三套筒33的顶部高于第一套筒31和第二套筒32，且裂解板5与第三套筒33的顶部的距离为18mm左右。

燃料和火焰在进入到裂解室13内后，水蒸汽与裂解板5接触，并被瞬间的高温裂解为氢气和氧气，进入外围燃烧室14中，同时，在裂解板5的作用下，火焰和燃料的旋转式上升转化为横向的扩散，并由分隔层3限制火焰和燃料的扩散边界，分隔层3的高温会将边缘处的燃料进一步汽化使其充分燃烧；最终，燃料经由分隔层3和裂解板5之间的缝隙，和裂解板5上的第一通孔51和第二通孔52处进入到外围燃烧室14中，在外围燃烧室14中进行裂解产生的氢气的燃烧，释放更高的热量，使炉体1顶部的锅具受热均匀；此外，分隔层3包围在中心燃烧室的外周，可以起到消音的作用，类似于汽车尾气消音器的消音效果，使得燃烧器的使用环境更加的安静。

上述第一套筒31、第二套筒32和第三套筒33依次通过连接块焊接在一起，相邻两个套筒之间的距离通过连接块的大小来进行控制；点火室11的顶部内侧设置有环形的凸起112，第一套筒31的底部搭接在该凸起112的顶部，第二套筒32的内壁贴合在凸起112的外周；与传统的柱形燃烧腔不同，本实施例中燃烧腔的侧壁从下至上依次为第一柱形段、上大下小的锥形段、第二柱形段和上大下小的弧形段，第三套筒33的外壁贴合在第一柱形段的内周；且第一柱形段的内径为18cm，高度为1cm，所述锥形段的高度为5cm，所述第二柱形段的内径为26cm，高度为10cm，所述弧形段的高度为5cm，且该弧形段的大径端的直径为35cm。

本实施例中，点火室11、分隔层3、汽化球4和裂解板5均采用耐高温不锈钢制成，以为燃料的汽化和裂解提供良好地条件；且分隔层3、汽化球4和裂解板5焊接成一体结构，在安装时，通过第二套筒32与凸起112的卡接实现焊接件整体的定位；此外，燃烧腔的侧壁采用多截面结构，配合裂解室13、汽化室12和分隔层3的结构，使得锅体底部受热均匀，减少热量的损失；实际上，还可以在燃烧腔侧壁的第二柱形段和弧形段的内周涂覆保温层和辐射层，以减少热量的损失，维持燃烧腔内的温度。

综上所述，本实施例提供的环保低醇裂解燃烧器，可以对燃料进行充分的汽化和裂解，使得燃烧过程中无水珠飞溅，且尾气排放基本为水和二氧化碳，更加的节能环保，与传统的炉具相比，本实施例在使用75°的甲醇时，火焰温度可达1100℃，较传统炉具提高46.6％左右，热值可达6000大卡，较传统炉具提高140％左右。

需要说明的是，本实施例中只介绍了燃烧器的部分结构内容，实际上，炉体是安装在灶台内，而灶台的具体结构则属于本领域技术人员的公知常识，不属于本实用新型的保护范围，因此不做赘述；此外，上述燃烧腔的侧壁采用耐火灌浆料制成，并在其内壁涂覆现有的辐射层和保温层，其中，耐火灌浆料为本领域技术人员常用于搭建炉腔的原料，而辐射层和保温层属于现有技术，其具体材质不属于本申请的保护范围，只要能满足温度辐射和保温功能即可。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种环保低醇裂解燃烧器，其特征在于，包括：

顶部敞口的炉体(1)，该炉体(1)内部从上至下依次设置有燃烧腔和点火室(11)，该点火室(11)内设置有电加热装置(2)和点火装置，且在点火室(11)的侧壁上设置有若干进风口(111)；

所述燃烧腔内设置有分隔层(3)，该分隔层(3)将所述燃烧腔分隔为中心燃烧室和外围燃烧室(14)；

所述中心燃烧室内从上至下设置有裂解板(5)和汽化球(4)，所述裂解板(5)为具有若干通孔的金属板，且该裂解板(5)的底部和所述分隔层(3)的顶部留有一定缝隙，所述汽化球(4)为中空的金属球，该汽化球(4)通过连接杆(41)连接在所述分隔层(3)的内周；

所述汽化球(4)将所述中心燃烧室从上至下分隔为裂解室(13)和汽化室(12)，且所述点火室(11)、汽化室(12)、裂解室(13)和外围燃烧室(14)相互连通。

2.根据权利要求1所述的环保低醇裂解燃烧器，其特征在于：

所述分隔层(3)包括从内至外依次同轴间隔设置的第一套筒(31)、第二套筒(32)和第三套筒(33)，所述第一套筒(31)、第二套筒(32)和第三套筒(33)均为柱形薄壁结构，且在所述第一套筒(31)和第二套筒(32)的筒壁上设置有若干通孔。

3.根据权利要求2所述的环保低醇裂解燃烧器，其特征在于：

所述汽化球(4)通过两根对称设置的连接杆(41)连接在所述第一套筒(31)的内壁。

4.根据权利要求2所述的环保低醇裂解燃烧器，其特征在于：

所述裂解板(5)的底部连接有三根圆周设置的支撑柱(53)，所述支撑柱(53)的另一端连接在所述第一套筒(31)和第二套筒(32)的顶部。

5.根据权利要求2所述的环保低醇裂解燃烧器，其特征在于：

所述点火室(11)的顶部内侧设置有环形的凸起(112)，所述第一套筒(31)的底部搭接在该凸起(112)的顶部，所述第二套筒(32)的内壁贴合在所述凸起(112)的外周，所述第一套筒(31)、第二套筒(32)和第三套筒(33)依次焊接。

6.根据权利要求1所述的环保低醇裂解燃烧器，其特征在于：

所述裂解板(5)上设置有直径为50mm的第一通孔(51)和若干直径为10mm的第二通孔(52)，所述第一通孔(51)与裂解板(5)同心布置，若干第二通孔(52)呈圆周布置。

7.根据权利要求1所述的环保低醇裂解燃烧器，其特征在于：

所述点火室(11)、分隔层(3)、裂解板(5)和汽化球(4)均采用耐高温不锈钢制成。

8.根据权利要求2所述的环保低醇裂解燃烧器，其特征在于：

所述第一套筒(31)和第二套筒(32)之间的径向距离为4mm，所述第二套筒(32)和第三套筒(33)之间的径向距离为40mm。

9.根据权利要求5所述的环保低醇裂解燃烧器，其特征在于：

所述燃烧腔的侧壁从下至上依次为第一柱形段、上大下小的锥形段、第二柱形段和上大下小的弧形段，所述第三套筒(33)的外壁贴合在所述第一柱形段的内周。

10.根据权利要求9所述的环保低醇裂解燃烧器，其特征在于：

所述第一柱形段的内径为18cm，高度为1cm，所述锥形段的高度为5cm，所述第二柱形段的内径为26cm，高度为10cm，所述弧形段的高度为5cm，且该弧形段的大径端的直径为35cm。