CN2404004Y - 高能燃气发生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高能燃气发生装置,属燃气制备技术领域。主要由汽油燃料电池1、油箱3、汽化装置6、供气装置和电控系统组成。该装置设有汽油燃料电池和外接交流市电两套电源系统,其汽化装置设有喷油器,供油装置喷油出口端装有加热器7,油箱及供气装置均分别连接汽化装置和汽油燃料电池。该装置在双电源支持下,以低温喷射热气化工艺实现燃气制备,适用不同场合,是一种前景广阔的高能燃气发生装置。
Description
本实用新型涉及一种高能燃气发生装置，特别是涉及一种装备有汽油燃料电池和外部交流市电双电源系统的高能燃气发生装置，属燃气制备技术领域。
本发明人曾在金属割焊燃气发生器(ZL98231411.6，ZL99232766.0)的专利发明中，首创射流式低温喷射热气化燃气制备工艺，并设计采用内置式独立电源支持燃气发生装置工作，但方案不尽完善。随着燃料电池技术的加速发展，使燃气发生装置装备理想的内置电源具备了条件。
本实用新型的目的是提供一种可不完全依赖于交流市电的高能燃气发生装置，制备燃气，满足各种用途。
为实现上述目的，本实用新型的高能燃气发生装置配置汽油燃料电池和外接交流电源两套电源系统，以低温喷射热气化工艺实现燃气制备。其技术方案是这样实现的：在供油装置喷油出口端装设加热器，加热器及其他用电负载在汽油燃料电池或外部交流市电支持下工作；汽化装置的底部和燃气出口端分别装设排污阀、燃气控制阀；供气装置分别向汽化装置和汽油燃料电池供气；储存在油箱内的汽油自油箱出油口供入汽化装置和汽油燃料电池；输入汽油燃料电池的汽油，在汽油改质器转换成富氢燃气后，进入燃料电池的阳极燃气室，供气装置将氧气或净化空气输送至燃料电池的阴极燃气室，因电化学反应而产生电能，支持负载工作；汽油因气流流动时的负压影响或正压供油装置的压力作用，经喷油器喷入加热器强制气化，并经燃气控制阀输出。
汽油燃料电池由汽油改质器和燃料电池组成，汽油改质器的余液经单向阀、余液输出管输入汽化装置残液室；汽油燃料电池燃气冷却室的循环换热接口连接设有热交换器和循环风机的循环换热管路，热交换器设置在预热器或燃气混合气通道内或结合汽化装置设置，循环风机配合燃料电池工作情况适时启闭；汽油燃料电池的反应产物及剩余物排出口和装有排空阀的储槽相连。
供气装置分空气输送装置、空气和外部氧气输送装置、富氧供应装置三种型式。空气输送装置由空气压缩机、预热器、单向阀、空气净化装置、空气控制阀等组合而成；空气和外部氧气输送装置为外部氧气源、减压装置等组成的外部氧气输送装置和空气输送装置的组合；富氧供应装置由膜分离制氧设备、预热器、控制阀等组成，并分别连接汽油燃料电池和汽化装置。当汽油燃料电池使用外部氧气时，空气输送装置仅与汽化装置连通；当汽油燃料电池使用空气中的氧气时，空气输送装置既连接汽化装置，又经空气净化装置连接汽油燃料电池。
汽化装置因装备不同供油装置而构成多种型式：
一：配置负压式供油装置，即因气流流动时形成负压而造成汽油喷射的化油器式供油装置。由喷管和量孔组成的喷油器装设在喉管处，进油口处设有由针阀和浮子组成的液面控制阀；汽化装置设混合室、浮子室、残液室和集气室，并设置喷油量调节装置、导流装置、气液分离装置，集气室和残液室、混合室相连，浮子室和混合室之间设通气孔，残液室和浮子室之间设燃油通道。
二：配置由电动燃油泵或其他加压装置加压喷射的正压式供油装置。主要有：由传感器、电子控制器、电动燃油泵、滤清器、油压调节器、喷油器等组成的电控式供油装置；由混合气控制器、电动燃油泵、蓄压器、滤清器、喷油器等组成的机械式供油装置；由传感器、电子控制器、混合气控制器、电动燃油泵、蓄压器、滤清器、油压调节器、喷油器等组成的机电结合式供油装置；气体加压式供油装置和由流体传感控制阀控制油路的重力式自流供油装置及其他正压式供油装置。
加热器设定为电热式加热器或热交换式加热器。电热式加热器由电极、电热体、绝缘隔离层、散热器和壳体组成，可采用单体或复合体设计，其电热体设置在两电极之间，电极外围为绝缘隔离层，各进、出口均以密闭方式和其他设备或部件联接；热交换式加热器则采用汽油燃料电池的热交换器。
动力源由汽油燃料电池和外接交流市电构成，并均可独立支持系统工作；当交流市电工作时，汽油燃料电池处停置或待装状态；当单设汽油燃料电池电源系统时，可用电热器或燃料电池系统的热交换器充当加热器。
油箱配置带单向呼吸阀的油箱盖或以增设压力平衡管道方式使用完全封闭的油箱盖，压力平衡管一端接于油箱适当位置，另一端接通供气装置或系统适当部位；压力平衡功能也可由输油管路实现，以减少压力平衡管道设置。
电控及保护系统设置压力、温控保护部件，相关显示仪表和电气装置等。
本实用新型和已知技术比较，有以下优点：
1、采用低温喷射热气化工艺，各项技术经济指标大为提高；
2、以汽油燃料电池为内置电源，无交流市电也可照常使用；
3、以膜分离制氧设备直供富氧气体，使金属割焊更加方便。
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为高能燃气发生装置流程示意图
图2为采用化油器供油方式的汽化装置工艺示意图
实施例1：一种设空气和外部氧气输送装置的高能燃气发生装置。
如图1所示：高能燃气发生装置内置汽油燃料电池1，其外接交流电源由电源接头引入；油箱3出油口经减压器4、油开关2，5连接汽化装置6和汽油燃料电池1；汽化装置6的底部装设排污阀13、混合室出口装设加热器7，加热器7出口装设燃气控制阀9；汽油燃料电池1的循环换热接口连接设有热交换器10和循环风机14的循环换热管路，热交换器10设置在预热器11内，循环风机14在温控装置控制下工作；汽油改质余液输出口经设有阀门15的管路和汽化装置6相连，汽油燃料电池1的反应产物及剩余物排出口和装有排空阀17的储槽16相连。
当汽油燃料电池使用外部氧气时，汽油燃料电池1由快速接头经减压装置21、氧气管和外部氧气源20相连，空气控制阀19处关闭状态；空气压缩机12输出的压缩空气依次经预热器11、加热器7的空气加热通道、单向阀8从汽化装置的气化剂入口26输入。
当汽油燃料电池使用空气中的氧气时，汽油燃料电池1经空气净化装置18、空气控制阀19、空气管和空气压缩机12连通，空气控制阀19处开启状态，输入汽化装置6的压缩空气以相同的方式输送。
加热器7由电极、PTC电热体、绝缘隔离层、散热器、空气加热通道、燃气混合气加热通道和壳体组成，电热体设在两电极之间，电极外围设绝缘隔离层；两加热通道相互分隔，其进、出口均采用密闭方式和其他设备或部件联接。
电控及保护系统设置燃气泄漏报警器、温控保护器、安全塞、阻火器、温度表、压力表、液位显示器、电源转换开关、变压和逆变装置及配套电气。
如图2所示：汽化装置6设有混合室22、浮子室25、残液室28和集气室30，进油口23处设有由针阀和浮子组成的液面控制阀24，由喷管和量孔组成的喷油器29设置在喉管处；汽化装置设喷油量调节装置、导流装置和气液分离装置，浮子室和混合室间设通气孔，集气室和残液室、混合室相连，残液室和浮子室之间设燃油通道。
实施例2：一种以富氧供应装置为供气装置的高能燃气发生装置。本实施例在实施例1的基础上，取消空气净化装置18和外部氧气输送装置，以膜分离制氧设备取代空气压缩机12，膜分离制氧设备的富氧接口连接汽油燃料电池1、低氧接口连接汽化装置6、预置接口备用，以此构成自带供氧装置的实施方案。另有其他实施例，在以上实施例的基础上，分别替换配置不同供油装置的汽化装置而构成。
利用本实用新型的高能燃气发生装置，可不受有、无交流市电的影响，从而极大地方便了使用。需要指出的是：双电源系统可分拆为两套独立系统，汽化装置也可有多种演变，应属本实用新型公开的范围。
Claims (8)
1、一种高能燃气发生装置，包括油箱(3)、供气装置、动力源、电控系统和配有供油装置的汽化装置(6)，汽化装置(6)装设喷油器，汽化装置(6)的底部和燃气出口端分别设有排污阀(13)、燃气控制阀(9)，供油装置喷油出口端装有加热器(7)，其特征在于：装置内设有汽油燃料电池电源系统，油箱(3)出油口和汽化装置(6)、汽油燃料电池(1)相连，供气装置连通汽油燃料电池(1)、汽化装置(6)及油箱(3)。
2、根据权利要求1所述的高能燃气发生装置，其特征在于：所述汽油燃料电池(1)的汽油改质余液输出口和汽化装置(6)相连，循环换热接口连接设有热交换器(10)和循环风机(14)的循环换热管路。
3、根据权利要求1所述的高能燃气发生装置，其特征在于：所述的汽化装置(6)配置化油器式供油装置，设有由喷管和量孔组成的喷油器(29)，其进油口(23)处设有由针阀和浮子组成的液面控制阀(24)；汽化装置设置混合室(22)、浮子室(25)、残液室(28)和集气室(30)，集气室(30)和残液室(28)、混合室(22)相连，残液室(28)和浮子室(25)之间设燃油通道。
4、根据权利要求1所述的高能燃气发生装置，其特征在于：所述的汽化装置(6)配置正压式供油装置。
5、根据权利要求3或4所述的高能燃气发生装置，其特征在于：所述的供气装置为空气压缩机(12)、预热器(11)、单向阀(8)、空气净化装置(18)、空气控制阀(19)等组合而成的空气输送装置。
6、根据权利要求3或4所述的高能燃气发生装置，其特征在于：所述的供气装置为外部氧气源(20)、减压装置(21)等组成的氧气输送装置和空气压缩机(12)、预热器(11)、单向阀(8)等组成的空气输送装置，氧气输送装置和汽油燃料电池(1)相连，空气输送装置和汽化装置(6)相连。
7、根据权利要求3或4所述的高能燃气发生装置，其特征在于：所述的供气装置为膜分离制氧设备、控制阀、管道等组成的富氧供应装置。
8、根据权利要求1所述的高能燃气发生装置，其特征在于：所述的动力源为汽油燃料电池或汽油燃料电池和外接交流电源组成的双电源系统。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105180200A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-12-23 | 安徽启东热能科技有限公司 | 一种氧气气化液态燃料的装置 |
| CN107091161A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-08-25 | 上海空间推进研究所 | 军用战机的燃气发生装置 |
| CN109790978A (zh) * | 2016-07-29 | 2019-05-21 | 林德股份公司 | 用于操作克劳斯燃烧器的方法 |
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