CN2634330Y - 爆燃式灶具 - Google Patents

Abstract

一种爆燃式灶具，有灶芯、供液装置、点火装置，灶芯的上部为燃烧消音室，下部为自然燃烧室，燃烧消音室由顶部和底部都开口的中空的筒体构成，该筒体壁内的空腔为气化室，气化室与供液装置连通，自然燃烧室由顶部开口、底部封口的壳体构成，燃烧消音室内有裂解室，该裂解室由“T”形的引导管和喷头构成，该“T”形的引导管由横向引导管和竖向引导管组成，横向引导管的两端与气化室连通，竖向引导管的底端连接有喷头，喷头上有喷嘴，本灶具可实现以醇为主燃剂的合成液体燃料气化、裂解、爆燃，从而利用热裂解的分解、合成作用，使有害物质被分解燃烧，解决污染的问题，提高燃烧热值；也可实现一般合成液体燃料的气化和自然燃烧，只是在效果上有所差异。

Description

爆燃式灶具

技术领域

本实用新型涉及燃器具，特别涉及一种能使燃料在燃烧过程中实现热裂解的燃器具，一个理化反应与燃烧反应分别进行的燃器具。

背景技术

在世界性能源日趋紧张的当今，有关方面都在寻找既安全又经济的新能源。近年来国内外众多的合成燃料不断地问世，当前看好的合成燃料是以醇为主燃剂的燃料。但是醇基合成燃料中的醇类包含有酸性的甲基和羟基，它们都是神经和血管的毒物，特别是甲醇，它是一种毒性有机化合物，因此，必须要消除其对环境的污染和人体的危害。消除这些有害物质的方法是：利用热裂解的分解作用，使有害物质被分解燃烧。从而不仅能解决污染的问题，还能有效地提高燃烧热值。

为了使以醇为主燃剂的合成燃料在燃烧时实现热裂解的分解作用。采用爆燃的方式最为合适。爆燃是在爆炸极限范围内，可控制的持续燃烧。它与爆炸不同，爆炸是一次性的体积剧增及瞬间完成能量释放。而爆燃却是小范围可控制热量持续释放的过程。它与自然燃烧也不同，自然燃烧不仅缺少裂解的过程，也没有裂解后爆燃的效果。

燃料燃烧前要先进行气化、裂解反应，而后遇明火才能产生爆燃。爆燃必须具备以下五个条件：一是要有可以产生爆燃的燃料；二是要有足够高的温度；三是要有足够高的压力；四是要使其浓度达到在爆炸极限范围内；五是要有明火点燃并维持。这第一个条是燃料本身所具备的，其余的都与燃具有关。而现有的灶具又不具备上述的条件，无法实现合成燃料的爆燃。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种爆燃式灶具，该灶具是针对以醇为主燃剂的合成液体燃料而设计的，同时也适合其他合成液体燃料使用；它可实现以醇为主燃剂的合成液体燃料气化、裂解、爆燃；从而利用热裂解的分解作用，使有害物质被分解燃烧，解决污染的问题，使各元素之间从新化合，提高燃烧热值；也可实现一般合成液体燃料的气化和自然燃烧。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种爆燃式灶具，有灶芯、供液装置、点火装置，其特征在于：灶芯的上部为燃烧消音室，该燃烧消音室由一顶部和底部都开口的中空的筒体构成，灶芯的下部为自然燃烧室，自然燃烧室由顶部开口、底部封口的壳体构成，燃烧消音室的筒体壁内有空腔，该空腔为气化室，该气化室的进液口与供液装置连通，燃烧消音室内有裂解室，该裂解室由“T”形的引导管和喷头构成，该“T”形的引导管由横向引导管和连接在该横向引导管中部的竖向引导管组成，横向引导管的两端与气化室连通，竖向引导管的底端连接有喷头，喷头上有喷嘴。

本实用新型有以下积极有益效果：

本实用新型的灶具是以醇为主燃剂的合成液体燃料气化、裂解、爆燃的场所，燃料使用时，在灶具封闭的条件下受热气化，产生一定的饱和蒸气压力，随着温度继续的升高，满足必要的理化反应，在爆炸极限范围内，遇明火产生爆燃，从而使燃料能充分地燃烧，利用热裂解的分解作用，使有害物质被分解燃烧，解决污染的问题，使各元素在有条件的情况下从新组合，提高燃烧热值。使用起来也很方便，从点火预热到正常燃烧自动完成。本实用新型的灶具同时也适合其他燃料使用。

本实用新型的灶具按使用场所可分为餐厅宾馆用的大型灶，中小餐厅排档用中型多用灶，家庭民用灶及锅炉用的，它们的结构基本都一样，只不过尺寸大小形状不同而已，供不同需求选用。

附图说明

图1是本实用新型灶芯的一实施例的结构示意图；

图2是图1中喷头的放大图；

图3是本实用新型灶芯的另一实施例的结构示意图；

图4是图3中喷头和升温室的放大图；

图5是本实用新型供液装置和点火装置的一实施例的原理图。

具体实施方式

请参照图1，图1时本实用新型作为家庭民用灶的实施例，灶芯的上部为燃烧消音室1，该燃烧消音室1由一顶部和底部都开口的中空的筒体构成，灶芯的下部为自然燃烧室2，自然燃烧室2由顶部开口、底部封口的壳体构成，燃烧消音室1的筒体壁内有空腔，该空腔为气化室3，该气化室3的进液口4与供液装置连通，燃烧消音室1内有裂解室5，该裂解室5由“T”形的引导管和喷头8构成，该“T”形的引导管由横向引导管6和连接在该横向引导管6中部的竖向引导管7组成，横向引导管6的两端与气化室3连通，竖向引导管7的底端连接有喷头8，喷头8上有喷嘴9。燃烧消音室1的顶部开口处装有消音罩11，该消音罩11由一布满通孔12的薄板构成。

请参照图1、图2，喷头8与引导管7的连接处有细颈23。细颈23的作用是使气化室3和裂解室5能自生一个12kg的饱和蒸气压力，以促进燃料裂解反应，喷头8上喷嘴9的有降压作用。例如，当细颈23的孔径为1毫米时，喷头8上可以开十二个喷嘴9，每个喷嘴9的孔径为一毫米，使喷到燃烧消音室1的饱和蒸气压力只剩下1kg左右，为安全气压。喷头8的上面和侧面都开有喷嘴9，侧面的喷嘴9的喷出的火焰遇到燃烧消音室1的筒体壁会反射回，从而产生一个回火，该回火是用来解决当喷射速度大于燃烧速度时熄火的问题。火焰在燃烧消音室1内扩大了体积，补充了空气，降低了噪音和压力，使燃料得到了充分地燃烧。

请参照图3，图3是本实用新型作为以餐厅宾馆灶具的实施例，竖向引导管7与喷头8之间连接有升温室10，该升温室10由一个倒锥形的空腔体构成；该升温室10的上端连通所述竖向引导管7，该升温室10的下端连通所述喷头8。请参照图3、图4，升温室10与引导管7的连接处有细颈24。其作用与上述细颈23的作用相同。升温室10有两个作用，一是借助喷头8喷出的火焰迅速升温至五百度以上达到裂解的温度，二是依靠其倒锥形面反射火焰的作用，使爆燃火焰产生一个回火，解决当喷射速度大于燃烧速度时熄火的问题。

请参照图1、图3，当液体燃料进入气化室3后，液态部分处在气化室3的底部，受热气化的部分位于气化室3的上部，通过横向引导管6进入裂解室5，气化室3的作用是扩大燃料的受热面积，实现燃料的液、气分离。

请参照图5，供液装置包括有外储液罐13、内储液罐14、气压源15；外储液罐13的位置高于内储液罐14的位置，外储液罐13的下端经供液管16与内储液罐14的下端连通，内储液罐14的上端经供气管17与外储液罐13顶部连通，内储液罐14的下端经供液管18与气化室3的进液口4连通；供液管16上装有手动阀K3和单向阀D1，供液管18上装有电磁阀J3和调节阀T1，气压源15经调压阀F1、供气管19与供气管17连通，供气管19上装有电磁阀J1，供气管20与供气管19并联，供气管20上装有手动阀K1，供气管17上装有手动阀K2、电磁阀J2，外储液箱13还经供液管21与自然燃烧室2连接，电磁阀J4安装在供液管21上，所述电磁阀J1、J2、J3、J4分别经开关K5与电源连接成回路。点火装置由电子点火开关T2、温感器件22组成，温感器件22安装在喷头8的底部，温感器件22通过导线连接在开关K5与电磁阀J3之间的回路上。

本实用新型的灶具可以根据合成液体燃料燃烧方式的要求，在燃烧前提供给含有碳、氢、氧成份的燃料，进行正常气化和裂解反应的条件和环境。从而不仅能使含氢的元素分解、合成为氢分子，充分发挥出氢的高热值特性。还能使燃料中含有的甲基、羟基或其他有害成份分解燃烧，从而不仅降低了污染的排出，还可以提高燃烧热值。灶具可以使醇基燃料气化、裂解达到爆燃的效果，其过程都按固定顺序自动从头开始。各条件的形成也都是因果的关系，不存在发生意外的可能，也就没有爆炸的问题。在每次使用燃具时，即先打开电源开关K5，再打开开关T2。T2是电子打火开关也是自然燃烧室供液管21上的开关。每次打开T2时，T2放出仅够自然燃烧用的液体燃料并点燃该燃料。此时，燃料首先在自然燃烧室2内燃烧，其火焰只是给气化室3、裂解室5供热加温和点燃燃烧消音室1内的合成燃料与空气的混合气，自然燃烧室2内的火焰燃烧二十五秒钟后，因燃料烧尽会自动熄灭，此时爆燃在五秒钟前已经开始了。与此同时安装在喷头8底部的温感器件22，根据测定喷头8的温度，是否达到气化温度的要求，来控制电磁阀J3的开和闭。这时有两种可能，一是燃具处在使用后，熄火时间不长，余热还未散尽，灶芯温度不低于气化温度点。此时如果需要再次使用，燃烧顺序会跳过预热阶段，点火后直接进入正常燃烧阶段。二是燃具处在长时间停用后，余热已散尽，电磁阀J3关闭停止供液，燃烧顺序返回初始状态，再次使用时，燃烧顺序必定要从头开始。电磁阀J3不仅受电源开关K5的控制，还受灶芯是否能正常工作的控制。当电源开关K5开通时电磁阀J3并不能马上有电，它还是要受安装在灶芯喷头8底部的温感器件22的控制、温感器件22是一个温度感应开关，其开和关的状态是由喷头8的温度而定，灶具使用的开始阶段，自然燃烧室的火焰燃烧后给气化室、裂解室及灶芯的喷头8加温。当喷头8受热升温到燃料沸点时，确保合成液体燃料流经喷头8时能气化，此时温感器件22才闭合，接通电源与电磁阀J3之间的回路，J3打开供液管18放液体燃料流进灶芯。当喷头8的温度不到燃料沸点时，J3停止供液。从而防止因种种原因合成液体燃料不能气化，液体燃料溢出的情况发生。调节阀T1作用是调节灶芯的火焰大小。

气化室3内的燃料气化后在裂解室5继续受热升温，在高温、高压、催化剂等都满足裂解的条件时，进行裂解反应，随后从喷头8喷出裂解后的可燃气体，与燃烧消音室1中的空气混合，其浓度达到爆炸极限范围内，遇自然燃烧室的明火产生爆燃。为了克服灶芯内饱和蒸气压力的反作用，除靠单向阀D1的作用外，燃料还需要6kg以上的压力燃料才能正常推进。该压力由气压源15提供，气压源15可以是空气压缩机、油泵或预先压进空气的气罐。

外储液罐13是储存相当一个时期用的燃料，安装在室内外都可，但是相对位置一定要高于灶具25中的内储液罐14。内储液罐14较小，仅存一天的用量，它要能承受10kg压力。

灶具的使用过程分两个阶段，一是当灶具的电源开关K5为关断或停电时，灶具进入自动加液状态，外储液罐13中的燃料流入灶具中的内储液罐14，该过程就是灶具的初始阶段。二是当电源开关K5为开通时，灶具进入使用阶段。首先相应的电磁阀J2关闭，终断了内、外储液罐14、13的供液关系。同时，供气电磁阀J1打开，外加气压压进内储液罐14。内储液罐14中的的燃料受压后，由于单向阀D1的作用，燃料不会倒灌回外储液罐13，只能流向灶芯。其次，由点火开关T2给灶芯的自然燃烧室2供液，并点燃自然燃烧室2内的燃料，灶具进入燃烧程序，可正常使用。

当本次灶具使用完毕后，关断电源开关K5时，供气用的常闭电磁阀J1关闭，终止外供气压。同时排气用的常开电磁阀J2打开，内储液罐14中的气压从供气管17排出。外储液罐13中的燃料才能靠与内储液罐14之间的液面差流进，补充内储液罐14不足的部分；从新进入初始阶段，完成一个使用周期。

K5是电源开关，它的开和关确定了灶具的两种状态。即自动加液状态和工作状态。在自动加液状态，K5是处于关断状态，常闭电磁阀J1关断，终断了气压源15供气通道。常开电磁阀J2开通使内储液罐14中的气体可顺利通过手动放液阀K2、电磁阀J2排出，避免产生气堵，保证能给内储液罐14加满燃料，直到内外保持同一水平面。在工作状态，电源开关K5是处于开通状态，市电通过电源开关K5加在电磁阀J1、J2、J3、J4上，使常闭电磁阀J1、J4打开，气压通过J1加进内储液罐14，使液体推向灶芯。J2加电后关闭因J2是常开电磁阀，终断了内储液罐14、外储液罐13的连系。停止对内储液罐14的供液过程。

K1是供气用的手动阀、K2是放气用的手动阀，是停电时或无电地区保证灶具能正常使用设置的。因无电时，相当于K5是关断状态，J1和J2的状态不会改变，J1处于常闭状态，J2处于常开状态，灶具处在自动加液状态，因K1与J1是并联关系，K2与J2是串联关系，K1、K2可代替J1、J2的作用，改变灶具的状态使之处于工作状态。

K3是灶具需检修时，关闭供液管16用的手动阀。K4是用在排除内储液罐14长年累积渣质时用的手动阀。D1是防止带压液体倒灌回外储液罐13用的单向阀。F1是调节气体压力的调压阀，使燃具的火焰不受气压源15气压大小的影响。

Claims (7)

1.一种爆燃式灶具，有灶芯、供液装置、点火装置，其特征在于：灶芯的上部为燃烧消音室(1)，该燃烧消音室(1)由顶部和底部都开口的中空的筒体构成，灶芯的下部为自然燃烧室(2)，自然燃烧室(2)由顶部开口、底部封口的壳体构成，燃烧消音室(1)的筒体壁内有空腔，该空腔为气化室(3)，该气化室(3)的进液口(4)与供液装置连通，燃烧消音室(1)内有裂解室(5)，该裂解室(5)由“T”形的引导管和喷头(8)构成，该“T”形的引导管由横向引导管(6)和连接在该横向引导管(6)中部的竖向引导管(7)组成，横向引导管(6)的两端与气化室(3)连通，竖向引导管(7)的底端连接有喷头(8)，喷头(8)上有喷嘴(9)。

2.如权利要求1所述的爆燃式灶具，其特征在于：所述竖向引导管(7)与喷头(8)之间连接有升温室(10)，该升温室(10)由一个倒锥形的空腔体构成；该升温室(10)的上端连通所述竖向引导管(7)，该升温室(10)的下端连通所述喷头(8)。

3.如权利要求1所述的爆燃式灶具，其特征在于：所述燃烧消音室(1)的顶部开口处装有消音罩(11)，该消音罩(11)由一布满通孔(12)的薄板构成。

4.如权利要求1所述的爆燃式灶具，其特征在于：所述供液装置包括有外储液罐(13)、内储液罐(14)、气压源(15)；外储液罐(13)的位置高于内储液罐(14)的位置，外储液罐(13)的下端经供液管(16)与内储液罐(14)的下端连通，内储液罐(14)的上端经供气管(17)与外储液罐(13)连通，内储液罐(14)的下端经供液管(18)与气化室(3)的进液口(4)连通；供液管(16)上装有手动阀(K3)和单向阀(D1)，供液管(18)上装有电磁阀(J3)和调节阀(T1)，气压源(15)经调压阀(F1)、供气管(19)与供气管(17)连通，供气管(19)上装有电磁阀(J1)，供气管(20)与供气管(19)并联，供气管(20)上装有手动阀(K1)，供气管(17)上装有手动阀(K2)、电磁阀(J2)，外储液箱(13)还经供液管(21)与自然燃烧室(2)连接，电磁阀(J4)安装在供液管(21)上，所述电磁阀(J1)、(J2)、(J3)、(J4)分别经开关(K5)与电源连接成回路。

5.如权利要求1所述的爆燃式灶具，其特征在于：所述点火装置由电子点火开关(T2)、温感器件(22)组成，温感器件(22)安装在喷头(8)的底部，温感器件(22)通过导线连接在开关(K5)与电磁阀(J3)之间的回路上。

6.如权利要求1所述的爆燃式灶具，其特征在于：所述喷头(8)与引导管(7)的连接处有细颈(23)。

7.如权利要求2所述的爆燃式灶具，其特征在于：所述升温室(10)与引导管(7)的连接处有细颈(24)。

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