CN2864410Y - 醇燃料自动气化灶 - Google Patents

Abstract

一种醇燃料自动气化灶，主要由特制灶头、灶火辐射余热利用装置、预热装置和醇燃料供应系统组成。特制灶头包括液态醇气化器、醇蒸气导管、喷射孔、混气管、喷燃孔、网罩、保温层和预热器。气化器下底连通醇燃料供应系统的液态醇供料管，气化器下端由醇蒸气导管连通分布在其外围的混气管，醇蒸气导管上侧壁设醇蒸气喷射孔；混气管上端有喷燃孔，下端敞口延伸至预热器上方，下端侧壁有可调螺钉；网罩罩在混气管外部的保温层上端，罩上设有火焰出孔。该灶可替代需要管道或高压容器贮运的煤气、天然气或液化石油气燃气灶，比雾化灶燃烧效率高，还具有不黑锅底和燃烧生成气体比较清洁的优点，尤其适于在无电力和燃气供应不便的山村及其类似地方使用。

Description

醇燃料自动气化灶

所属技术领域

本实用新型涉及一种醇燃料自动气化灶，适用甲醇、乙醇或沸点在55℃至100℃之间的其它单沸点醇类等燃料的自动气化灶。

背景技术

现有的燃气灶，用的是气体燃料天然气、液化石油气或煤气，需要管道输送或高压容器贮存，还受到资源贮量和地域方面的限制。在燃气灶基础上发展的燃油灶，只是增加了一个风机或压缩气罐，是利用高速气流造成的负压汲取燃料油并雾化供燃用的，燃料油在这样的雾化灶中只是分散成小雾滴，燃烧效率低，排气中未完全燃烧的CO和HC等有害物质较多，风机或压缩空气还牵涉用电，无电的山村或其它类似的地方都无法使用。已有的各种改进都是围绕改善雾化效果和提高燃烧效率进行的，例如，荷兰古尔梅国际股份有限公司在我国申请号为98811045.8的发明专利“燃烧燃料的方法和反应器”中，提出“借助压缩空气将燃料沿反应室轴向引入反应室内，其中喷入压缩空气的量与完全燃烧所需要的空气量相当，以及引入的混合物导向在反应室内腔中的致偏面上，因此，在混合物到达反应室的壁和底之前雾化、升华或蒸发和爆发式燃烧。”但无论怎样小的雾滴都远大于气体分子，因此，提高燃烧效率受到了限制。

曾有的煤油炉是靠灯芯吸油和空气助燃燃烧的；现有的酒精炉有的采用煤油炉原理，有的是直接加入液态酒精燃用的。在这两种情况下，燃烧效率都有限，并因煤油或酒精距火焰很近，其安全性难以保证。因此，煤油炉和酒精炉应用很有限。

发明内容

本实用新型的目的是开拓民用灶具和燃料的新形式和新品种，特别是适应我国煤净化工程和煤制甲醇及生物质制乙醇工业的发展，为城乡居民提供一种燃料不受资源和地域限制，比雾化灶燃烧效率高，比石油燃料清洁，不需要管道输送或高压容器贮运的液态醇燃料自动气化灶新产品。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：设计了特制灶头，并配置了相应的灶火辐射余热利用装置、预热装置和醇燃料供应系统。

特制灶头主要由液态醇气化器、醇蒸气导管、醇蒸气喷射孔、混气管、喷燃孔、网罩、保温层和预热器组成。

气化器下底连通醇燃料供应系统的液态醇供料管，气化器下端由醇蒸气导管连通分布在其外围的混气管，醇蒸气导管上侧壁设醇蒸气喷射孔；混气管上端有喷燃孔，下端敞口延伸至预热器上方，下端侧壁有可调螺钉；网罩罩在混气管外部的保温层上端，罩上设有火焰出孔。

灶火辐射余热利用装置是本实用新型达到“醇燃料自动气化”的关键部件，包括特制灶头中气化器、混气管和外围的保温层及其上端的网罩。网罩将灶火的部分辐射热反射回去加热气化器和混气管，这些吸热和导热良好的部件使气化器获得了超过醇燃料沸点的气化温度，并因保温层的保温作用，使得提供的气化热能很少损失。网罩的作用是调配火力，不仅要防止火力过于集中容易烧坏锅底，而且还要通过反射部分灶火辐射热增加余热的利用率。保温层的作用是减少灶火辐射余热的散失。通过反射、吸收、传导和保温的综合作用，可以保证持续地向气化器提供灶火辐射余热，使得气化器可以气化液态醇燃料。

预热装置是对气化器预加热的部件，只有预热启动后，才能进入利用灶火辐射余热使醇燃料持续地沸腾气化供燃用的程序，预热装置的预热器，可以是以液态醇为燃料的预热盘，或电加热器件，还可以是热水或其它热源的预加热器件。

醇燃料供应系统包括液态醇贮罐、贮罐的醇燃料出口阀、插入气化器的液态醇供料管及其管端喷孔和相应的管道、调节及点火阀。

本实用新型所述的醇燃料指甲醇、乙醇或沸点在55℃至100℃之间的其它单沸点醇类，在此范围内的其它单沸点有机物燃料等也适用，但不得使用气油、煤油、柴油或其它多沸点燃料。

本实用新型所设置的特制灶头含有灶火辐射余热利用装置和预热装置，体现了本实用新型的重要特点，即根据液态醇的低沸点特性，利用辐射余热和预热将其沸腾气化为醇蒸气供燃用。这样，既有别于直接燃烧液态乙醇的酒精炉，也有别于靠高速气流雾化石油成品油的雾化灶，加之气化后的醇蒸气通过喷射方式与助燃空气混合和进行喷射式燃烧，使得燃烧更加完全、燃烧效率进一步提高，排气中CO、HC由于不完全燃烧而产生的有害气体显著减少。

醇燃料自动气化灶可替代需要管道或高压容器贮运的煤气、天然气或液化石油气燃气灶，比雾化灶燃烧效率高，还具有不黑锅底和燃烧生成气体比较清洁的优点，尤其适于在无电力和燃气供应不便的山村及其类似地方使用。

附图说明

图1是本实用新型的构造示意图

图2是本实用新型的俯视图

具体实施方式

下面结合附图介绍本实用新型的实施例。

如图所示：本实用新型包括特制灶头、灶火辐射余热利用装置、预热装置和醇燃料供应系统。

特制灶头由液态醇气化器(1)、醇蒸气导管(2)、醇蒸气喷射孔(3)、混气管(4)、喷燃孔(5)、网罩(6)、保温层(7)和预热器(8)组成。

气化器(1)是圆铜管，其下底中心插有液态醇供料管(10)，供料管(10)上端设液态醇喷料孔(11)。气化器(1)下端水平方向均匀分布着将醇蒸气导向混气管(4)的醇蒸气小导管(2)。位于混气管(4)管内的小导管(2)向上各设一个醇蒸气喷射孔(3)，作用是借助于小孔快速喷射形成的负压吸进空气并实现醇蒸气与助燃空气的较好混合。理论上完全燃烧时，甲醇蒸气需要混合6.5倍的空气(质量比)，乙醇蒸气需混合9倍的空气。混气管(4)与醇蒸气小导管(2)及液态醇供料管(10)的材质均可选用导热良好的铜或其它金属材料。

气化器(1)外围均布2至4个混气管(4)，气化器(1)与混气管(4)紧贴在一起，以便进行热传导。混合管(4)下端超出气化器(1)下端并延伸至预热器(8)上方，以利于热传导。混气管(4)下端敞口，便于空气进入与醇蒸气混合。混气管(4)下端管侧壁上各设1个可调螺钉(9)，用以调节进入混气管(4)的空气量。混气管(4)上端中央各设1个混合气喷燃孔(5)。在制作时，这个喷燃孔(5)的大小根据灶头热负荷进行微调，如果过小时，它造成的负压会进一步吸进较多的空气而产生稀燃，有自行熄火的可能；如果过大时，它造成的负压太小，不能吸进所需空气，造成火焰很长但软弱无力。

网罩(6)位于保温层(7)上端的开口处，它的材质是耐高温金属材料，作用是调配火力，不仅要防止火力过于集中容易烧坏锅底，而且还要通过反射部分灶火辐射热增加余热的利用率。该网罩为一圆盘，盘中心钻有火焰出孔，在其外围圆周上可视需要均匀地钻出不同直径的火焰出孔。

保温层(7)由石棉和其它耐火保温材料制成，可减少灶火辐射余热的散失。它是一个紧贴混气管(4)的圆筒，下端与气化器(1)下端齐平，向下可设置支撑整个灶头的支撑腿。筒状保温层(7)上端自混气管(4)上端始呈喇叭形，调配火力的网罩(6)即位于此喇叭口处。

灶火辐射余热利用系统，由特制灶头中的气化器(1)、混气管(4)及外围的保温层(7)与其上端的网罩(6)组成。网罩(6)将灶火的部分辐射热反射回去加热气化器(1)和混气管(4)，这些吸热和导热良好的部件使气化器(1)获得了超过醇燃料沸点的气化温度，并因保温层(7)的保温作用，使得提供的气化热能很少损失。这样通过反射、吸收、传导和保温等措施，可保证每分钟持续地向气化器(1)提供11KJ以上的灶火辐射余热，使得气化器(1)每分钟可以气化10g以上的液态醇燃料，使得本自动气化灶的灶头热负荷达到2.91KW以上，符合民用燃气灶的有关标准规定。

预热器(8)是对气化器(1)进行预热的装置，可选用以液态醇为燃料的预热盘，或选用电加热器件，也可选用热水或其它热源的预加热器件。当选用预热盘预热时，优点是使用了同一种醇燃料，在无电力供应的地方也可以使用。预热盘位于气化器(1)下方，向气化器(1)供应液态醇的供料管(10)从盘心穿过，借以固定预热盘的位置。使用时，先以每分钟3至6ml的低流量使液态醇流向预热盘并打火点燃，经过半分钟到1分钟，气化器(1)即被加热到使液态醇沸腾气化的温度，液态醇即开始沸腾气化，并持续地自动进行喷燃。在有电力供应的地方，也可以使用电热器预热，200W至400W的电热器，可以在半分钟到1分钟内启动醇燃料自动气化灶，并在撤离电源停止电热器供热后，仍然能使自动沸腾气化燃烧持续下去，电热器预热的优点是更简捷，缺点是必须在有电力供应的地方才能使用。还可以使用热水或其它热源预加热启动气化程序，例如，500ml 90℃以上的热水，即可使沸点64.7℃的甲醇或77.8℃的乙醇开始沸腾气化供燃用，这样做非常安全，但较为麻烦，如果没有90℃以上的热水时，还得使用别的预热启动办法。

醇燃料供应系统，由液态醇贮罐、贮罐的醇燃料出口阀、插入气化器(1)的液态醇供料管(10)及其管端喷料孔(11)和相应的管道、调解及点火阀组成(未标示序号者图中未示出)。贮罐的材质可用廉价的铸铁、铸铝或塑料制品。容量5升以上时，可供使用7天以上。贮罐的设置可有三种形式。一种形式是置于灶头1米以上的高位，以便利用重力自动加料，并防止醇燃料气化时的反冲力和提高安全性；第二种形式是使用具有相似压力的贮罐，使其具有7KPa以上的压力，贮罐可不必置于高位；第三种形式是将贮罐设置在灶头下方紧邻预热器的地方，此时贮罐不宜太大，以保证使用时安全，当贮罐容量为200g至600g甲醇或乙醇时，在常温常压下相当于250至750ml，可供一餐至三餐使用。这时的液态醇供料方式与前两种形式有原则区别，它已不是靠压力差输送供应，而是靠棉制灯芯自动吸取液态醇燃料，当气化器达到醇燃料沸腾气化温度使之沸腾气化供燃用时，棉制灯芯即不停地自动吸取贮罐里的液态醇燃料补充上去，气化得越快，补充得越快，直至将贮罐中的液态醇燃料吸干。这种微型醇燃料自动气化灶，对于火锅店或野炊更为适用。

Claims (6)

1.一种醇燃料自动气化灶，其特征在于它包括特制灶头、灶火辐射余热利用装置、预热装置和醇燃料供应系统；

特制灶头主要由液态醇气化器、醇蒸气导管、醇蒸气喷射孔、混气管、喷燃孔、网罩、保温层和预热器组成，气化器下底连通醇燃料供应系统的液态醇供料管，气化器下端由醇蒸气导管连通分布在其外围的混气管，醇蒸气导管上侧壁设醇蒸气喷射孔；混气管上端有喷燃孔，下端敞口延伸至预热器上方，下端侧壁有可调螺钉；网罩罩在混气管外部的保温层上端，网罩上设有火焰出孔。

2.根据权利要求1所述的醇燃料自动气化灶，其特征在于灶火辐射余热利用装置包括特制灶头中气化器、混气管和外围的保温层及其上端的网罩。

3.根据权利要求1所述的醇燃料自动气化灶，其特征在于预热装置是以液态醇为燃料的预热盘，或电加热器件，或热水。

4.根据权利要求1所述的醇燃料自动气化灶，其特征在于醇燃料供应系统包括液态醇贮罐、贮罐的醇燃料出口阀、插入气化器的液态醇供料管及其管端喷孔和相应的管道、调节及点火阀。

5.根据权利要求1所述的醇燃料自动气化灶，其特征在于气化器下底连通醇燃料供应系统的液态醇供料管，供料管上端设液态醇喷料孔。

6.根据权利要求1所述的醇燃料自动气化灶，其特征在于气化器下端水平方向分布着数个插入混气管内的醇蒸气导管，插入混气管内的导管上侧壁设醇蒸气喷射孔。

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