水性燃料风力汽化燃烧法及其燃烧灶具 本发明涉及水性燃料的燃烧方法及灶具,特别是水性燃料风力汽化燃烧法及其燃烧灶具。
水性燃料一般需要汽化才能燃烧,传统的预热汽化燃烧方法不仅麻烦,而且浪费大,在现有的石油液化气灶具上是不易燃烧的,需要专用灶具,因而限制了水性燃料的推广应用。中国专利88107195(审定公告号1018575)公开的《燃烧加水液体燃料的超声波燃烧装置》介绍说,其主要部件中有带冷却套的汽化器和一个燃烧器,各雾化部件中安装筒式供水槽及燃料供应槽,一个鼓风机通过支管接头向雾化器及冷却套分配空气,水和燃料借助相应雾化器中的振荡器进行雾化,以某一角度倾斜地将其喷雾到汽化腔内,从而在燃烧器获得最佳燃烧混合物。这种燃烧方式可以使水与液体混合燃料燃烧得比较充分,但是增加了电路结构,对电气的性能要求高,使灶具的结构趋于复杂,工艺要求随即提高。再如中国专利《用C*作燃料的燃烧装置》(专利号91207809,公开号2090006)公开的燃烧装置是在常压密封器中放C↓5系列产品的液体燃料,常压密封容器4的上部开有C↓5气体出气孔和搅拌管插入孔,风机通过插入C↓5液体燃料中的搅拌管对C↓5液体燃料进行吹沸,将其由液体态尽快挥发转换成气态,由出气孔向燃烧器供应燃气,在搅拌管上还设置有回流的单向阀。这种装置采用风机连连不断地向常压密封容器中送风,使电机的功率加大,效率不高,而且仅适用于单一化的液体燃料的使用,因此这种不断充气,强迫液体燃料加快汽化的装置需要进一步改进,以便于水性燃料地充分燃烧使用,从而满足广大家庭的需求。申请人从了解到的资料发现,水性燃料在民用燃料中具有很大的开发价值和应用前景,人们希望它象液化气一样好烧,无毒无害,便于运送和贮存,而且对现有的灶具改动不大就能满足其燃烧使用的要求,因而研制新的使水性燃料方便地汽化的燃烧方法和经济实用的灶具势在必行。
本发明的目的是,针对上述现有技术,进行改进,提出水性燃料风力汽化燃烧法及其燃烧灶具。
本发明的技术解决方案是,采用风机送风,使水性燃料加速汽化,其特征在于,采用低压简易灌装的方法,首先使气体与水性燃料混合,用气压将气体与水性燃料的混合物送入料瓶中贮存,再将气体与水性燃料的混合物自料瓶中引入燃烧灶具,通过输料管送入燃烧器,在输料管与燃烧器之间的送风管中,送入由风机吹出的风,使经过送风管的气体与水性燃料的混合物加速汽化后,再进入燃烧器燃烧。
采用的低压简易灌装的方法是,使用打气筒向装有水性燃料的输料瓶中送入气体,并产生气压使气体与水性燃料混合,并在气压的作用下,气体和水性燃料的混合物通过输送管自配有气门和减压器的输料瓶进入料瓶中贮存。
一种根据水性燃料风力汽化燃烧法采用的燃烧灶具,包括灶架、燃烧器、输料管、开关,其特征在于,经过开关的输料管配接有输汽液管,在输汽液管端部配有输汽液头,输汽液头插入与燃烧器配接的送风管中,有风机与送风管配接,风机配有控制开关。
输汽液头采用了注射针头制作的针形输汽液头。
输汽液头与输汽液管的配接处装有密封套。
送风管采用三通结构的硬胶管。
送风管两端配有钢质连接管。
密封套系钢管,其与输汽液头、输汽液管之间的配合间隙充满了密封填料。
风机采用交流电供电并备有干电池。
申请人在研究中发现,除预热使水性燃料汽化之外,还可以利用风力使水性燃料汽化,而风力汽化水性燃料进行燃烧的关键是进入炉灶的燃料量必须适当,少了形成不了能够燃烧的含料汽体,多了则降低炉温,堵塞风孔,再就是风力必须适当,大了会使可燃性汽流激越难抑,小了不能及时形成可燃性汽流,将风力送气选在离燃烧器较近的位置,可以接高风的利用率,大大减小风机的功率。以甲醇为主要原料的合成液体燃料,在现行有盖灶具平均约55dmm3体积的燃烧室里,平均每秒约烧0.000083kg,而在室温为16℃时,其间的空气最多只能吸收0.00000003kg,要达到燃烧浓度最少还得吸收0.00008kg燃料,要使炉灶内的空气含燃料量基本接近0.000083kg,一是每秒钟进入炉灶的燃料必须控制在0.1dmm3,进料孔直径不大于1mm,而风机每秒钟风速不宜小于1.5m,出风口径不小于12mm。风力之所以能使水性燃料汽化燃烧是因为风力促使炉灶内外空气发生交流,造成燃料在炉灶内循环,从而扩大了燃烧汽化面积,产生了燃料在炉灶内汽化的热能,使逐渐形成的可燃性汽体涌流上燃烧器的炉盖面,在空气充足的盖面被点燃,形成火焰。
本发明的优点是,风力汽化的方法简单,料瓶预先充入气体与液体燃料的混合物,保持一定的压力,可以通虹吸现象,打开阀门自动流出,通过风机的送风使其加速汽化,达到在炉灶燃烧器中充分燃烧的要求,构思合理,简便易行,操作方法容易掌握,这种燃烧方法最适合以甲醇为主要原料的水性合成燃料,也适合以炭五为主要原料的合成燃料,比起使用增氧泵的方法简便,经济效果好,同时这种方法采用的灶具只需对现有的液化气灶具进行简单的改造既可适用,改造成本低,见效快,值得推广应用。
图1,本发明采用的低压简易灌装方法使用的输料瓶。
图2,本发明采用的低压简易灌装方法使用的总阀组件。
图3,本发明采用的低压简易灌装方法实施示意图。
图4,本发明采用的燃烧灶具结构示意图。
图5,本发明采用的燃烧灶具局部结构示意图。
图6,本发明采用的燃烧灶具的送风管部分结构示意图。
下面,根据附图描述本发明的实施例。
如图1、图2、图3、图4所示,本发明提出的水性燃料风力汽化燃烧法是,首先使气体与水性燃料混合,采用低压简易灌装的方法用气压将气体与水性燃料的混合物通过输送管11从输料瓶1里送入料瓶8中贮存,在这里采用打气筒13送入气体并产生气压使气体与水性燃料混合,并在气压的驱使下,使气体和水性燃料混合物通过输送管11自输料瓶1进入料瓶8中贮存。再将装有气体与水性燃料混合物的料瓶8与本发明采用的燃烧灶具配接。使用时,打开阀门9将气体与水性燃料的混合物自料瓶8中引入燃烧灶具,通过输料管14送入燃烧器15,在输料管14与燃烧器15之间的送风管18中,送入由风机26吹出的风,形成有一定风速的气流,使气体与水性燃料的混合物快速汽化后再进入燃烧器15燃烧。
为适合低压简易灌装的方法,须将现有的液化气钢瓶进行改进,具体改进方法是,在钢瓶的总阀2内孔6中装一根直径为6mm的硬胶管7,长度以距瓶底3—5mm为宜,使硬胶管7与总阀2的内孔6紧配合,周边密封。在总阀2一侧的钢瓶上部开一直径3.2cm的孔,焊上一外径为3.2cm的螺纹管5,螺纹管5内径2.4cm,高1.5厘米,螺纹管上装有一外径4cm,内径3.2cm并有内螺纹的高2cm的钢盖4,钢盖4上焊装有一气门3。即装成所需用的输料瓶1。采用的低压灌装的方法是,在输料瓶1中装入水性燃料后通过总阀2接上减压阀12,在准备充入气体与水性燃料混合物的料瓶8的总阀上接上去掉减压装置的阀管10,在总阀9的内孔中也配装有直径为6mm的硬胶管7,在阀管10与减压阀12之间装上输送管11,输送管11最好为有透明窗口的钢管,可以选用胶管,各配接部位均要求紧配合,避免气体与水性燃料的混合物在输送中泄漏。使用手动打气筒13或者其它送气装置与钢盖4上的气门3配接。先关掉总阀2然后打气,让打气筒13产生的压缩气体进入输料瓶1中与水性燃料混合,形成混合物,气打到反力较大时,再顺次打开料瓶8和输料瓶1的总阀9、2,于是边打气边通过输送管11输送气体与水性燃料的混合物,具有一定压力的气体与水性燃料的混合物就会源源不断地自输料瓶1中经硬胶管7、总阀2、减压阀12、输送管11、阀管10、总阀9进入料瓶8,经过5—10分钟可以向料瓶8中输入13—15kg气体与水性燃料的混合物。继续打气半分钟,以增加料瓶8中必要的气压后,关上料瓶8的总阀9。去掉打气筒13的气管,松开输料瓶1的带有气门3的钢盖4,待气泄漏完,取下料瓶8的总阀9上的阀管10,让输送管11内的残料返回输料瓶1,最后关上总阀2,拧紧钢盖4。
如图4、图5、图6所示,按照本发明的水性燃料风力汽化燃烧法采用的的燃烧灶具,其基本结构由灶架28、输料管14、三通分配器17、送风管18、开关22、输汽液管16、输汽液头19、密封套29、燃料器15、风机26、控制开磁24等组成。在这里采用两只燃烧器15装在灶架28上,在对称安装的两只燃烧器15之间配装有送风管18,送风管18的中部有送风口23与风机26配接,风机26固定安装在灶架28中,风机26配备有干电池25,与风机26配接的控制开关24装在灶架28侧面的控制板21上,控制板21上还装有控制输料管14通断及控制点火的连动开关22,输料管14与输汽液管16配接,输汽液管16端头装有输汽液头19。输汽液头19为针状输汽液头,其采用注射针头加工制作,将注射针头敲扁,保持针头内的通道畅通,直至喷汽液适量为宜,由注射针头制作的输汽液头19与输汽液管16的配接处装有密封套29,密封套29系40mm长的φ4mm的钢管,其套装在注射针头制作的输汽液头19与输汽液管16的配接处,内有用水泥浆封灌的密封填料30。三通分配器17装在输料管14中段作为向两只燃烧器15输送燃料的分配器,三通分配器17采用硬质胶狞制作。在只使用一只燃烧器15的情况下,则不需要使用三通分配器17。送风管18采用三通结构的硬胶管,其两端装有钢质连接管27以便与燃烧器15的进汽管20配接,钢质连接管27弯曲120°,插入送风管18端口内且密封。输汽液头19装在送风管18端口与钢质连接管27的结合部,具体做法是,输汽液头19采用经加工后的注射针头通过用胶管制作的送风管18斜插入送风管18的端口与钢质连接管27的结合部,然后固定起来。风机26选用>2.8V,风速每分钟不小于90m出风口径不小于1.2cm,并带变压器的风机,采用交流供电配备同时有两节1号干电池25,干电池25用作电子打火及停电时供风机26使用,控制开关24为有快、慢、停三档的开关。