專利名稱：自動充壓式甲醇燃料爐具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽化型液體燃料的燃燒裝置，尤其是一種使用甲醇燃料的自動充壓式爐具。
目前，使用人工煤氣、天然氣、液化石油氣等氣體燃料的爐具逐漸普及，但上述氣體燃料十分緊缺。近年來，人們在開發(fā)利用各種液體燃料，液體燃料爐具相繼推出，如中國專利88211632.0《甲醇灶》、中國專利89208311.5《不用預(yù)熱的汽化油爐》等。前者以甲醇為燃料，后者以柴油、煤油或汽油為燃料，無論使用哪種燃料，都要向儲液罐中人工充入壓縮空氣，才能將燃料壓入汽化燃燒系統(tǒng)，這種人工充壓方式儲液罐內(nèi)空氣壓力達1-3Kg/cm2，不但容易漏氣，而且不安全，如甲醇的爆炸極限為6-36.5%(含空氣量)，這樣就可能在一個裝為可燃、易揮發(fā)液體燃料的壓力容器中造成爆炸隱患。
儲液罐內(nèi)有經(jīng)常壓力，若閥門在未燃狀態(tài)下誤開啟或湯水沸后等原因引起火焰熄滅，都可能放出過量的甲醇及其蒸氣，易引起火災(zāi)及中毒等。
現(xiàn)有的爐具燃燒不夠完全，使部分甲醇蒸氣及其有害物質(zhì)污染廚房環(huán)境，甚至有造成中毒的可能。同時，使用甲醇的爐具目前依然用火柴點燃很不安全、方便。
本發(fā)明的目的在于為廣大用戶提供一種汽化效果好，燃燒充分，使用方便，能夠使部分液燃料汽化向儲液罐自動充壓而不充入空氣的甲醇燃料爐具。
本發(fā)明的爐具包括儲液罐(1)及其上的壓力表(3)，含水的甲醇燃料(2)，爐體(24)及安裝在爐體(24)內(nèi)的汽化燃燒系統(tǒng)和自動充壓系統(tǒng)。
所述的汽化燃燒系統(tǒng)由帶引射管(8)的燃燒器(10)、噴嘴(7)、空氣調(diào)節(jié)閥(9)、安裝在燃燒器(10)下邊的預(yù)熱管(5)、安裝在燃燒器(10)上的環(huán)形汽化管(6)、放在預(yù)熱管(5)下邊的啟動燃燒盤(11)、聯(lián)接在預(yù)熱管(5)和儲液罐(1)中間的流量調(diào)節(jié)閥(4)以及上述相應(yīng)部件之間的聯(lián)接管件等組成。
所述的自動充壓系統(tǒng)包括一個能被加熱的充壓室(17)，其安裝在啟動燃燒盤(11)的上方，燃燒器(10)的下側(cè)，且緊靠近預(yù)熱管(5);一個單向閥(15)，其一端通過進液管(14)聯(lián)接到儲液罐(1)底部，其另一端通過進液管(16)聯(lián)接到充壓室(17)，充壓室(17)上部的另一端口由導氣管(18)聯(lián)接到儲液罐(1)的上部;一個從環(huán)形汽化管(6)接出的充壓導氣管(12)，其點燃后提供使充壓室(17)維持一定汽化溫度的熱源。
上述自動充壓系統(tǒng)，采用了使通過單向閥進入被加熱的充壓室的部分液體燃料過熱密閉汽化，生成的蒸氣再導入儲液罐中的自動充壓方式，使儲液罐中液體燃料在一定壓力被自動壓入汽化燃燒系統(tǒng)，實現(xiàn)液體燃料的完全汽化充分燃燒。
本發(fā)明還設(shè)置有一個電子點火裝置(13)，其點火頭位于啟動燃燒盤(11)的一側(cè)，所說的電子點火裝置(13)可以是壓電陶瓷點火器。同時，在含水的甲醇液體燃料(2)中添加有1-5%閃點低的易燃液體，例如粗苯等，這種液體燃料可使電子點火裝置著火容易，點火可靠，方便使用。
本發(fā)明的


如下圖1是其工作流程和結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是其單向閥結(jié)構(gòu)及其聯(lián)接圖;
圖3是其雙眼灶具示意圖。
下邊結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步描述。圖1為本發(fā)明的工作流程和結(jié)構(gòu)示意圖，其中所示的自動充壓系統(tǒng)和汽化燃燒系統(tǒng)的組成，上文已經(jīng)詳述，此處不再贅述。
在圖1所示的自動充壓系統(tǒng)中，液體燃料(2)從儲液罐(1)底部排出，經(jīng)單向閥(15)進入充壓室(17)，在充壓室(17)預(yù)熱汽化后，生成的蒸氣從充壓室(17)上部端口經(jīng)導氣管(18)導入儲液罐(1)頂部，形成儲液罐(1)頂部的壓力，此壓力最好為0.05-0.5MPa，靠此壓力來維持汽化燃燒系統(tǒng)的燃料的自動連續(xù)供應(yīng)。上述充壓室(17)的熱源在啟動時，靠啟動燃燒(11)中放入的約5ml燃料燃燒供給，正常燃燒時，則由從環(huán)形汽化管(6)接出的充壓導氣管(12)分流的燃氣點燃供給。當爐具停用后，儲液罐(1)逐漸冷卻，其內(nèi)的壓力逐漸降到常壓，因此在不啟動、不加熱情況下，儲液罐(1)的壓力為零，避免了誤開調(diào)節(jié)閥漏燃料現(xiàn)象。
在圖1所示的汽化燃燒系統(tǒng)中，當儲液罐(1)自動充入一定壓力后，開啟流量調(diào)節(jié)閥(4)，液體燃料被自動壓入安裝在充壓室(17)側(cè)面的預(yù)熱管(5)，此預(yù)熱管(5)在啟動燃燒室(11)放入適量燃料燃燒時即被加熱，液體燃料在預(yù)熱管(5)中汽化后，導入固定在燃燒器(10)頭部主火焰部位的環(huán)形汽化管(6)，此高溫燃氣通過噴嘴(7)高速地從引射管(8)中軸方向噴出，造成引射管(8)根部的負壓，通過空氣調(diào)節(jié)閥(9)將適量空氣帶入，并與之混合，此混合氣通過燃燒器(10)頭部的多個噴口噴出點燃，實現(xiàn)正常燃燒。點燃時，液體燃料在預(yù)熱管(5)中汽化，當正常燃燒之后，液體燃料則在汽化管(6)中汽化，液體燃料汽化后并加熱使其溫度高達70-120℃，保證其汽化徹底，燃燒充分。正常燃燒后，燃燒器(10)頭部的主火焰既作為炊事用熱源，同時作為液體燃料的汽化熱源。
上述安裝在燃燒器(10)頭部主火焰部位的環(huán)形汽化管(6)，由銅、不銹鋼等材料制成，它的表面積所確定的燃料汽化后的溫度為70-120℃，溫度高可保證汽化完全，克服了現(xiàn)有爐具在燃燒器根部滴、漏燃料的問題。
圖1中所示的單向閥(15)是止逆式球形閥，其具體結(jié)構(gòu)及聯(lián)接如圖2所示，該單向閥由閥筒(21)和置于閥筒(21)內(nèi)的活動球閥(22)構(gòu)成，閥筒(21)內(nèi)入口端的直徑和出口端的直徑相同，入口端和出口端之間設(shè)計成圓臺狀閥座，此圓臺狀閥座的小端與入口端相通，活動球閥(22)置于閥筒(21)的出口端內(nèi)。使用時，進液管(14)接閥筒(21)的入口端，進液管(16)接其出口端，液體燃料從閥筒(21)的入口端進入流向出口端，當逆流時，其中的活動球閥(22)與上述圓臺狀閥座的斜面接觸阻止液體燃料的進入。這種設(shè)計是為防止壓力逆向傳遞，保證充壓的單向、快速，并防止了燃料在充壓室的熱作用下形成“熱泵循環(huán)”現(xiàn)象，從而防止了儲液罐中燃料溫度的不斷上升，進而達到汽化溫度引起爆炸的危險。
上述的止逆式球閥中的活動球閥(22)，可以用金屬、玻璃或者塑料等材料制成。
圖3是本發(fā)明的雙眼爐具示意圖。如圖3所示，在爐體(24)內(nèi)安裝有圖1所示的兩套裝置，各自獨立、分別使用。其中各部件分別為儲液罐(1)、壓力表(3)、流量調(diào)節(jié)閥(4)、預(yù)熱管(5)、環(huán)形汽化管(6)、引射管(8)、空氣調(diào)節(jié)閥(9)、燃燒器(10)、啟動燃燒室(11)、充壓導氣管(12)，電子點火裝置(13)、單向閥(15)、高壓室(17)、導氣管(18)、電子點火裝置開關(guān)(19)、鍋支架(20)、爐體(24)。壓力表(3)、流量調(diào)節(jié)閥(4)、空氣調(diào)節(jié)閥(9)及電子點火裝置開關(guān)(19)均安裝在爐體(24)的前面板上，便于使用。
根據(jù)本發(fā)明的原理可以設(shè)計成家用單眼爐具，旅游用小型野餐爐具，集團用多眼爐具、熱水器等等。
本發(fā)明的自動充壓系統(tǒng)，可以用于使用煤油、柴油、汽油、酒精等液體燃料的汽化型油爐的自動充壓。
使用本發(fā)明的爐具時，首先向啟動燃燒室(11)中注入定量的引燃燃料，開啟電子點火裝置(13)點燃，預(yù)熱充壓室(17)和預(yù)熱管(5.)，在一分鐘以內(nèi)當儲液罐(1)自動充壓到0.05-0.5MPa時，開啟調(diào)節(jié)閥(4)，液體燃料被壓入已被預(yù)熱的預(yù)熱管(5)汽化，此高溫燃汽通過環(huán)形汽化管(6)再從噴嘴(7)高速從引射器(8)的中軸方向噴出，帶入適量的空氣混合，此混合氣通過燃燒器(10)頭部的多個噴口噴出點燃，點燃后，從充壓導氣管(12)分流出的燃氣的小火維持充壓室(17)的連續(xù)汽化溫度，環(huán)形汽化管(6)完成液體燃料的汽化工作，不斷將燃氣從噴嘴(7)噴出，實現(xiàn)連續(xù)的穩(wěn)定的燃燒。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點1、本發(fā)明采用了使部分液體燃料在充壓室密閉汽化，以自身蒸氣給儲液罐充壓的方式，使燃料自動壓入汽化燃燒系統(tǒng)，避免了人工充壓時產(chǎn)生空氣和甲醇蒸氣形成爆炸混合物的可能，使用安全、方便。同時使用單向閥后，保證了儲液罐的溫度、壓力維持在安全范圍內(nèi)，確保了安全。
停用后，儲液罐逐漸冷卻，壓力變?yōu)槌?，在不啟動、不加熱時，儲液罐中壓力為零，不會造成誤開閥門漏燃料的事故。
2、使用了電子點火裝置，使著火容易，點火可靠。
3、燃料汽化后的溫度達70-120℃，汽化完全，消除了現(xiàn)有技術(shù)爐具汽化不充分的噴、漏燃料的現(xiàn)象，保證了噴嘴出口的引射速度，使帶入空氣量適當，燃燒完全，減少了污染。經(jīng)專業(yè)部門測試，燃燒產(chǎn)物中殘余的CO含量低于0.05%(體積即500PPm)，熱負荷不小于2500千卡/小時，熱效率大于55%。
4、本爐具燃料以甲醇為主，來源廣泛，價格低，運輸不用特殊壓力容器，投資低。
權(quán)利要求
1.一種自動充壓式甲醇燃料爐具，它包括儲液罐(1)及其上的壓力表(3)、含水的甲醇燃料(2)、爐體(24)和安裝在爐體(24)內(nèi)的汽化燃燒系統(tǒng)，所述的汽化燃燒系統(tǒng)由帶引射管(8)的燃燒器(10)、噴嘴(7)、空氣調(diào)節(jié)閥(9)，安裝在燃燒器(10)下邊的預(yù)熱管(5)，安裝在燃燒器(10)上的環(huán)形汽化管(6)、放在預(yù)熱管(5)下邊的啟動燃燒盤(11)，聯(lián)接在預(yù)熱管(5)和儲液罐(1)中間的流量調(diào)節(jié)閥(4)及聯(lián)接管道組成，其特征在于a、它還設(shè)置有自動充壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個充壓室(17)，其安裝在啟動燃燒盤(11)上方，燃燒器(10)的下側(cè)，且緊靠近預(yù)熱管(5)，一個單向閥(15)，其一端通過進液管(14)聯(lián)接到儲液罐(1)底部，其另一端通過進液管(16)聯(lián)接到充壓室(17)，在充壓室(17)上部的另一端口由導氣管(18)聯(lián)接到儲液罐(1)的上部；一個從環(huán)形汽化管(6)接出的充壓導氣管(12)，其占燃后提供使充壓室(17)維持一定汽化溫度的熱源；b、它還設(shè)置有電子點火裝置(13)；c、所述的含水的甲醇燃料(2)中添加有1-5%的粗苯等低閃點的液體；d、所述的安裝在燃燒器(10)頭部主火焰部位的環(huán)形汽化管(6)的表面積所確定的燃料氣化后的溫度為70-120°；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐具，其特征在于所述的自動充壓系統(tǒng)提供給儲液罐(1)的壓力最好在0.05-0.5MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐具，其特征在于所述的單向閥(15)可以是止逆式球形閥，它由閥筒(21)和置于閥筒(21)內(nèi)的活動球閥(22)組成，閥筒(21)內(nèi)入口端的直徑和出口端的直徑相同，入口端和出口端之間設(shè)計成圓臺狀閥座，此園臺狀閥座的小端與入口端相通，活動球閥(22)置于閥筒(21)的出口端內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的爐具，其特征在于所述的止逆式球形閥中的活動球閥(22)可以用金屬、玻璃或者塑料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐具，其特征在于所述的電子點裝置(13)可以是壓電陶瓷點火器。
全文摘要
本發(fā)明屬于汽化型液體燃料的燃燒裝置，尤其是一種使用甲醇燃料的自動充壓式爐具。它包括儲液罐、含水的甲醇燃料、爐體、安裝在爐體內(nèi)的汽化燃燒系統(tǒng)、自動充壓系統(tǒng)及電子點火器等。其采用了使部分液體燃料在充壓室預(yù)熱密閉汽化，生成的蒸氣再導入儲液罐的自動充壓方式，使液體燃料自動壓入汽化燃燒系統(tǒng)，實現(xiàn)燃料的完全汽化、充分燃燒。本爐具使用方便、安全，熱效率高，排放低于標準，適合于廣大城市、鄉(xiāng)村用戶使用。
文檔編號F24C5/18GK1067494SQ92104000
公開日1992年12月30日 申請日期1992年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月21日
發(fā)明者李家宗, 李清河, 李錦珠 申請人:高平縣新型燃料爐具制造廠