一種吸入式燃?xì)饩哐b置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)饩弑倔w和與其配套連接的燃?xì)夤苈废到y(tǒng)，具體是指燃?xì)庠睢⑷細(xì)鉄崴?、燃?xì)獗趻鞝t、燃?xì)饪鞠涞热細(xì)饩咭约斑@些燃?xì)饩吲c燃?xì)夤艿?、液化氣罐等燃?xì)鈿庠粗g的連接管路系統(tǒng)，以及燃?xì)鈮毫?shù)和相關(guān)閥門結(jié)構(gòu)與參數(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的燃?xì)庠?、熱水器等燃?xì)庠O(shè)備所使用的氣體燃料包括液化氣、天然氣、沼氣、煤氣、化工尾氣等。現(xiàn)有供氣方式以管道供應(yīng)和液化氣罐兩種方式為主。管道方式是將燃?xì)馔ㄟ^(guò)管道方式輸送到千家萬(wàn)戶。為了便于輸送，主管道內(nèi)壓力通常較高，為了安全和便于使用，隨著管道系統(tǒng)逐步進(jìn)入城鎮(zhèn)、街道、小區(qū)、樓宇、室內(nèi)，利用控制閥門調(diào)整燃?xì)鈮毫χ鸩浇档偷綐?biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)。例如，管道天然氣入戶管道終端出口表壓力為2000帕。
[0003]為了便于連接，用戶的燃?xì)庠O(shè)備通過(guò)軟管或波紋管與管道終端出口連接。
[0004]液化氣通常通過(guò)加壓方式使燃?xì)庖夯嘌b于液化氣罐內(nèi)配送到用戶。用戶在使用液化氣時(shí)，打開(kāi)液化氣罐開(kāi)關(guān)閥，罐內(nèi)液化氣通過(guò)減壓閥減壓到規(guī)定壓力(表壓2800帕)后通過(guò)連接管道進(jìn)入燃?xì)饩?。為了便于使用，液化氣罐減壓閥出口和燃?xì)庠罹呷細(xì)馊肟谥g的連接管道通常為軟管。
[0005]管道氣和罐裝液化氣是目前居民用燃?xì)獾膬煞N主要形式。
[0006]這兩種方式存在的問(wèn)題在于，當(dāng)連接管道和燃燒裝置出現(xiàn)泄漏時(shí)，容易引起火災(zāi)和中毒。例如，許多燃?xì)饣馂?zāi)、爆炸事故與連接燃?xì)庠詈鸵夯瘹夤拗g的軟管及各處開(kāi)關(guān)、接頭、燃?xì)庠詈吞烊粴夤艿乐g的軟管等處的破損、老化等原因造成的燃?xì)庑孤断嚓P(guān)。
[0007]現(xiàn)有的燃?xì)庠?、燃?xì)鉄崴鞯热細(xì)馊紵b置都是以所用氣源參數(shù)為依據(jù)設(shè)計(jì)制造的。由于現(xiàn)有的氣源壓力都高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?，現(xiàn)有的燃?xì)庠詈蜔崴鞯热細(xì)饩叨及欣萌細(xì)鈮毫閯?dòng)力的引射器，燃?xì)庥扇細(xì)鈬娮旒铀賴姵鲂纬傻蛪焊咚贇饬?，卷吸周圍空氣加速混合至燃燒器火嘴以適當(dāng)?shù)牧魉賴姵鲂纬缮淞骰鹧嫒紵艧?，并將熱量傳遞給鍋具、換熱器等。在此過(guò)程中，燃?xì)馀c空氣的流動(dòng)和混合所需的動(dòng)能來(lái)自于燃?xì)獾膲毫δ堋．?dāng)燃?xì)庖涞目諝獠蛔銜r(shí)，會(huì)產(chǎn)生黃火、冒煙等不正常燃燒現(xiàn)象，引射足夠的空氣滿足燃燒的需要是現(xiàn)有燃?xì)饩咴O(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。提高燃?xì)饩呷肟诘娜細(xì)鈮毫Γ欣谔岣呷細(xì)饩叩男阅?，但?huì)使燃?xì)夤苈沸孤兜娘L(fēng)險(xiǎn)加大，不利于安全。為了達(dá)到要求的性能指標(biāo)，強(qiáng)制平衡式燃?xì)鉄崴髋鋫淞孙L(fēng)機(jī)，一些大功率的燃?xì)庠钜才鋫淞孙L(fēng)機(jī)。實(shí)踐證明，為燃?xì)饩吲鋫滹L(fēng)機(jī)，雖然造價(jià)增加，但可以彌補(bǔ)燃?xì)鈮毫δ艿牟蛔?，提高燃?xì)饩叩男阅堋，F(xiàn)有的配備風(fēng)機(jī)的燃?xì)饩叩娜肟谌細(xì)鈿庠吹膲毫θ愿哂诖髿鈮毫?，仍存在燃?xì)庑孤兜陌踩[患，也未能進(jìn)一步發(fā)揮風(fēng)機(jī)以及壓縮空氣引射代替燃?xì)庖涞臐摿?，影響了燃?xì)饩甙踩阅艿倪M(jìn)一步提高。例如，申請(qǐng)人為上海伯涵熱能科技有限公司所提出的專利申請(qǐng)?zhí)?01210313356.1的專利申請(qǐng)，申請(qǐng)人為天津大學(xué)所提出的專利申請(qǐng)?zhí)?01210173587.7的專利申請(qǐng)等多項(xiàng)專利文件中均有提到采用空氣風(fēng)機(jī)的方法。目的是克服因回?zé)嵩斐傻牧鲃?dòng)阻力大的問(wèn)題，但均未提及降低燃?xì)夤艿缐毫χ恋陀诖髿鈮毫σ蕴岣呷細(xì)饩呦到y(tǒng)安全性的概念。
[0008]從現(xiàn)有燃?xì)饩呒夹g(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)看，現(xiàn)有的以燃?xì)鈮毫δ転橐鋭?dòng)力源的混合氣形成和燃燒換熱方式已趨于極限，阻礙了燃?xì)饩咝阅艿倪M(jìn)一步提高。這一點(diǎn)，在嵌入式燃?xì)庠畹募夹g(shù)領(lǐng)域尤其明顯。嵌入式燃?xì)庠钍乾F(xiàn)有燃?xì)庠钍袌?chǎng)的主流產(chǎn)品。由于現(xiàn)有燃?xì)鈿庠磯毫^低，高性能的全預(yù)混燃燒技術(shù)難以在大功率嵌入式燃?xì)庠罹呱喜捎谩榱藵M足引射器必要的引射能力，發(fā)展了上進(jìn)風(fēng)，聯(lián)合進(jìn)風(fēng)等各種進(jìn)風(fēng)方式，使嵌入式燃?xì)庠罱Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，灶面以上高度增加，影響美觀，不易打理。
[0009]燃?xì)庑孤兑约叭細(xì)庑孤兑鸬闹卸尽⒒馂?zāi)、爆炸等事故是現(xiàn)有燃?xì)饩呒捌涔苈废到y(tǒng)存在的需要解決卻很難解決的問(wèn)題。
[0010]從灶具、管路和閥門結(jié)構(gòu)看，造成燃?xì)獍踩鹿实脑蚩梢詺w結(jié)為管子、管件以及燃具質(zhì)量不合格造成的泄露。用氣后閥門未關(guān)閉或關(guān)閉不到位；人為打開(kāi)燃?xì)忾y門進(jìn)行自殺或破壞；閥門老化松動(dòng)、密封件風(fēng)干老化失效、膠管老化破裂、松動(dòng)、鼠害、因地震碰撞拉扯等外力造成的破壞等多種原因。
[0011 ] 從泄露發(fā)生的位置看，泄露主要發(fā)生在管路末端。對(duì)于管道燃?xì)?，泄露?wèn)題主要發(fā)生在連接軟管入口接頭開(kāi)關(guān)閥之后。對(duì)于罐裝液化氣用戶，泄露問(wèn)題大多首先發(fā)生在液化氣罐開(kāi)關(guān)閥之后，包括開(kāi)關(guān)閥、減壓閥、軟管、液化氣灶等處。
[0012]從管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)看，造成燃?xì)獍踩鹿实脑虼蟛糠挚梢詺w結(jié)為燃?xì)庀到y(tǒng)內(nèi)部與大氣之間的非正常聯(lián)通造成的。而在非正常聯(lián)通情況下的燃?xì)庑孤吨饕且驗(yàn)楣艿老到y(tǒng)內(nèi)部的燃?xì)鈮毫Ω哂诖髿鈮毫?。燃?xì)鈮毫υ礁?，泄露速度越快；壓力越低，泄露速度越低，若燃?xì)鈮毫εc大氣壓力相等，則燃?xì)庖驂翰钤斐傻男孤稙榱?，無(wú)壓差存在的條件下，燃?xì)馀c空氣之間的擴(kuò)散速度低，燃?xì)庀到y(tǒng)的安全性則會(huì)得到較大幅度的提高。
[0013]對(duì)于管道氣用戶，如果降低軟管入口開(kāi)關(guān)接口處的壓力至低于大氣壓力，房間安全性會(huì)得到一定提高，如果降低入戶壓力，戶內(nèi)燃?xì)獍踩杂謺?huì)提高，如果降低進(jìn)入樓宇的壓力，則樓宇的燃?xì)獍踩詴?huì)提高。
[0014]對(duì)于罐裝液化氣用戶，如果降低軟管入口開(kāi)關(guān)接口處的壓力至大氣壓力，安全性會(huì)得到一定提高，如果進(jìn)一步改進(jìn)液化氣罐開(kāi)關(guān)閥和減壓閥的性能，液化氣罐及燃?xì)庠罹呦到y(tǒng)的安全性又會(huì)進(jìn)一步提高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0015]本發(fā)明的目的在于發(fā)明一種安全的燃?xì)饩呒捌溥B接管路系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括以低于大氣壓力的燃?xì)庾鳛槿剂系娜細(xì)饩吆拖鄳?yīng)的燃?xì)夤苈废到y(tǒng)。該新型燃?xì)饩咄ㄟ^(guò)利用增壓系統(tǒng)使燃?xì)鈴臍庠幢晃觥⒃鰤?、混合形成可燃混合氣，燃燒過(guò)程以及換熱過(guò)程所需動(dòng)能的方法代替現(xiàn)有燃?xì)饩呃糜袎簹庠吹姆椒?，達(dá)到降低燃?xì)饩咭约斑B接管線內(nèi)的燃?xì)鈮毫χ敛桓哂诠芫€外大氣壓力的方法克服現(xiàn)有燃?xì)夤芫€容易泄漏的問(wèn)題，提高燃?xì)饩呒肮苈返陌踩?，并通過(guò)提高燃?xì)鈮毫δ艿姆椒ㄟ_(dá)到提高燃?xì)饩吖β?、效率、排放等性能指?biāo)的目的。
[0016]本發(fā)明包括:氣源減壓閥、連接管路、燃?xì)饩呒叭細(xì)庠鰤浩鳌?br>[0017]氣源減壓閥入口接氣源，出口接連接管路，氣源減壓閥的作用是調(diào)節(jié)氣源壓力使其出口壓力降低到某個(gè)低于大氣壓力的設(shè)定值。燃?xì)饩吖ぷ鲿r(shí)，燃?xì)庠鰤浩鏖_(kāi)始工作，連接管路內(nèi)因增壓器的抽吸作用，氣體壓力下降，當(dāng)連接管路內(nèi)壓力低于大氣壓的某個(gè)設(shè)定壓力時(shí)，閥門打開(kāi)，燃?xì)饬魅脒B接管路，進(jìn)入增壓器被增壓后與空氣混合燃燒。當(dāng)連接管路內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力時(shí)，氣源減壓閥出氣閥門關(guān)閉，這個(gè)設(shè)定壓力低于大氣壓力。該設(shè)定壓力要適當(dāng)，在確保閥門可靠工作的前提下，應(yīng)盡量接近當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?。本發(fā)明所用的氣源減壓閥為成熟技術(shù)，一般技術(shù)人員均可根據(jù)需要設(shè)計(jì)制造。
[0018]連接管路可以采用常用的軟管或波紋管。
[0019]增壓器的作用是對(duì)氣體增壓。增壓器啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣閥門開(kāi)啟，燃?xì)饬鬟^(guò)，增壓器停止工作時(shí)，進(jìn)氣閥門關(guān)閉；可通過(guò)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法，調(diào)整燃?xì)饬髁俊Ｋ瞄y門密封性能高于常規(guī)的燃?xì)饩唛_(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)閥門的密封性能。
[0020]燃?xì)庠鰤浩饔卸喾N形式:
[0021]電動(dòng)燃?xì)庠鰤豪酰鰤豪跤呻姍C(jī)驅(qū)動(dòng)，增壓栗使燃?xì)庥傻陀诖髿鈮毫ι叩礁哂诖髿鈮毫笞鳛橐淦鲃?dòng)力源引射燃燒所需的空氣，形成具有一定壓力的可燃混合氣進(jìn)入燃燒器。該種方式與現(xiàn)有燃?xì)饩呦嘟?，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可通過(guò)控制電機(jī)的方法控制燃?xì)饩叩拈_(kāi)關(guān)和火力，適合于居民家庭用小功率燃?xì)饩摺?br>[0022]電動(dòng)空氣增壓栗，增壓栗由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，增壓栗使空氣由大氣壓力升高到高于大氣壓力后作為引射器動(dòng)力源引射來(lái)自于連接管路的燃?xì)?，形成具有一定壓力的可燃混合氣進(jìn)入燃燒器。該種方式結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，容易控制，增壓系統(tǒng)效率較高，適合于具有較大功率的商用灶、熱水器等。
[0023]空氣增壓栗和燃?xì)庠鰤豪豕餐褂?。增壓栗使空氣和燃?xì)庠鰤汉蠡旌闲纬删哂幸欢▔毫Φ目扇蓟旌蠚膺M(jìn)入燃燒器。該方式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但其增壓系統(tǒng)效率比前兩種方式高，控制性能好，可以滿足某些大型燃?xì)饩吖?jié)電、性能優(yōu)化等方面的需求。
[0024]空氣增壓栗技術(shù)和燃?xì)庠鰤豪跫夹g(shù)均為成熟技術(shù)，一般技術(shù)人員均可根據(jù)需要設(shè)計(jì)制造。
[0025]驅(qū)動(dòng)增壓系統(tǒng)的各類電機(jī)技術(shù)均為成熟技術(shù)，一般技術(shù)人員均可根據(jù)需要設(shè)計(jì)制造。
[0026]驅(qū)動(dòng)增壓系統(tǒng)的動(dòng)力源也有多種形式，例如:
[0027]市電方式，直接利用市電最為簡(jiǎn)單。但停電時(shí)，燃?xì)饩卟豢捎谩?br>[0028]以市電為電源的不間斷電源供電方式，在停電時(shí)，燃?xì)庠罹呷钥捎谩?br>[0029]采用包括利用燃?xì)庥酂釣闊嵩吹臒岚l(fā)電裝置的不間斷電源供電方式。采用該方式可以使燃?xì)饩卟灰蕾囉谕獠侩娫炊?dú)立運(yùn)行，是優(yōu)先采用的方式?，F(xiàn)有的熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，性價(jià)比高，溫差100°C以內(nèi)即可正常工作。以某種現(xiàn)有熱發(fā)電裝置成熟產(chǎn)品的性能指標(biāo)為例，尺寸為62*62*3.8毫米的發(fā)電片，在溫差為120 °C時(shí)，其發(fā)電功率超過(guò)7瓦。
[0030]現(xiàn)有燃?xì)饩叩娜紵郎囟瘸^(guò)700°C，在燃?xì)饩邇?nèi)容易獲得100°C的溫差。模擬計(jì)算結(jié)果表明，驅(qū)動(dòng)3000千瓦燃?xì)饩叩娜細(xì)庠鰤豪跛璧墓β实陀?瓦，廢氣熱損失功率超過(guò)2000瓦，廢氣溫度超過(guò)200°C。利用燃?xì)饩邚U氣余熱，采用現(xiàn)有熱發(fā)電產(chǎn)品，可以發(fā)出數(shù)倍于驅(qū)動(dòng)增壓栗所需的電力。
[0031]本發(fā)明還可以包括控制系統(tǒng)，依據(jù)燃?xì)饩呤褂谜叩牟倏v和燃?xì)饩叩倪\(yùn)行工況，通過(guò)控制增壓器電機(jī)的方式控制燃?xì)饩叩拈_(kāi)關(guān)和燃?xì)饩叩墓β蚀笮　Ｔ鰤浩麟姍C(jī)轉(zhuǎn)速為零，則燃?xì)饩哧P(guān)閉。增壓器電機(jī)轉(zhuǎn)速高，燃?xì)饩吖β蚀?，增壓器電機(jī)轉(zhuǎn)速低，燃?xì)饩吖β市　，F(xiàn)代燃?xì)饩呔c(diǎn)火系統(tǒng)和熄火保護(hù)系統(tǒng)。點(diǎn)火系統(tǒng)用于點(diǎn)燃燃?xì)狻Ｏɑ鸨Ｗo(hù)系統(tǒng)的作用是當(dāng)燃?xì)饩咭蚬收弦馔庀ɑ饡r(shí)，關(guān)閉熄火安全閥，確保安全。熄火安全閥是一種電磁閥，受火焰?zhèn)鞲衅餍盘?hào)控制。火焰?zhèn)鞲衅骼没鹧娴碾娮柽h(yuǎn)小于空氣的電阻的原理工作。有火焰時(shí)，電阻小，電路通，電磁閥吸合，燃?xì)忾y開(kāi)。無(wú)火焰時(shí)，電阻大，電路斷，電磁閥斷電，燃?xì)忾y關(guān)閉。
[0032]本發(fā)明的控制系統(tǒng)同樣包括對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)和熄火保護(hù)系統(tǒng)的控制。當(dāng)火焰?zhèn)鞲衅鞲惺艿较ɑ鹦盘?hào)時(shí)，電路斷開(kāi)，增壓器電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，燃?xì)忾y門即自動(dòng)關(guān)閉。
[0033]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0034]采用本發(fā)明所提出的燃?xì)饩哌B接管路系統(tǒng)，可以避免現(xiàn)有管路方式存在的因管路和閥