专利名称：电控油掺水自喷燃烧高效节能减污加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种柴油掺水进行喷气燃烧的、无结炭、无堵塞、无烟、无味、无爆炸危险的，高效节油减污增效的加热装置。
背景技术：
目前世界各国燃油方法均采用常温雾化燃烧方式，(即用压缩空气或水蒸汽的高压，将柴油喷射到燃烧室中形成油雾，再点火燃烧)包括燃气轮机(喷气发动机)、火箭发动机、柴油机、全自动燃烧机工业炉……等等，(参见[美]K.K.肯尼斯著《燃烧原理》P315中译本1991年出版。)喷气燃烧方法在现代任何燃烧专著中都是没有的，被视为禁区，因为柴油加热气化时，极易发生油气分解和裂解、析出大量游离碳粒子，在油管中积聚往往结焦成硬块，堵塞油管与喷咀，使燃烧不能正常进行，这是柴油的性质决定的。
至于柴油加水制成乳化油的燃烧试验资料，国内外均已研究了几十年早有报导，普遍认为是一种节油环保型燃烧技术，然而柴油乳化油采用雾化燃烧方式，会使油包水雾滴在加热时爆裂，造成加热气化尚未燃烧前的油水分离，且不具备发生水煤气化学反应的温度压力条件，不可能生成大量水煤气，直接影响了热效，至今无法推广应用。
因此，油掺水燃烧技术经过中外科技人员几十年的研究，在理论和实践上均未能突破，其原因在于未能找准研究的突破口，(参见“论油掺水燃烧技术的研究与应用”龚木益《节能技术》1999.11第6期P22)。
发明内容
为了克服雾化燃烧污染大、热效低的缺点，特改用喷气燃烧方法来解决，但是燃油进行喷气燃烧时，又存在着加热气化过程中容易产生积炭堵塞油管和喷咀，以及火焰温度过高，会产生NOx有害气体污染问题，为求得这两大问题的彻底解决，本实用新型特提供一种油掺水进行喷气燃烧的技术方案，这就是以密闭的耐热耐压不锈钢螺旋管组合件(包括螺旋管+喷射管+穿过螺母的连接杆+外罩)作为喷气燃烧器的主体(3)，它与三通接头(6)、针孔螺旋紫铜管(7)、微型单向逆止阀(8)、微型电磁阀(9)、供油回油总管(10)、乳化油泵(11)、开放式或封闭式油箱(12)，顺序紧固连接而成。操作时，首先将螺旋管喷气燃烧器预热至高温红热状态，然后送入少量乳化均匀的燃油和水混合物，于是立即发生强烈蒸发，快速气化，体积膨胀数百倍，形成几公斤/cm2内压。高温油气沿管路前进，在喷咀小孔处自动向外喷射燃烧，当管内发生油气裂解，析出炭粒子时，立即被高温水蒸汽氧化吸收，发生广义水煤气化学反应，这样一来，就从根本上彻底消除了积炭堵塞问题，由于水的汽化和水煤气反应都会吸收部份热量，加上热值较低的水煤气CO+H2参与油气燃烧，也使火焰温度有所降低。从而自动消除了NOx有害气体污染源的生成，喷气燃烧过程中存在的两大技术难题，就这样顺利解决了。
通过广义水煤气CO+H2完全燃烧放热反应；，结果放热远远大于吸热，若以1Kmol水蒸汽，全部参与水煤气反应计算，将使热量净增406572Kj/kmol(它相当于重量为 加水量的柴油燃烧时所放热量)，由此可见，油掺水喷气燃烧加热装置，是一种高效节油降耗、减污增效设施，在实践上和理论上均不存在遗留问题，已为今后的推广应用铺平了道路。
以下结合附图和几个实施例对本实用新型各部分的名称和特点进一步说明图1、为单个不锈钢右旋螺旋管自喷燃烧器(轴心线呈水平设置)构造图；A、正视图，B、顶视图。
图2、为单个不锈钢左旋螺旋管自喷燃烧器(轴心线竖直向上设置)构造图A、正视图B、顶视图图3、与不锈钢螺旋管进油端三通接头两进口相连接的供油、隔热专用的，螺旋状针孔紫铜管组合件构造图(正视图)。
图4、为单个右旋不锈钢螺旋管自喷燃烧加热器(轴心线呈水平设置)及供油控制系统结构示意图。
1.预热点火装置(采用小型石油液化气炉灶、煤气灶或天然气灶，酒精炉均可)
2.安装用支撑框架(形状随具体需要确定)3.无缝不锈钢螺旋管自喷燃烧加热器主体(分左旋或右旋)4.大小头中间为收缩过渡段圆筒形不锈钢外罩5.不锈钢球状或浅杯状稳焰器6.钢制三通接头(水平方向为乳化油进口通道)7.螺旋状针孔紫铜管组合件(如图3所示)8.微型单向逆止阀9.微型电磁阀10.供油与回油总管11.乳化油泵12.开放式油箱13.燃油吊瓶及管道与阀门，(在停电情况下靠微压作用供给燃油)图5，为停电燃油时所用的不锈钢左旋螺旋管自喷燃烧加热器(轴心线竖直向上设置)及供油控制系统结构示意图。(正视图)1-10与图4完全相同11-13为图4专用件(图5系统中无此编号)14、封闭式低压油箱15、盛水吊瓶及管路与阀门。(用于燃烧过程中清除喷咀堵塞时使用)图6为左、右旋不锈钢双螺旋管自喷燃烧加热器及供油控制管路系统结构示意图(顶视图)，将左、右旋不锈钢双螺旋管燃烧器各自的针孔紫铜管两进油端，同时穿过一个螺母和连接杆并焊接，然后与微型单向逆止阀的出口接头连接，由此共用一个供油逆止阀和电磁阀，其它与图4完全相同。
图7为两个双螺旋管加热燃烧器，共用一个供油泵和油箱的管路系统结构示意图，(顶视图)具体实施方式
在图4中，是一种在供电正常情况下使用的燃油掺水单个不锈钢螺旋管自喷燃烧加热器，主要是由不锈钢螺旋管组件(3)(包括不锈钢螺旋管+直角弯头喷射管+活动螺母连接杆+圆筒形外罩)、钢制三通接头(6)、螺旋状针孔紫铜管(7)、微型单向逆止阀(8)、微型电磁阀(9)、供油及回油总管(10)、乳化油泵(11)、顺序密封性牢固连接构成，并将油泵和回油管口放入开放式油箱(12)中。其特征是右旋不锈钢螺旋管的轴心线处于水平方向设置，它的出口端与直角弯头喷射管焊接，使喷射管沿螺旋管内侧插入，喷射小孔正好位于螺旋管进油端的正下方；将不锈钢螺旋管的进油端向外延伸，并与穿过钢制螺母的连接杆非接合面焊接，然后，用此活动螺母与三通接头水平线的出油端，进行可拆卸紧固连接，三通接头水平线进油端用针孔紫铜管插入，并用活动螺母与三通接头紧固，针孔紫铜管另一端插入微型单向逆止阀出口端，单向逆止阀的进口端再与微型电磁阀出口连接，在电磁阀进口处，用另外的三通接头将它与供油、回油总管连接，并将不锈钢螺旋管组合件(3)置于预热点火装置(1)的正上方。操作时，首先用预热装置(1)将不锈钢螺旋管加热至高温红热状态，然后启动乳化油泵(11)和微型电磁阀(9)将乳化均匀的油水混合物，喷入无缝不锈钢螺旋管中，立即发生快速气化，并产生内压而自喷燃烧，在燃烧过程中，所有乳化油均处于流动状态，确保进入螺旋管燃烧器的燃油与水，按正常比例均匀混合参与气化和燃烧。若出现偶然停电情况，使乳化油停止送入时，可打开燃油吊瓶管路中的手动球阀，送入燃油，以维持继续燃烧不受停电影响。
在图5中，采用左旋无缝不锈钢螺旋管作为自喷燃烧器主体(轴心线竖直向上设置)，不锈钢螺旋管的出口端，与多孔直线或曲线形喷射管焊接，喷射小孔有多种取向，比如使喷射火焰从螺旋管底部直接射向第一进油圈，或射向稳焰器底部中心；或者使喷射火焰从螺旋管底部内侧或外侧倾斜向上，射向螺旋管进油圈，从而产生环流火焰，向外喷出。为了在供电无保证情况下，确保燃烧不受停电影响。特采用封闭式低压油箱(14)，代替开放式油箱(12)和供油泵(11)；当喷咀堵塞使火焰变小时，可打开盛水吊瓶(15)管路阀门，在微压作用下，将水送入不锈钢螺旋管中，利用水蒸汽使小孔疏通。
在图6的实施例中，提供一种结构上与图4完全相同，其特征是不锈钢螺旋管自喷燃烧加热器(3)，采用左旋管与右旋管双管并排固定在一起，共用一个不锈钢外罩和预热点火装置(1)，两不锈钢螺旋管的供油针孔紫铜管(7)的进油端，并列插进一个螺母和连接杆并焊接，然后与单向逆止阀(8)的出口接头连接，即共用一个供油逆止阀和电磁阀，它的火力和燃油消耗量可以因此增加一倍。
在图7的实施例中，乃是图6实施例的再一次并联组合，依此类推，就可以满足更大火力和燃油消耗量的实际需要。
权利要求1.一种电控油渗水自喷燃烧高效节能减污加热器，主要由右旋或左旋无缝不锈钢螺旋管喷气燃烧器组件(3)、三通接头(6)、针孔螺旋紫铜管(7)、微型单向逆止阀(8)、电磁阀(9)、供油、回油总管(10)、乳化油泵(11)、及油箱(12)、顺序连接构成，本实用新型的特征是以整体密闭耐热耐压小型无缝不锈钢螺旋管作为燃油与水快速加热气化的自喷燃烧器主体，将直角弯头多孔喷射管沿螺旋管内侧插入，并与螺旋管出口端焊接，使喷射火焰直接指向螺旋管的进油端，并将此进油端向外延伸，与穿过钢制螺母的连接杆焊接，然后用此螺母与三通接头一端进行可拆卸紧固连接，三通接头另外两个进口，分别用两根特制的针孔螺旋紫铜管插入，用其螺母与三通接头紧固，另一端插入微型单向逆止阀的出口接头，用其螺母紧固，逆止阀的进口端与电磁阀的出口接头连接。
2.根据权利要求1所述的电控油掺水自喷燃烧高效节能减污加热器，其特征是采用左旋无缝不锈钢螺旋管作为自喷燃烧器主体，轴心线坚直向上设置，钻有多个小孔的直线或曲线形喷射管，焊接于不锈钢螺旋管出口端，喷射孔位置有多种取向，比如使喷射火焰从螺旋管底部中心直指螺旋管第一进油圈，或直指稳焰器底部中心位置，或使喷射火焰从螺旋管底部内侧或外侧倾斜向上，生成环流火焰，从喷火口射出。
3.根据权利要求1所述的电控油掺水自喷燃烧高效节能减污加热器，其特征是在针孔螺旋紫铜管两端分别穿进一个与相关接头连接的钢制螺母和连接杆，使针孔螺旋紫铜管从连接杆中穿出一段距离，并将针孔紫铜管与连接杆非接合面一端焊成整体。
4.根据权利要求1所述的电控油掺水自喷燃烧高效节能减污加热器，其特征是分别采用左旋和右旋不锈钢螺旋管，双管并排固定在一起，共用一个不锈钢外罩和一个预热点火装置，两不锈钢螺旋管的供油针孔紫铜管进油端，并列穿过一个螺母和连接杆并焊接，然后与微型单向逆止阀的出口接头连接。由此共用一个供油逆止阀和电磁阀。
专利摘要一种电控燃油掺水自喷燃烧高效节能减污加热器，它由右旋或左旋无缝不锈钢螺旋管组合件、三通接头、螺旋针孔紫铜管、微型逆止阀、电磁阀、供油、回油总管、乳化油泵、开放式油箱顺序密封性连接构成。并将不锈钢螺旋管自喷燃烧器置于电子点火煤气或石油液化气燃烧器之上，使两者结合构成具有电子点火，预热，自喷燃烧三大功能于一体的，以燃用柴油与废油为主的新型燃烧加热器。操作时，首先将不锈钢螺旋管预热至高温红热状态，然后电控送入少量乳化均匀的油水混合物，于是立即发生强烈气化，产生内压而自喷燃烧，火力迅猛而集中，无烟、无味、无堵塞、无爆炸危险，接近零污染，无论工业加热或民用，都可用它。
文档编号F23D11/18GK2898615SQ20062009535
公开日2007年5月9日 申请日期2006年2月21日 优先权日2006年2月21日
发明者黄荣福, 黄旭, 黄朝晖 申请人:黄荣福