专利名称：一种轻烃民用燃料的燃气发生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种C5轻烃民用燃料的燃气发生装置。
以往的装置或者采用单纯气化鼓泡，或者采用加热并配以添加剂等化学方法进行制气；但是由于制气过程是一个吸热过程，单纯的鼓气效果不理想，而添加剂则会造成环境污染。另一方面，以往的装置缺乏安全切断和调节系统，无法保证装置内混合燃气比例出现异常情况时能有效切断，并及时调节气化罐内混合气一气比例，确保装置的安全使用。
本发明的第一个目的是提供一种将鼓气与加热两种方法配合起来，产生气-气比稳定的新型燃气发生装置。
本发明的第二个目的是为装置提供一种具有在线测氧功能的检测安全装置。
本发明的第三个目的是为装置提供一种具有热值指数安全应急切断功能的检测安全装置。
本发明的第一个目的是这样实现的气化罐系统(1)分别与燃料供应系统(2)、压缩空气系统(3)、循环加热系统(4)连接，上述系统又分别与电控制系统(9)连接。燃料供应系统(2)往气化罐系统(1)的气化罐(1-①)内注入C5燃料之后，压缩空气系统(3)向气化罐(1-①)的液态燃料中鼓入空气，与此同时，配合鼓气过程，循环加热系统(4)经气化罐(1-①)内的金属盘管，向液态燃料提供热量。上述的工艺都是在电控制系统(9)的控制之下进行的。例如根据气化罐内液位限位器(1-②)、温度传感器(1-③)发出的信号，电控制系统(9)中的控制器及时调节系统(4)的加热工序、系统(2)的进料工序及系统(3)的鼓气工序。从而达到提供气-气比稳定的民用燃气的目的。
本发明可以进行以下的完善系统(1)中气化罐(1-①)内装有液位限位器(1-②)、温度传感器(1-③)、空气鼓泡管(1-④)加热金属盘管(1-⑤)，其中限位器(1-②)、传感器(1-③)分别与电控制系统(9)连接，鼓泡管(1-④)与压缩空气系统(3)连接，金属盘管(1-⑤)与加热系统(4)连接。二次过热稳压罐系统(6)中稳压罐(6-①)内有加热金属盘管(6-②)，在稳压罐(6-①)燃气输出管道上有减压阀(6-③)，系统(6)与气化罐系统(1)连接。混合燃气防凝器(7-①)与二次过热稳压罐系统(6)的减压阀(6-③)连接，防凝器(7-①)内有加热金属盘管(7-②)。在线测氧安全应急切断保护装置系统(5)由安装在空气输送管道上的切断电磁阀(5-①)、安装在混合燃气输送管道上的在线测氧仪(5-②)及与测氧仪(5-②)连接在一起的测氧液晶数学显示仪(5-③)组成；电磁阀(5-①)、测氧仪(5-②)，数字显示仪(5-③)分别与电控制系统(9)连接。热值指数安全应急切断保护装置(8)由安装在燃气输送管道上的减压阀(8-③)、热值指数仪(8-①)及与之连接的鼓风机(8-②)、矩形结点膜盒压力表(8-④)、电磁换向阀(8-⑤)、安全切断阀(8-⑥)等组成；热值指数仪(8-①)、矩形结点膜盒压力表(8-④)、电磁换向阀(8-⑤)、分别与电控制系统(9)连接；燃气泄漏报警装置(10)与电控制系统(9)连接；混合燃气输送管道上装有防回火阻火器(11)。
接通电控制箱电源、启动压缩机按钮，压缩机(3-①)开始工作产生0.3～0.5MPa压力的压缩空气经净化器(3-②)净化后，通过输送管道上的调压阀(3-⑧)将压力调到0.1MPa后，由鼓泡管(1-④)送入气化罐(1-①)内；此时，压缩空气压力大于气化罐(1-①)内液态燃料的饱和蒸汽压力，空气比重小于液态燃料，降低了C5蒸气分压，达到C5液体的气化过程，与空气混合后产生非饱和混合燃气，气化罐(1-①)内混合燃气压力为0.08～0.09MPa左右。
在压缩机系统(3)工作的同时加热系统(4)在设定的上、下加热温度极限之间实现自动加热过程，产生的热水由循环水泵经输送管系送入气化罐(1-①)底部金属加热盘管(1-⑤)，提供C5燃料因气化吸热所需的热量，确保气化罐(1-①)内C5燃料的气化速度。
因为气化罐(1-①)内的气化过程是连续进行的，按设定标准要求规定压缩空气压力在0.1 MPa以下时，加热温度可按室内温度上、下增减2℃而设定，混合燃气的混合比例可保持在6∶4至7∶3范围内，此时，测氧仪数字显示指数应为12％-14％范围内。
气化罐(1-①)内产生的混合燃气经燃气分配管和调压阀(1-)流入混合燃气二次过热稳压罐(6-①)内，经再次过热的燃气又通过输送管路进入混合燃气防凝器(7-①)内，二次过热稳压罐(6-①)和燃气防凝器(7-①)均与循环加热系统(4)连接，对混合燃气作过热加温处理，可以保持其气化温度不变，从而维持其组分不变，使其临界温度和压力保持在原稳定值范围，保证了混合燃气中C5蒸汽始终处于非饱和状态，从而确保混合燃气保持完全气态。按燃气一液平衡曲线可测得混合燃气其临界压力低于0.15MPa以下的临界结露温度可以达到-5℃～0℃左右。
本发明的第二个目的是这样实现的，气化罐(1-①)的燃气分配管(1-⑧)上装有在线测氧安全应急切断保护装置系统(5)的在线测氧仪探头(5-②)和测氧液晶数字显示仪(5-③)，空气输送管上装有切断电磁阀(5-①)，测氧仪探头(5-②)，测氧数字显示仪(5-③)和切断电磁阀(5-①)分别与电控制系统(9)连接。
上述发明可以这样完善按第一个目的实施方法所示在气化罐(1-①)内产生的混合燃气，设定气-气比例6∶4～7∶3为安全使用范围，此时，含氧指数为12～14％，设定气-气比例7.5～2.5为安全保护值此时，含氧指数为15％，当含氧显示在12～14％时，整个燃气发生系统处于正常安全工作状态，而当含氧显示达到设定的安全保护值1.5％时，数字显示仪(5-③)会发出光、电报警信号，同时会发出电讯号，安全切断电磁阀自动关闭，切断压缩空气流入气化罐(1-①)，停止气化中断供气，达到了安全保护作用。
本发明的第三个目的是这样实现的提供一套混合燃气安全比例自动调节系统(8)，它由热值指数测量仪(8-①)、鼓风机(8-②)、燃气调压阀(8-③)、矩形结点膜盒压力表(8-④)、气动薄膜调节阀(8-⑤)、气动换向阀(8-⑥)及常开型电磁阀(8-⑦)等组成。按第一个目的实施方法，在气化罐(1-①)内产生混合燃气，通过燃气输送管(1-⑧)引出的混合燃气经调压阀(8-③)降压至300毫米水柱后供热值指数测量仪(8-①)燃烧使用，热值指数测量仪(8-①)工作时会按燃气的热值指数在热值仪的水柱表上显示出当时的压力讯号，水柱表压力范围在2～8×100Pa左右。按设定的可燃气体含氧比例安全保护值在15％规定数时，热值仪水柱表在252Pa压力时，会发出声光报警讯号，同时矩形结点膜盒压力表(8-④)给出电讯号给气电换向阀(8-⑤)操作气动薄膜调节阀(8-⑥)工作；当热值指数测量仪的水柱表低于252Pa时(此时混合燃气的含氧比例在15％，热值相当于9357大卡/m3)，气动薄膜调节阀(8-⑥)会减少供气流量；当热值指数测量仪的水柱表高于548Pa时(此时，混合燃气的含氧比例为12％，热值相当于14974大卡/m3)，空气电磁阀(8-⑦)会打开向气化罐(1-①)内加送压缩空气，当热值指数测量仪的水柱表压力再降至252Pa时，电磁阀(8-⑦)关闭停止供气，同时调节阀(8-⑥)也会减少空气流量，这样连续不断地调节使整套操作机构处于正常供气工作状态，不断地连续产生混合燃气，使之保持在安全的气-气比例工作。
本发明由于采用了在控制系统(9)统一控制下的鼓气和加热两种方法有机配合的气化罐系统(1)设备从而有效地实现了气-气的稳定的新型C5混合气燃气的制气；而且在此基础上通过二次过热稳压罐系统(6)和混合燃气防凝器系统(7)进一步稳定了对所制得的混合气的安全气一气比，防止了混合燃气的液化冷凝现象；本发明了为提高装置的使用安全系数，还可以设置在线测氧安全应急切断保护装置系统(5)和热值指数安全应急切断保护装置系统(8)，以防在万一装置出现意外能有效及时地中止装置的运行。
图1是本发明的装置结构示意方框图。
图2是本发明的一种装置结构示意图。
实施例一C5轻烃民用燃料燃气发生系统见图1和2，其组成部分零部件及工艺流程。
1．气化罐系统(1)其中1-③为混合气气化罐，由压力容器厂制造，为0.3M3，气化罐(1-①)中装有1-②为UQK-02型浮球液位控制器，1-③为XMT122型数字显示温度调节仪热电阻杆，1-④为φ10×400孔鼓泡铜管，1-⑤为金属热水盘管，1-⑥为气体安全阀，1-⑦为X49F-1.6T铜法兰液面计旋塞，1-⑧为燃气输送管路，1-⑨加料管角阀，1-⑩为循环热水出口球阀，1-为循环热水进口球阀，1-为排渣球阀，1-为净化压缩空气进气管，1-为燃气输出减压阀，1-为净化压缩空气补气管。
2．燃料供应系统(2)包括2-①为50kg液化石油气瓶，2-②为燃料输送管道，2-③为进料管角阀，2-④为管路压力表，2-⑤为高压耐油软管，2-⑥为进料电磁阀。
3．净化压缩空气系统(3)包括3-①为7.5KW离心式空气压缩机，3-②为高效压缩空气净化器(3合1)型，3-③为压缩空气稳压罐，3-④为空气罐进气球阀，3-⑤为空气罐供气球阀，3-⑥为压力表，3-⑦为安全阀，3-⑧为调压阀，3-⑨为电磁止回阀，3-⑩为压力表，3-为空气罐泄水阀。
4．热水加热系统(4)包括4-①为IDBZ45型清水泵，4-②为蓄水箱，4-③为自动热水器，4-④为加热系统循环水管，4-⑤为放水球阀。
5．在线测氧安全应急切断保护装置系统(5)包括5-①为ZSBC-162R型气动切断阀，5-②为在线测氧传感器，5-③为测氧数字显示仪，5-④为气-电转换器。
6．混合燃气二次过热稳压系统(6)包括6-①为混合燃气二次过热稳压罐，6-②为热水加热盘管，6-③为燃气输出调压阀，6-④为燃气输出压力表，6-⑤为放水角阀。
7．混合燃气防凝系统(7)包括7-①为混合燃气防凝器，7-②为热水加热盘管，7-③为常开型燃气切断阀，7-④为泄水阀。
8．混合燃气安全比例自动调节系统(8)包括8-①为热值指数测量仪，8-②为鼓风机，8-③为燃气调压阀，8-④为矩形结点膜盒压力表，8-⑤为气动换向阀，8-⑥为气动薄膜调节阀，8-⑦为常开型电磁阀。
9．电气控制箱系统(9)包括9-①为电控制箱，控制箱内的电气元件分别与1-②、1-③、2-⑥、3-①、3-⑨、4-①、5-①、5-②、5-③、5-④、7-③、8-①、8-②、8-④、8-⑤、8-⑦、l0-①连接。
l0．气体泄漏报警系统(10)包括l0-①为燃气泄漏报警器。
11．阻火装置(11)包括ll-①为阻火器。
本实施例之元体的连接安装关系详见图l图2。
实施例一系统的使用方法1．检查整套装置及电源是否正常，启动电源开关，使发生装置处于工作待命状态；2．将轻烃民用燃料加装入气化罐1-①内，从旋塞(1-⑦)玻璃管观察液面到上限即可；3．检查水箱有否装满水，将加热温度上、下限调整好，控制在26℃～28℃范围；4．检查压缩机运作正常，并将储气罐压力调节至O.3-O.7MPa范围；5．启动压缩机工作，将空气输出管上调压阀3-⑧的出口压力调至0.1MPa，打开球阀(1- )，净化后的压缩空气经鼓泡管1-④进入气化罐1-①底部，降低罐内C5液料的蒸汽分压，使C5气化，并与空气混合成非饱和燃气。
6．打开燃气输送球阀1-，混合燃气就会进入二次加热稳压罐6-①和燃气防凝器7-①再经燃气输出管道输送到厨房供使用。
7．打开燃气输送球阀l-后，在线测氧安全应急切断保护装置系统(5)进入工作状态，混合燃气经过在线测氧传感器5-②，会将信号传递到控制箱的测氧数字显示仪5-③液晶面上明确显示出混合燃气中的含氧比例数，如在15％以下时，则一切工作处于正常状态，如果一旦超过15％时，即刻会发出光、电警报讯号，同时发出电讯号将讯号传到气动切断阀5-①，及时将空气切断，停止气化罐1-①继续气化过程而达到停止供气之目的。
8．打开燃气输送球阀1-后，混合燃气经安全比例自动调节系统(8)之燃气调压阀8-③，将燃气压力调降至300毫米水柱，调节好热值指数仪水柱压力，点燃热值仪5-①，开启鼓风机5-②，此时，热值指数仪水柱表会显示出燃气的热值指数水柱高度；通过燃气热值和热值指数的关系公式，以换算出相应的燃气热值，并可换算出燃气中含氧比例。热值和热值指关系 燃气热值指数计算=C5Hn热值×y％+空气热值×y％，燃气比重计算=C5Hn重度×y％+空气重度×y％y=含百分数 输出压力Pa=KW29．当混合燃气的气-气比例不超过75∶25，相当含氧比在15％，则燃气发生装置会安全正常工作；如超过75∶25即含氧超过15％，则矩形结点膜盒压力表8-④发出声光讯号，控制气动换向阀8-⑤开启空气通道，操作气动薄膜调节阀8-⑥工作，当热值指数仪水柱表压力在252Pa～548Pa范围内，燃气气-气比例正常，燃气内含氧比在12％～14％，燃气发生装置处于正常工作状态。当热值仪水柱表压力低于252Pa时，燃气由含氧比为15％，热值为9357大卡/m3,达到设定的安全保护值，调节阀动作，减少压缩空气的流量，当热值仪水柱表压力高于548Pa时，燃气内含氧比为12％，热值为14974大卡/m3，空气电磁阀8-⑦断电，电磁阀打开向气化罐1-①内加送压缩空气，使燃气气-气比恢复正常，当热值仪水柱表达到252Pa时，电磁阀8-⑦通电，电磁阀又关闭停止送气，同时调节阀8-⑥也会减少空气流量；这样连续不断地调节，使整套操作机构处于正常工作状态，不断连续产生混合燃气，使之保持在安全的气-气比例下工作。
10．燃气泄漏报警系统(10)之探头安装在气化间内，靠近地面约10cm处，当有混合燃气泄漏时，立即发出声，光报警，并切断电控制箱电源，关闭燃气发生装置停止工作。
权利要求
1.一种轻烃民用燃料的燃气发生装置，其特征在于气化罐系统(1)分别与燃料供应系统(2)、压缩空气系统(3)、循环加热系统(4)连接，上述系统又分别与电控制系统(9)连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于系统(1)中气化罐(1-①)内装有液位限位器(1-②)、温度传感器(1-③)空气鼓泡管(1-④)、加热金属盘管(1-⑤)，其中限位器(1-②)，传感器(1-③)分别与电控制系统(9)连接，鼓泡管(1-④)与压缩空气系统(3)连接，金属盘管(1-⑤)与加热系统(4)连接。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于二次过热稳压罐系统(6)中稳压罐(6-①)内有加热金属盘管(6-②)，在罐(6-①)燃气输出管道上有减压阀(6-③)，系统(6)与气化罐系统(1)连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于混合燃气防凝器(7-①)与系统(6)减压阀(6-③)连接，防凝器(7-①)内有加热金属盘管(7-②)。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于在线测氧安全应急切断保护装置系统(5)由安装在空气输送管道上的切断电磁阀(5-①)，安装在混合燃气输送管道上的在线测氧仪(5-②)及与测氧仪(5-②)连接在一起的测氧液晶数学显示仪(5-③)组成；电磁阀(5-①)、测氧仪(5-②)、显示仪(5-③)分别与电控制系统(9)连接。
6.根据权利要求1或2所述的装置，基特征在于热值指数安全应急切断保护装置系统(8)由安装在燃气输送管道上的减压阀(8-③)，热值指数仪(8-①)及与之连接的鼓风机(8-②)、矩形结点膜盒压力表(8-④)、电磁换向阀(8-⑤)、安全切断阀(8-⑥)组成；热值指数仪(8-①)、矩形结点膜盒压力表(8-④)、电磁换向阀(8-⑤)，分别与电控制系统(9)连接。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于燃气泄漏报警装置(10)与电控制系统(9)连接。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于混合燃气输送管道上装有防回火阻火器(11)。
全文摘要
本发明涉及一种C
文档编号F23K5/02GK1284625SQ9911703
公开日2001年2月21日 申请日期1999年8月17日 优先权日1999年8月17日
发明者杨伯钧 申请人:杨伯钧, 广州市兴华环保设备联合有限公司