甲醇混合燃料和液化气两用灶的灶心的制作方法

专利名称：甲醇混合燃料和液化气两用灶的灶心的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种既能烧甲醇混合燃料(液体)，又能烧煤气，液化石油气(气体)的两用灶灶心。
甲醇混合燃料就是利用氨肥厂排放的废气(粗甲醇)，经变换处理提取，再加入一定的化学添加剂制成，有广泛的来源，易于制造，成本低，运输使用既安全又方便，不会爆炸。
目前已有燃用甲醇混合燃料的灶具。但由于在原理、结构、工艺上存在的问题，致使燃烧不完全、气味大，燃烧也极不稳定，时强时弱，有的甚至发出乒乓之声。发明人通过分析、试验，找出了现有技术存在的主要缺陷是1、气化芯的结构不合理。气化芯腔体内空隙过大，容油过多，难以迅速气化；腔体壁厚过大，有的甚至采用实心内壁，难以实现气化，且白白浪费大量贵重有色金属。甲醇是液态，保证它迅速而稳定地气化，是实现完全燃烧的前提条件。另一方面是灶体、灶芯结构不合理，致使向气化芯提供气化热源时，供热时高、时低、时有、时无，造成气化不稳定，燃烧时好时坏，甚至乒乓地熄火。
2、风门结构不合理。现有灶具上的风门大都结构简单，控制不灵敏，致使燃烧不完全(红火多于蓝火)，由于甲醇从液态变为气态，其气化温度、气化效果不是绝对稳定的，因此对风门供气的灵敏和准确要求更高。
3、喷嘴的大小及位置不合理。喷嘴的目的在于使气化气喷出后成雾状，便于与空气混合，保证充分燃烧。而现在市面上的灶具用的喷嘴，喷嘴位置不是太前，就是太后，致使雾化气与空气混合极不稳定。
针对上述不足，本实用新型提供一种改进的两用灶的灶心，它不仅使用甲醇混合燃料的燃烧效果好，而且对液化石油气的燃烧效果更佳。
本实用新型采取以下措施实现灶体和灶芯用间隙配合相联接，一个底部与进液管相通的气化芯装在灶芯的中间，灶体上面的发火圈与灶体也用间隙配合联接，用于调节进风量的风门总成位于灶体右下角的偏心管上，本灶心的特征是1、气化芯的构造。它是液体燃料迅速，稳定和连续转化为气体的重要部件。它由外薄壁管和内薄壁管焊接成，并在两根管子间形成一个间隙为0.5～1.2mm的密封内腔，在外壁管的外圈环绕一根细紫铜管数圈，细铜管一端与气化芯底部联通，另一端与气化芯上部的密封内腔相通。这一结构能充分利用外来热源使甲醇液体燃料二次气化，实现迅速气化。
2、设计了一种灵敏性准确性较高的风门结构。它由联接在灶体偏心管上的风门座，与风门座联接的固定风门和套装在固定风门的凸出部的活动风门组成，在活动风门与固定风门上有4～8个均布的同心孔。固定风门下部开有一个通孔，用来安装气体燃料喷气管，活动风门上开有一腰子孔，以利活动风门有一定范围的相对转动，与固定风门上的各孔相对错位，来调节风门供气。
3、两用灶采用双喷嘴，各行其道。因为烧甲醇液体燃料，气化芯需先用液化气小气罐进行点火预热，万一气化不好时，甲醇会流入点火装置，必将影响点火开关的灵敏性和寿命，因此，必须采用双喷嘴，由各自的管道供应燃料，液体燃料的气化气由输气管经风门中央喷入雾化，该输气管前端有一个厚1mm，直径为φ0.5～φ1的小孔喷嘴，其位置应与固定风门的内端面基本平齐。气体燃料由输气管下方的另一根带喷嘴的管子从风门下部喷入雾化，两种燃料输送管分别由各自的阀门控制。考虑到两种燃料相比较，液化气易燃且有一定的压力，因此它由旁侧喷气雾化，对它影响不大。而甲醇是由液体气化而来，不太稳定，它的喷嘴居中喷入雾化，能保证与空气混合较均匀。
4、设计了气化气与空气的三次强制混合结构。风门座内的收缩形喇叭腔，其锥度在30°～50°，是第一次强制混合室，其原理是，气化气自喷嘴喷入形成雾状，其体积急聚澎胀，另一方面，被后面源源不断喷入的雾化气推向前进，但必须强迫雾化气与空气混合，而先大后小的收缩形腔正适合需要。与风门座联接的灶体偏心管内为一长50～90毫米，锥角4°～12°的扩张形喇叭腔，是第二次混合室。因第一次混合时间短，气化气与空气的温差较大，导致混合必定不均匀，所以混合气体进入扩张形腔，可以进一步自由均匀地混合，但是此时混合气体总温度有所下降，需要设置第三次混合来加温并使混合更均匀。第三次混合在灶体和灶芯之间的内腔进行，灶体内腔为大圆弧过渡的圆柱形，以避免气化气在灶膛内燃烧，灶芯为上尖下粗的圆锥形，其锥角为3°～15°，这样使灶体内腔变为自下向上，逐步变大的形式，当混合气体从偏心方向进入灶体内腔，能边旋转边澎胀上升，有利混合均匀。同时，灶腔内形成一定压力，以便向气化芯提供稳定而足够的热源，使其稳定气化，经试验，在灶芯上10～20mm高的圆周上均布3～6个φ2～φ5的孔眼，最好是在16mm高的圆周上，均布4个φ4孔眼，效果较佳。
图面说明


图1是依据本实用新型提出的灶心的主视图(半剖)。图中省略了双眼灶的另一个灶心，其结构相同。
图2是
图1的俯视图。
图3是气化芯(1)的结构图。
图4是风门总成(6、7、8)的结构图，图中Ⅰ表示空气，Ⅱ表示雾化气。
图5是风门总成及喷嘴位置结构图，图中Ⅰ表示空气，Ⅱ表示雾化气。
图6是混合气体第三混合室结构图，图中箭头所示为混合气的运动方向该灶心有气化芯(1)、齿形发火圈(2)、灶体(3)、灶芯(4)、进液管(5)和风门构件(6、7、8)等。气化芯又由一根φ19×1的外薄壁紫铜管(11)及内薄壁紫铜管(12)、和φ4×0.5的细紫铜管(13)组成，如图3所示。管子(11)和(12)用铜焊密封，其内腔(14)间隙为1mm，细管(13)焊在管子(11)外围并与内腔(14)相通，如
图1、3所示，进液管(5)内的燃料如箭头方向，由底部进入细紫铜管(13)，进行第一次气化，再由细管进入内腔(14)内，进行第二次气化。
如图5所示，液体燃料的气化气(Ⅱ)由输气管(9)和活动风门及固定风门(6、8)的中央，从喷嘴孔(16)喷入风门座(7)内形成雾状。因为甲醇从液态变为气态的效果不很稳定，因此，风门供气要求灵敏、准确。本灶心的风门结构如图4所示，采用活动风门(6)套装在固定风门(8)的凸台上，并在两个风门端面26圆周上均布7个5孔，活动风门有一个腰子孔(15)，以便于液化石油气的喷气管(17)穿过并安装在固定风门上，通过控制活动风门的转动，使其与固定风门上的各孔相对错位，来准确控制进风量(Ⅰ)。
雾状气化气温度高、比重轻，而空气温度低、比重大，因而必须强迫混合。本灶心设计有三次不同形式的强制混合过程，如图5、6所示，第一次混合在风门座内的收缩形喇叭腔内进行，第二次混合在灶体偏心管(10)的长约50mm、4°角度的扩张形喇叭管内进行，第三次混合在灶体和灶芯之间的内腔进行，灶体由于温度较高，能达到使混合气升温，对燃烧极为有利。
间隙配合联接在灶体上的发火圈结构必须采用齿形发火圈(2)，不能用圆锥形百叶窗的形式，因为气化气在灶膛内混合不够就易从百叶窗齿孔喷出，出现红火，并且百叶窗孔不能保证灶膛内形成一定的压力，所以，不能稳定地向气化芯供应足够热源，而气化效果一差，整机性能必然全面失调。
权利要求1.一种既能烧甲醇混合燃料，又能烧液化石油气的两用灶的灶心，它的灶芯(4)中间装有一个气化芯(1)，该气化芯底部联有一进液管(5)，灶芯和灶体(3)用间隙配合联接，位于灶体上面的发火圈(2)也和灶体用间隙配合联接，一个用于调节进风量的风门总成(6、7、8)安装在灶体右下角的偏心管(10)上，其特征在于a、气化芯(1)上焊接为一体的外薄壁管(11)与内薄壁管(12)间有密封的内腔(14)，在薄管子(11)的外围环绕有一细管子(13)数圈，该管子(13)一端联通气化芯(1)底部，另一端与密封内腔(14)相通；b、风门座(7)与灶体(3)的偏心管用螺纹相联接，固定风门(8)与风门座(7)之间用过盈配合联接，在固定风门(8)的凸出部上套装有一活动风门(6)，活动风门(6)与固定风门(8)上有4-8个均布同心孔；c、在气化芯的内腔(14)与风门座内的收缩形喇叭腔之间有一输气管(9)相联通，该管子前端的液体燃料喷嘴(16)和固定风门(8)的内端面平齐，位于输气管(9)下方的气体燃料喷气管(17)穿过活动风门(6)上的腰子孔(15)联接在固定风门(8)下部。
2.根据权利要求1(e)所述的灶心，其特征在于风门座(7)内的收缩形喇叭腔的锥角为30°～50°。
3.根据权利要求1(b)所述的灶心，其特征在于灶体(3)的偏心管内设计成扩张形长喇叭腔，腔长50～90mm，锥角4°～12°，最好是采用锥角4°，腔长50mm。
4.根据权利要求1(a)所述的灶心，其特征在于内腔(14)的间隙为0.5～1.2mm，最好是1mm，缠绕在外薄壁管(10)外面的细管(13)采用φ4mm的紫铜管。
5.根据权利要求1所述的灶心，其特征在于灶体(3)的内腔设计为大圆弧过渡的圆柱形内腔，它里边的圆锥形灶芯(4)，其锥角为8°～15°，在灶芯(4)上10～20mm高的圆周上均布有3～6个φ2～φ5的孔眼与灶体内腔相通，最好在16mm高的圆周上，均布4个φ4孔眼。
6.根据权利要求1(c)所述的灶心，其特征在于输气管(9)上的喷嘴(16)采用厚1mm，直径为φ0.5～φ1的小孔，管子(9)和(17)上分别装有控制燃料的阀门。
7.根据权利要求1所述的灶心，其特征在于灶体(3)上面采用一个齿形发火圈(2)，它与灶体(3)用间隙配合联接。
专利摘要本实用新型适用于甲醇混合燃料(液态)和液化石油气，采用双喷嘴，燃料供应各行其道。液态甲醇燃料通过气化芯(1)时，先经环绕于外管的细紫铜管内一次气化，再进入外管和内管间的密封腔内二次气化，气化气由风门中央喷入雾化，其喷嘴与固定风门的内端面平齐，可调节活动风门与固定风门上各孔错位来准确控制进风量，喷入的雾化气与空气有三次强制混合，分别在风门座内，灶体偏心管内和灶体内腔进行。
文档编号F24C1/00GK2096709SQ9120976
公开日1992年2月19日 申请日期1991年6月5日 优先权日1991年6月5日
发明者黄镜材 申请人:黄镜材