宽馏分液体烃燃料燃具的制作方法

文档序号:4576738研发日期:1998年阅读:239来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统燃具使用C5-C6轻烃燃料存在的资源短缺、运输困难、安全隐患及燃烧不彻底等问题,提出采用宽馏分C5-C11汽油烃作为燃料,通过针阀式或环形预热气化器实现液体燃料的高效气化,并配合氮气/二氧化碳惰性气体供油系统,解决燃料易燃易爆风险。创新点在于扩展燃料范围、优化气化结构、采用惰性气体安全输送,实现快速稳定燃烧。
关键词:宽馏分燃料,安全气化,供油装置
专利名称:宽馏分液体烃燃料燃具的制作方法
技术领域
本实用新型涉及的是一种燃具,特别涉及的是一种宽馏分液体烃燃料燃具。
民用液体燃料及燃具是一个新兴的行业,由于优质燃料天然气、煤气和石油液体气因资源所限不能普及或满足广大城乡居民的现代生活所需,故社会上出现了多种多样的新型民用液体燃料,即所的谓合成燃料、合成汽化气,水解氢燃料,水解氢液化气等等。有的还以一定的工艺配方为基础,掺混二茂铁、过氧化物、高锰酸钾等药品或助燃剂,这种类型的燃料,不仅不利于燃料的燃烧,反而使燃料的燃烧更加复杂化,其生成物也更加复杂。
所谓民用液体燃料是指甲醇、乙醇、二甲醚、轻烃及其混合物。目前市场上已有的技术总的说有两类一是用微型气泵或空气压缩机往钢瓶或贮罐内吹空气的鼓泡式,二是往燃料中加入液化石油气、乙醇、丙酮或不掺化学物品直接加热气化式(或称预热气化式)。市场上现存的尤以吹气鼓泡式最多,又分单罐(钢瓶内)式和集中管输上楼式两种。这种鼓泡式的优点是用仅次于液化石油气(C3、C4烃)的C5轻烃为原料,吹出的可燃气体可用液化石油气或天然气灶具和热水器,类似于天然气和管道煤气,使用方便、宜被人们接受,但其市场虽大至今没被用户普遍接受、从没一家能稳定的占领这个市场,其因是①C5资源缺乏此C5可以说在我国石化行业和化工厂中几乎无一家生产,多是乙烯分解过程中的C5馏分,不经精制不能使用,一经精制变为精C5,虽质量好转,但只是C5馏分其中有大量的C6、C7、C8和C9质量难以保证,亦不是鼓泡式的上等原料,②价格昂贵,价约2500~3200元/T,③不易贮存和运输,C5的沸点为36℃、C6为68℃,尤其夏季,极难运输和贮存,④安全隐患严重,因往钢瓶和贮供油罐中吹入空气,整个过程中烃的浓度由高到低最后吹不出来,故必定要经过整个爆炸范围(下限1.5~上限9.0%),再加烃类是电的不良导体,吹入空气流动状态下产生静电,当静电火花能量达到0.25毫焦耳时便可点燃引爆可燃气体,何况装置本身(钢瓶内)又用交、直流电,在使用过程一直处于电动状态,安全问题实属突出,⑤受环境温度影响大,燃料燃不尽,留有10~30%的残液。
预热气化式也分为两种,一是单管式,二是双管式,单管式是一个输运管将油输送至加热器,将油气化后燃烧,双管式是用空气吹入钢瓶内从瓶中输出可燃气点燃后加热另一个输油管,预热气化后点燃另一油管,也有把液化石油气掺混到轻烃中,先放出点燃用来预热另一油管。其不足是①所用原料C5、C6资源缺乏,②原料价格高,③掺混液化石油气困难大资源受限,④双管线易漏、安全隐患多,⑤吹入空气难以避开引爆极限。
总之目前存在的两类技术,主要不足之处是①C5、C6资源太缺,价高,②受环境温度影响大,燃料燃不尽留有10-30%的残液,③吹入空气难以避开爆炸上、下限,安全隐患严重,④用电量大。
综上原因上述技术至今没能成功地推向市场,使许多从事本行业的企业和个人投入大量资金而难于脱身,再行却步履艰难。
鉴于以上原因,本实用新型的目的是为了克服以上不足,提供一种可采用沸点范围为初馏~205℃、以C5~C11汽油烃为燃料的宽馏分液体烃燃料燃具。本实用新型的另一个目的是为了提供一种与宽馏分液体燃料燃具配套的运输方便、安全的供燃油装置。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型是在已有的燃具基础上的改进,包括壳体,置于壳体中的含可燃气喷入口的燃烧器,其特征在于在燃烧器上有将液体烃燃料气化的且与燃烧器可燃气喷入口相连通的燃料气化器(参见


图1~图5)。
上述的燃料气化器中有含燃油入口和喷嘴的阀体,置于阀体内的含加热元件的且前端与阀体喷嘴配合形成喷道的针阀,针阀与阀体间有与喷道和燃油入口相通的燃油气化通道,在阀体后部有密封(参见图2、图3)。
上述的针阀内的加热元件为电热丝(参见图3),从电热丝上引出二导线便可。
上述的针阀内的加热元件为PTC加热元件。
上述的密中有封至少二组间隔排列在针阀上的垫圈和耐热耐氟橡胶密封垫的密封组件(参见图2)。
上述的密封组件为四组(参见图2),防止液、气溢出,密封效果佳。
上述的相邻两组密封组件间有弹簧(参见图2),使密封组件紧顶在针阀上的台阶上,密封效果佳。
上述的燃料气化器也可采用另一种形式,即燃料气化器中有装于燃烧器上的含燃油进口和气化气出口的环形预热气化管,环形预热气化管中有含加热元件的加热体(参见图4、图5),加热元件可采用电热丝或PTC加热元件。
上述的燃灶具中有与之配合的供燃油装置,供燃油装置中有可装汽油馏分烃和位于汽油馏分烃上部的N2/CO2和/或惰性气体的钢瓶,位于钢瓶出口处的角阀,插入管一端伸入钢瓶内而另一端与角阀连接,减/稳压阀与角阀连接,输油管两端分别与减/稳压阀和燃料气化器相连通(参见
图1、图6),在钢瓶内油面上方注装。氮气或二氧化碳和/或惰性气体,此时汽油烃失去了燃烧浓度(下限1.4%,上限7.6%),成为不燃不爆的安全燃料;使用时靠N2/CO2和/或惰性气体为动力源使汽油经插入管、角阀、减/稳压阀、输油管输送至燃烧器的三通阀处,经针阀式燃料气化器或环形预热气化管后转换为可燃气体,经脉冲打火装置(或打火枪)点燃后即为蓝色火焰。
参见
图1~图3,经输油管输送来的液体汽油到燃烧器前的燃料气化器(针阀)的燃油入口经燃油气化通道到喷嘴处已被加热元件加热气化为可燃气体喷出,经燃烧器中引风混合管后溢出,经脉冲打火点燃即为蓝焰。
如图4、图5所示的环形加热器,则是经输出管输送来的液体汽油经环形预热气化管中的燃油进口,经加热体加热后从气化器出口喷出喷入引风混合管进入燃烧器腔体溢出点燃即为蓝焰。
和已有的燃具相比,本实用新型具有如下优点①扩大了燃料资源,由原来的C5、C6大大扩宽至C5~C11,即汽油及其馏分均可做为原料,数量大、范围广、易于普及和推广。
②解决了C5、C6难贮存、运输难题。C5~C11可用汽油槽车、火车槽车和200立升标准铁桶拉装运输。
③解决了贮存、供运、使用中易燃易爆的不安全隐患,转换为不燃不爆的安全燃料。
④在20~50秒内将汽油转换成可燃气体,起燃即为蓝火焰,实现了汽油做为液化石油气烧的技术难关。
⑤该技术的出现,必然使农村能源行业协会新型液体燃料及燃具专业委员会这个新兴行业长期步履难艰的状态,迅速活跃起来,使市场和用户迅速扩大膨胀起来。
⑥使农村不合理的能源结构得以有效的改革和进展,同时也会大大缓解优质能源(天然气、煤气、液化石油气)的供求矛盾。
⑦该技术市场广阔,原料充足,益于大面积推广、普及。
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例
图1为本实用新型结构示意图。
图2为针阀式燃料气化器结构示意图。
图3为图2中燃料气化器安装装置图。
图4为环形燃料气化器结构示意图。
图5为图4中燃料气化器安装位置图。
图6为本实用新型用于高层建筑的安装图。
参见
图1~图3,在燃具壳体1中的含可燃气喷入口2的燃烧器3上装有针阀式燃料气化器28。针阀式燃料气化器中的阀体4由针阀套管5,置于针阀套管5前端且与之连接的含喷嘴6的铜头7,与针阀套管连接的含燃油入口8的三通阀9、与针阀尾部螺纹连接的固紧压帽10组成。位于阀体内的针阀1的前端与铜头上的喷嘴配合形成喷道12,针阀与阀体间有分别与喷道和燃油入口相通的燃油气化通道13。装在针阀尾部的四组密封组件14均由垫圈15和耐热耐温氟橡胶密封垫16组成。相邻密封组件间装有弹簧17。燃料气化器中的铜头喷嘴与燃烧器中的可燃气喷入口(引风管口)相连通。针阀内有加热元件PTC或电阻丝18,两导线与电阻丝连接的另一端置于气化器外与电源相连。供燃油装置19中的钢瓶20内装有汽油馏分烃21,其上有N2/CO2和/或惰性气体22。插入管23一端插入钢瓶内而另一端与市售角阀24连接,市售减/稳压阀25与角阀连接。内径φ2~3输油管26的两端分别与减/稳压阀和燃料气化器的燃油入口相连通。
燃料气化器也可采用图4、图5所示的环状燃料气化器27。该气化器有装于燃烧器3上的环形预热气化管29,环形预热气化管29中有燃油入口30,气化可燃气出口31。环状加热体32置于气化管29中。加热体32中的加热元件--电阻丝33上有两根引出导线34与电源连接。
本实用新型可组装成如图6所示的集总管输式设备。该设备包括仪表、操作间35,设备室36,供储油罐37,N2/CO2或惰性气体装置38,集总管输线39,向各楼层40中的各用户中的燃具41输燃料。
集总管输式设备适用于居民小区和厂矿家庭区等楼层群区。每100户或200户为一集总,设一简易贮供油站、贮供油罐2/3埋入地下,罐内油面上充注N2/CO2惰性气使汽油失去燃烧浓度和爆炸极限(同一单罐式)N2/CO2为动力源将汽油输送至各楼层用户、燃具燃烧器、经针形预热气化管或环形状预热气化管后被转化为可燃烧气体,经喷咀喷出,点燃即为蓝火焰。
控制室压力平衡属无电、无泵、自补压力控制、调节。
权利要求1.宽馏分液体烃燃料燃具,包括壳体,置于壳体中的含可燃气喷入口的燃烧器,其特征在于在燃烧器上有将液体烃燃料气化的且与燃烧器可燃气喷入口相连通的燃料气化器。
2.根据权利要求1所述的宽馏分液体烃燃料燃具,其特征在于燃料气化器中有含燃油入口和喷嘴的阀体,置于阀体内的含加热元件的且前端与阀体喷嘴配合形成喷道的针阀,针阀与阀体间有分别与喷道和燃油入口相通的燃油气化通道,在阀体后部有密封。
3.根据权利要求2所述的宽馏分液体烃燃料燃具,其特征在于针阀内的加热元件为电热丝。
4.根据权利要求2所述的宽馏分液体烃燃料燃具,其特征在于针阀内的加热元件为PTC加热元件棒。
5.根据权利要求2所述的宽馏分液体烃燃料燃具,其特征在于密封中有至少二组间隔排列在针阀后部的耐热耐油氟橡胶密封垫的密封组件。
6.根据权利要求5所述的宽馏分液体烃燃料燃具,其特征在于密封组件为四组。
7.根据权利要求5或6所述的宽馏分液体烃燃料燃具,其特征在于相邻两组密封组件间有弹簧。
8.根据权利要求1所述的宽馏分液体烃燃料燃具,其特征在于燃料气化器中有装于燃烧器上的含燃油进口和气化气出口的环形预热气化管,环形预热气化管中有含加热元件的加热体。
9.根据权利要求1-6、8所述的宽馏分液体烃燃料燃具,其特征在于有供燃油装置,供燃油装置中有可装汽油馏分烃和位于汽油馏分烃上部的N2/CO2和/或惰性气体的钢瓶,位于钢瓶出口处的角阀,插入管一端伸入钢瓶内而另一端与角阀连接,减/稳压阀与角阀连接,输油管两端分别与减/稳压阀和燃料气化器相连通。
专利摘要本实用新型提供了一种宽馏分液体烃燃料燃具。该燃具包括壳体,置于壳体中的含可燃气喷入口的燃烧器,其特征是燃烧器上有将液体烃燃料气化的且与燃烧器可燃气喷入口相连通的燃料气化器。本实用新型还提供了与燃具配套的供燃油装置。本实用新型可采用沸点范围为初馏~205℃,以C5~C11汽油烃为燃料的宽馏分液体烃燃料。供燃油装置运输方便、安全。
文档编号F24C5/00GK2345865SQ9822955
公开日1999年10月27日 申请日期1998年9月23日 优先权日1998年9月23日
发明者李顺海, 余国琛 申请人:四川省国生农村能源开发有限责任公司
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