超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置製造方法
2023-04-25 13:59:46 3
超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，具有下列構件：發生器罐、空氣罐、羅茨鼓風機、超聲波發生裝置、超聲波換能裝置、恆溫電加熱盤管、氣化篩盤、氣化盤管、分液濾網、油氣管線、控制系統；其中，發生器罐中更具有一種超聲波換能裝置、氣化盤管及氣化篩盤，且該超聲波換能裝置能將羅茨鼓風機導入氣化盤管的油氣混合體加入頻率為20千赫以上的機械波，產生每秒數十萬次振動，且該振動波能將油氣混合體內的氣泡振碎成大量的微小氣泡，從而達到氣化液態燃料目的。
【專利說明】 超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及燃料氣化裝置領域，具體是一種超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置。
【背景技術】
[0002]隨著經濟和社會的發展，人類對能源的需求日益增加，尤其石化燃料的消耗量已經遠遠超出了自然界再生能力，同時，石化燃料的使用也是目前全球變暖和大氣汙染的元兇。面對越來越嚴重的能源危機和環境汙染，我們不得不思考引起能源危機的原因以及應對措施。一方面節約能源，另一方面開發新能源，另外，技術的提升具有自然和社會雙重屬性。液態燃料一般是使用在供熱和引擎上直接燃燒或噴射霧化燃燒，這種形式燃料無法充分燃燒，浪費能源且汙染環境，產生的結碳堵塞燃燒設備。將液態燃料轉化為氣態，並混入一定量的空氣後燃燒，能發揮燃料的最大熱值，燃燒充分、節能、環保。隨著國家對大氣汙染的治理，現有的工業燃煤鍋爐、重油鍋爐也將改用清潔燃氣，這是大氣汙染治理的主要措施，也是節能、環保的主要代表。但是現有的清潔能源主要以天然氣為主，由於天然氣使用壓力高，潛在多方面的危險因素，且建設成本高，使用成本高等方面因素，一直無法廣泛使用。本發明一種常壓液態燃料氣化發生裝置，是一種低壓儲存燃料並利用大功率超聲波特性氣化燃料的裝置，該裝置改善了傳統的燃燒方式，對可氣化的燃料選擇更寬，提高了燃料的利用率和儲存的安全性。可作為一次能源替代液化氣、柴油、電等二次能源，對優化我國能源結構，提高能源利用效率，作為天然氣投入產出不經濟市場的有益補充，具有重要的戰略意義和現實意義。為城區邊緣地區或不具備燃氣管網鋪設條件的區域提供一種全新的熱能解決方案。
[0003]常壓液態燃料氣化發生裝置中，就如何提高液態燃料的氣化率及燃料的利用率，選用更寬的燃料作為氣化燃料，並使液態燃料發揮更大的經濟效益和社會效益，以及裝置的使用安全性與操控先進性，即成為本發明發明人的研究與關注的重點。
[0004]
【發明內容】
本發明的目的是提供一種超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，以解決現有技術存在的問題。
[0005]為了達到上述目的，本發明所採用的技術方案為:
超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:包括球形儲油罐、發生器罐、低壓空氣罐、連接有超聲波換能裝置的超聲波發生裝置、羅茨鼓風機、主控制系統，所述球形儲油罐的輸油口與外部油源連接，球形儲油罐的出油口通過輸油管線與發生器罐底部連通，且球形儲油罐向發生器罐連通的輸油管線上依次連通有管道式抽油泵、電磁閥門；
所述發生器罐頂部安裝有與發生器罐內連通的燃氣出口，燃氣出口連通有燃氣管線並通過燃氣管線向外輸出燃氣，且燃氣管線上依次連通有電磁閥門、阻火裝置，發生器罐內底部設置有氣化盤管，位於氣化盤管上方的發生器罐內設置有氣化篩盤，發生器罐內上部靠近燃氣出口設置有分液濾網，發生器罐內頂部還安裝有液位變送器、壓力變送器，發生器罐內下部一側安裝有溫度變送器，所述超聲波發生裝置連接的超聲波換能裝置緊貼發生器罐下部側壁設置； 所述羅茨鼓風機出風口連通有空氣管線，空氣管線伸入低壓空氣罐內頂部，且空氣管線上連通有單向閥門，低壓空氣罐內上部從上至下設置有空氣篩盤、恆溫電加熱盤管，溫度變送器，低壓空氣罐底部連通有空氣管線，低壓空氣罐底部的空氣管線從發生器罐頂部伸入並延伸至發生器罐底部氣化盤管處，且低壓空氣罐向發生器罐的空氣管線上依次連通有電磁閥門、單向閥門；
所述主控制系統分別與管道式抽油泵、各個電磁閥門、液位變送器、壓力變送器、溫度變送器、超聲波發生裝置、羅茨鼓風機、恆溫電加熱盤管電連接。
[0006]所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述主控制系統由供氣系統控制單元、供油系統控制單元、輔助電加熱系統控制單元、混空系統控制單元、超聲波裝置控制單元集成構成，其中燃氣管線上的電磁閥門與供氣系統控制單元電連接，球形儲油罐、發生器罐之間輸油管線的管道式抽油泵和電磁閥門、液位變送器與供油系統控制單元電連接，溫度變送器、恆溫電加熱盤管、分別與輔助電加熱系統控制單元電連接，壓力變送器、低壓空氣罐與發生器罐之間空氣管線上的電磁閥門、羅茨鼓風機分別與混空系統控制單元電連接，超聲波發生裝置與超聲波裝置控制單元電連接。
[0007]所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述超聲波發生裝置的功率在I千瓦以上,振動頻率為20千赫以上，能產生每秒數十萬次振動，且該振動波能將油氣混合體內的氣泡振碎成大量的微小氣泡；超聲波的強度達到一定值即空化閥值時，燃料中不可氣化的重組成份內部會產生強大的爆破、對流、攪拌、破碎、混合現象，在連續聲波的作用下，液體燃料間相互碰撞產生強大的衝擊波，且在氣泡周圍產生上千個大氣壓的壓力和局部高溫，可將液態燃料中的重組成份均質、乳化、粉碎。
[0008]所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述恆溫電加熱盤管由多組不鏽鋼電加熱管組成，管外套有金屬散熱翅片，為全防爆設計，可將輸送至發生器罐的空氣加熱至10°c至50°C之間，形狀可視低壓空氣罐的容器形狀選為圓形或任意形。
[0009]所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述空氣篩盤表面打有密集的小出氣孔，形狀可視低壓空氣罐的容器形狀選為圓形或任意形。
[0010]所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述氣化盤管由多根圓形的金屬管連續而成，管體布滿密細小出氣孔，形狀可視發生器罐的容器形狀選為圓形或任意形。
[0011]所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述氣化篩盤中間為圓形，上面打有非常密細的出氣孔，形狀可視發生器罐的容器形狀選為圓形或任意形。
[0012]所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述分液濾網由多層不鏽鋼網和複合纖維網重疊而成，能過濾直徑Ium以上懸浮油微粒，形狀可視發生器罐的容器形狀選為圓形或任意形。
[0013]所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所使用的液態燃料幹點在10°C至136°C，總硫含量不大於0.03%。
[0014]本發明提出一種常壓液態燃料氣化發生裝置，其中發生器罐中設有超聲波換能裝置、氣化盤管及氣化篩盤，且該超聲波換能裝置能將羅茨鼓風機導入氣化盤管的油氣混合體加入頻率為20千赫以上的機械波，產生每秒數十萬次振動,且該振動波能將油氣混合體內的氣泡振碎成大量的微小氣泡，從而達到氣化液態燃料目的。
[0015]當超聲波的強度達到一定值即空化閥值時，燃料中不可氣化的重組成份內部會產生強大的爆破、對流、攪拌、破碎、混合現象，在連續聲波的作用下，液體燃料間相互碰撞產生強大的衝擊波，且在氣泡周圍產生上千個大氣壓的壓力和局部高溫，可將液態燃料中的重組成份均質、乳化、粉碎，從而達到提高燃料氣化率及可選用更寬的液態燃料作為氣化燃料的目的。
[0016]本發明還增加了先進的主控制系統，系統設計合理，操作簡便，安全可靠，以實現裝置遠程控制、自動啟停、自動監控的目的。
[0017]本發明所使用的液態燃料幹點在20°C至135°C，總硫含量不大於0.03%，裝置制氣速度快、節能環保，安全方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，包括球形儲油罐1、發生器罐5、低壓空氣罐13、連接有超聲波換能裝置30的超聲波發生裝置9、羅茨鼓風機10、主控制系統37，球形儲油罐I的輸油口 31與外部油源連接，球形儲油罐I的出油口通過輸油管線2與發生器罐5底部連通，且球形儲油罐I向發生器罐5連通的輸油管線2上依次連通有管道式抽油泵3、電磁閥門4 ；
發生器罐5頂部安裝有與發生器罐5內連通的燃氣出口 25，燃氣出口 25連通有燃氣管線27並通過燃氣管線27向外輸出燃氣，且燃氣管線27上依次連通有電磁閥門28、阻火裝置29,發生器罐5內底部設置有氣化盤管22,位於氣化盤管22上方的發生器罐5內設置有氣化篩盤21，發生器罐5內上部靠近燃氣出口 25設置有分液濾網24，發生器罐5內頂部還安裝有液位變送器6、壓力變送器26，發生器罐5內下部一側安裝有溫度變送器20，超聲波發生裝置9連接的超聲波換能裝置30緊貼發生器罐5下部側壁設置；
羅茨鼓風機10出風口連通有空氣管線11，空氣管線11伸入低壓空氣罐13內頂部，且空氣管線11上連通有單向閥門12，低壓空氣罐13內上部從上至下設置有空氣篩盤15、恆溫電加熱盤管16，溫度變送器38，低壓空氣罐13底部連通有空氣管線17，低壓空氣罐13底部的空氣管線17從發生器罐5頂部伸入並延伸至發生器罐5底部氣化盤管22處，且低壓空氣罐13向發生器罐5的空氣管線17上依次連通有電磁閥門18、單向閥門19 ；
主控制系統37分別與管道式抽油泵、各個電磁閥門、液位變送器、壓力變送器、溫度變送器、超聲波發生裝置、羅茨鼓風機、恆溫電加熱盤管電連接。
[0020]主控制系統37由供氣系統控制單元32、供油系統控制單元33、輔助電加熱系統控制單元34、混空系統控制單元35、超聲波裝置控制單元36集成構成，其中燃氣管線27上的電磁閥門28與供氣系統控制單元32電連接，球形儲油罐1、發生器罐5之間輸油管線2的管道式抽油泵3和電磁閥門4、液位變送器6與供油系統控制單元33電連接，溫度變送器20、恆溫電加熱盤管16、溫度變送器38分別與輔助電加熱系統控制單元34電連接，壓力變送器26、低壓空氣罐13與發生器罐5之間空氣管線17上的電磁閥門18、羅茨鼓風機10分別與混空系統控制單元35電連接，超聲波發生裝置9與超聲波裝置控制單元36電連接。
[0021]超聲波發生裝置9的功率在I千瓦以上,振動頻率為20千赫以上，能產生每秒數十萬次振動，且該振動波能將油氣混合體內的氣泡振碎成大量的微小氣泡；超聲波的強度達到一定值即空化閥值時，燃料中不可氣化的重組成份內部會產生強大的爆破、對流、攪拌、破碎、混合現象，在連續聲波的作用下，液體燃料間相互碰撞產生強大的衝擊波，且在氣泡周圍產生上千個大氣壓的壓力和局部高溫，可將液態燃料中的重組成份均質、乳化、粉碎。
[0022]恆溫電加熱盤管16由多組不鏽鋼電加熱管組成，管外套有金屬散熱翅片，為全防爆設計，可將輸送至發生器罐的空氣加熱至10°c至50°C之間，形狀可視低壓空氣罐的容器形狀選為圓形或任意形。
[0023]空氣篩盤15表面打有密集的小出氣孔，形狀可視低壓空氣罐的容器形狀選為圓形或任意形。
[0024]氣化盤管22由多根圓形的金屬管連續而成，管體布滿密細小出氣孔，形狀可視發生器罐的容器形狀選為圓形或任意形。
[0025]氣化篩盤21中間為圓形，上面打有非常密細的出氣孔，形狀可視發生器罐的容器形狀選為圓形或任意形。
[0026]分液濾網24由多層不鏽鋼網和複合纖維網重疊而成，能過濾直徑Ium以上懸浮油微粒，形狀可視發生器罐的容器形狀選為圓形或任意形。
[0027]所使用的液態燃料幹點在10°C至136°C，總硫含量不大於0.03%。
[0028]本發明中，供油系統由輸油口 31加注液態燃料，加注量為容積的70%，球形儲油罐I通過輸油管線2連接輸送燃料至發生器罐5內，供氣化所需。供油系統控制單元33:發生器罐5內所需的油料量，是由液位變送器6採集發生器罐5內燃料液位7的實時液位信號，並傳送給供油系統控制單元33，該控制單元將根據設置的液位範圍輸出動作信號至管道式抽油泵3及電磁閥門4開啟或關閉，以實現自動供油、不溢出的安全要求。
[0029]混空系統是由羅茨鼓風機10經空氣管線11連接至空氣罐13，經空氣管線17連接至發生器罐5組成，該混空系統可產生壓力在0.1kg至0.9kg的低壓空氣輸出。混空系統控制單兀35由壓力變送器26傳輸發生器罐5內的實時壓力信號給混空系統控制單兀35,該系統單元根據設定的壓力範圍且輸出信號至羅茨鼓風機10，以達到控制混空系統的壓力，及時開啟或關閉電磁閥門18。
[0030]輔助電加熱系統是對混空系統輸送至發生器罐5內的空氣進行輔助電加熱，該溫度控制在10°C至50°C之間，主要是針對我國北方的嚴寒氣候而設計。輔助電加熱系統單元34由溫度變送器20傳輸發生器罐5內的實時油溫信號給輔助電加熱系統34，該系統單元根據設定的溫度範圍且輸出信號至恆溫電加熱盤管16，以達到精準控制燃料溫度的目的。且溫度變送器36傳輸的信號值超出該系統單元的溫度範圍時，系統會斷開恆溫電加熱盤管16，並發出報警，以確保裝置的安全性。
[0031]恆溫電加熱盤管16由多組不鏽鋼電加熱管組成，管外套有金屬散熱翅片，為全防爆設計，安全可靠，形狀可視空氣罐13的容器形狀選為圓形或任意形。
[0032]空氣篩盤15表面打有密集的小出氣孔，以平衡空氣出口 14的風壓及恆溫電加熱盤管16散熱均勻，形狀可視空氣罐13的容器形狀選為圓形或任意形。
[0033]單向閥門12與單向閥門19是確保發生器罐5內的燃油8不回流至空氣管線17。
[0034]氣化盤管22由多根圓形的金屬管連續而成，管體布滿密細小出氣孔，能製造並產生大量的空氣氣泡，該氣泡與燃料混合形成油氣混合體8。該氣化盤管22的形狀可視發生器罐5的容器形狀選為圓形或任意形。
[0035]氣化篩盤18中間為圓盤狀，上面打有非常密細的出氣孔，該氣化篩盤18能平衡發生器罐5內的油料波動，使氣化更為穩定，形狀可視發生器罐5的容器形狀選為圓形或任意形。
[0036]分液濾網24由多層不鏽鋼網和複合纖維網重疊而成，能過濾燃料蒸汽23中直徑Ium以上懸浮油微粒。以確保較長燃氣管線27內凝油問題，確保管線安全，形狀可視發生器罐5的容器形狀選為圓形或任意形。
[0037]超聲波發生裝置9是超聲波換能裝置30的驅動電源及頻率控制、發生裝置，該超聲波換能裝置30的功率在I千瓦以上。且該超聲波換能裝置30能將發生器罐5內的油氣混合體8加入頻率為20千赫以上的電磁機械波，當它作用於油氣混合體8時，會產生每秒數十萬次振動，當聲的強度達到一定值即空化閥值時會將油氣混合體8的氣泡振碎成大量微小氣泡，這些氣泡在連續聲波的作用下，會迅速增長，然後突然閉合，在氣泡閉合時，與液體燃料間相互碰撞產生強大的衝擊波，在氣泡周圍產生上千個大氣壓的壓力和局部高溫，從而瞬間氣化液態燃料，產生大量的油蒸汽23。該油蒸汽23混合一定比例的空氣，並含有0.1kg至0.9kg的壓力，經分液濾網24過濾直徑Ium以上懸浮油微粒後，經燃氣出口 25輸出至燃氣管線27，通過電磁閥門28及阻火裝置、輸出端OUT輸出，以提供至用戶使用。
[0038]主控制系統37由供氣系統控制單元32、供油系統控制單元33、輔助電加熱系統控制單元34、混空系統控制單元35、超聲波裝置控制單元36，五個控制單元組成的集成控制主系統。其中，供氣系統控制單元32可與本發明氣化發生裝置的用戶終端設備後臺連接，用戶只需發送一個指令給供氣系統控制單元32，該系統單元將發送動作信號給電磁閥門28開啟或關閉，當壓力變送器26檢測到發生器罐5內的壓力下降時，本發明氣化發生裝置將進入自動開啟狀態，所有控制單元將根據設置控制範圍自動工作；反之，用戶發送關閉指令時，系統側進入休眠、待機及自動關閉狀態。此主控制系統設計合理，操作簡便，安全可
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【權利要求】
1.超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:包括球形儲油罐、發生器罐、低壓空氣罐、連接有超聲波換能裝置的超聲波發生裝置、羅茨鼓風機、主控制系統，所述球形儲油罐的輸油口與外部油源連接，球形儲油罐的出油口通過輸油管線與發生器罐底部連通，且球形儲油罐向發生器罐連通的輸油管線上依次連通有管道式抽油泵、電磁閥門； 所述發生器罐頂部安裝有與發生器罐內連通的燃氣出口，燃氣出口連通有燃氣管線並通過燃氣管線向外輸出燃氣，且燃氣管線上依次連通有電磁閥門、阻火裝置，發生器罐內底部設置有氣化盤管，位於氣化盤管上方的發生器罐內設置有氣化篩盤，發生器罐內上部靠近燃氣出口設置有分液濾網，發生器罐內頂部還安裝有液位變送器、壓力變送器，發生器罐內下部一側安裝有溫度變送器，所述超聲波發生裝置連接的超聲波換能裝置緊貼發生器罐下部側壁設置； 所述羅茨鼓風機出風口連通有空氣管線，空氣管線伸入低壓空氣罐內頂部，且空氣管線上連通有單向閥門，低壓空氣罐內上部從上至下設置有空氣篩盤、恆溫電加熱盤管，溫度變送器，低壓空氣罐底部連通有空氣管線，低壓空氣罐底部的空氣管線從發生器罐頂部伸入並延伸至發生器罐底部氣化盤管處，且低壓空氣罐向發生器罐的空氣管線上依次連通有電磁閥門、單向閥門； 所述主控制系統分別與管道式抽油泵、各個電磁閥門、液位變送器、壓力變送器、溫度變送器、超聲波發生裝置、羅茨鼓風機、恆溫電加熱盤管電連接。
2.根據權利要求1所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述主控制系統由供氣系統控制單元、供油系統控制單元、輔助電加熱系統控制單元、混空系統控制單元、超聲波裝置控制單元集成構成，其中燃氣管線上的電磁閥門與供氣系統控制單元電連接，球形儲油罐、發生器罐之間輸油管線的管道式抽油泵和電磁閥門、液位變送器與供油系統控制單元電連接，溫度變送器、恆溫電加熱盤管分別與輔助電加熱系統控制單元電連接，壓力變送器、低壓空氣罐與發生器罐之間空氣管線上的電磁閥門、羅茨鼓風機分別與混空系統控制單元電連接，超聲波發生裝置與超聲波裝置控制單元電連接。
3.根據權利要求1所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述超聲波發生裝置的功率在1千瓦以上，振動頻率為20千赫以上，能產生每秒數十萬次振動，且該振動波能將油氣混合體內的氣泡振碎成大量的微小氣泡；超聲波的強度達到一定值即空化閥值時，燃料中不可氣化的重組成份內部會產生強大的爆破、對流、攪拌、破碎、混合現象，在連續聲波的作用下，液體燃料間相互碰撞產生強大的衝擊波，且在氣泡周圍產生上千個大氣壓的壓力和局部高溫，可將液態燃料中的重組成份均質、乳化、粉碎。
4.根據權利要求1所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述恆溫電加熱盤管由多組不鏽鋼電加熱管組成，管外套有金屬散熱翅片，為全防爆設計，可將輸送至發生器罐的空氣加熱至101至501之間，形狀可視低壓空氣罐的容器形狀選為圓形或任意形。
5.根據權利要求1所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述空氣篩盤表面打有密集的小出氣孔，形狀可視低壓空氣罐的容器形狀選為圓形或任意形。
6.根據權利要求1所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述氣化盤管由多根圓形的金屬管連續而成，管體布滿密細小出氣孔，形狀可視發生器罐的容器形狀選為圓形或任意形。
7.根據權利要求1所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述氣化篩盤中間為圓形，上面打有非常密細的出氣孔，形狀可視發生器罐的容器形狀選為圓形或任意形。
8.根據權利要求1所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所述分液濾網由多層不鏽鋼網和複合纖維網重疊而成，能過濾直徑1皿以上懸浮油微粒，形狀可視發生器罐的容器形狀選為圓形或任意形。
9.根據權利要求1所述的超聲波氣化常壓液態燃料發生裝置，其特徵在於:所使用的液態燃料幹點在101至1361，總硫含量不大於0.03%。
【文檔編號】F23K5/20GK104456604SQ201410747056
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】李 東, 王 華, 李 浩 申請人:安徽啟東熱能科技有限公司