柴油氣化爐的製作方法
2023-05-14 17:41:31
專利名稱：柴油氣化爐的製作方法
技術領域：
本實用新型屬燃油炊事設備。
作為家庭炊事用爐具的燃料，以煤氣、液化石油氣及沼氣最為方便經濟。但都受到地域和供應條件的限制，難以在近期大量推廣。而對流動性較大的地質勘探小組、井臺、漁民和牧民等更受限制，他們只能採用煤、柴草甚至木材。這些燃料的燃燒方式不可能充分完善，熱效率極低，而且極大的浪費資源，造成環境汙染，使用與運輸都很困難。相對地燃油爐顯示出其優越性。燃油爐有煤油爐及柴油爐兩種，煤油由於餾出溫度只有205－225℃，揮發成份多，無灰分，閃點(閉口)40℃，無煙火焰高達30mm，是目前常用的品種。老式的有棉芯煤油爐，新式的有煤油汽化爐。但煤油產量少，供應量有限，難以更廣泛地應用。
柴油(指輕柴油)在石油製品中佔相當大的比重，柴油機遍及城鄉、野外勘探分隊、井臺、漁船和草原。柴油供應面廣，且其熱值大於煤油，價格又低於煤油。因此，近年來柴油爐已發展多種。但柴油餾出溫度(355－365℃)高於煤油，揮發成分少，有灰分(約0.025％)，每100毫升有膠質70毫克，閃點高(閉口不低於60℃)，不易於引燃，燃燒煙度大，因此柴油必須採用汽化燃燒方式才能取得實用價值和取得較理想的效果。
為合理利用石油資源，利用其高熱效率和經濟性，發展柴油汽化爐將有其廣寬前途。
柴油汽化燃燒基本有下列幾種形式
有氣噴霧汽化燃燒是加壓柴油伴隨壓縮空氣，通過噴嘴將壓力轉化為速度動能，將柴油吹碎成微粒以霧化形式噴出，油霧通過燃燒器內通道得到加熱並汽化而燃燒。有氣噴霧柴油汽化爐在點火予熱或正常燃燒時持續需要壓縮空氣，故均配以適當排量的空壓機，其價格昂貴，僅適用於單位食堂、飯店及中、大型船舶等有條件的地方。
小型的汽化爐，一般只能採用無氣汽化燃燒。盤形予熱方式只能用於揮發性較好的煤油汽化爐。
管形予熱是在調節閥體出口處連接一根長的無縫鋼管(即汽化管)，其末端有一噴嘴，帶有細長閥杆的調節閥其末端裝有與噴嘴相配的帶軸針的錐形閥，起截止燃油或油氣和調節火力，軸針可防止噴嘴積炭堵死。
現有市售的柴油汽化爐均採用從下向上噴火予熱的方式，如無錫市大箕山工儀廠生產的QHZ系列汽化油灶；浙江省德清汽化爐廠生產的B32－5－6型柴油汽化爐。它們是利用煤油汽化爐的點火器。由於這種點火器只能安置於油筒上方，致使這種汽化爐體積大，高度高，生產時金屬消耗大，使用穩定性差，因此不安全。
基於上述原因，本實用新型的目的是1.採用水平點火、垂直燃燒以降低爐體高度，使汽化爐能製成類似家用煤氣灶的扁平形結構，以提高操作穩定性和安全性。
2.為採用水平點火，需解決油霧噴射技術和解決從內部接受予熱火焰轉變成垂直火焰以加熱燃油汽化管和燃燒器本身。
3.由於降低爐體高度，故可以是單灶、雙灶或多灶組合。
本實用新型的柴油汽化爐由爐體、油筒、燃燒器、點火器、油、氣管道，閥門所組成(見圖1、2)，其特點是1.具有油氣雙通路開關式噴霧點火器4(見圖4、5)，它是由點火器體30、氣孔31、油孔32、進油口28、進氣口29、噴霧嘴33、耐油橡膠製成的堵塞35、彈性開關機構42～53、螺塞37、聚四氟乙烯墊片38、蓋形螺母39及支架41所組成。彈性開關機構(42～53)安裝於支架41上，點火器體30與支架41用蓋形螺母39固定在爐體前面板23上，支架下部的突尾40兼作定位用。
當點火時，從設有單向閥3的充氣口17充氣，油筒2內燃油，經帶有精濾器13的油管14通過出油管接15壓至點火器4之進油口28與燃油截止閥9；壓縮空氣經出油管接16通至點火器4之進氣口29。打開點火器開關(扳手42向上)的同時，用火柴點火後，燃油和壓縮空氣經過點火器體30的進油口28，油孔32及進氣口29，氣孔31在噴霧嘴33頭部內錐形腔尖端部34會合噴出油霧燃燒成火炬(點火器4不工作時，堵塞35在彈性開關機構42－53作用下緊貼噴霧孔36加以密封。螺塞37緊壓墊片38以隔絕油、氣通道)，予熱火炬以水平或上傾方向進入燃燒器體5的弧形火焰通道6，引導火焰以垂直方向從發火盤7中間槽孔18中噴出，加熱汽化管8，同時予熱燃燒器體5和發火盤7本身。
彈性開關機構由扳手42、彈簧支架46、鉚釘43、銷軸44、51、52、扳手支架45、彈簧座47、彈簧48、彈簧支杆49、搖臂50所組成，並以螺釘53固定於支架41上。當扳手42上、下撥動時，彈簧作用力改變，彈簧座可擺動，同時也能沿彈簧支架46上的槽作軸向滑動，以使彈簧力始終垂直於彈簧47平面，並能起自鎖作用。當點火器扳手42向上撥，彈性開關機構作用力使搖臂50向上翹，噴霧孔36立即噴出油霧，即可點火。當燃燒器5、7汽化燃燒後，撥下扳手42，堵塞35隨即堵住噴霧孔36，噴火予熱停止。
2具有水平——垂直弧形火焰通道6的燃燒器，它是由燃燒器體5及發火盤7所組成，燃燒器體5由杯狀體、左側是截面呈橢園形的U形管12和從右側伸入的口大裡小的弧形火焰通道6三個幾何體所組成。水平的弧形火焰通道6的入口段可以下傾一定角度(配合點火器4的噴霧孔上傾)，其下傾程度以不增加爐體高度和影響點火器安裝位置為限，其入口段的中心線與點火器4的中心線重合。弧形火焰通道6全部包容了點火器4噴出的火焰。
當予熱火焰將汽化管8加熱到一定程度(冷態時點火後約3分鐘)，先微開調節閥10，繼而打開燃油截止閥9，當燃油流經汽化管8的加熱段，受熱立即汽化。此時燃油完全以油氣形式從軸針噴嘴11噴出，通過與燃燒器體5連成一體的U形管12進入杯狀體之內腔19，並從發火盤7排槽21中逸出燃燒。由於發火盤7中間槽孔18與弧形火焰通道6出口的狹長槽位置相對應，使發火盤7將杯狀體內腔19與弧形火焰通道6隔開，杯狀體內的油氣只能通過發火盤7面上的排槽21逸出而燃燒。中間槽孔18中的火焰首先將最初逸出的油氣引燃，並迅速擴展到發火盤7全面積排槽21上燃燒。這時即可關閉點火器4(扳手42向下，堵塞35隨即堵住噴霧孔36，噴霧停止)。此時汽化管8得到進一步加熱，油氣溫度迅速升高，當油氣逸出排槽21過程中，又受到槽壁加熱，僅數秒鐘即達到完全汽化燃燒。旋轉調節閥10可任意調節火焰大小至所需程度，此時火焰為蘭白色，呈無煙、無嗅、無灰的完全燃燒狀態。當油筒2內的壓力低至0.03MPa時仍能保持正常汽化燃燒。
U形管12在靠近油汽軸針噴嘴11的下部開有進氣窗口20，燃燒器5及7火焰上升，從該窗口自然吸進空氣混合軸針噴嘴11噴出的油汽沿U形管12進入杯狀體參與燃燒。調節閥10開度愈大，油汽量即增加，火焰愈大則進氣速度愈快，自動保持油汽和空氣比例進行汽化燃燒。
3.本實用新型具有扁平形結構的爐體，其高度基本取決於油筒2的直徑。由於具有油汽雙通路開關式噴霧點火器4，它不受相對於油筒2安裝高度位置或噴火方向(水平、垂直或傾斜)所限制，因此，具備了運用水平－垂直弧形火焰通道6和燃燒器5及7，使燃燒器體5固定於油筒2側面的支架22上，與油筒2並列布置，它與發火盤7、汽化管8高度之和不高於油筒2的直徑，從而使爐體的高度大為減小，僅取決於油筒2直徑大小，即使在上面板25上放置溢液盤26也不致於增加爐體的高度。
本實用新型設計成類似家用煤氣灶形式，呈臥式布置。所有閥件操作旋鈕、點火器4和油筒2的充氣孔17及壓力表1都固定於前面板23上，遠離燃燒器5及7的高溫區。爐體採用整塊薄鋼板壓制整形而成，足以支承30Kg重物，整個爐體由四隻爐腳24支持。燃燒器體7上方設有溢液盤26和鍋架27。
4.本實用新型由於是扁平形結構，高度僅取決於油筒2的直徑，所以布置比較靈活，可以是單灶、雙灶或多灶，只增加橫向尺寸而不會增加高度。
本實用新型與已有技術相比有以下優點1.結構緊湊，體積小，呈臥式布置，操作穩定性好，適合家庭、野外地質小分隊、機臺、船戶等使用，操作簡便，調節靈活，使用安全。
2.與類似的煤油或柴油汽化爐相比，由於採用新型的油氣雙通路開關式噴霧點火器4水平方向噴出火焰，經燃燒器5之弧形火焰通道6導向轉變成垂直火焰予熱燃油汽化管8的方式，能使予熱火焰包容在弧形火焰通道6及燃燒器體5內，既提高了予熱效果，安全性亦高，並使結構緊湊，高度降低。
3.本實用新型汽化爐以輕柴油為燃料，也可以煤油或煤油與輕柴油的混合油作燃料。油汽噴嘴11的錐形閥帶有軸針，不易使柴油加熱或燃燒時將油汽噴嘴11的噴孔積炭、積焦而堵死。由於柴油熱值高，在同樣火力情況下較煤油汽化爐燃料消耗少。而汽化燃燒更有明顯的節能效果，正常汽化燃燒時無煙、無嗅，單灶放熱量大於3000大卡／小時，火力大於煤氣灶(2500大卡／小時)。
本實用新型的
圖1雙灶柴油汽化爐(本實用新型實施例)的工作原理圖。
圖2柴油汽化爐橫截面圖。
圖3圖2的A－A剖面圖。
1－壓力表2－油筒3－單向閥4－點火器5－燃燒器體6－火焰通道7－發火盤8－汽化管9－燃燒截止閥10－調節閥11－油汽軸針噴嘴12－U形管13－精濾器14－油管15－出油管接16－出氣管接17－充氣孔18－中間槽孔19－杯狀體內腔20－進氣窗口21－排槽22－支架23－前面板24－爐腳25－上面板26－溢液盤27－鍋架圖4油氣雙雙通路開關式噴霧點火器圖5圖4的B－B截面圖。
28－進油口29－進氣口30－點火器體31－氣孔32－油孔33－噴霧嘴34－錐形腔尖端部35－堵塞36－噴霧孔37－螺塞38－墊片39－蓋形螺母40－突尾41－支架42－扳手43－鉚釘44－銷軸45－扳手支架46－彈簧支架47－彈簧座48－彈簧49－彈簧支架50－搖臂51－銷軸52－銷軸53－螺釘。
本實用新型的實施例是一臺雙灶柴油汽化爐。圖1為該爐的工作原理圖，圖6為該爐的外型照片。
雙灶柴油汽化爐的外型尺寸(長×寬×高)為690×330×160mm，約重15公斤，與家用煤氣灶相仿。油筒一次加油2公斤。充氣至0.3－0.4MPa壓力。用火柴點火後經予熱3－4分鐘即可進入正常燃燒，此時火焰呈蘭白色、無煙、無嗅、無灰，旋轉調節閥可任意調節火焰大小。當油壓低至0.03MPa時，仍能保持正常汽化燃燒。燃燒汽熱態時予熱時間可縮短至0.5－1分鐘。
用一鋁壺裝淨重3.3公斤、溫度為15℃的冷水，以大火加熱至沸點，需時八分鐘。汽化燃燒效率約為65％，則單灶的放熱率為3200大卡／小時；如輕柴油的熱值以10000大卡／公斤計算，每灶大火時耗油率為0.32公斤／小時。本實用新型汽化爐放熱率大於煤氣灶(2500大卡／小時)。
權利要求1.一種柴油汽化爐，由爐體、油筒、燃燒器、點火器、調節閥和油氣管道組成，其特徵在於(1)點火器4是由點火器體30、氣孔31、油孔32、進油口28、進氣口29、噴霧嘴33、堵塞35、彈性開關機構、螺塞37、墊片38、螺母39與支架41所組成的油氣雙通路開關式噴霧點火器。(2)燃燒器是由杯狀體內腔19，一側是連接汽化管8的U形管12和從另一側伸入的弧形火焰通道6三個幾何體所組成的水平一垂直弧形火焰通道，燃燒器體5及發火盤7所組成。(3)爐體結構呈扁平型，其高度基本取決油筒2的直徑。(4)可以是單灶、雙灶或多灶組成。
2.按照權利要求1所說的柴油汽化爐，其特徵在於點火器4中的堵塞35是由耐油橡膠製成的。
3.按照權利要求1所說的柴油汽化爐，其特徵在於點火器4中的墊片38是由聚四氟乙烯製成的。
4.按照權利要求1所說的柴油汽化爐，其特徵在於其彈性開關機構是由板手42、彈性支架46、彈簧座47、彈簧48、彈簧支杆49組成的彈簧體及帶有堵塞35的搖臂50三部分所組成，板手42和彈簧支架按同軸線用鉚釘43連接成一體，並用銷釘51支承於板手支架45上，彈簧座47兩側有突出支軸嵌在搖臂50的孔內，搖臂50用銷釘52支承於支架41上。
5.按照權利要求1所說的柴油汽化爐，其特徵在於U形管12的截面呈橢園形，靠近油氣軸針噴嘴11的下部開有進氣窗口。
6.按照權利要求1所說的柴油汽化爐，其特徵在於水平弧形火焰通道6呈口大裡小形狀。
7.按照權利要求1所說的柴油汽化爐，其特徵在於水平弧形火焰通道6的入口段可以下傾一定角度，其下傾程度以不增加爐體高度和影響點火器4安裝位置為限，其入口段的中心線與點火器4的中心線重合。
8.按照權利要求1所說的柴油汽化爐，其特徵在於發火盤7帶有中間槽孔18，中間槽孔18與弧形火焰通道6出口的狹長槽位置相對應，使發火盤7將杯狀體內腔19與弧形火焰通道6隔開，使杯狀體內的油氣只能通過發火盤7面上的排槽21逸出而燃燒。
9.按照權利要求1所說的柴油汽化爐，其特徵在於燃燒器體5固定於油筒2側面的支架22上，與油筒2並列布置，它與發火盤7，汽化管8高度之和不高於油筒2的直徑。
10.按照權利要求1所說的柴油汽化爐，其特徵在於所有閥件，操作旋鈕、點火器4、油筒2之充氣孔17及壓力表1都固定於前面板23上。
專利摘要本實用新型採用油氣雙通道開關式噴霧點火器，從水平方向噴出油霧，經火柴引燃成火炬，通過燃燒器的水平—垂直弧形火焰通道導向直接加熱汽化管，並預熱燃燒器本身。點火簡便，預熱快，使用安全。充氣油筒與燃燒器並列布置。所有部件都安置於與家用煤氣灶相仿的扁平爐體內。結構緊湊，高度低，穩定性好，符合家用習慣。柴油氣化爐熱效率、放熱率高，為無煤氣供應地區的家庭或流動用戶等的節能爐具。
文檔編號F24C5/02GK2035059SQ8820002
公開日1989年3月29日 申請日期1988年1月5日 優先權日1988年1月5日
發明者陳曉棟, 陳曉樑 申請人:陳曉棟