一种液体燃料和气体均质混合气形成装置及方法制造方法及图纸

一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，包括：气体供给系统，用于提供均质混合所需的气体并将该气体输送至混合系统；液体燃料供给系统，用于提供均质混合所需的液体燃料，将液体燃料转化为蒸汽，并将该蒸汽输送至混合系统；混合系统，将气体供给系统供给的气体和液体燃料供给系统供给的蒸汽进行均质混合；所述的混合系统包括混合器，混合器为管道式密封结构，在混合器中心沿轴向方向固定设有中心轴，中心轴的外表面为螺纹状，在中心轴上套设多个导流风叶，相邻两个导流风叶的叶片方向相反。本发明专利技术有益效果：整套混合设备结构简单，制造成本低，降低日常使用和后期维护成本，混合效果好。

A liquid fuel and gas homogeneous mixture forming device and method

A liquid fuel and gas homogeneous mixture formation device, comprising: a gas supply system for supplying gas required for homogeneous mixture and the gas to liquid mixing system; fuel supply system for liquid fuel homogeneous mixture is required, the liquid fuel is converted into steam, and the steam delivery to the mix system; hybrid system, the steam supply gas supply system and supply the liquid fuel supply system of homogeneous mixing; mixing system includes mixer, mixer for pipeline sealing structure in the mixer is fixed in the center along the axial direction of a center axis, the center of the outer surface of the shaft is provided with a plurality of guide screw. The wind leaf in the center axis, blade directions of two adjacent diversion blades in the opposite. The invention has the advantages of simple structure, low manufacturing cost, lower cost of daily use and later maintenance, and good mixing effect.

【技术实现步骤摘要】
一种液体燃料和气体均质混合气形成装置及方法
本专利技术涉及液体和气体实现均质混合的装置领域，具体地说是一种液体燃料和气体均质混合气形成装置及方法。
技术介绍
气体燃料与空气形成均质混合气相对容易操作，但是液体燃料与空气形成均质混合气存在一定问题，尤其是液体燃料和空气连续不断地形成均质混合气。液体燃料与空气混合过程中受到液体燃料的蒸发性、汽化潜热等燃料性质的影响，特别是汽化潜热较高的液体燃料，液体燃料和空气难以形成均质混合气。传统的液体和气体混合装置一般通过喷嘴将液体燃料喷入空气中使其自然混合，该混合方式难以实现短时间内均质混合的目的，传统的液体燃料和气体混合装置结构复杂、价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种液体燃料和气体均质混合气形成装置及方法，解决液体燃料与气体均质混合的问题。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，包括：气体供给系统，用于提供均质混合所需的气体并将该气体输送至混合系统；液体燃料供给系统，用于提供均质混合所需的液体燃料，将液体燃料转化为蒸汽，并将该蒸汽输送至混合系统；混合系统，将气体供给系统供给的气体和液体燃料供给系统供给的蒸汽进行均质混合形成均质混合气；所述的混合系统包括混合器，混合器为管道式密封结构，混合器的两端分别设有进气口和混合气出口，在混合器中心沿轴向方向固定设有中心轴，中心轴的外表面为螺纹状，在中心轴上套设多个导流风叶，相邻两个导流风叶的叶片方向相反设置。本专利技术所述的气体供给系统包括气体质量流量计、稳压箱、气泵和气体加热器，所述气体质量流量计通过管道与稳压箱的进气口连接，稳压箱的出气口通过管道与气泵连接，气泵通过管道与气体加热器的进气端连接，气体加热器的出气端与混合系统连接，在所述气泵与气体加热器之间的连接管道上设有气体流量控制阀。本专利技术所述的液体燃料供给系统包括高压氮气瓶、液体燃料储存罐、液体流量控制阀和液体燃料蒸发器，所述高压氮气瓶通过管道与液体燃料储存罐的入口连接，液体燃料储存罐的出口与液体燃料蒸发器的入口连接，液体燃料蒸发器的燃料蒸汽出口与混合系统连接，在所述液体流量控制阀与液体燃料蒸发器之间的连接管道上设有液体质量流量计。本专利技术所述气体加热器上设有温度传感器。本专利技术所述的混合器的外表面设有保温层。本专利技术所述导流风叶的个数为4-6个，且相邻两个导流风叶之间的距离为15-30cm。本专利技术所述的液体燃料蒸发器包括液体燃料蒸发管和加热管，液体燃料蒸发管均匀螺旋缠绕在加热管外表面。本专利技术所述的液体燃料蒸发器与混合系统之间的连接管道表面设有保温层。本专利技术所述液体燃料蒸发器设有温度传感器以监测液体燃料的加热温度。利用所述的液体燃料与气体均质混合气形成装置对液体燃料和气体进行混合的方法，在装置中所有阀门处于关闭状态时，打开气体流量控制阀，接通气泵和气体加热器的电源，设置气体加热器的加热温度，气体经气体质量流量计进入稳压箱，经气泵的加压以及气体流量控制阀后进入气体加热器，气体加热器将气体加热后进入混合器；接通液体燃料供给系统的电源，开启高压氮气瓶的阀门和液体流量控制阀，液体燃料在氮气压力下经液体流量控制阀流向质量流量计，然后进入液体燃料蒸发器，液体燃料在蒸发管中汽化，形成蒸汽进入混合器；气体和燃料蒸汽进入混合器后，气体和蒸汽流动过程中带动导流风叶旋转，混合气经过第一个导流风叶后，气流呈顺时针方向旋转，打破气体和燃料蒸汽在混合管道中的层流运动，混合气经第二个导流风叶后气流呈逆时针方向旋转，依次经过多个导流风叶，燃料蒸汽和气体可实现均匀混合，形成均质混合气，由混合气出口供出。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种液体燃料与气体均质混合的装置，尤其用于甲醇和空气的混合，整套混合设备结构简单，制造成本低，降低日常使用和后期维护成本，具有以下优点：1、其中气体供给系统用于提供液体燃料燃烧所需的气体，并调节燃料燃烧所需的空燃比，气体流量可按系统需要进行调节，并由气体质量流量计进行计量，设置气体质量流量计和气体流量控制阀，分别测量气体的质量流量和控制供给的气体量；液体燃料供给系统用于提供燃料蒸汽并控制燃料蒸汽的供应量，设置液体流量控制阀调节燃料的供给量，设置质量流量计计量供给的燃料量；混合系统用于燃料蒸汽和气体的均质混合；2、液体燃料蒸发管均匀缠绕布置在电加热管外部，加大蒸发受热面积，提高蒸发效率，蒸发器成本较低，电加热器的温度可以通过改变电加热器的功率进行调节；3、所述导流风叶叶片的旋向有正旋和反旋两种，导流风叶的旋向正、反交错安装在固定中心轴上，当燃料蒸汽和气体流经旋向正反旋向交错安装的导流风叶时将多次改变气流方向，有利于燃料蒸汽和气体均匀混合，缩短混合时间，形成均质混合气；4、液体燃料蒸发器与混合系统之间的连接管道表面设有保温层，对燃料蒸汽进行保温，避免燃料蒸汽流动过程中发生降温液化现象，进而有利于燃料蒸汽和气体的混合；5、混合器表面设置保温层，避免气体和燃料蒸汽降温导致燃料蒸汽液化，不利于形成均质混合气，本专利技术混合器不需要驱动轴提供动力带动导流风叶旋转，结构简单、节约能源。附图说明图1为本专利技术均质混合气形成装置的结构示意图；图2为本专利技术气体供给系统的结构示意图；图3为本专利技术液体燃料供给系统的结构示意图；图4为本专利技术混合系统的结构示意图；图5为本专利技术液体燃料蒸发器的结构示意图；图6为本专利技术导流风叶正向设置的结构示意图；图7位本专利技术导流风叶反向设置的结构示意图；图8为本专利技术导流风叶正向设置的立体结构示意图；图9为本专利技术导流风叶反向设置的立体结构示意图。图中标记：1、气体质量流量计，2、稳压箱，3、气泵，4、气体流量控制阀，5、气体加热器，6、高压氮气瓶，7、液体燃料储存罐，8、液体流量控制阀，9、燃料质量流量计，10、液体燃料蒸发器，10-1、液体燃料蒸发管，10-2、加热管，11、保温层Ⅰ，12、混合器，12-1、中心轴，12-2、导流风叶，13、保温层Ⅱ，14、混合气出口。具体实施方式如图所示，一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，包括：气体供给系统，用于提供均质混合所需的气体并将该气体输送至混合系统；液体燃料供给系统，用于提供均质混合所需的液体燃料，将液体燃料转化为蒸汽，并将该蒸汽输送至混合系统；混合系统，将气体供给系统供给的气体和液体燃料供给系统供给的蒸汽进行均质混合；所述的混合系统包括混合器12，混合器12为管道式结构，在混合器12中心沿轴向方向固定设有中心轴12-1，中心轴12-1的外表面为螺纹状，在中心轴12-1上套设多个导流风叶12-2，相邻两个导流风叶12-2的叶片方向相反，混合器12的末端设有混合气出口14。进一步，所述的气体供给系统包括气体质量流量计1、稳压箱2、气泵3和气体加热器5，所述气体质量流量计1通过管道与稳压箱2的进气口连接，稳压箱2的出气口通过管道与气泵3连接，气泵3通过管道与气体加热器5的进气端连接，气体加热器5的出气端与混合系统连接，在所述气泵3与气体加热器5之间的连接管道上设有气体流量控制阀4。进一步，所述的液体燃料供给系统包括高压氮气瓶6、液体燃料储存罐7、液体流量控制阀8和液体燃料蒸发器10，所述高压氮气瓶6通过管道与液体燃料储存罐7的入口连接，液体燃料储存罐7的出口与液体燃料蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：包括：气体供给系统，用于提供均质混合所需的气体并将该气体输送至混合系统；液体燃料供给系统，用于提供均质混合所需的液体燃料，将液体燃料转化为蒸汽，并将该蒸汽输送至混合系统；混合系统，将气体供给系统供给的气体和液体燃料供给系统供给的蒸汽进行均质混合得到均质混合气；所述的混合系统包括混合器（12），混合器（12）为管道式密封结构，混合器（12）的两端分别设有进气口和混合气出口（14），在混合器（12）中心沿轴向方向固定设有中心轴（12‑1），中心轴（12‑1）的外表面为螺纹状，在中心轴（12‑1）上套设多个导流风叶（12‑2），相邻两个导流风叶（12‑2）的叶片方向相反设置。

【技术特征摘要】
1.一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：包括：气体供给系统，用于提供均质混合所需的气体并将该气体输送至混合系统；液体燃料供给系统，用于提供均质混合所需的液体燃料，将液体燃料转化为蒸汽，并将该蒸汽输送至混合系统；混合系统，将气体供给系统供给的气体和液体燃料供给系统供给的蒸汽进行均质混合得到均质混合气；所述的混合系统包括混合器（12），混合器（12）为管道式密封结构，混合器（12）的两端分别设有进气口和混合气出口（14），在混合器（12）中心沿轴向方向固定设有中心轴（12-1），中心轴（12-1）的外表面为螺纹状，在中心轴（12-1）上套设多个导流风叶（12-2），相邻两个导流风叶（12-2）的叶片方向相反设置。2.根据权利要求1所述的一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：所述的气体供给系统包括气体质量流量计（1）、稳压箱（2）、气泵（3）和气体加热器（5），所述气体质量流量计（1）通过管道与稳压箱（2）的进气口连接，稳压箱（2）的出气口通过管道与气泵（3）连接，气泵（3）通过管道与气体加热器（5）的进气端连接，气体加热器（5）的出气端与混合系统连接，在所述气泵（3）与气体加热器（5）之间的连接管道上设有气体流量控制阀（4）。3.根据权利要求1所述的一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：所述的液体燃料供给系统包括高压氮气瓶（6）、液体燃料储存罐（7）、液体流量控制阀（8）和液体燃料蒸发器（10），所述高压氮气瓶（6）通过管道与液体燃料储存罐（7）的入口连接，液体燃料储存罐（7）的液体出口与液体燃料蒸发器（10）的液体入口连接，液体燃料蒸发器（10）的燃料蒸汽出口与混合系统连接，在所述液体流量控制阀（8）与液体燃料蒸发器（10）之间的连接管道上设有燃料质量流量计（9）。4.根据权利要求1所述的一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：所述的混合器（12）的外表面设有保温层Ⅱ（13）。5.根据权利要求1所述的一种液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘方杰，曹智焜，苗家轩，王站成，王鑫，徐斌，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南,41