一种可自动控制的蒸汽发生装置，其特征在于包括一外圆筒体（２）和一内圆筒体（３），内圆筒体与外圆筒体间有一通水内腔（１２）；内外圆筒体有一个共同圆顶（１），圆顶中心有一燃料入口，燃料入口上方设混合器（７），通过管线与燃料入口相连，燃料入口下方设燃料入口喷嘴和点火组件（４）；内圆筒体和外圆筒体的底部为锥形，锥底为蒸汽出口；在所述内圆筒体上下沿着圆周截面设有多层水入口喷嘴（５）；该喷嘴与内圆筒体壁呈２０－８０°的角，每层喷嘴设４－６０个喷嘴；在圆筒体上设有多个测温（１０）和测压装置（１１），以及自动调节阀（２、６、１３），并与计算机相联实现自动控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
过去，大多数蒸汽发生装置是间接式的蒸汽发生装置，燃料间接燃烧盛有水的锅炉或列管式锅炉从而产生蒸汽，这类蒸汽发生装置热效率低，装置笨重，污染环境。近年来世界各国正在开发直接式蒸汽发生装置，将燃料和空气燃烧后直接与水接触，燃烧产生热量传递给水而产生蒸汽的装置，这种装置由于大量水喷入火焰周围和中心而因控制不当易被熄灭，装置顶部及出口处上部附近温度过高，材质要求高，热量利用率低；发生蒸汽量小，装置效率低，限制了直接式蒸汽发生装置的应用推广。本
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺陷，经专利技术人多年从事开发研究及长期实践，开发提供一种操作简便灵活，热效率高，维持费低的可自动控制的蒸汽发生装置。本专利技术的另一目的提供一种在上述蒸汽发生装置中，发生蒸汽的方法。本专利技术提供的可自动控制的蒸汽发生装置，其特征在于包括一外圆筒体和一内圆筒体，内圆筒体与外圆筒体间有一通水内腔；内外圆筒体有一个共同圆顶，圆顶中心有一燃料入口，燃料入口上方设混合器，通过管线与燃料入口相连，燃料入口下方设燃料入口喷嘴与点火组件；内圆筒体和外圆筒体的底部为锥形，锥底为蒸汽出口；在所述内圆筒体上下沿着圆周截面设有多层水入口喷嘴；该喷嘴与内圆筒体壁呈20-80°的角，每层喷嘴设4-60个喷嘴；在圆筒体上设有多个测温和测压装置及自动调节阀，并与计算机相联实现自动控制。按照本专利技术提供的可自动控制的蒸汽发生装置中，所述内外圆筒体的尺寸大小取决于该装置的能力与所需发生蒸汽的量，以及各操作参数如燃料、水、空气的压力和体积及流量等，通常其长径(指内圆筒体内径与长之比)之比为1∶5，优选为1∶2-4。所述通水内腔是指内圆筒体与外圆筒体之间所包围的空间，一般为2-5厘米径向差，所述径向差是指内圆筒体的外径与外圆筒体内径之差。根据本装置在内圆筒体所设水入口喷嘴的层数，在内腔内可分别设有相应数目支腔，可方便分别控制进入每层喷嘴的水量，从而可调节和控制火焰及火焰温度，内圆筒体内的温度，产生蒸汽量，以及提高热效率。所述内外圆筒体构成材料可采用铝、不锈钢或陶瓷涂敷的钢材料等，因为装置结构设计合理、独特，装置的内外圆筒体，特别是与白灼火焰包封可能接触的内圆筒体，燃料在内圆筒体内燃烧区点火燃烧时，形成高温白灼火焰包封，火焰外部温度高于火焰内部温度，在一分钟内可使整个内圆筒体内温度升至高达2000℃；当各层喷嘴喷水时，喷雾水与白灼火焰包封均匀充分接触后，热传递效应以及受到水温及汽化吸热作用，使白灼火焰包封变成外部温度低于内部温度；而且内圆筒体外表面始终与水接触，相当于进行热交换接触面，由此靠近内圆筒体内表面附近温度始终远低于白灼火焰包封温度的所谓低温区，故可以采用上述这些材料，并在其内表面不需耐高温材料。所述内圆筒体上的水入口喷嘴层是在内圆筒体从上到下间隔一定距离沿着圆筒体的圆周截面设置多层水入口喷嘴层，一般设置1-5层，优选2-4层，每层间的距离可以相同或不同，最上层喷嘴层优选设在燃料喷嘴组件下方附近，可避免圆筒体顶附近造成高温区。每层设置的喷嘴数目可以相同或不同，一般为4-60个喷嘴。喷嘴的类型和尺寸与喷水压力和流量，装置能力，燃料燃烧形成白灼火焰包封的温度以及内圆筒体内的温度和压力等的因素相关，可以选择通用型喷嘴或雾化喷嘴或通用型喷嘴和雾化喷嘴混合使用。这些类型的喷嘴是公知的市售产品。各层喷嘴以及每一层各喷嘴设置角度可以相同或不同，但要相互配合，使水与白灼火焰包封全方位接触充分均匀，一般与内圆筒体壁之间夹角为20-80°，最低层喷嘴的角度在＞45-＜90°之间，不同角度的设置有利于水与白灼火焰包封接触充分与均匀，热能在瞬间传递给水而产生蒸汽。冷水通过各层喷嘴以不同角度进入燃烧区，立刻与形成的白灼火焰包封(温度高达1800-2000℃)充分接触，使高温白灼火焰包封的温度由原来的外部高内部低变成外部低内部高，热量传递给水，水迅速升温汽化发生蒸汽，然后随着带压流通过底部圆锥体出口导出外部供使用者使用。所述混合器是燃料和空气进入蒸汽发生器燃烧区之前首先进行充分混合的设备，以便确保燃料在燃烧区内充分完全燃烧，产生的白灼火焰包封约1分钟内迅速使内圆筒体内达到1800-2000℃温度，混合器为公知市售混合器。在混合器的燃料与空气入口管线设有可自动调节的阀，并与计算机控制系统相联，接受来自计算机的信号，从而调节进入混合器中燃料和空气的压力和流量，即调节流速或流量。所述燃料可以是气体燃料如天然气、煤气、液化石油气等；液体燃料如丙烷、丁烷等；固体粉末燃料或固液混合燃料如水煤浆或油煤浆或水油煤浆等；进入混合器的燃料和空气预先根据生产蒸汽量、压力、流量等燃烧化学热量平衡计算预定量，同时可通过与其相联的计算机根据来自测温和测压装置测得的数据信号来调整控制经由自动调节阀的燃料和空气进入量。所述燃料入口喷嘴组件位于圆筒体顶部内圆筒体中心燃料入口处下方，水入口喷嘴层上方。该组件有多个喷嘴，优选为3-5个喷嘴和点火装置组成，其一个喷嘴在中心，其它2-4个喷嘴围绕中心喷嘴排列在圆面上。这些喷嘴和点火装置均为公知设备，燃料通过燃料喷嘴进入燃烧区时通过点火装置如电火花点火燃烧，形成外部温度高内部温度低的白灼火焰包封，白灼火焰包封温度高达2000℃，并释放大量热能；与水充分接触时，大量热能传递给水，产生混有N2和CO2的蒸汽，使白灼火焰包封温度变成内部高外部低的蒸汽经由底部锥形出口排出。燃料进入燃料入口喷嘴通常压力为1.0-1.5Mpa，以利于燃烧火焰形成的白灼火焰包封与水接触，产生大量蒸汽，在压力下自然顺利通过蒸汽排出口。与此同时，位于每层喷嘴附近的测温和测压装置测得信号反馈计算机，从而进行整个体系控制和调节。所述测温装置为热敏传感器，也可以用热电偶或红外线测温装置；测压装置为通常市售测压装置。本专利技术提供的可自动控制蒸汽发生装置可以各种方式安装，例如立式或斜向式或卧式安装等，或者几个蒸汽发生装置并联一起使用。本专利技术提供的蒸汽发生的方法包括——燃料和空气按预定计算量经混合器进行充分混合；——在蒸汽发生装置中，混合后的燃料由燃料入口喷嘴进入蒸燃烧区，通过点火装置点燃燃料产生白灼火焰包封，温度高达1800-2000℃，所述混合后燃料进入压力为1.0-1.5Mpa；——来自内腔或支腔的水由各层水入口喷嘴喷入预定量水与白灼火焰包封接触，水喷入压力为1.0-1.5Mpa，迅速进行热交换产生蒸汽，产物含有氮和二氧化碳的蒸汽经由锥形底部出口导出；——由测温和测压装置测得的温度和压力信号通过计算机反馈各物料入口调节阀，调节各自流量进行自动控制。按照本专利技术提供的发生蒸汽的方法中，所述物料是指燃料、空气及水。燃料和空气在混合器中混合是根据产生蒸气量，由化学燃烧热量值平衡进行计算的化学计算当量来进行混配，为了使燃料燃烧充分完全，空气通常过量1.2-13倍，使燃料燃烧充分完全，以便提高热效率，降低成本，增加经济效益。所述蒸汽发生装置是如上述本专利技术提供的蒸汽发生装置，由于本专利技术装置设计结构合理、独特，燃料入口喷嘴层设在内圆筒体顶上部燃烧区，带压燃料通过喷嘴喷入燃烧区呈均匀雾状分布，经点火燃烧后形成白灼火焰包封直向底部，白灼火焰包封温度外部高，内部低，达1800-1200℃，热量向圆周辐射，在一分钟内使整本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：王逢旦，罗贝尔，
申请(专利权)人：王逢旦，
类型：发明
国别省市：
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