加水分液体燃料的燃烧设备制造技术

本文公开一种在蒸发器与鼓风机之间设置一个超声增湿器的加水分液体燃料的燃烧设备。由蒸发器喷射出来的液体燃料细颗粒和由超声增湿器所产生的雾化水分在位于蒸发器上面的燃烧室内进行混合，燃后该雾化水分活化燃烧室的火焰的燃烧并抑制有害组分如氮的氧化物，硫的氧化物，一氧化物和积炭的生成，并由此保证了舒适环境和增加湿润的效果。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种加水分液体燃料的燃烧设备。更具体地说，本专利技术涉及一种在使用液体燃料加热器的蒸发器与对燃料提供空气的鼓风机之间设置超声增湿器来提高燃烧效率以及消除废气中的有害成分的加水分燃料的燃烧设备。常规的燃烧设备被设计成用以燃烧液体燃料和水的乳化液(以下简称乳化液燃烧器)(见附图说明图1)，用以燃烧通过机械喷射的液体燃料和水的混合物(以下简称喷射燃烧器)(见图2)，及用以燃烧通过蒸发和喷射过程进行混合的液体燃料和水的混合物(以下简称蒸发燃烧器)(见图3)。但是，这些设备显示出以下缺点。一般来说，乳化液燃烧器已应用于大型锅炉或工业炉。如图1所示，液体燃料和水分别由燃料罐(1)和水罐(2)供给混合器(3)。液体燃料和水在混合器内混合成乳化状态，然后这种乳化混合物(M)再与空气(A)相混合在燃烧室(4)内进行燃烧。这种设备需要占有相当大的空间，并由于设备本身体积很大，因而需要高的安装费用。此外，液体燃料和水都具有返回其各自的原来状态的倾向，由此使其难以保持稳定的乳化状态，最终将导致发生不完全燃烧，不希望有的火焰熄灭和放出污染物。喷射燃烧器，如图2所示，要经过这样一个过程，即液体燃料和水要分别由燃料罐(1)和水罐(2)通过泵(5，6)喷射出来，然后喷射的燃料(F)和水(W)与空气(A)相混合并在燃烧室(4)内进行燃烧。这种燃烧器在喷射过程中造成噪音，并由于大颗粒的喷射燃料(F)和水(W)会引起不完全燃烧，如果情况更坏就会发生火焰熄灭。蒸发燃烧器，如图3所示，是利用这样一个过程，即借助蒸发器(7，8)将来自燃料罐(1)和水罐(2)的液体燃料和水分别进行蒸汽化，然后通过泵(9，10)喷射出去与空气(A)进行混合，最后在燃烧室(4)内进行燃烧。燃料和水的蒸发对燃烧器带来腐蚀或对该燃烧器造成损坏，由此逐渐损害其耐久性。蒸发的水颗粒是相当大的，因此降低燃烧效率。而且，火焰熄灭和不完全燃烧的发生率较高。此外，几乎不可能将水的供给量调整至与热容量的变化成比例。由于存在上述这些缺点，常规的燃烧器当前在实际中没有得到有效地使用。本专利技术的目的是通过在液体燃料的燃烧器的蒸发器与鼓风机之间设置一个超声增湿器来解决采用液体燃烧的常规燃烧器所存在的问题。本专利技术的目的还只有通过提供由上述增湿器所喷射出来的细水颗粒和空气的混合物来提高燃烧效率，以及寻求降低能量消耗。本专利技术另一个目的在于提供一种加水分液体燃料的燃烧器以便有助于抑制那些有害的组分如氮化物，硫的氧化物，一氧化物和积炭的生成，以及大大减小气味，由此保证舒适地加热。实现上述目的的本专利技术的燃烧器，包括一个在其上部带有一个燃烧室的蒸发器和一个用于发送与初级空气发送管相连接的压缩空气的鼓风机;一个用于将液体燃料由燃料罐稳定地供给至蒸发器的燃料水平控制器(fuellevelcontroller)，该燃料水平控制器与由上述初级空气发送管分支出来的压力管相连接;和由燃料水平控制器伸出并通过上述初级空气发送管连接至蒸发器的管口;一个设置在该蒸发器与空气鼓风机之间的带有振荡器的超声增湿器，由此将由该增湿器喷出的水细颗粒连同空气一起供给至蒸发器内以便进行燃烧。图1至图3显示一个用于燃烧加水的液体燃料的常规设备。图1是一个用于燃烧液体燃料和水的乳化液的设备流程图。图2也是一个用于燃烧以机械喷射液体燃料和水的混合物的设备流程图。图3是一个用于燃烧通过蒸发和喷射过程进行混合的液体燃料和水的混合物的设备的另一个流程图。图4是本专利技术的一个最佳实施方案的流程图，该方案显示一个用于燃烧加水分的液体燃料的设备。图5是显示本专利技术的上述燃烧器的一个主要部分，即蒸发器的一个截面放大图。图6显示本专利技术的另一个实施方案的流程图，该方案示出一个加水分液体燃料燃烧设备。如图4和图5所示，按照本专利技术的加水分液体燃料燃烧设备包括一个在其上部带有燃烧室1的蒸发器2，一个用于发送压缩空气的鼓风机3，一个用于将内部燃料水平保持在一个设定点上的燃料水平控制器4和一个超声增湿器5。上述鼓风机3是通过初级空气发送管6和一个设置在该蒸发器2周围的冷却外套7连接至蒸发器2的，并通过由空气发送管6的一个方向分支出来的压力管8连接至燃料水平控制器4，还另外通过空气发送管6的另一方向上分支出来的管9连接至超声增湿器5上。通向燃料水平控制器4的是一个燃料供给管10，通过该管10将燃料由燃料罐20进行发送，并有一个用于供给燃料的电子泵11设置在燃料水平控制器4内。由上述燃料水平控制器4伸出的管口12通过空气发送管6通向蒸发器2内。在上述超声增湿器5的下部设有一个振荡器13。用以供给细的水颗粒和空气的混合物的管子14连接至冷却外套7。图中的标号14′是表示一个瓶颈形的水滴容器，该容器的一端与其空气发送管14的下部相连通，而其另一端与超声增湿器5内的位于振荡器13上方部分相连通。图中的标号15显示一个设置在空气发送管8的电磁压力阀，而标号16表示一个用于控制供给至蒸发器2的空气量的控制器。围绕着蒸发器2设有一个预热器17，并在该蒸发器2的下部设有一个半导体测温器18。一个燃烧控制板19固定在燃烧室1的底部的下面。标号20，21分别表示燃料罐和水罐。按照本专利技术的一个最佳实施方案，上面所提到的加热器的蒸发器通过一个采用压下点火按钮进行操纵的电气预热器17将温度预热到230°～240℃。该温度是通过半导体测温器18进行检测并保持在此温度范围内。在完成预热之后，鼓风机3和电子泵11开始工作。这一步骤称为“洗炉”(prepurge)。在经过10～20秒这种洗炉之后，该电磁压力阀15、通用点火变压器和一个用于循环空气(图中未显示)的电动机都进行通电，由此开始工作。其工作过程将在下面进一步描述。借助电子泵11将液体燃料由燃料罐20通过燃料发送管10供给至燃料水平控制器4。发送至该燃料水平控制器的所述燃料被保持在设定的水平上。来自鼓风机3的空气通过压力管8发送至燃料水平控制器4，并对该燃料加压，然后利用所提供的空气压力通过管口12将燃料输送到蒸发器2中。此外，来自鼓风机3的部分空气经过空气控制器16的调节，通过初级空气发送管6发送至蒸发器2，以便用于通过管口12的端嘴喷射成细颗粒的燃料滴。用这种方式供给的燃料通过蒸发器的预热温度为230°～240℃的预热后立即蒸发，再通过燃料控制板19，送至燃烧室1，与来自初级空气发送管6的空气进行混合，最后进行点火燃烧。这时，由鼓风机3发送至超声增湿器5的空气经过连接在次级空气发送管14的下部的水滴容器14′通过振荡器13与颗粒尺寸小于10微米(μm)的水滴进行混合，通过上述次级空气发送管14发送至蒸发器冷却外套7，以便对蒸发器进行冷却，以此来促进燃烧器1的燃烧并抑制有害组分的生成。采用振荡器13的增湿器5可以借助一个水的水平控制阀(图中未显示)来保持水的表面处于设定的水平，而且所加水分的量可以根据热容量和供给的燃料的量进行调节。按照上述燃烧步骤，在超声增湿器5内形成水滴并与空气进行混合，然后通过次级空气发送管14发送至燃烧室1内，在该燃烧室内按照以下反应式进行分解。这种分解增加了OH组的量，该OH组与燃烧时所产生的废气CO起反应。下面表示该OH组与燃烧时所产生的废气的反应式。因此，CO气体的产生就受到抑制而且炭芯的生成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加水分液体燃料的燃烧设备包括：一个包含蒸发器（２）的燃烧器体，在蒸发器上设有燃烧室（１），并且其周围环绕有冷却外套（７）；一个通过初级空气发送管（６）连接至上述燃烧器体的鼓风机；一个用于将液体燃料稳定地供给至上述蒸发器（２） 并与一个由初级空气发送管（６）分支出来的压力管（８）相连接的燃料水平控制器（４）；一个由上述燃料水平控制器（４）伸出并通过初级空气发送管（６）连接至蒸发器（２）的管口（１２）；一个设置在燃烧器体与鼓风体（３）之间以便使细水滴在其中进 行雾化然后连同空气一起供给至进行燃烧的燃烧器体的超声增湿器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞泰邦，
申请(专利权)人：金星日本株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]