專利名稱：甲醇灶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種使進入轉(zhuǎn)化腔的甲醇預(yù)熱催化反應(yīng)，射出氣體燃料燃燒的甲醇灶具，屬于液體燃料在燃燒區(qū)蒸發(fā)，其蒸發(fā)燃料有化學(xué)轉(zhuǎn)換的燃燒器。
灶具應(yīng)用廣泛，尤以煤氣灶使用更為普及。通常，煤氣灶按煤氣的種類可分為人工煤氣灶、天然氣灶、液化石油氣灶和適用于兩種以上煤氣的灶。煤氣灶所用的燃料為氣體燃料，且這些燃料都是化工原料，十分緊缺。為了開發(fā)利用更多的燃料，特別是液體燃料，各種液體燃料灶具相繼應(yīng)用，如機械通風(fēng)滴油爐、轉(zhuǎn)杯式燃油灶、低壓空氣霧化燃油灶等等。七十年代中期后，汽化柴油灶在我國的艦船、賓館、飲食業(yè)中得到了應(yīng)用和發(fā)展。這種灶具，在燃料燃燒前對燃料預(yù)熱并汽化，使燃燒趨向完善，是一種較好的灶具。中國專利CN8720100低噪聲射吸式汽化柴油灶就是一種更為先進的汽化柴油灶。其特點是有厚壁燃燒碗，在碗的環(huán)形槽內(nèi)放置周圍鉆有消聲孔的燃?xì)庀曊忠约芭c殼體螺紋連接的噴頭。壓縮空氣引射燃油從噴咀霧狀噴出，經(jīng)厚壁燃燒碗內(nèi)預(yù)熱及混合，再經(jīng)燃?xì)庀曊謱⒂蜌膺M行汽化并消聲，使油霧在燃燒前達到汽化狀態(tài)，與空氣充分混合燃燒，從而燃燒更為完善，噪聲明顯降低。然而，這種灶具卻不能使燃料發(fā)生催化轉(zhuǎn)換反應(yīng)，更不便采用甲醇作為燃料進行燃燒。而甲醇作為一種二次能源，來源廣泛，是一種頗為重要的燃料。為此，經(jīng)多年研究后，本實用新型提供了一種以甲醇和水混合為燃料的甲醇專用灶具。
本實用新型的目的是，選用催化材料鉑或鎳或鋁或銅制造灶具的管道、轉(zhuǎn)化腔、噴頭；根據(jù)流體力學(xué)的薄壁效應(yīng)設(shè)計截面為薄扁形的轉(zhuǎn)化腔以及設(shè)計能使火苗噴射到轉(zhuǎn)化腔處的噴頭，持續(xù)自行維持轉(zhuǎn)化腔的催化反應(yīng)溫度，以實現(xiàn)甲醇的汽化、催化轉(zhuǎn)化和氣流暢通。選用細(xì)直經(jīng)的管子、縮節(jié)接頭和過濾器，以避免系統(tǒng)中的負(fù)壓反沖或阻塞。噴頭外設(shè)置托盤，用以盛放引燃燃料、防止甲醇偶然外溢。從而制造成甲醇專用灶具。
本實用新型由儲液箱、最多含80％水的甲醇混合液體燃料和灶體組成。灶體由過濾器、單通或多通閥或接頭、氣體流量調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)化燃燒室、轉(zhuǎn)化腔、噴頭、托盤、注液器、點火器、爐蓋、可調(diào)風(fēng)窗、灶支架和管道構(gòu)成。其中，液體燃料最好為含20－50％水的甲醇混和燃料。儲液箱上有可注液或排液的開關(guān)、充氣氣門。通過氣門可向灌注有液體燃料的儲液箱內(nèi)充以0.2－0.5公斤／厘米2氣壓，以使液體燃料能在開關(guān)打開后壓入輸液管。灶體上的總進液口前安裝有便于拆卸、清洗的過濾器，過濾器連接單通或多通閥(或接頭)的進口，單通或多通閥(或接頭)的出口連接單灶眼或多灶眼。連接灶眼的細(xì)直經(jīng)鉑或鎳或鋁或銅或其它催化材料制成的管子由縮節(jié)接頭接在轉(zhuǎn)化腔的進口端。轉(zhuǎn)化腔根據(jù)流體力學(xué)的薄壁效應(yīng)用小于0.8毫米厚的鉑或鎳或鋁或銅或涂有催化材料的皮材制成截面為薄扁形的腔體，以使液體燃料進入轉(zhuǎn)化腔時很快汽化，發(fā)生催化轉(zhuǎn)換反應(yīng)，并產(chǎn)生薄壁效應(yīng)，使氣流暢通。薄扁形的轉(zhuǎn)化腔緊貼轉(zhuǎn)化燃燒室爐壁外或內(nèi)，或爐蓋內(nèi)、外，或懸置在轉(zhuǎn)化燃燒室中。轉(zhuǎn)化腔的出口同樣用縮節(jié)接頭連接細(xì)直經(jīng)的鉑或鎳或鋁或銅或涂有催化材料的輸氣管，管子的氣體燃料出口端接在氣體流量控制閥上。氣體流量控制閥由螺紋或焊接固定在燃燒室的下方，用以控制噴頭火焰大小。轉(zhuǎn)化燃燒室中的噴頭下方放置有托盤，用以盛放引燃甲醇燃料或承接偶爾溢出的甲醇。轉(zhuǎn)化燃室的側(cè)壁下方為可調(diào)式通風(fēng)窗，即利用內(nèi)外層上的一排同心圓窗口的重疊程度調(diào)節(jié)燃燒中的進風(fēng)(氧)量。此外，引燃燃料注射器和點火器裝在灶體的前部，以便使用灶具時可隨時注入引燃燃料，點火。使用本實用新型甲醇灶時，先由注射器向托盤內(nèi)注入引燃甲醇或乙醇或汽油等引燃燃料，同時按動點火器點燃，提供甲醇汽化、發(fā)生催化反應(yīng)的起始溫度。然后，打開儲液箱上的開關(guān)，液體燃料壓入輸液管，經(jīng)過濾器過濾后進入單通或多通閥門(或接頭)，流向灶眼。流向灶眼的液體燃料先進入薄扁形的轉(zhuǎn)化腔。由于轉(zhuǎn)化腔已預(yù)熱，流進轉(zhuǎn)化腔的甲醇汽化并發(fā)生催化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成氣體燃料。也就是進入轉(zhuǎn)化腔的甲醇汽化后，甲醇蒸汽在催化劑鉑或鎳或鋁或銅等的作用下生成一氧化碳、氫氣和水蒸汽，并吸熱。這一反應(yīng)，隨著燃燒的進行，溫度升高，壓力減小，將朝著有利于生成一氧化碳、氫氣和水的方向進行。故反應(yīng)生成的潔凈、安全氣體燃料，會經(jīng)輸氣管輸入轉(zhuǎn)化燃燒室中的噴頭，燃燒。同時，氣體調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)噴頭火焰的大小。噴頭射出的氣體燃料燃燒后，由于噴頭噴出的火苗可射到轉(zhuǎn)化腔處，因而又自動維持了轉(zhuǎn)化腔的轉(zhuǎn)化反應(yīng)溫度，使燃燒不斷繼續(xù)，火焰不斷由轉(zhuǎn)化燃燒室上的爐蓋出火口噴出。噴出的火焰經(jīng)測量，熱效率最高大于75％；燃燒熱值最高達到11000大卡。
本實用新型甲醇灶的優(yōu)點是顯而易見的，它不但開發(fā)利用了甲醇和水混合的新燃料，節(jié)約了大量化工原料，而且改善了環(huán)境污染，且熱效率高，燃燒熱值高，此外，本實用新型中的容器中的氣壓較低，很少有危險。加之，沒有引燃前的甲醇灶潔凈、無毒，使用方便，耐用，制造容易。因此，這是一種普及型灶具。
圖1是本實用新型雙眼甲醇灶的外型圖。其中，1是儲液箱上的開關(guān)；2是儲液箱；3是最多含80％水的甲醇混合液體燃料；4是儲液箱上的氣門；5是總輸液管；6是灶架；7是三通閥或三通接頭；8是過濾器；9是連接轉(zhuǎn)化腔的輸液管；10是氣體流量調(diào)節(jié)閥；11是點火器；12是注液器；13是噴頭；14是轉(zhuǎn)化燃燒室；15是鍋支架。
圖2是本實用新型單灶眼構(gòu)造圖。其中，16是縮節(jié)接頭；17是連接噴頭和氣體流量調(diào)節(jié)閥的接頭；18是外托盤；19是托盤；20是可調(diào)節(jié)的通風(fēng)窗；21是轉(zhuǎn)化腔出氣口；22是轉(zhuǎn)化腔進液口；23是轉(zhuǎn)化燃燒室的爐蓋；24是爐蓋上的噴火口；25是轉(zhuǎn)化腔；26是噴頭上的噴孔。
圖3是本實用新型加長轉(zhuǎn)化腔灶眼的構(gòu)造圖。其中，27是轉(zhuǎn)化燃燒室中的轉(zhuǎn)化腔；28是爐蓋上的轉(zhuǎn)化腔。
以下結(jié)合附圖說明本實用新型的實施例。
實施例1如圖1、2，采用普通帶注液或排液開關(guān)1的儲液箱2，在其上面安裝充氣氣門4。然后打開儲液箱2上的開關(guān)1，向儲液箱2中灌注最多含80％水的甲醇混合液體燃料3。關(guān)好開關(guān)1后，再用氣泵通過氣門向儲液箱中充入0、2－0、5公斤／厘米2氣壓。當(dāng)然，也可在灌注液體燃料3時由注口向儲液箱中充氣加壓，而不需在儲液箱上另裝充氣氣門4。使用本實用新型甲醇灶具前，將儲液箱2上的開關(guān)1出口接在過濾器8的進口上，過濾器8出口連接灶架6上的三通閥門7。三通閥門7的出口用銅輸液管9分別連接灶眼。連接灶眼的細(xì)直徑輸液銅管9由縮節(jié)接頭接在銅質(zhì)轉(zhuǎn)化腔25的進口上。轉(zhuǎn)化腔25由0.5毫米厚的銅皮做成薄扁形，并緊貼轉(zhuǎn)化燃燒室14的側(cè)壁繞一周，固定。轉(zhuǎn)化腔25的出口同樣由縮節(jié)接頭連接銅輸氣管，輸氣管接在氣體流量控制閥10上。氣體流量控制閥10的出口焊接在轉(zhuǎn)化燃燒室下的外托盤18上。氣體流量控制閥10出口內(nèi)有螺紋，用以連接接頭17，且托盤19由接頭17壓緊，固定。接頭17的另一端以螺紋連接銅噴頭13，噴頭13上的噴孔26向著轉(zhuǎn)化燃燒室14壁上的轉(zhuǎn)化腔25。轉(zhuǎn)化燃燒室14活動置于外托盤18上，且轉(zhuǎn)化燃燒室14的側(cè)壁下方設(shè)有雙層活動通風(fēng)窗20，用以調(diào)節(jié)進風(fēng)(氧)量。此外，伸到轉(zhuǎn)化燃燒室14內(nèi)的注液器12和點火器11可隨時啟動，向托盤19中注入引燃甲醇或乙醇或汽油液體燃料，點火引燃。燃燒進行后，火焰從轉(zhuǎn)化燃燒室14上的爐蓋噴火口24射出。同樣，三通閥7的另一端連接第二個灶眼。最后，將連接好的灶眼配上灶架6和鍋支架15即構(gòu)成本實施例雙灶眼甲醇灶。使用時，先用注液器12向托盤19中注入甲醇或乙醇或汽油引燃燃料，同時按動點火器11點火，引燃預(yù)熱轉(zhuǎn)化腔25。隨后，打開儲液箱2上的開關(guān)1，甲醇混合液體燃料3進入輸液管5，經(jīng)過過濾器8流向三通閥7，再由輸液管9輸入轉(zhuǎn)化腔25汽化，催化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化生成氣體燃料。氣體燃料由氣體流量控制閥10調(diào)節(jié)其流量大小，以控制噴頭13的火苗大小。由于引燃燃料點燃的噴出的火苗可射到轉(zhuǎn)化腔25處，從而自行維持了轉(zhuǎn)化腔中催化反應(yīng)的溫度，使燃燒繼續(xù)，火焰不斷由爐蓋23上的出火口射出，另外，調(diào)節(jié)通風(fēng)窗20的大小，還可使燃燒更趨完善。灶具使用后，當(dāng)燃燒停止時，隨著氣體流量調(diào)節(jié)閥10的關(guān)閉，火焰熄滅，轉(zhuǎn)化腔25中的溫度降低，催化反應(yīng)停止。灶具回復(fù)原狀，以待下次再用。
實施例2為了使催化反應(yīng)更充分，可加長轉(zhuǎn)化腔25。本實施例如圖3將加長的轉(zhuǎn)化腔分成二段，分別設(shè)置在轉(zhuǎn)化燃燒室中以及轉(zhuǎn)化燃燒室的爐蓋上。此外，加長催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化腔后，噴頭13也可直接接在轉(zhuǎn)化腔28出氣銅管的末端，以便調(diào)節(jié)高低。加長的置于轉(zhuǎn)化燃燒室14中的轉(zhuǎn)化腔27進口用銅管和縮節(jié)連接實施例1中的氣體流量控制閥10的出口，轉(zhuǎn)化腔27的出口同樣用銅管和縮節(jié)連接加長的置于爐蓋23上的轉(zhuǎn)化腔28的進口，爐蓋23上的轉(zhuǎn)化腔28的出口由銅管直接以螺紋連接噴頭13。置于轉(zhuǎn)化燃燒室14中的轉(zhuǎn)化腔27由銅管自持。其它部分實施同實施例1，使用過程亦同實施例1。
權(quán)利要求1.一種液體燃料在燃燒區(qū)蒸發(fā)，其蒸發(fā)燃料有化學(xué)轉(zhuǎn)換的燃燒器，包括帶開關(guān)的儲液箱2、過濾器8、氣體流量調(diào)節(jié)閥10、注液器12、點火器11、可調(diào)風(fēng)窗20、爐蓋23、噴頭13、灶架6、管道和縮節(jié)接頭，其特征在于a、有一個轉(zhuǎn)化燃燒室14，轉(zhuǎn)化燃燒室上或內(nèi)有一個或一組薄扁的催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化腔，b、有一個承接液體燃料的托盤19，c、有最多含80%水的甲醇混合液體燃料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇灶，其特征在于制造管道、轉(zhuǎn)化腔、噴頭的材料是鉑或鎳或鋁或銅或其它催化材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇灶，其特征在于制造轉(zhuǎn)化腔的皮材厚度最好不大于0.8毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇灶，其特征在于噴頭13上有對著轉(zhuǎn)化腔方向的噴孔26。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇灶，其特征在于甲醇混合液體燃料中水含量最好為20－50％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇灶，其特征在于儲液箱2中的壓力最好比箱外大0、2－0、5公斤／厘米2。
專利摘要本實用新型是一種使進入轉(zhuǎn)化腔的甲醇預(yù)熱催化反應(yīng)，射出氣體燃料燃燒的甲醇灶。由儲液箱、最多含80％水的甲醇混合液體燃料和灶體組成。灶體中的管道、轉(zhuǎn)化腔、噴頭由催化材料制造，轉(zhuǎn)化腔設(shè)計成薄扁形；噴頭上的噴孔朝著轉(zhuǎn)化腔，以實現(xiàn)甲醇的不斷汽化、催化反應(yīng)和氣流暢通。此外，選用縮節(jié)接頭、過濾器、和細(xì)直徑管道，以避免系統(tǒng)中的負(fù)壓反沖或阻塞。托盤中的液體燃料既可引燃，又可預(yù)熱轉(zhuǎn)化腔，是一種燃燒熱值高、潔凈的灶具。
文檔編號F24C5/02GK2032688SQ8821163
公開日1989年2月15日 申請日期1988年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月12日
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