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专利号: 201811004061X
申请人: 台州尚瑞特进出口有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 燃烧设备;燃烧方法
更新日期:2025-04-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种蒸汽燃料燃烧设备,其特征在于:包括燃烧加热炉(500)和乙醇蒸汽发生器(56),所述乙醇蒸汽发生器(56)的蒸汽排出端通过乙醇蒸汽导管(10)与所述燃烧加热炉(500)的燃气进气端连通连接。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽燃料燃烧设备,其特征在于:所述乙醇蒸汽发生器(56)包括竖立姿态的圆柱形设备外壳(69),所述设备外壳(69)内部同轴心设置有设备内壳(66),所述设备内壳(66)与所述设备外壳(69)之间形成保温空腔隔层(67);

所述设备内壳(66)的内腔中同轴心设置有蓄压保温壳体(82),所述蓄压保温壳体(82)顶部呈尖锥形实体(65),所述尖锥形实体(65)与所述,所述蓄压保温壳体(82)与所述设备内壳(66)之间形成液体乙醇加热环柱腔(81),所述液体乙醇加热环柱腔(81)内呈螺旋状盘旋设置有电热丝(80),所述电热丝(80)通电后可对乙醇加热环柱腔(81)内的液体乙醇加热;所述乙醇加热环柱腔(81)顶部一体化设置有防溅环片(57),所述防溅环片(57)上均布镂空有若干出气孔(57.1);所述蓄压保温壳体(82)内部为蒸汽蓄压保温腔(68),所述设备内壳(66)的顶壁与所述尖锥形实体(65)之间形成过渡腔(63);

所述(68)蒸汽蓄压保温腔(68)内同轴心设置有空心柱(61),所述空心柱(61)的柱腔内活动设置有活塞(58),所述活塞(58)的上侧为气压柱腔(54),所述活塞(58)下侧为弹簧腔(62);所述弹簧腔(62)内同轴心设置有张弛力弹簧(59),所述张弛力弹簧(59)的上端顶压所述活塞(58);所述气压柱腔(54)的顶端同轴心连通所述乙醇蒸汽导管(10),所述气压柱腔(54)上端还设置有尖锥形朝上的堵孔阀芯(52),所述堵孔阀芯(52)自由状态下封堵所述乙醇蒸汽导管(10)的进气口,所述堵孔阀芯(52)通过联动杆(55)与所述活塞(58)同步联动连接;当气压柱腔(54)内的气压增加到克服张弛力弹簧(59)的弹力时,堵孔阀芯(52)会随所述活塞(58)向下位移,进而使堵孔阀芯(52)脱离所述乙醇蒸汽导管(10)的进气口;

还包括第一过渡管(56),所述第一过渡管(56)竖向穿过所述尖锥形实体(65),且所述第一过渡管(56)两端分别连通所述过渡腔(63)和蒸汽蓄压保温腔(68);还包括第二过渡管(64),所述第二过渡管(64)竖向穿过所述尖锥形实体(65),且所述第二过渡管(64)两端分别连通所述过渡腔(63)和蒸汽蓄压保温腔(68);

所述弹簧腔(62)内还同轴心设置有活塞行程限位柱(60),所述活塞行程限位柱(60)的顶端与所述活塞(58)间距设置;还包括乙醇液体供给管(50),乙醇液体供给管(50)的出液端连通所述过渡腔(63),所述乙醇液体供给管(50)上设置有防止过渡腔(63)内蒸汽外泄的单向阀。

3.根据权利要求2所述的一种蒸汽燃料燃烧设备的乙醇蒸汽发生方法,其特征在于:先通过乙醇液体供给管(50)向过渡腔(63)内供给乙醇液体,进而过渡腔(63)内的乙醇液体通过防溅环片(57)上的若干出气孔(57.1)下漏至乙醇加热环柱腔(81)中,随着乙醇加热环柱腔(81)内的液体上升至防溅环片(57)下表面所在高度时暂停向过渡腔(63)内供给乙醇液体,并且在后续的过程中乙醇液体供给管(50)维持乙醇加热环柱腔(81)内的液面高度;

使电热丝(80)通电,进而对乙醇加热环柱腔(81)内的液体乙醇加热,直至乙醇加热环柱腔(81)的乙醇液体处于持续沸腾的状态,进而产生大量乙醇蒸汽,进而乙醇蒸汽通过各出气孔(57.1)溢出至过渡腔(63)中,进而使过渡腔内形成高压的乙醇蒸汽,进而通过第一过渡管(56)使蒸汽蓄压保温腔(68)内形成高压乙醇蒸汽,由于蒸汽蓄压保温腔(68)被沸腾状态的乙醇加热环柱腔(81)包围,进而蒸汽蓄压保温腔(68)内的乙醇蒸汽处于持续的保温状态,不会产生冷凝气化的现象;进而通过第二过渡管(64)使气压柱腔(54)内形成与蒸汽蓄压保温腔(68)内相同气压的乙醇蒸汽,随着气压柱腔(54)内的气压增加到克服张弛力弹簧(59)的弹力时,堵孔阀芯(52)会随所述活塞(58)向下位移,进而使堵孔阀芯(52)脱离所述乙醇蒸汽导管(10)的进气口;进而使气压柱腔(54)的乙醇蒸汽通过乙醇蒸汽导管(10)导入到燃烧加热炉(500)的燃气进气端;通过控制电热丝(80)来控制乙醇加热环柱腔(81)的沸腾强度,进而控制气压柱腔(54)内的乙醇气压,进而控制乙醇蒸汽导管(10)内的流量;过渡腔(63)内冷凝的乙醇液体顺着尖锥形实体(65)上表面的锥形面下流至防溅环片(57)上,并通过各出气孔(57.1)重新流入乙醇加热环柱腔(81)中。

4.根据权利要求1所述的一种蒸汽燃料燃烧设备,其特征在于:所述燃烧加热炉(500)包括固定安装的炉体定子(29),所述炉体定子(29)包括水平的圆形底盘(18),所述圆形底盘(18)的上侧从外至内一体化同轴心设置有筒状外壁体(30)、筒状中壁体(6)和筒状内壁体(3);所述筒状外壁体(30)与所述筒状中壁体(6)之间形成助燃空气蓄压蓄热环腔(4);所述筒状中壁体(6)与筒状内壁体(3)之间形成燃烧加热环腔(2);所述筒状内壁体(3)内部为燃气蓄压蓄热腔(1);

还包括助燃空气供给管(11)、排烟管(9)和导热油换热管束组件(25);所述乙醇蒸汽导管(10)的出气端伸入燃气蓄压蓄热腔(1)中的底部,所述助燃空气供给管(11)的出气端伸入所述助燃空气蓄压蓄热环腔(4)中的底部;所述排烟管(9)的进烟端伸入所述燃烧加热环腔(2)的底部;所述导热油换热管束组件(25)同轴心于所述燃烧加热环腔(2)中;

还包括冷介质导入管(20)和热介质导出管(19),所述冷介质导入管(20)连通连接所述导热油换热管束组件(25)的进液端,所述热介质导出管(19)连通连接所述导热油换热管束组件(25)的出液端;所述冷介质导入管(20)上还设置有液泵,所述燃烧加热环腔(2)内设置有电子打火装置。

5.根据权利要求4所述的一种蒸汽燃料燃烧设备,其特征在于:所述导热油换热管束组件(25)包括若干沿燃烧加热环腔(2)轴线呈圆周阵列布置的竖向换热管(23),呈圆周阵列分布的若干竖向换热管(23)通过若干过渡管(22)首尾连通设置;所述助燃空气蓄压蓄热环腔(4)上端一体化封闭设置有顶环(31)。

6.根据权利要求5所述的一种蒸汽燃料燃烧设备,其特征在于:还包括配气转子(28),配气转子(28)包括水平的转子圆盘(15),所述转子圆盘(15)上方设置有转子电机(26),所述转子电机(26)通过传动轴(17)驱动连接所述转子圆盘(15);所述转子圆盘(15)下侧从外至内一体化同轴心设置第一筒状配气壁体(7)和第二筒状配气壁体(5);所述第一筒状配气壁体(7)和第二筒状配气壁体(5)同轴心于所述燃烧加热环腔(2)中,且所述第一筒状配气壁体(7)的圆柱外壁与所述筒状中壁体(6)的圆柱内壁滑动配合,所述第二筒状配气壁体(5)的圆柱内壁与所述筒状内壁体(3)的圆柱外壁滑动配合;

所述筒状中壁体(6)上镂空设置有若干纵列空气进气孔(14),若干纵列空气进气孔(14)呈圆周阵列分布;所述第一筒状配气壁体(7)上镂空设置有若干纵列空气配气孔(13),若干纵列空气配气孔(13)呈圆周阵列分布;所述第一筒状配气壁体(7)可旋转至各个纵列空气配气孔(13)分别对齐连通各所述纵列空气进气孔(14);

所述筒状内壁体(3)上镂空设置有若干纵列燃气进气孔(8),若干纵列燃气进气孔(8)呈圆周阵列分布;所述第二筒状配气壁体(5)上镂空设置有若干纵列燃气配气孔(12),若干纵列燃气配气孔(12)呈圆周阵列分布;所述第二筒状配气壁体(5)可旋转至各个纵列燃气配气孔(12)分别对齐连通各所述纵列燃气进气孔(8);

在各纵列空气配气孔(13)分别对齐连通各所述纵列空气进气孔(14)时,各纵列燃气配气孔(12)也刚好分别对齐连通各所述纵列燃气进气孔(8)。

7.根据权利要求6所述的一种蒸汽燃料燃烧设备的燃烧方法,其特征在于:乙醇蒸汽导管(10)向燃气蓄压蓄热腔(1)内供给蓄压乙醇蒸汽,助燃空气供给管(11)向助燃空气蓄压蓄热环腔(4)内供给蓄压助燃空气;且乙醇蒸汽导管(10)和燃气蓄压蓄热腔(1)维持助燃空气蓄压蓄热环腔(4)和燃气蓄压蓄热腔(1)内1.5MPa至2.4MPa的蓄压气体压强;与此同时启动转子电机(26)驱动配气转子(28)连续匀速旋转,进而使第一筒状配气壁体(7)和第二筒状配气壁体(5)沿轴线同步匀速旋转,燃烧加热环腔(2)在连续旋转的第一筒状配气壁体(7)和第二筒状配气壁体(5)的牵动下内形成稳定的环流;第一筒状配气壁体(7)和第二筒状配气壁体(5)的旋转也使各个纵列空气配气孔(13)与各纵列空气进气孔(14)呈间歇周期性的对齐连通,各个纵列燃气配气孔(12)与各所述纵列燃气进气孔(8)呈间歇周期性的对齐连通;

当各个纵列空气配气孔(13)与各纵列空气进气孔(14)对齐连通时,助燃空气蓄压蓄热环腔(4)内的蓄压空气通过呈圆周阵列的各个纵列空气进气孔(14)均匀压入燃烧加热环腔(2)中;当各个纵列空气配气孔(13)与各纵列空气进气孔(14)相互错开时,助燃空气蓄压蓄热环腔(4)与燃烧加热环腔(2)处于不连通状态;

当各个纵列燃气配气孔(12)与各所述纵列燃气进气孔(8)对齐连通时,燃气蓄压蓄热腔(1)内的蓄压乙醇蒸汽通过呈圆周阵列的各个纵列燃气进气孔(8)均匀压入燃烧加热环腔(2)中;当各个纵列燃气配气孔(12)与各所述纵列燃气进气孔(8)相互错开时,燃气蓄压蓄热腔(1)与燃烧加热环腔(2)处于不连通状态;

在配气转子(28)连续匀速旋转的过程中;当各纵列空气配气孔(13)分别对齐连通各所述纵列空气进气孔(14)时,各纵列燃气配气孔(12)也刚好分别对齐连通各所述纵列燃气进气孔(8);此时助燃空气蓄压蓄热环腔(4)内的蓄压空气通过呈圆周阵列的各个纵列空气进气孔(14)瞬间压入燃烧加热环腔(2)中,与此同时燃气蓄压蓄热腔(1)内的蓄压乙醇蒸汽通过呈圆周阵列的各个纵列燃气进气孔(8)也瞬间压入燃烧加热环腔(2)中;由于第一筒状配气壁体(7)和第二筒状配气壁体(5)处于同步连续旋转状态,因而在助燃空气和乙醇蒸汽瞬间同时进入燃烧加热环腔(2)中后,各个纵列空气配气孔(13)与各纵列空气进气孔(14)会迅速相互错开,与此同时同时各个纵列燃气配气孔(12)与各所述纵列燃气进气孔(8)也同步迅速相互错开;进而使燃气蓄压蓄热腔(1)、燃烧加热环腔(2)和助燃空气蓄压蓄热环腔(4)迅速进入相互不连通状态;进入燃烧加热环腔(2)中助燃空气和乙醇蒸汽在燃烧加热环腔(2)内的环流作用下迅速发生交融混合,与此同时启动电子点火装置,燃烧加热环腔(2)内发生迅速发生均匀燃烧,并对导热油换热管束组件(25)上的各个竖向换热管(23)进行均匀加热,进而对其导热油换热管束组件(25)内的导热油加热;燃烧加热环腔(2)内的燃烧过程会发生迅速膨胀,进而使燃烧加热环腔(2)内会产生压力上升的现象,燃烧加热环腔(2)内发生燃烧膨胀过程中,各个纵列空气配气孔(13)与各纵列空气进气孔(14)正好处于相互错开的状态,且各个纵列燃气配气孔(12)与各所述纵列燃气进气孔(8)也处于相互错开的状态,进而燃烧加热环腔(2)内的膨胀烟气只会通过排烟管(9)排出外界,燃烧加热环腔(2)内的膨胀烟气排出外界后,燃烧加热环腔(2)内恢复正常的气压;

待第一筒状配气壁体(7)和第二筒状配气壁体(5)继续旋转一定角度后各纵列空气配气孔(13)分别重新对齐连通各所述纵列空气进气孔(14),各纵列燃气配气孔(12)也刚好分别重新对齐连通各所述纵列燃气进气孔(8),进而重新向燃烧加热环腔(2)内压入助燃空气和乙醇蒸汽,利用上一周期燃烧的余热或重新启动电子打火装置点燃此次压入燃烧加热环腔(2)内的助燃空气和乙醇蒸汽的混合气;按此规律燃烧加热环腔(2)内呈间歇周期性的同时均匀压入助燃空气和乙醇蒸汽;进而实现燃烧加热环腔(2)内呈周期性的均布燃烧,对其导热油换热管束组件(25)内的换热介质加热;

与此同时助燃空气蓄压蓄热环腔(4)包裹在燃烧加热环腔(2)和筒状中壁体(6)外侧,燃烧加热环腔(2)和筒状中壁体(6)内燃烧产生的热量被助燃空气蓄压蓄热环腔(4)吸收和隔绝,同时助燃空气蓄压蓄热环腔(4)内被加热后的蓄压空气最终还是要压入到燃烧加热环腔(2)中燃烧的,有效避免了热量散失。