專利名稱：液體燃料燃燒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及主要用于石油熱風(fēng)機(jī)等的石油氣化式液體燃料燃燒裝置。
過去，一般情況下，這種液體燃料燃燒裝置是在有底筒狀的燃燒器外殼內(nèi)設(shè)置帶電熱器的鋁合金氣化筒，在該氣化筒的上端開口部安裝燃燒器頭部，該頭部的周壁上設(shè)有多個(gè)火孔。在氣化筒內(nèi)部供入液體燃料和燃燒用一次空氣，液體燃料氣化的同時(shí)與空氣混合，該混合氣體被送到燃燒器頭部，并從燃燒器頭部周壁上的火孔噴出，被點(diǎn)火器的火花點(diǎn)著而燃燒。另外，氣化筒在運(yùn)行開始時(shí)，是由埋設(shè)在氣化筒周壁上的電熱器通電后加熱的，燃燒開始后則由燃燒器頭部火孔所形成的火焰加熱，所以，燃燒開始后約1～5分鐘就可停止對(duì)電熱器通電。這樣，即使已停止對(duì)電熱器通電，氣化筒由于火焰的加熱也能維持約240℃～260℃的溫度，可以繼續(xù)氣化液體燃料，使燃燒繼續(xù)下去。
但是，在上述過去的液體燃料燃燒裝置中，因?yàn)闅饣驳臏囟缺３衷诖蠹s240℃～260℃，在使用日本市場(chǎng)出售的未變質(zhì)的JISI號(hào)煤油時(shí)氣化筒內(nèi)部不會(huì)殘留焦油，但是，在使用例如由于長(zhǎng)期保存而變質(zhì)的JISI號(hào)煤油或者比JISI號(hào)煤油具有更高揮發(fā)溫度的液體燃料時(shí)，氣化筒內(nèi)部會(huì)有焦油殘留，使得氣化性能低，不能進(jìn)行穩(wěn)定的氣化燃燒。
本發(fā)明鑒于上述的情況，其目的在于，即使使用變質(zhì)煤油或揮發(fā)溫度高的液體燃料，也可防止氣化筒內(nèi)部殘留焦油、并在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持良好的氣化性能。
本發(fā)明的燃燒裝置設(shè)有周壁上形成多個(gè)混合氣體噴出孔的燃燒器頭部、上部安裝著該燃燒器頭部的鋁合金制的氣化筒以及設(shè)在氣化筒的上端部并朝向上述燃燒頭部的周壁面的多個(gè)熱回收構(gòu)件；在上述燃燒器頭部上，將火孔沿周壁的上下成多排布置，同時(shí)，使靠近上述熱回收構(gòu)件的燃燒器頭部周壁下部的火孔能在燃燒時(shí)將上述氣化筒下部的溫度升溫至約270℃以上。
另外，在本發(fā)明的燃燒裝置中，設(shè)有周壁上形成多個(gè)混合氣體噴出孔的燃燒器頭部、上部安裝著該燃燒器頭部的鋁合金氣化筒以及設(shè)在氣化筒的上端部并朝向上述燃燒器頭部周壁面的多個(gè)熱回收構(gòu)件；在上述燃燒器頭部上，將火孔沿周壁的上下成多排布置，同時(shí)，使靠近上述熱回收構(gòu)件燃燒器頭部周壁下部的火孔數(shù)較周壁上部的火孔數(shù)多，在燃燒時(shí)，能將上述氣化筒下部的溫度升溫至270℃以上。
或者，在本發(fā)明的燃燒裝置中，設(shè)有周壁上形成多個(gè)混合氣體噴出孔的燃燒器頭部、上部安裝著該燃燒器頭部的鋁合金氣化筒以及設(shè)在氣化筒的上端部并朝向上述燃燒器頭部的周壁面的多個(gè)熱回收構(gòu)件；在上述燃燒器頭部上，將火孔沿周壁的上下成多排布置，同時(shí)，使靠近上述熱回收構(gòu)件的燃燒器頭部周壁下部的火孔面積較周壁上部的火孔面積大，在燃燒時(shí)，能將上述氣化筒下部的溫度升溫至270℃以上。
依據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，燃燒時(shí)，設(shè)在氣化筒上端部分的多個(gè)熱回收構(gòu)件被燃燒器頭部火孔所形成的火焰有效地加熱、其熱再傳導(dǎo)至氣化筒，使氣化筒下部的溫度升高到大約270℃以上，因此，即使在使用變質(zhì)劣質(zhì)煤油或揮發(fā)溫度高的液體燃料時(shí)，也可控制氣化筒內(nèi)部的焦油殘留，可在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持良好的氣化狀態(tài)。
現(xiàn)參照附圖及具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及其他目的。其中

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的液體燃料燃燒裝置主要部分的放大斷面圖；圖2是圖1所示燃燒裝置的整體構(gòu)造斷面圖；圖3是圖1所示燃燒裝置的燃燒器頭部火孔與氣化筒的熱回收用突部之間的關(guān)系示意圖；圖4是圖1所示燃燒裝置的混合整流筒的平面圖；圖5是圖1所示燃燒裝置的混合整流筒的半剖側(cè)視圖；和圖6是另一實(shí)施例的燃燒器頭部火孔與氣化筒熱回收用突部之間的關(guān)系示意圖。
下面，參照?qǐng)D1至圖5對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施例加以說明，在圖中，標(biāo)號(hào)1是在上部開口鑄壓成形的有底筒狀的氣化筒，該氣化筒1由Al-Mn類耐熱鋁合金材料制成，在該氣化筒1周壁的一部分上設(shè)有朝著周壁的切線方向開口的空氣導(dǎo)入口2。另外，氣化筒1的材料是耐熱鋁合金，以Al為主要成分，除Mn以外，還含有Si、Fe、Ni、Ti、Cu、Mg等。
標(biāo)號(hào)3是埋設(shè)在氣化筒1周壁上部的鎧裝熱元件等電熱器，標(biāo)號(hào)4是一端與氣化筒1的空氣導(dǎo)入口2連接的一次空氣筒，該一次空氣筒4的另一端與鼓風(fēng)機(jī)7的外殼8連接，該鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)藏由馬達(dá)5驅(qū)動(dòng)的供氣扇6。從鼓風(fēng)機(jī)7來的燃燒用一次空氣經(jīng)空氣導(dǎo)入口2送入上述氣化筒1內(nèi)。標(biāo)號(hào)9是設(shè)于氣化筒1外周的有底筒狀的燃燒器外殼，標(biāo)號(hào)10是向燃燒器外殼9與氣化筒1之間的空氣X內(nèi)送入燃燒用二次空氣的二次空氣管。該二次空氣管10的前端出口處10A穿過燃燒器外殼9的周壁部9A進(jìn)入燃燒器外殼9內(nèi)，并至周壁部9A附近開口。二次空氣管10的基端入口處10B與一次空氣筒4一樣連接在鼓風(fēng)機(jī)7的外殼8上。
標(biāo)號(hào)11是設(shè)在空氣導(dǎo)入口2以及一次空氣筒4的一端內(nèi)并與它們同心的針型燃料噴嘴，該燃料噴嘴11的前端11A面對(duì)氣化筒1內(nèi)部，將煤油等液體燃料噴入氣化筒1內(nèi)，另一端通過燃燒供應(yīng)管12及電磁泵等燃料泵13與燃料儲(chǔ)罐14內(nèi)連通。標(biāo)號(hào)15是用于向燃料儲(chǔ)罐14內(nèi)補(bǔ)充液體燃料的活動(dòng)卡式儲(chǔ)罐。
標(biāo)號(hào)16是嵌裝在上述氣化筒1上部開口處的模鑄成型的節(jié)流孔板，該節(jié)流孔板16與氣化筒1一樣是用耐熱性良好的Al-Mn類耐熱Al合金制成。在該節(jié)流孔板16的中間部分一體垂下成形圓筒部16A以形成節(jié)流通道17。標(biāo)號(hào)18是配置在節(jié)流孔板16圓筒部16A的垂直下方的圓盤形折流板，與圓筒部16A之間有一定距離。
標(biāo)號(hào)19是安裝在上述氣化筒1上部的有頂圓筒形燃燒器頭部，該燃燒器頭部是用耐熱不銹鋼經(jīng)沖壓一體形成頂面板部分19A和周壁部分19B。并且，在其周壁部19B上設(shè)有用于噴出混合氣體的直徑約為3～5mm的多個(gè)火孔20、20。另外，上述多個(gè)火孔20、20如圖3所示那樣，沿上下方向分三排布置在燃燒器頭部19的周壁19B上，并且，在靠近下面將敘及的熱回收突部28的燃燒器頭部19的周壁19B下部的火孔20以2排布置為24個(gè)，較以1排12個(gè)布置在周壁19B上部的火孔20的數(shù)目多。另外，上述周壁19B下部的2排火孔20、20在上下方向上稍稍互相重疊。21、21是緊貼在上述燃燒器頭部19的周壁19B內(nèi)外兩面的火孔金屬網(wǎng)。
標(biāo)號(hào)22是蓋在上述節(jié)流孔板16的節(jié)流通道17上，置于燃燒器頭部19內(nèi)的混合整流筒，該混合整流筒22是由耐熱不銹鋼板沖壓成形的，從側(cè)面看略呈凸?fàn)?。該混合整流?2在其中間部分的有頂筒部22A的頂面以及設(shè)于下部外周的環(huán)狀平面22B上分別設(shè)有直徑約2mm的多個(gè)小孔23、23、24、24，而有頂筒部22A的周壁部為無孔壁。
上述混合整流筒22的有頂筒部22A的直徑比節(jié)流孔板16的節(jié)流通道17的直徑大，其高度大約與燃燒器頭部19上排火孔20的高度相同，環(huán)狀部分22B的高度較燃燒器頭部19下排火孔20低。并且，上述節(jié)流孔板16、燃燒器頭部19以及混合整流筒22用多個(gè)安裝螺栓25固定在氣化筒1上。
標(biāo)號(hào)26是設(shè)在上述燃燒器頭部19外周的燃燒環(huán)，該燃燒環(huán)26用耐熱不銹鋼板制成，用螺栓(圖中未示出)固定在氣化筒1的上端。另外，在面向燃燒器頭部19周壁19B的燃燒環(huán)26的環(huán)狀壁26A上，沿圓周方向以所定間隔設(shè)有多條縱縫27、27。
標(biāo)號(hào)28、28是若干個(gè)(例如6個(gè))熱回收用突部(熱回收構(gòu)件)、這些熱回收用突部28、28對(duì)著燃燒器頭部19的周壁19B的下部，成一體地成形在氣化筒1的周壁部上端，以圓柱狀豎立著，其直徑約6～8mm，高約8～10mm，在環(huán)狀氣化驗(yàn)筒1上端的圓周方向上以略相等的間隔設(shè)置，可以向氣化筒1有效地回收熱量。
這些熱回收突部28、28成一體地形成在氣化筒1的上端，并且，燃燒器19的周壁19B下部的火孔20的數(shù)目較周壁19B上部火孔20的數(shù)目多，所以，燃燒時(shí)，氣化筒1內(nèi)溫度最難以升高的氣化筒1下部的溫度能升高并維持在約270℃以上(例如，約270℃～360℃)。
標(biāo)號(hào)29是用于檢測(cè)燃燒器頭部19上火孔20是否有火焰下并測(cè)出氧濃度的火焰棒，標(biāo)號(hào)30是用于點(diǎn)燃以火孔20噴出的混合氣體的點(diǎn)火棒，該點(diǎn)火棒30的前端設(shè)在上述若干個(gè)熱回收突部28、28之一的熱回收用突部28的側(cè)面，并與該熱回收用突部28相隔2～3mm的位置，從點(diǎn)火棒30出來的火花向著熱回收用突部28飛出。另外，圖1中的31是燃燒筒，標(biāo)號(hào)32是設(shè)在燃燒用空氣入口33處的過濾器。
在上述構(gòu)造中，由于向電熱器3通電，使氣化筒1的溫度升至液體燃料的氣化溫度以上，這時(shí)鼓風(fēng)機(jī)7的燃料泵13啟動(dòng)，通過燃料供應(yīng)管12從燃料噴嘴噴出的液體燃料以及通過一次空氣筒4從空氣導(dǎo)入口2導(dǎo)入的燃燒用一次空氣分別進(jìn)入氣化筒1內(nèi)部。
供入氣化筒1內(nèi)部的燃料接觸氣化筒1內(nèi)壁面后被氣化，該氣化氣體與一次空氣混成混合氣體，該混合氣體通過節(jié)流孔板16的節(jié)流通路17流入混合整流筒22內(nèi)。流入該混合整流筒22內(nèi)的混合氣體，一部分通過環(huán)狀平面22B上的許多小孔24、24流向下排火孔20及中排火孔20，并從這些火孔20、20噴出，剩余部分則上升至有頂筒22A內(nèi)，在該有頂筒22A內(nèi)進(jìn)一步混合并流向頂部，從該頂部上的許多小孔23、23流過。通過這些小孔23、23的混合氣體沿沿燃燒器頭部19的頂板19A下面流動(dòng)，流向上排各火孔20及中排的各火孔20，并從那些火孔20噴出。這樣，從各火孔20噴出的混合氣體經(jīng)點(diǎn)火棒30的前端向熱回收突部28飛出的火花點(diǎn)著，形成火焰F，燃燒開始進(jìn)行。
另一方面，通過二次空氣管10從鼓風(fēng)機(jī)7送入的燃燒用二次空氣流到氣化筒1與燃燒器9之間的空間X，沿該空間X上升，再通過氣化筒1的上部與燃燒器外殼9上部之間的間隙，流向火焰F的外周圍，使火焰F進(jìn)行二次燃燒。
這樣，燃燒開始后，火焰F的熱量從熱回收突部28及燃燒環(huán)26向氣化筒1傳導(dǎo)進(jìn)行熱回收，即使停止對(duì)電熱器3通電，氣化筒下部(氣化部分)也能維持約270℃以上的高溫，因此，液體燃料能不斷氣化，燃燒能繼續(xù)進(jìn)行。
根據(jù)本實(shí)施例，在安裝于氣化筒1上部的燃燒器頭部19的周壁19B上設(shè)置多個(gè)火孔20、20，用于噴出混合氣體，其直徑約為3～5mm，這些火孔20在燃燒器頭部19的周壁19B上沿上下分3排布置，并且，這些火孔的數(shù)目，在上述周壁19A的上部設(shè)1排為12個(gè)，在靠近氣化筒1上端的熱回收突部28、28的上述周壁19A的下部設(shè)2排24個(gè)，比上部的火孔多，這樣，利用火孔20處形成的火焰F在從強(qiáng)燃燒到弱燃燒的大范圍內(nèi)都能有效地加熱熱回收突部28、28，燃燒時(shí)，能使氣化筒1下部的溫度升高并維持在約270℃以上(約270℃～360℃)。因此，即使在使用變質(zhì)煤油或揮發(fā)溫度高的液體燃料時(shí)，燃料中的各種成分都會(huì)以瞬時(shí)蒸發(fā)而不會(huì)殘留，可防止氣化筒1內(nèi)殘留焦油，氣化筒1可在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持良好的氣化狀態(tài)，所繼續(xù)穩(wěn)定的氣化燃燒。并且，因?yàn)榭煞乐箽饣?內(nèi)焦油殘留，所以，浸透焦油的液體燃料在熄火后仍繼續(xù)揮發(fā)，而在熄火時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈臭味的情況也能得到改善。
在此，如果噴入氣化筒1內(nèi)部的液體燃料其蒸餾性質(zhì)接近輕油，要使其100％揮發(fā)需350℃的溫度，對(duì)于這種情況，如果使氣化筒1升溫并保持在350℃～400℃，則可防止氣化筒內(nèi)的焦油殘留。
另外，在上述的實(shí)施例中，使液體燃料氣化的模鑄成形的氣化筒1是用Al-Mn類的耐熱Al合金制成，在鋁中摻入Mn可提高Al的耐熱性及強(qiáng)度等機(jī)械性能，所以，相對(duì)過去，即使氣化筒加熱至更高溫度(上部約450℃以上、下部約270℃以上)，也不至發(fā)生膨脹和融熔等熱變形。
圖6所示為本發(fā)明的液體燃料燃燒裝置的另一實(shí)施例。在燃燒器頭部19的周壁19B上，將火孔20、20沿上下分兩排布置，將靠近熱回收突部28，位于燃燒器頭部19的周壁19B下部的火孔20，其直徑定為7～9mm，其每個(gè)孔的面積較位于燃燒器頭部19的周壁19B上部的火孔20面積大(上部火孔20的直徑定為3～5mm)，燃燒時(shí)，使氣化筒1下部的溫度升高到300℃以上，這樣的結(jié)構(gòu)也能獲得與上述實(shí)施例同樣的效果。
根據(jù)以上說明，本發(fā)明的液體燃料燃燒裝置有以下構(gòu)成周壁上設(shè)有用于噴出混合氣體的多個(gè)火孔的燃燒器頭部；上部安裝著該燃燒器頭部的鋁合金制的氣化筒；在該氣化筒的上端，朝向上述燃燒器頭部周壁設(shè)置的多個(gè)熱回收構(gòu)件。在上述燃燒器頭部上，火孔沿周壁上下分多排布置，設(shè)置靠近上述熱回收構(gòu)件的燃燒器頭部的周壁下部的火孔，在燃燒時(shí)，這些孔能將上述氣化筒下部的溫度被熱到約270℃以上，因此，即使在使用變質(zhì)的劣質(zhì)煤油或揮發(fā)溫度高的液體燃料時(shí)，也可控制氣化筒內(nèi)部的焦油殘留，在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持良好的氣化狀態(tài)，使穩(wěn)定的氣化燃燒繼續(xù)下去，同時(shí)，抑制了熄火時(shí)臭氣的產(chǎn)生。
另外，本發(fā)明液體燃料燃燒裝置具有以下構(gòu)成周壁上設(shè)有用于噴出混合氣體的多個(gè)火孔的燃燒器頭部；上部安裝著該燃燒器頭部的鋁合金制的氣化筒；在該氣化筒的上端，朝向上述燃燒器頭部的周壁設(shè)置的多個(gè)熱回收構(gòu)件。在上述燃燒器頭部上，火孔沿周壁上下分多排布置，設(shè)置靠近上述熱回收構(gòu)件的燃燒器頭部的周壁下部的火孔數(shù)目比周壁上部的火孔數(shù)多，在燃燒時(shí)，能將上述氣化筒下部的溫度加熱到約270℃以上，因此，即使在使用變質(zhì)的劣質(zhì)煤油或揮發(fā)溫度高的液體燃料時(shí)，也可抑制氣化筒內(nèi)部的焦油殘留，在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持良好的氣化狀態(tài)，使穩(wěn)定的氣化燃燒繼續(xù)下去，同時(shí)，也抑制了熄火時(shí)臭氣的產(chǎn)生。
本發(fā)明液體燃料燃燒裝置具有以下構(gòu)成周壁上設(shè)有用于噴出混合氣體的多個(gè)火孔的燃燒器頭部；上部安裝著該燃燒器頭部的鋁合金制的氣化筒，在該氣化筒的上端，朝向上述燃燒器頭部的周壁一體設(shè)置的多個(gè)熱回收構(gòu)件。在上述燃燒器頭部上，火孔沿周壁上下分多排布置，設(shè)置在靠近上述熱回收構(gòu)件，位于燃燒器頭部周壁下部的火孔的面積比位于周壁上部的火孔的面積大，燃燒時(shí)，能將上述氣化筒下部的溫度加熱到約270℃以上，因此，即使在使用變質(zhì)的劣質(zhì)煤油或揮發(fā)溫度高的液體燃料時(shí)，也可抑制氣化筒內(nèi)部的焦油殘留，在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持良好的氣化狀態(tài)，使穩(wěn)定的氣化燃燒繼續(xù)下去，同時(shí)，也抑制了熄火時(shí)臭氣的產(chǎn)生。
圖中1、氣化筒19、燃燒器頭部19B、燃燒器外殼的周壁部20、火孔28、熱回收用突部(熱回收構(gòu)件)
權(quán)利要求
1.一種液體燃料燃燒裝置，該燃燒裝置設(shè)有周壁上形成多個(gè)混合氣體噴出孔的燃燒器頭部；上部安裝著該燃燒器頭部的鋁合金制的氣化筒；以及設(shè)在氣化筒的上端部并與上述燃燒器頭部的周壁相對(duì)的多個(gè)熱回收構(gòu)件，其特征在于在上述燃燒器頭部上，將火孔沿周壁的上下成多排布置，同時(shí)，使靠近上述熱回收構(gòu)件位于燃燒器頭部周壁下部的火孔能在燃燒時(shí)將上述氣化筒下部的溫度加熱至約270℃以上。
2.一種液體燃料燃燒裝置，該燃燒裝置設(shè)有周壁上形成多個(gè)混合氣體噴出孔的燃燒器頭部；上部安裝著該燃燒器頭部的鋁合金制的氣化筒；以及設(shè)在氣化筒的上端部并與上述燃燒器頭部的周壁相對(duì)的多個(gè)熱回收構(gòu)件。其特征在于在上述燃燒器頭部上，將火孔沿周壁的上下成多排布置，同時(shí)，使靠近上述熱回收構(gòu)件位于燃燒器頭部周壁下部的火孔數(shù)較周壁上部的火孔數(shù)多，在燃燒時(shí)，能將上述氣化筒下部的溫度加熱至270℃以上。
3.一種液體燃料燃燒裝置，該燃燒裝置設(shè)有周壁上形成多個(gè)混合氣體噴出孔的燃燒器頭部；上部安裝著該燃燒器頭部的鋁合金制的氣化筒；以及設(shè)在氣化筒的上端部并與上述燃燒器頭部的周壁相對(duì)的多個(gè)熱回收構(gòu)件。其特征在于在上述燃燒器頭部上，將火孔沿周壁的上下成多排布置，同時(shí)，使靠近上述熱回收構(gòu)件的燃燒器頭部的周壁下部的火孔面積較周壁上部的火孔面積大，在燃燒時(shí)，能將上述氣化筒下部的濕度加熱至270℃以上。
全文摘要
一種液體燃料燃燒裝置，其包括周壁(19B)上設(shè)有用于噴出混合氣體的多個(gè)火孔(20)的燃燒器頭部(19)；鋁合金制的氣化筒(1)；在氣化筒(1)的上端，朝向燃燒器頭部(19)的周壁(19B)設(shè)置的多個(gè)熱回收構(gòu)件(28)。將火孔(20)沿周壁(19B)上下分多排布置，靠近熱回收構(gòu)件(28)的、位于燃燒器頭部(19)的周壁(19B)下部的火孔數(shù)比位于周壁(19B)上部的火孔數(shù)多等方法，在燃燒時(shí)，能將氣化筒1下部的溫度升溫至約270℃以上。
文檔編號(hào)F23D11/36GK1132840SQ95118768
公開日1996年10月9日 申請(qǐng)日期1995年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月7日
發(fā)明者桑子繁, 新井孝夫 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社