CN101289635A - 高能民用合成燃料及其配套灶具 - Google Patents

Abstract

本发明为一种高能民用合成燃料及其与该燃料配套使用的灶具，其燃料由主燃料和多功能添加剂组成，主燃料为甲醇，多功能添加剂包括有丙酮、增氧剂、催化剂、稳定剂、缓蚀剂、净化剂和调味剂；与该燃料配套使用的灶具由壳体、托架、燃料箱、电子点火开关总成、定量阀、压力平衡管、燃烧器组合而成。本发明的优点是：燃料的原料来源广泛、成本低廉，无需专业设备，燃料消耗低，燃烧值高，热量高，燃烧充分不积炭，无烟、无毒、无异味，对人体无害，为城乡居民生活所需燃料提供一种高效节能、安全方便的环保新产品；配套使用的灶具结构简单、加工制作容易。

Description

高能民用合成燃料及其配套灶具

本发明涉及一种民用燃料和灶具，更具体地说是一种民用合成环保高能燃料及使用该燃料的专用灶具。

仅管国家对城镇建设不断加强，但受条件限制，大多数城镇居民家庭的主要燃料还是使用石油液化气和蜂窝煤(使用天然气的居民不多)，而石油液化气需用钢瓶罐装，在罐装时需要专业设备，使用中既笨重又不安全，使用不当容易***，其气体泄漏会对人体和环境造成危害和污染，而且使用成本高，燃烧效率低；蜂窝煤引燃比较困难，燃烧时的火苗小，发热量少，燃烧后会产生大量的有害气体并留下大量的残渣，对环境的污染较大，也严重地影响到人们的身体健康。近几年，我国也有很多单位和个人在研究开发有关生物质燃料方面的液体燃料，但其燃料消耗和燃烧值与石油液化气相差不大，使用成本虽比石油液化气略低，但低收入群体还是很难接受，再加上使用该燃料的专用灶具不够完善，弊病较多：有的仍采用钢瓶罐装，用人工或电动打气加压，不但很不方便，而且还不安全，使用不当同样容易***；有的气化方式采用单一的盘管结构，导致气化不彻底，其节能效果很差；有的采用估计的方法添加预热燃料，很不方便，预热燃料加少了，又无法气化，加多了又会从预热室中溢出，容易发生火灾，所以至今仍没能全面推广。

本发明的目的之一在于提供一种高能民用合成燃料，该燃料原料来源及其广泛，价格低廉，燃烧热值较高，无毒、无烟、无异味，对人体无害，具有较高的实用价值。

本发明的另一目的在于提供一种使用上述高能民用合成燃料的灶具，该灶具结构简单，加工制作容易。

本发明的第一个目的通过以下技术方案来实现：

制备一种高能民用合成燃料，该燃料由主燃料和多功能添加剂组合而成，主燃料为醇类，添加剂可以包括有分散剂、沸点调整剂、增压、闪点调节剂、增氧剂、助燃剂、热值增强剂、催化剂、稳定剂、缓蚀剂、燃气净化剂以及调味剂。

考虑到原料的经济性，来源的广泛性，热值及安全性等因素，上述主燃料可以选用甲醇。因为甲醇全国各地都生产，一般化肥厂和化工厂，均有生产甲醇设备，所以原料来源及其广泛，而价格在醇类中最低，无论粗、精甲醇均可使用，且储存运输都比较安全。另外，甲醇经脱氨、脱硫之后，基本上不存有氨、硫及其它有害物质，再加上净化剂的作用，所以燃烧后排放的气体，对环境不构成污染。

在燃烧过程中，不同添加剂起着不同的作用，分散剂能够使各种物质互溶在一起；助燃剂主要是增加氧化，加快燃烧速度易点燃，火焰分散快；燃料必须在有氧的情况下才能燃烧，紧靠自然空气中氧的含量是不够的，要使燃料充分燃烧，就要通过增氧剂来增加氧的含量；燃料的沸点也至关重要，因该燃料中含有较多的水份，沸点变化较大，必须加以调整，否则难以气化；主燃料和助剂有时不会提高热值，添加热值增强剂，以提高使用效率；增压、闪点调节剂的作用在于增加蒸发量，从而增加对容器的压力，并使闪点降低易于点燃，易于供料；催化剂的作用在于将燃料中的水份分解成氢和氧，以提高热量；稳定剂的作用在于稳定燃料，使燃料在较长时间存放也不至于分解，并有助燃作用，从而保障该燃料的性能；缓蚀剂的作用在于减缓燃料在燃烧中对灶具的腐蚀，以延长灶具的使用时限；净化剂的作用在于吸收燃气中的残余有害气体，进一步确保对环境不构成污染；调味剂用于调整燃料气味，同时也可对燃料的泄漏起到报警作用，且调味剂还有助燃作用。

添加剂应尽量减少加入的种类，这样不但可以简化制作工艺，还能降低生产成本。如本发明选用了兼具多种性能的丙酮作分散剂、沸点调整剂、增压、闪点调节剂、助燃剂和热值增强剂。

基于上述构思，本发明的主燃料和各种添加剂的配比为：

甲醇        1000份

丙酮        8-15份

增氧剂      0.5-5份

催化剂      0.2-0.5份

稳定剂      0.6-1.3份

缓蚀剂      0.8-1.3份

净化剂      0.3-0.6份

调味剂      0.2-0.7份

上述增氧剂为双氧水，催化剂为二茂铁，稳定剂为亚硝酸钠，缓蚀剂为硫酸钙，净化剂为三乙醇胺，调味剂为可燃性的樟脑精。

本发明的另一个目的通过以下技术方案来实现：

与本发明所提供的高能民用合成燃料配套使用的灶具，包括有壳体1、托架2、燃料箱3、电子点火开关总成4、定量阀5、压力平衡管6、燃烧器7。

燃料箱3通过一支架固定在灶具的中间，其上端左、右两侧分别开有进料口31及32，进料口31及32螺纹上连接有锁母33及34，燃料箱内部设有燃料隔离板35，燃料箱下部左、右两侧还开有出料口36及37。

燃烧器7呈圆柱状，底部为储气室(预热室)71，中间为点火燃烧罩72、上端为气化机构73、外层为保温助燃罩74，在储气室(预热室)71设有进气口75，进料口78，在点火燃烧罩72的表面分布有小孔，在气化机构73的内部设有4个气化室，第一气化室设有进料口76，第四气化室设有出气口77。

下面通过实施例并结合相关的图式对本发明作进一步描述。

本实施例提供了一种高能民用合成燃料，由主燃料和多功能添加剂组合而成，其主燃料为粗甲醇，多功能添加剂包括有丙酮、双氧水、二茂铁、亚硝酸钠、硫酸钙、三乙醇胺、樟脑精，主燃料和各种添加剂的配比为：

粗甲醇(纯度70％)    1000份

丙酮                12份

双氧水              3份

二茂铁              0.35份

亚硝酸钠            1份

硫酸钙              1份

三乙醇胺            0.35份

樟脑精              0.5份

制备高能民用合成燃料的过程是：先将双氧水、丙酮、三乙醇胺、亚硝酸钠、硫酸钙、樟脑精、二茂铁分别加入甲醇内搅拌均匀，盖上盖子存放12小时，最后用300目的筛网过滤即可。

上述燃料中含水量较多，温度低于36℃电子点火不容易点燃，为使用方便，可选用纯度不低于95％的乙醇作点火燃料。

本发明中与上述燃料配套使用的灶具，其结构可以通过以下图式表示：

各图名称及图中标号说明：

图1本发明中使用高能民用合成燃料的灶具主视图

图2使用高能民用合成燃料的灶具俯视图

图3使用高能民用合成燃料的灶具侧视图

图4灶具的燃料箱结构示意图

图5灶具的定量阀结构示意图

图6灶具的燃烧器结构示意图

1-壳体

2-托架

3-燃料箱  31、32-进料口  33、34-锁母  35-隔离板

          36、37-出料口  38-托架

4-电子点火开关总成

5-定量阀  51-定量室  52-进出料转换旋扭

          53-进料口  54-出料口

6-压力平衡管

7-燃烧器  71-储气室(预热室)  72-燃烧罩  73-气化机构

          74-保温助燃罩      75-进气口

          76、78-进料口      77-出气口

请参阅图1-3所示，本实施例中的燃料专用灶具，其壳体1上表面对称装设有两个架放锅的托架2。该托架2的环形支架上焊有对称的固定托。在壳体1的中部，通过一支架固定有燃料箱3，其燃料箱3上端左、右两侧分别带有进料口31及32，进料口31及32上螺纹分别连接有锁母33及34，燃料箱3内部设有一隔

板35，燃料箱3下端左、右两侧分别开设有出料口36及37(参阅图4)，出料口36，37分别套接有料管。燃料箱3通过托架38固定在灶具壳体上。电子点火开关总成4装设于灶具前侧，开关总成4的两个端头分别连接有料管，一端连接的料管与燃烧器7中的出气口77连通，另一端的料管通至燃烧器7的进气口75。本实施例中的电子点火开关总成4采用外购的用于天然气、液化气灶具的普通电子点火开关总成。

再请参阅图5，定量阀5装设于灶具前端，该定量阀由定量室51、进出料转换旋扭52、进料口53以及出料口54组合而成。进料口53与燃料箱3的预热燃料出料口37有料管连通(参阅图4)，出料口54连接管通至燃烧器7中的储气室(预热室)71，该定量阀的作用在于每次添加的预热燃料都一致。该定量阀由开关总成改制。

图6显示为本发明灶具的燃烧器结构，该燃烧器7呈圆柱状，从上到下分为保温助燃罩74、气化机构73、燃烧罩72储气室(预热室)71，通过固定支架

将保温助燃罩74连同气化机构73和燃烧罩72与储气室(预热室)71连接在一起，固定在灶具底部壳体上，燃烧罩72的圆体表面均分布有小孔，利于燃料气化后的气体均匀燃烧。该燃烧器7中进料口76连接的料管经压力平衡管7与燃料箱3中主燃料出料口36接通(请同时参阅图4)。燃料箱3的主燃料从出料口37通过压力平衡管6流入气化机构73，经预热多级彻底气化后从出气口77经过开关总成4从进气口75进入燃烧器中燃烧。当气化机构73内部压力超过一定限度时，压力平衡管自动关闭，当压力低到一定限度时，压力平衡管又自动开启，让燃料流入气化机构，确保燃烧火焰的稳定。为使燃料燃烧更加充分，在燃烧器7的上口，还可加设一镍网架，该网架由镍铬丝与金属网扎绕而成。

本发明中使用高能民用合成燃料配套使用的灶具，其操作步骤及原理：

1、将预热燃料(纯度不低于95％的工业乙醇)，从进料口32加入燃料箱，拴好锁母34；然后将主燃料(即本发明合成燃料)，从进料口31加入燃料箱，拴好锁母33。因为燃料箱内部设有隔离板35，所以点火预热燃料和主燃料相互独立，互不影响。单独使用预热燃料和主燃料的原因在于：燃料成本不能过高，否则无法全面推广，因为我国绝大部分低收入群体(尤其是特困低保家庭)不能接受，因此，必须尽最大限度地降低燃料成本。本发明的合成燃料，除采用醇类最经济的粗甲醇为主要原料外，还加入近30％的水(水在较高的温度下，经催化剂的作用，快速分解成氢气和氧气，氢气本身就是一种发热量很高的易燃气体，氧气又能使燃料加快氧化，充分燃烧，使其燃料成本不但十分低廉，而且还将其燃料的热值大幅度的提高)。考虑到其燃料的使用方便，本发明采用普通的电子点火。由于本发明的合成燃料含水量较多，温度低于36℃，电子点火无法将其点燃，所以本发明另用乙醇作点火预热燃料，乙醇虽然成本较高，但在本发明中用量极少(一次仅需15毫升)，人们完全能接受。

2、顺时针转动定量阀5，当进出料转换旋扭52转到90度，预热燃料就会流入定量室51，当定量室51装满预热燃料后，便将定量阀5进出料转换旋扭52反时针转回原位，定量室51内部的预热燃料就会流入燃料器7中的储气室(预热室)71。每次添加预热燃料的量都是15毫升，使用十分方便，有效的解决了因燃料加少了不能气化，加多了又会从储气室(预热室)71溢出发生火灾的难题。

3、转动电子点火开关总成4，将储气室(预热室)71内的预热燃料点燃，对气化机构73内的合成燃料加热气化，其气体经电子点火开关总成4通入储气室(预热室)71，再经燃烧罩72燃烧，其余热又对气化机构73加热，如此循环，也就不再需要预热燃料。其火焰大小由电子点火开关总成4调节。

综上所述，本发明的优点在于：燃料的原料来源广泛，成本低廉；配套使用的灶具结构简单，加工制作容易，使用也方便；使用本发明高能民用合成燃料及配套灶具，燃烧热值可达7000大卡，无烟、无毒、无异味，对人体无害，用料省，每小时消耗燃料0.28公斤。

Claims (6)

1、一种高能民用合成燃料，由主燃料和多功能添加剂组合而成，其特征在于：主燃料为甲醇，多功能添加剂包括有丙酮、增氧剂、催化剂、稳定剂、缓蚀剂、净化剂和调味剂，主燃料和各种添加剂的配比为：

甲醇    1000份

丙酮    8-15份

增氧剂  0.5-5份

催化剂  0.2-0.5份

稳定剂  0.6-1.3份

缓蚀剂  0.8-1.3份

净化剂  0.3-0.6份

调味剂  0.2-0.7份。

2、根据权利要求1所述的高能民用合成燃料，其特征在于：增氧剂为双氧水、催化剂为二茂铁、稳定剂为亚硝酸钠、缓蚀剂为硫酸钙、净化剂为三乙醇胺、调味剂为樟脑精。

3、根据权利要求1所述的高能民用合成燃料，其特征在于：温度低于36℃时，还可用纯度不低于95％的乙醇作点火燃料。

4、根据权利要求1-2所述的高能民用合成燃料，其特征在于：制备高能民用合成燃料的过程是，先将双氧水、丙酮、三乙醇胺、亚硝酸钠、硫酸钙、樟脑精与二茂铁分别加入甲醇内搅拌均匀，盖上盖子存放12小时，最后用300目的筛网过滤即可。

5、一种使用高能民用合成燃料的配套灶具，包括有壳体1、托架2、燃料箱3、电子点火开关总成4、定量阀5、压力平衡管6、燃烧器7，其特征在于：

燃料箱3通过一支架固定在灶具的中间，具上端左、右两侧分别带有进料口31及32，进料口31及32的螺纹分别连接有锁母33及34，燃料箱3内部有一隔离板35，燃料箱下端左、右两侧开设有出料口36及37。

本发明中灶具的定量阀5装设于灶具前端，该定量阀由定量室51、进出料转换旋扭52、进料口53以及出料口54组合而成。

本发明灶具的燃烧器7呈圆柱状，底部为储气室(预热室)71，中间为点火燃烧罩72，上端为气化机构73，外层为保温助燃罩74，在储气室(预热室)71设有进气口75，进料口78，在点火燃烧罩72的表面分布有小孔，气化机构73由4个或4个以上的气化室组合而成，气化机构73设有进料口76，出气口77。

6、本发明中灶具的燃烧器7的上口还可以设置一镍网架，该镍网架由镍铬丝与金属网圈扎绕而成。

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