专利名称：一种燃气发生系统及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种C5类轻烃燃料的燃气发生系统及其使用方法。
以往的同类燃气发生装置由于掌握不好燃料蒸汽和空气的混合比关系，难以做到既能安全供气又保证供应稳定的高燃烧值的燃气。本发明的目的在于提供一种能连续产生具有安全、高燃烧值的气、气比稳定的燃气发生系统。
本发明的另一个目的是提供一种令上述燃气发生系统能安全运行的使用方法。
本发明的第一个目的是这样实现的燃料供应系统(2)与气化罐(1)连接，带电结点压力表的气化罐(1)与文丘里引射管(5)连接，压缩空气系统(3)与文丘里引射管(5)连接，文丘里引射管(5)与带电结点压力表的混合气稳压罐(6)连接，电控制箱装置(7)分别与燃料供应系统(2)、压缩空气系统(3)、加热系统(4)带电结点压力表的气化罐(1)、带电结点压力表的混合气稳定罐(6)连接。由电控制装置(7)启动加热系统(4)对气化罐(1)内的C5轻烃燃料加热，促进其蒸发气化。(加热系统可以用密封电热管或热蒸汽管；但最好用热水循环加热管。)电控制装置(7)令上述气化蒸汽与压缩空气系统(3)产生的压缩空气在气化罐(1)外的文丘里引射管(5)中混合，本发明的关键是将轻烃蒸汽的压力与压缩空气的压力比稳定在一个安全而高燃烧值的范围内。所以，只要通过电控制装置(7)控制气化罐(1)内燃料加热的温度从而控制其蒸汽压力值并与此同时控制压缩空气系统(3)输出的压缩空气气压；使两种气体在文丘里引射管(5)混合时，气体混合比最好在3∶7～5∶5之间。在实际中，较合理的做法是令两种气体以等压、等流量(或相接近的流量)的状态同时进入文丘里管(5)之中混合。这样就能保证两种气体混合比在3∶7～5∶5之间。经混合的气体进入混合气稳定罐(6)由于压缩空气的密度和比重轻烃蒸汽为轻，经文丘里引射管(5)和空气静态混合器内混合过程又降低了温度，降低了饱和轻烃蒸汽的蒸汽分压，故经输送管流入稳压罐内的混合燃气的温度和压力均低于气化罐(1)内的轻烃饱和蒸汽，就保证了混合气体中组分始终处于非饱和状态，进而使混合气体保持气态，得到有稳定热值比，又不易结露的净化石油气。
本发明的上述方案可以这样完善文丘里引射管(5)与混合稳压罐(6)之间设有螺旋形扇叶的空气静态混合器(8)；气化罐(1)与文丘里引射管(5)的正面进口部连接，压缩空气系统(3)与文丘里引射管(5)的管侧进口部连接；压缩空气系统(3)与混合稳定罐(6)之间装有一个空气净化器(9)；在混合气稳压罐(6)的输入或输出管道上装有气体浓度测定装置(10)；空气静态混合器(8)的作用是令混合气在螺旋形通道中快速旋转前进，从而达到充分混合的目的；轻烃蒸汽和压缩空气分别从文丘里引射管的正面进口和管侧进口进入；由于轻烃蒸汽是主气流，按设定的压力和流速向前流动时，引成负压，在管侧旁口的压缩空气，按原设定的同等压力、同等流量进入文丘里管时，加快了流速，增加了空气流量，混合成设定比例的混合气。空气净化器(9)的作用为净化供混气用的压缩空气源而设置；为得到纯净干燥的净化石油气，使空气进入文丘里管混合前必须排除水和杂质，所以在压缩空气机与空气稳定罐的管道上装有空气净化器(9)，可以消除油份为0.01PPM w/w，过滤精度为0.01u，使压缩空气源达到完全纯净。混合气浓度测定装置(10)是为保障混合气比例符合设定标准，达到安全要求，当混合燃气的混合比在3∶7的范围内时，混合气浓度测定装置正常工作，如果测定指标超过上述范围5％时，将给出电讯号，由电结点压力表、电磁阀和气动三通阀提高或降低压缩空气流量和压力来调节输入的空气流量，直到使之保持设定的混合比例值为止。
本发明的第二个目的是这样实现的，当接通电控制装置(7)电源，混合气稳压罐(6)的电结点压力表传出一个电信号启动加热系统(4)将气化罐(1)内的燃料加热，令燃料气化，当气化产生的轻烃蒸汽压力达到设定压力值时，电结点压力表给出一个电讯号，打开管道上的电磁阀，饱和轻烃蒸汽流向文丘里管(5)与此同时，电控制装置(7)接收到电讯号，打开压缩空气系统(3)输送管道上的电磁阀，令设定压力的压缩空气进入文丘里管(5)与轻烃饱和蒸汽混合，经管道进入混合气稳压罐(6)。当稳压罐(6)内的气压低于设定值(例如0.04MPa)时，电结点压力表传出启动电讯号经控制装置(7)启动加热系统(4)将气化罐(1)内的燃料加热；当罐(6)内的气压，高于设定值(例如0.08MPa)时，电结点压力表传出关闭电讯号控制装置(7)关闭加热系统(4)，气化罐(1)的燃料停止加热，轻烃蒸汽压力开始下降，下降到设定压力以下时，经电控制装置(7)关闭电磁阀，切断燃料蒸汽通往文丘里引射管(5)的通道；与此同时，电控制装置(7)同时关闭压缩空气输送管路的电磁阀，切断压缩空气系统通向文丘里引射管的(5)的通道。当气化罐(1)内的燃料蒸汽压降至设定的低限(例0.04MPa)时电控制装置自动再次启动加热系统(4)……如此循环达到自动控制气化过程。
本发明方法可以这样完善加热系统(4)在接收到启动电讯号时，循环水泵(11)工作，水流启动自动热水器(12)工作产生热水经管道流经气化罐(1)内的加热蛇形盘管(13)将轻烃燃料加热。在启动加热系统(4)时循环水泵(11)首先工作，水流启动热水器(12)内的水动开关，使电热水器点火加热产生循环热水，循环热水经罐内(1)的蛇形盘管(13)将轻烃燃料加热。空气静态混合器(8)的作用在于混合气经螺旋形扇叶的通道时快速旋转混合，气化罐(1)内的加热温度在42℃～45℃，经多次实验测定轻烃民用燃料为饱和蒸汽压力与温度的关系函数如下所述当加热温度达到42℃时，饱和蒸汽压力为0.1MPa，当加热温度达到45℃时，饱和蒸汽压力为0.15MPa；保持上述饱和蒸汽压力达到0.1MPa时，电结点压力表传出电讯号经电控制装置(7)打开电磁阀(1-(13))和供气管路使饱和蒸汽和压缩空气同时流入文丘里管混合并产生按比例混合的可燃气体。
本发明的水加热系统的热源可以利用本气化罐(1)产生的燃气进行加热，不需要另接外部热源，达到自控自供的良性热能循环。
本发明由于采取了从电控制装置(7)通过混合气稳压罐(6)的电结点压力表控制加热系统(4)的工作与关闭两状态；又通过气化罐(1)的电结点压力表同时控制气化罐(1)输出的轻烃饱和蒸汽和压缩空气系统(3)输出的压缩空气按设定气压，再通过文丘里引射管(5)完成对两种气体的安全高效混合比，从而实现对C5类轻烃燃料的全自动化燃气发生系统的设计。
图1，本发明的结构方框图。
图2，本发明的一种产品的结构示意图。
实施例一，C5轻烃燃气发生系统见图2，其组成部分零配件如下1、气化罐系统(1)其中1-(1)为气化器罐，由50kg液化石油气罐改制成，亦可按气化量大小，分为0.3、0.6、1.0立方米容积共四种规格；还包括1-(2)为UQK-02型浮球液位控制器；1-(3)为XMT122型数字显示温度调节仪热电阻杆；1-(4)为X49F-1.6T铜法兰液面计旋塞；1-(5)为气体安全阀；1-(6)为压力表；1-(7)为直通式不锈钢球阀；1-(8)为进料管角阀；1-(9)循环热水进出口不锈钢球阀；1-(10)为加热蛇形铜盘管(3)1-(11)为泄水用旋阀；1-(12)为YTX-150-ia型电结点压力表；1-(13)ZCGB防爆电磁阀；1-(14)饱和蒸汽输送管，φ3/4″无缝钢管。
2、燃料供应系统(2)，包括2-(1)由50kg液化气瓶组成，亦可按需要做成1立方米、5立方米、10立方米、20立方米的储油罐；2-(2)管路压力表；2-(3)管路上进料管阀；2-(4)为高压耐油软管；2-(5)输油无缝钢管。
3、压缩空气系统(3)，包括3-(1)7.5kw离心式空气压缩机；3-(2)高效压缩空气净化器(3合1)型(9)；3-(3)空气稳压罐不锈钢进气球阀；3-(4)稳压罐压力表；3-(5)空气安全阀；3-(6)稳压罐供气不锈钢球阀；3-(7)YTX-150-ia型电结点压力表；3-(8)QY230-2K三通电磁阀；3-(9)净化压缩空气稳压罐，由50kg液化气瓶改制成；3-(10)通向原料供应管路空气输压管路上的直通式不锈钢球阀；3-(11)空气稳压罐底部泄水管阀；3-(12)压缩空气输送管φ3/4″水煤管；3-(13)气电转换器QD-380；3-(14)三通气动阀。
4、热水加热系统(4)，包括4-(1)IDBZ45型清水泵(11)；4-(2)自动热水器进水阀；4-(3)自动热水器燃气进口阀；4-(4)全自动热水加热器(12)；4-(5)蓄水箱进水阀；4-(6)小型蓄水箱；4-(7)蓄水箱出口阀；4-(8)循环水泵进水阀；4-(9)加热系统循环水管路φ/4″水煤管；4-(10)水热式蛇形铜盘管。
5、文丘里引射管系统(5)，包括5-(1)引射喷咀；5-(2)外套管。
6、混合气稳压罐系统(6)，包括6-(1)混合燃气稳压罐，由50kg液化气罐改制而成；6-(2)混合气进气球阀；6-(3)稳压罐YTX-150-ia型电结点压力表；6-(4)混合气送气ZCGB防爆电磁阀；6-(5)稳压罐混合气输出口球阀；6-(6)SV型空气静态混合器(8)；6-(7)LWQ-25D气体涡轮流量计；6-(8)Z25N型气体调压器；6-(9)安全阻火器；6-(10)CD-010热磁式氧气分析器(10)；6-(11)JYT型调压阀；6-(12)用户炉灶；6-(13)混合燃气输送管道，中压为无缝钢管，低压为水煤气管；6-(14)混合气稳压罐泄水阀。
7、电控制装置(7)，包括电源开关、继电器、XMT122型温度显示表、YTX-150-II CT6型防爆安全栅继动器、测氧仪开关、警报器开关，电磁阀开关、循环水泵开关、空气压缩机开关及各类指示灯等组成。
8、空气静态混合器(8)，气-气混合作用，最高分散程度1-2um。
9、空气净化器(9)，3-(2)高效压缩空气净化器(3合1)型，最高使用温度45℃，最高使用压力1MPQ，消除油份0.01PPM w/w，露点温度-40℃，过滤精度0.01u。
10、气体浓度测定装置(10)，6-(10)CD-010热磁式氧气分析器，或RSS-5100型测氧仪。
11、循环水泵(11)，3-(2)IDBZ45型清水泵，流量1.5立方米/h，扬程23M。
12、自动热水器(12)，各种液化气自动安全热水加热器均可。
13、蛇形盘管(13)，1-(10)蛇形盘管，由φ12-φ20m/m，紫铜管制成，蛇形管按传热量要求盘成12～20圈。
本实施例各元件之间的连接安装关系见图2。
实施例二，实施例一系统的使用方法1、先检查整套装置是否正常，处于正常工作状态之下；2、调整好混合气稳压罐电结点压力，设定启动压力为0.04MPa～关闭压力为0.08MPa；3、调整好气化罐温度调节仪，将控制仪温度上限调节到42℃，下限调节到36℃；4、按下电控制箱电源开关，控制系统(7)开始操作；此时，混合气稳压罐(6-(1))内无混合气，压力处于下限0.04MPa以下，电结点压力表(6-(3))给出讯号经电控箱启动循环水泵使水流循环后，全自动安全热水器自动点燃开始加热，热水经管路进入气化罐(1)蛇形盘管加热轻烃燃料随着加热温度上升，轻烃燃料开始气化产生轻烃饱和蒸汽，气化罐(1)内蒸汽压力上升至原设定压力0.1MPa时，电结点压力表1-(12)给出讯号经电控箱启动并打开防爆电磁阀1-(13)，饱和蒸汽经输送管道流入文丘里引射管(5)和空气静态混合器(8)，在此同时，压缩空气系统管路上电结点压力表也接收到电控箱发出讯号，同时，启动和打开了设定压力为0.1PMa的电磁阀，净化后的压缩空气从空气稳压罐经输送管道从文丘里管侧口流入文丘里引射管和空气静态混合器内进行混合，净化压缩空气和轻烃饱和蒸汽按相同压力，相近流量进入文丘里引射管和静态混合器内被充分混合，再由输送管路6-(13)和电磁阀6-(4)进入混合气稳压罐，经稳定和两次调压后，到设定中压压力0.03MPa，低压压力300毫米水柱以下，供给用户使用。
当外界用户停止使用时，稳压罐内压力会随之上升，当达到原设定压力上限0.08MPa时，电结点压力表又会给出电讯号，经电控箱关闭水泵，循环水流停止，全自动安全热水器停止加热，气化罐内温度会随着轻烃蒸汽汽化过程中吸热而逐步下降，压力也因此下降，当下降至原设定压力0.1PMa以下时，电结点压力表给出电讯号经电控箱同时发出关闭轻烃饱和蒸汽和压缩空气电磁阀，使供气同时停止。若外界用户又开始用气，混合气稳压罐内的压力又开始下降并达到0.04MPa以下时，上述加热过程又重新开始……周而复之，使气化装置不断产生所需要的、按比例混合的安全燃气，具有恒定热值的净化石油气；此时的混合比在6∶4范围内，混合气扫热值为50MJ/N立方米左右。为了保持混合气比例得到安全稳定的燃气，除了文丘里引射管确保了混合气比例在7∶3范围以下的各种安全比例外，如果测定指数超过上述范围5％时，将给出电讯号经电控箱调节压缩空气三通电磁阀，提高或降低压缩空气流量和压力来调节输入的空气流量，直到使之保持设定的混合比例值为止。
权利要求
1.一种燃气发生装置，其包括带电结点压力表的气化罐(1)、燃料供应系统(2)、压缩空气系统(3)、加热系统(4)、其特征在于燃料供应系统(2)与气化罐(1)连接，带电结点压力表的气化罐(1)与文丘里引射管(5)连接，压缩空气系统(3)与文丘里引射管(5)连接，文丘里引射管(5)与带电结点压力表的混合气稳压罐(6)连接，电控制箱装置(7)分别与燃料供应系统(2)、压缩空气系统(3)、加热系统(4)、带电结点压力表的气化罐(1)、带电结点压力表的混合气稳压罐(6)连接。
2.根据权利要求1所述的发生装置，其特征在于文丘里引射管(5)与混合气稳压罐(6)之间设有内设螺旋形扇叶的空气静态混合器(8)。
3.根据权利要求1或2所述的发生装置，其特征在于气化罐(1)与文丘里引射管(5)的正面进口部连接，压缩空气系统(3)与文丘里引射管(5)的管侧进口部连接。
4.根据权利要求1或2所述的发生装置，其特征在于压缩空气系统(3)与混合气稳压罐(6)之间装有一个空气净化器(9)。
5.根据权利要求1或2所述的发生装置，其特征在于在混合气稳罐(6)的输入或输出管道上装有气体浓度测定装置(10)。
6.根据权利要求2所述的发生装置的使用方法，其特征在于接通电控制装置(7)电源，稳压罐(6)的电结点压力表传出一个电信号启动加热系统(4)将气化罐(1)内的燃料加热，令燃料气化，当气化产生的轻烃蒸汽压力达到设定压力值时，电结点压力表给出一个电讯号，打开管道上的电磁阀，饱和轻烃蒸汽流向文丘里引射管(5)，与此同时，电控制装置(7)接收到电讯号，打开压缩空气系统(3)输送管道上的电磁阀，令设定压力的压缩空气进入文丘里引射管(5)与轻烃饱和蒸汽混合，经管道进入混合气稳压罐(6)。
7.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于加热系统(4)在接收到启动电讯号时，循环水泵(11)工作，水流启动自动热水器(12)工作产生热水经管道流经气化罐(1)内的加热蛇形盘管(13)将轻烃燃料加热。
8.根据权利要求6或7所述的使用方法，其特征在于混合气体在进入混合气稳压罐(6)之前经空气静态混合器(8)进一步充分混合。
9.根据权利要求6或7所述的使用方法，其特征在于气化罐(1)内的加热温度范围是42℃-45℃，轻烃饱和和蒸汽压为0.10～0.15MPA。
10.根据权利要求6或7所述的使用方法，其特征在于带电结点压力表的混合气稳压罐的设定启动压力上限为0～0.04MPA，关闭压力下限为0.08MPA～0.12MPa。
全文摘要
本发明涉及一种C
文档编号C10L3/12GK1247890SQ98113350
公开日2000年3月22日 申请日期1998年9月15日 优先权日1998年9月15日
发明者杨伯钧, 赵云涛 申请人:杨伯钧, 广州市兴华环保设备联合有限公司