專利名稱：內(nèi)裝式民用液化石油氣殘液汽化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)裝式民用液化石油氣殘液汽化裝置屬于液化石油氣殘液的一種汽化設(shè)備。它與角閥連接在一起，被安裝在民用液化石油氣儲存鋼瓶內(nèi)，是促使其內(nèi)液化石油氣殘液氣化、燃燒的裝置。
與以前使用的固體燃料相比，它是一種方便、干凈、熱值高的優(yōu)質(zhì)燃料。因此，深受廣大城鄉(xiāng)居民歡迎。廿多年來，這種燃料在我國得到了迅速的發(fā)展。但實踐證明現(xiàn)在使用的鋼瓶裝載的液化石油氣存在著以下的缺點(1).在鋼瓶中剩有一定數(shù)量(2～5公斤)的殘液不能被利用，降低了燃料的利用率；(2).生產(chǎn)、供應(yīng)鋼瓶裝載液化石油氣的單位，為了清除瓶內(nèi)殘液，必須支付一定的人力和財力，因而，使液化石油氣的成本增高；(3)如果對液化石油氣殘液清除處理不當，則將影響安全，導(dǎo)致火災(zāi)。
針對上述問題，國內(nèi)相繼出現(xiàn)了一批處理、利用民用液化石油氣殘液［其主要成分是戊烷(C5H12)和沸點更高的烴類物質(zhì)］裝置的研究成果，就其裝配方式而言，可分為外裝式和內(nèi)裝式兩種。外裝式裝置是讓已充入鋼瓶中的液化石油氣通過一恒定的磁場，使液化石油氣分子極化，并拉開它們之間的間距，以促使殘液氣化，提高燃料的利用率。但是這種間接作用是很難將鋼瓶內(nèi)的殘液完全氣化、燃燒的，因此，未能得到實際廣泛地應(yīng)用。另一種利用負壓作用原理的內(nèi)裝式民用液化石油氣殘液處理裝置，它可以將殘液引射至輸氣管并自由蒸發(fā)成氣態(tài)和參與燃燒，但由于設(shè)計者未能完全清楚地了解鋼瓶內(nèi)部的飽和蒸汽壓的狀態(tài)，而是人為制造負壓，至使殘液引射量過多，在輸氣膠管中出現(xiàn)殘液，嚴重時使氣道堵塞，燃燒中斷。另外，由于深度制冷，在減壓閥處嚴重結(jié)霜，使用戶產(chǎn)生不安全感。所以，這類裝置至今尚未成為實用性商品。
為了檢驗本實用新型的新穎性，發(fā)明人曾以《民用液化石油氣殘液汽化裝置》為題名，通過湖北省科學(xué)技術(shù)情報研究所，對國際上的1966年至1991年8月間有關(guān)這方面的專利文獻進行了聯(lián)機檢索。所用的提問關(guān)鍵詞為液化石油氣、殘液、汽化裝置、完全燃燒器。聯(lián)機檢索結(jié)果如下在液化石油氣名目下的專利文獻共210篇，在殘液名目下的專利文獻共93608篇，在汽化裝置和完全燃燒器名目下的專利文獻共3308篇，在液化石油氣汽化裝置和完全燃燒名目下的專利文獻共5篇，而在液化石油殘液汽化裝置和完全燃燒器名目下的專利文獻為零篇。因此，通過聯(lián)機檢索尚未發(fā)現(xiàn)與本實用新型相似的專利在國際出版物上公開發(fā)表過。
設(shè)計和研制本實用新型的目的在于尋求一種配置在充裝有液化石油氣鋼瓶內(nèi)的殘液汽化裝置，使殘液完全氣化和燃燒；以降低液化石油氣生產(chǎn)、管理成本；提高燃料的利用率和使用的安全可靠性。
本實用新型設(shè)計構(gòu)思如下因為儲存在鋼瓶內(nèi)的液化石油氣存在著幾乎是恒定的飽和蒸汽壓，發(fā)明人充分利用這種氣、液兩相共存情況下的壓力狀態(tài)。在鋼瓶角閥的進氣處(使用狀態(tài))裝配一閥式結(jié)構(gòu)的殘液汽化裝置，該裝置中分別設(shè)有氣相和液相兩個變孔徑的通道。液相石油氣通過一變孔徑通道后，降低了液相石油氣中重組分(它是殘液中的主要成分)的沸點，并產(chǎn)生一定的噴射效果。而氣相石油氣則通過另一變孔徑通道產(chǎn)生高速氣流，用它去轟擊由液相變孔徑通道中噴出來的液相石油氣流，使后者變成微小顆粒，增加其蒸發(fā)面積，從而達到加速氣化和充分燃燒的目的。
下面通過具體實施例，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的說明。
《內(nèi)裝式民用液化石油氣殘液汽化裝置》的結(jié)構(gòu)如

圖1所示。圖中1——彈簧；2——閥體；3——閥體側(cè)孔；4——閥芯；5——閥蓋；6——吸管；7、8——構(gòu)成氣相變孔徑通道，其中7是窄口徑，8是寬口徑；9、10——構(gòu)成液相變孔徑通道，其中9是窄口徑，10是寬口徑；11——氣室；12——進氣環(huán)。整個裝置通過閥體2上的螺紋與液化石油氣鋼瓶中的角閥下端內(nèi)孔連接固定，置于鋼瓶內(nèi)，亦可用其他方式將它們連接固定。閥芯4與吸管6相連接后裝入閥體2內(nèi)，并通過彈簧1和閥蓋5將其推入閥體上止端，關(guān)閉閥體側(cè)孔。氣相變孔徑通道7、8經(jīng)閥體氣室、進氣環(huán)將鋼瓶上方含有液化石油氣的飽和蒸汽壓的空間與本裝置的出口溝通。而液相變孔徑通道9、10則經(jīng)過吸管6將鋼瓶底部與本裝置的出口溝通。鋼瓶底部的殘液通過吸管6和液相變孔徑通道9、10通向出口，而鋼瓶上方的液化石油氣的飽和蒸汽則經(jīng)過進氣環(huán)12、氣室11和氣相變孔徑通道7、8通向本裝置的出口。
閥體2、閥芯4、閥蓋5可由黃銅或其他材料制成。彈簧1可選用直徑為0.6mm和75Mn彈簧鋼絲制成(有效圈數(shù)10圈，自由高度14～18mm，中徑8mm)。吸管由耐油塑料制成。
在氣化燃燒工作狀態(tài)時，由于彈簧1的彈力和鋼瓶內(nèi)恒定的飽和蒸汽壓力共同作用的結(jié)果，使閥芯4緊緊地被頂?shù)介y體2上，并將閥體八個側(cè)孔堵塞。鋼瓶內(nèi)的液相石油氣通過變孔徑通道9、10噴射到本裝置的出口端，而氣相石油氣則通過另一變孔徑通道7、8形成高速氣流也噴射到本裝置的出口，并用它去轟擊由通道9、10噴射出來的液相石油氣流，使其變成微小顆粒，增大它的蒸發(fā)面積，然后通過角閥、軟管，被輸送到燃燒器進行燃燒。為了增強噴射和轟擊效果，兩個通道中窄孔徑部分的直徑尺寸可在以下范圍內(nèi)選擇，其中“7”的直徑為0.4～0.9mm，“9”的直徑為0.3～0.7mm?！?”與“9”之間的夾角范圍是15°～60°。發(fā)明人在實驗樣機中，“7”和“9”的直徑分別是0.4mm和0.6mm。兩者之間的夾角為45°。
圖2、圖3和圖4分別是閥體2、閥芯4和閥蓋5的13零件圖。
變孔徑通道中的“7”和“9”部分，可以在閥芯4上直接加工而成，亦可按設(shè)計要求，將加工好的小管鑲嵌在閥芯4上。
本裝置中的各個零部件，可根據(jù)不同類型的鋼瓶、角閥，設(shè)計、制造出相應(yīng)的不同規(guī)格尺寸的系列產(chǎn)品。
當本裝處于灌裝液化石油氣狀態(tài)時，由于外加充裝壓力的作用使閥芯4向下移動，彈簧1被壓縮，開啟閥體2中的3個側(cè)孔，液化石油氣即由這8個側(cè)孔通道進入鋼瓶。灌裝結(jié)束后，充裝壓力消失，閥芯4在彈簧1的作用下恢復(fù)至工作位置。
實驗證明本裝置具有以下的積極效果第一、在低溫狀態(tài)(如－5℃)，鋼瓶內(nèi)的所有殘液可全部氣化、燃燒，輸氣軟管中未出現(xiàn)殘液，亦無結(jié)霜現(xiàn)象。因此，在充裝同等重量液化石油氣和同等熱負荷條件下，本裝置與未配置殘液汽化裝置相比，可延長有效使用時間30％。
第二、殘液汽化裝置凈重約100克，將其安裝在鋼瓶內(nèi)，幾乎未增加鋼瓶的重量，亦未改變用戶目前的使用操作程序。
第三、充裝液化石油氣的速度仍符合規(guī)定指標，充裝15公斤液化石油氣，所需的時間不超過1分鐘。
第四、免除了清除殘液工作程序，提高了勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)、使用中的安全可靠性。
第五、裝置的價格便宜；按目前的市場價格計算，本裝置每壹只的成本約6元錢，相當一瓶液化石油氣的價格。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)裝式民用液化石油氣殘液汽化裝置，它包括彈簧、閥體、閥芯、閥蓋、吸管、氣室和進氣環(huán)零部件，其特征在于(1).閥芯內(nèi)開有兩個變孔徑通道；(2).閥體內(nèi)裝有彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殘液汽化裝置，其特征是在其閥芯內(nèi)的一個變孔徑通道徑閥體氣室，進氣環(huán)將鋼瓶上方含有液化石油氣的飽和蒸汽壓的空間與本裝置出口溝通；而另一變孔徑通道則經(jīng)吸管將鋼瓶底部與本裝置出口溝通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殘液汽化裝置，其特征是氣相變孔徑通道中窄口經(jīng)的直徑是0.2～0.9mm；液相變孔徑通道中的窄口徑的直徑是0.1～0.7mm；兩窄口變孔徑通道之間的夾角范圍是15°～60°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殘液汽化裝置，其特征在于其各個零部件可由銅或其他材料制成。
專利摘要內(nèi)裝式民用液化石油氣殘液汽化裝置屬于液化石油氣殘液的一種汽化設(shè)備。本裝置系閥式結(jié)構(gòu)，它由閥體、閥芯、閥蓋、吸管、彈簧組成，閥內(nèi)設(shè)有氣相和液相兩個變孔徑通道。由于鋼瓶中液化石油氣的氣、液兩相共存，和處于飽和蒸汽壓的物理狀態(tài)；當飽和蒸汽和殘液分別通過氣、液兩相變孔徑通道后，形成兩股高速氣流，液相石油氣流變成微粒后，易于蒸發(fā)、氣化和燃燒。采用本裝置后燃料利用率可提高30％，省約了清除殘液工序，提高了工效和運轉(zhuǎn)的安全可靠性。裝置結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，是有應(yīng)用前景的產(chǎn)品。
文檔編號F17C7/02GK2098642SQ9122452
公開日1992年3月11日 申請日期1991年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月10日
發(fā)明者張平平, 湯天順 申請人:武漢中科數(shù)理科技開發(fā)公司