專利名稱：熱激制氫燃燒機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用清潔能源可再生燃料氫氣作燃料的燃燒機(jī)，特別是一種熱激制 氫燃燒機(jī)，它主要通過氫、氧氣燃燒熱裂解水制取的氫、氧氣再爆燃來提高燃料熱值，以顯 著增加能量。該機(jī)可直接作為動(dòng)力燃機(jī)應(yīng)用，其與氣馬達(dá)匹配成持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的新型發(fā)動(dòng)機(jī)；其 與高溫?fù)Q熱器組合可作為熱水鍋爐、蒸汽鍋爐，它使氫能熱量放大，為氫能的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用提供 了設(shè)備支持。
背景技術(shù)：
我們知道水是由H2O組成，即由2個(gè)氫原子1個(gè)氧原子組成。水最少有兩種以上 的方法可將其分解成作為清潔能源的可再生燃料氫氣、氧氣，一種是電解法，一種是熱裂解 法。在一定條件下，只要將水加熱到900°C以上，水就可以熱裂解生成燃料氫氣、氧氣參與燃 燒。能源是人類發(fā)展的根本保證。由于煤炭、石油和天然氣等化石燃料都是不可再生能源， 而其儲(chǔ)量是有限的，所以現(xiàn)在全世界都很重視研究開發(fā)新能源，氫能源更是得到各國的重 視，但制約氫的應(yīng)用主要因素是制取氫的成本高，氫不便貯存、不便運(yùn)輸，而影想氫的應(yīng)用。 現(xiàn)國內(nèi)、外也有很多科技人員為氫的廉價(jià)應(yīng)用做出了很多努力，例如公告號(hào)為CN1079036A 的“水蒸汽分解燃焼的方法及裝置”其結(jié)構(gòu)是將盤管、U型管、螺旋管布置到鍋爐中、通過向 加熱管中通入過熱蒸汽，再加熱后噴入鍋爐中用爐內(nèi)高溫進(jìn)一步裂解蒸汽制氫，氫再燃燒 從而增加熱量。其缺點(diǎn)是盤管、U型管、螺旋管很難布置到鍋爐中，噴入爐中的蒸汽與爐內(nèi) 火的溫度關(guān)系很難控制。例如公告號(hào)為CN2363071Y的“熱交換式燃水渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)”，其結(jié)構(gòu) 是由封閉的殼體及加熱管、動(dòng)力渦輪、減速機(jī)等部件組成、其缺點(diǎn)是其裂解水過程沒有連續(xù) 的熱源補(bǔ)充裂解很難實(shí)現(xiàn)，在2000°C的高溫下布在機(jī)體內(nèi)的金屬材料的熱管也不耐用。例 如公告號(hào)為CN2363071Y的“石油類節(jié)能燃燒機(jī)和節(jié)能燃燒器”其結(jié)構(gòu)是將油與水按比例加 到加熱管中進(jìn)行反應(yīng)制氫、其缺點(diǎn)是得依靠石油類的油與燃?xì)庾鞔呋襟w制氫。另外石油 類燃料在1000°C時(shí)會(huì)生成大量的積碳、積碳會(huì)很快將發(fā)生器堵死、使設(shè)備無法穩(wěn)定應(yīng)用、在 1000°C以上的高溫直燒熱管、金屬材料的熱管也不耐用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種熱激制氫燃燒機(jī)，它克服了現(xiàn)有燃燒機(jī)存在的體積大， 燃燒效率低，燃燒不充分，不能通過燃料的燃燒提高燃料熱值來實(shí)現(xiàn)增加能量的缺陷，其結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)合理，布置緊湊，與同類產(chǎn)品相比體積小，減少占用空間，便于裝卸和維護(hù)，顯著提高 燃燒效率和能源的利用率，降低成本，尤其是通過燃燒熱裂解水制取的氫、氧氣再爆燃，提 高燃料熱值來顯著增加能量，可以直接作為動(dòng)力燃機(jī)應(yīng)用，擴(kuò)展了燃燒機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該熱激制氫燃燒機(jī)包括貯水罐和通過輸水管、控制 閥與貯水罐連通的燃燒機(jī)以及點(diǎn)火器，其技術(shù)要點(diǎn)是在所述燃燒機(jī)殼體內(nèi)設(shè)置帶有護(hù)套 和耐熱陶瓷襯套的螺旋加熱管及組裝在所述螺旋加熱管盤管中心內(nèi)的耐熱陶瓷熱島，所述 螺旋加熱管的護(hù)套底端和耐熱陶瓷襯套的底部及所述燃?xì)鈬娮焐喜慷脊潭ㄔ谒鋈紵龣C(jī)殼體的底部，并使所述燃?xì)鈬娮斓闹行呐c所述螺旋加熱管盤管中心和耐熱陶瓷熱島的中心 位于同一軸線上，組裝在所述燃?xì)鈬娮焐系娜細(xì)怆姶砰y的進(jìn)氣連接管與所述燃?xì)鈬娮煲欢?連通，所述螺旋加熱管的伸出燃燒機(jī)殼體側(cè)壁端通過一號(hào)、二號(hào)加水微調(diào)閥分別連接所述 輸水管，所述螺旋加熱管的伸出所述護(hù)套的底端與所述燃?xì)鈬娮斓牧硪欢诉B通。在所述燃燒機(jī)帶有冷卻水套的殼體的上部封裝有排空電磁閥、火探頭和熱氣流出 口，設(shè)置在所述殼體側(cè)壁的霧化噴嘴通過微調(diào)給水閥連接所述輸水管，所述冷卻水套的內(nèi) 腔分別通過上、下部的冷卻水出、入口連接所述輸水管。固定在所述燃燒機(jī)殼體底部的燃?xì)鈬娮熘饕苫в腥細(xì)馔ǖ?、流槽和水?汽出汽孔的嘴芯、嘴芯連接套和燃?xì)鈱?dǎo)流罩構(gòu)成，所述基座連接所述燃?xì)怆姶砰y的一端與 所述燃?xì)鈬娮斓淖煨镜娜細(xì)馔ǖ?、流槽連通，所述基座的連接所述螺旋加熱管的一端與所 述燃?xì)鈬娮斓淖煨镜乃羝銎走B通。在所述貯水罐腔體的頂部設(shè)置加壓打氣嘴，腔體的底部設(shè)置三通分別與輸水管和 清洗排空閥連通。所述耐熱陶瓷熱島的中心設(shè)置水蒸汽出汽孔，外周分布熱流導(dǎo)流槽，所述水蒸汽 出汽孔通過二號(hào)加水微調(diào)閥與所述輸水管連接，所述熱流導(dǎo)流槽與所述螺旋加熱管的耐熱 陶瓷襯套的內(nèi)腔連通。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是；由于本發(fā)明熱激制氫燃燒機(jī)的殼體內(nèi)設(shè)置帶有 護(hù)套和耐熱陶瓷襯套的螺旋加熱管及組裝在螺旋加熱管盤管中心內(nèi)的耐熱陶瓷熱島，在螺 旋加熱管盤管中心和耐熱陶瓷熱島的中心的同一軸線上設(shè)置燃?xì)鈬娮欤ㄟ^一號(hào)、二號(hào)加 水微調(diào)閥分別連接輸水管的螺旋加熱管，所以其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，布置緊湊。其采用噴水降溫 技術(shù)，高壓密封式燃燒，最大的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了熱能的放大，使能源的利用更加合理，對(duì)節(jié)能 減排提供了有利的設(shè)備保證，為氫能源的應(yīng)用拓寬了一條新路，本發(fā)明熱激制氫燃燒機(jī)的 能量放大功能是這樣實(shí)現(xiàn)的，通過向燃燒機(jī)內(nèi)螺旋加熱管內(nèi)微量滴入蒸流水，微量的水順 著螺旋管向火焰噴嘴處流動(dòng)，螺旋管被氫火焰加熱到400°C，點(diǎn)入的水也被加熱到400°C， 我們知道氫氧氣燃燒的火焰溫度可高達(dá)2700°C，這樣我們利用燃?xì)鈬娮斓闹锌讓?00°C的 水蒸汽噴到氫氧氣火焰的中心，瞬間將400°C的水蒸汽加熱到950°C以上。水蒸汽被熱裂解 變成氫氣、氧氣，氫氣、氧氣在950°C的條件下瞬時(shí)爆燃釋放出熱量，產(chǎn)生熱能放大功能，其 能量放大的量是輸入燃料熱值的3-6倍。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中的燃燒機(jī)縱向剖視圖。圖3是圖2中的耐熱陶瓷熱島的主視圖。圖4是圖3沿A-A線的剖視圖。圖5是圖1中的燃?xì)鈬娮斓囊环N結(jié)構(gòu)示意圖。圖中序號(hào)說明1壓力表。2浮子水位計(jì)、3加水口、4貯水罐、5打氣嘴、6輸水管、7 霧化噴嘴微調(diào)給水閥、8排空電磁閥、9火探頭、10冷卻水出口、11 一號(hào)加水微調(diào)閥、12熱氣 流出口、13燃燒機(jī)、14冷卻水入口、15 二號(hào)加水微調(diào)閥、16燃?xì)鈬娮臁?7燃?xì)怆姶砰y、18火花塞、19點(diǎn)火器、20排污閥、21螺旋加熱管、22耐熱陶瓷襯套、23護(hù)套、M耐熱陶瓷熱島、25 冷卻水套、26燃燒機(jī)殼體、27基座、28嘴芯、四嘴芯連接套、30燃?xì)鈱?dǎo)流罩、31燃?xì)馔ǖ馈?br> 具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖1-3對(duì)本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的說明，該熱激制氫燃燒機(jī)包括連 接有壓力表1、浮子水位計(jì)2、加水口 3、打氣嘴4、輸水管6的貯水罐4和通過輸水管6、與貯 水罐4連通的燃燒機(jī)13以及點(diǎn)火器19等件。其中輸水管6分別與排污閥20、一號(hào)加熱管 微調(diào)給水閥11、霧化噴嘴微調(diào)給水閥7、二號(hào)加熱管微調(diào)閥15連接。在燃燒機(jī)殼體25內(nèi)設(shè) 置帶有護(hù)套23和耐熱陶瓷襯套22的螺旋加熱管21及組裝在螺旋加熱管21盤管中心內(nèi)的 耐熱陶瓷熱島對(duì)。螺旋加熱管21的護(hù)套23底端和耐熱陶瓷襯套22的底部及燃?xì)鈬娮?6 上部都固定在燃燒機(jī)殼體26的底部，并使燃?xì)鈬娮?6的中心與螺旋加熱管21盤管中心和 耐熱陶瓷熱島M的中心位于同一軸線上。組裝在燃?xì)鈬娮?6上的燃?xì)怆姶砰y17的進(jìn)氣 連接管與燃?xì)鈬娮?6 —端連通，螺旋加熱管21的伸出燃燒機(jī)殼體沈側(cè)壁端通過一號(hào)、二 號(hào)加水微調(diào)閥11、15分別連接輸水管6。螺旋加熱管21的伸出護(hù)套23的底端與燃?xì)鈬娮?16的另一端連通。在燃燒機(jī)帶有冷卻水套25的殼體的上部封裝有排空電磁閥8、火探頭9 和熱氣流出口 12，設(shè)置在殼體沈側(cè)壁的霧化噴嘴通過微調(diào)給水閥7連接輸水管6。冷卻水 套25的內(nèi)腔分別通過上、下部的冷卻水出、入口 10、14連接輸水管。固定在燃燒機(jī)殼體沈底部的燃?xì)鈬娮?6主要由基座27、帶有燃?xì)馔ǖ?、流槽和?蒸汽出汽孔的嘴芯觀、嘴芯觀連接套四和燃?xì)鈱?dǎo)流罩30構(gòu)成。基座27連接燃?xì)怆姶砰y 17的一端與燃?xì)鈬娮?6的嘴芯觀的燃?xì)馔ǖ?、流槽連通?；?7的連接螺旋加熱管21 的一端與燃?xì)鈬娮?6的嘴芯觀的水蒸汽出汽孔連通。在貯水罐4腔體的頂部設(shè)置加壓打 氣嘴5，腔體的底部設(shè)置三通分別與輸水管和清洗排空閥20連通。耐熱陶瓷熱島M的中心 設(shè)置水蒸汽出汽孔，外周分布熱流導(dǎo)流槽，水蒸汽出汽孔通過二號(hào)加水微調(diào)閥15與輸水管 連接6，熱流導(dǎo)流槽與螺旋加熱管21的耐熱陶瓷襯套22的內(nèi)腔連通。其工作過程是首先檢查所有閥門是否關(guān)閉，未關(guān)閥全部關(guān)閉。然后打開加水口 3，將水加入到貯水罐4內(nèi)、使水位在罐內(nèi)高度的三分之二處，關(guān)閉加水口 3、通過打氣嘴5向 貯水罐4內(nèi)打壓，直至氣壓表1的壓力指針到4公斤處。將氫、氧氣輸送管連接到電磁閥17 的進(jìn)氣連接管上。接通電源，開啟點(diǎn)火器19和火花塞18、火花塞18開始工作點(diǎn)火、打開電 磁閥17，氫、氧氣進(jìn)入燃?xì)鈬娮?6，由燃?xì)鈬娮?6噴出的氫、氧氣被火花塞18點(diǎn)著，燃燒機(jī) 開始工作。當(dāng)火探頭9探到亮光后，便自動(dòng)關(guān)閉點(diǎn)火器19，火花塞18、點(diǎn)火器19，火花塞18 停止工作、燃燒機(jī)上的燃?xì)鈬娮鞂?700°C的火噴到耐熱陶瓷熱島13上、耐熱陶瓷熱島13開 始蓄熱貯能與此同時(shí)貯水罐4內(nèi)的氣壓將水壓入輸水管6、打開螺旋加熱管21上的一號(hào)加 水微調(diào)閥11及二號(hào)加水微調(diào)閥15、，水流經(jīng)微調(diào)給水閥11、15緩慢滴入螺旋加熱管21，水 在螺旋加熱管21中被加熱成400°C水蒸汽，經(jīng)燃?xì)鈬娮?6噴入燃燒機(jī)火焰中心，經(jīng)氫、氧氣 火焰2700°C的加熱，被加熱到950°C以上的過熱水蒸汽迅速熱裂解出氫氣和氧氣，直接參 與爆燃，使熱值猛增，經(jīng)二號(hào)加水微調(diào)閥15輸入到燃機(jī)中的水被螺旋加熱管21及耐熱陶瓷 熱島M加熱到600°C水蒸汽由耐熱陶瓷熱島M內(nèi)的出汽口噴出、與一次熱裂解爆燃的氫火 焰匯合、600°C的水蒸汽被加熱到900°C以上熱裂解成氫氣、氧氣參與爆燃、釋放出大量的熱 能通過熱氣流出口提供給需熱設(shè)備。燃燒機(jī)被點(diǎn)著后，打開霧化噴嘴微調(diào)給水閥7，向燃燒機(jī)13內(nèi)噴入調(diào)節(jié)溫度的霧化水，根據(jù)需要來調(diào)整噴入調(diào)溫水的給水量、從而完成熱激制氫 燃燒機(jī)的工作過程。
權(quán)利要求
1.一種熱激制氫燃燒機(jī)，包括貯水罐和通過輸水管、控制閥與貯水罐連通的燃燒機(jī)以 及點(diǎn)火器，其特征在于在所述燃燒機(jī)殼體內(nèi)設(shè)置帶有護(hù)套和耐熱陶瓷襯套的螺旋加熱管 及組裝在所述螺旋加熱管盤管中心內(nèi)的耐熱陶瓷熱島，所述螺旋加熱管的護(hù)套底端和耐熱 陶瓷襯套的底部及所述燃?xì)鈬娮焐喜慷脊潭ㄔ谒鋈紵龣C(jī)殼體的底部，并使所述燃?xì)鈬娮?的中心與所述螺旋加熱管盤管中心和耐熱陶瓷熱島的中心位于同一軸線上，組裝在所述燃 氣噴嘴上的燃?xì)怆姶砰y的進(jìn)氣連接管與所述燃?xì)鈬娮煲欢诉B通，所述螺旋加熱管的伸出燃 燒機(jī)殼體側(cè)壁端通過一號(hào)、二號(hào)加水微調(diào)閥分別連接所述輸水管，所述螺旋加熱管的伸出 所述護(hù)套的底端與所述燃?xì)鈬娮斓牧硪欢诉B通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱激制氫燃燒機(jī)，其特征在于在所述燃燒機(jī)帶有冷卻水套 的殼體的上部封裝有排空電磁閥、火探頭和熱氣流出口，設(shè)置在所述殼體側(cè)壁的霧化噴嘴 通過微調(diào)給水閥連接所述輸水管，所述冷卻水套的內(nèi)腔分別通過上、下部的冷卻水出、入口 連接所述輸水管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱激制氫燃燒機(jī)，其特征在于固定在所述燃燒機(jī)殼體底部 的燃?xì)鈬娮熘饕苫?、帶有燃?xì)馔ǖ?、流槽和水蒸汽出汽孔的嘴芯、嘴芯連接套和燃?xì)?導(dǎo)流罩構(gòu)成，所述基座連接所述燃?xì)怆姶砰y的一端與所述燃?xì)鈬娮斓淖煨镜娜細(xì)馔ǖ馈⒘?槽連通，所述基座的連接所述螺旋加熱管的一端與所述燃?xì)鈬娮斓淖煨镜乃羝銎走B通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱激制氫燃燒機(jī)，其特征在于在所述貯水罐腔體的頂部設(shè) 置加壓打氣嘴，腔體的底部設(shè)置三通分別與輸水管和清洗排空閥連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱激制氫燃燒機(jī)，其特征在于所述耐熱陶瓷熱島的中心設(shè) 置水蒸汽出汽孔，外周分布熱流導(dǎo)流槽，所述水蒸汽出汽孔通過二號(hào)加水微調(diào)閥與所述輸 水管連接，所述熱流導(dǎo)流槽與所述螺旋加熱管的耐熱陶瓷襯套的內(nèi)腔連通。
全文摘要
一種熱激制氫燃燒機(jī)，它克服了現(xiàn)有燃燒機(jī)存在的燃燒效率低，不能通過燃料的燃燒提高燃料熱值來實(shí)現(xiàn)增加能量的缺陷，包括貯水罐、燃燒機(jī)以及點(diǎn)火器，其技術(shù)要點(diǎn)是在殼體內(nèi)設(shè)置帶有護(hù)套和耐熱陶瓷襯套的螺旋加熱管及組裝在盤管中心內(nèi)的耐熱陶瓷熱島，燃?xì)鈬娮斓闹行呐c盤管中心和耐熱陶瓷熱島的中心位于同一軸線上，燃?xì)怆姶砰y的進(jìn)氣連接管與燃?xì)鈬娮煲欢诉B通，螺旋加熱管的伸出護(hù)套的底端與燃?xì)鈬娮斓牧硪欢诉B通。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，布置緊湊，與同類產(chǎn)品相比體積小，減少占用空間，便于裝卸和維護(hù)，顯著提高燃燒效率和能源的利用率，降低成本，尤其是通過燃燒熱裂解水制取的氫、氧氣再爆燃，提高燃料熱值來顯著增加能量，擴(kuò)展了燃燒機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F23D14/48GK102095199SQ201010581029
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者李寶偉, 李治, 韓桂霞 申請(qǐng)人:沈陽威德新能源有限公司