[发明专利]一种液体燃料和气体均质混合气形成装置及方法

权利要求书

1.一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：包括：

气体供给系统，用于提供均质混合所需的气体并将该气体输送至混合系统；

液体燃料供给系统，用于提供均质混合所需的液体燃料，将液体燃料转化为蒸汽，并将该蒸汽输送至混合系统；

混合系统，将气体供给系统供给的气体和液体燃料供给系统供给的蒸汽进行均质混合得到均质混合气；

所述的混合系统包括混合器（12），混合器（12）为管道式密封结构，混合器（12）的两端分别设有进气口和混合气出口（14），在混合器（12）中心沿轴向方向固定设有中心轴（12-1），中心轴（12-1）的外表面为螺纹状，在中心轴（12-1）上套设多个导流风叶（12-2），相邻两个导流风叶（12-2）的叶片方向相反设置。

2.根据权利要求1所述的一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：所述的气体供给系统包括气体质量流量计（1）、稳压箱（2）、气泵（3）和气体加热器（5），所述气体质量流量计（1）通过管道与稳压箱（2）的进气口连接，稳压箱（2）的出气口通过管道与气泵（3）连接，气泵（3）通过管道与气体加热器（5）的进气端连接，气体加热器（5）的出气端与混合系统连接，在所述气泵（3）与气体加热器（5）之间的连接管道上设有气体流量控制阀（4）。

3.根据权利要求1所述的一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：所述的液体燃料供给系统包括高压氮气瓶（6）、液体燃料储存罐（7）、液体流量控制阀（8）和液体燃料蒸发器（10），所述高压氮气瓶（6）通过管道与液体燃料储存罐（7）的入口连接，液体燃料储存罐（7）的液体出口与液体燃料蒸发器（10）的液体入口连接，液体燃料蒸发器（10）的燃料蒸汽出口与混合系统连接，在所述液体流量控制阀（8）与液体燃料蒸发器（10）之间的连接管道上设有燃料质量流量计（9）。

4.根据权利要求1所述的一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：所述的混合器（12）的外表面设有保温层Ⅱ（13）。

5.根据权利要求1所述的一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：所述导流风叶（12-2）的个数为4-6个，且相邻两个导流风叶（12-2）之间的距离为15-30cm。

6.根据权利要求2所述的一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：所述的气体加热器（5）上设有温度传感器。

7.根据权利要求3所述的一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：所述的液体燃料蒸发器（10）包括液体燃料蒸发管（10-1）和加热管（10-2），液体燃料蒸发管（10-1）均匀螺旋缠绕在加热管（10-2）外表面。

8.根据权利要求3所述的一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：所述的液体燃料蒸发器（10）与混合系统之间的连接管道表面设有保温层Ⅰ（11）。

9.根据权利要求3所述的一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，其特征在于：所述液体燃料蒸发器（10）设有温度传感器以监测液体燃料的加热温度。

10.利用权利要求2或3所述的液体燃料与气体均质混合气形成装置进行混合的方法，其特征在于：在装置中所有阀门处于关闭状态时，打开气体流量控制阀（4），接通气泵（3）和气体加热器（5）的电源，设置气体加热器（5）的加热温度，气体经气体质量流量计（1）进入稳压箱（2），经气泵（3）的加压以及气体流量控制阀（4）后进入气体加热器（5），气体加热器（5）将气体加热后进入混合器（12）；

接通液体燃料供给系统的电源，开启高压氮气瓶（6）的阀门和液体流量控制阀（8），液体燃料在氮气压力下经液体流量控制阀（8）流向燃料质量流量计（9），然后进入液体燃料蒸发器（10），加热使液体燃料汽化，形成蒸汽进入混合器（12）；气体和燃料蒸汽进入混合器（12）后，气体和蒸汽流动过程中带动导流风叶（12-2）旋转，混合气经过第一个导流风叶后，气流呈顺时针方向旋转，打破气体和燃料蒸汽在混合管道中的层流运动，混合气经第二个导流风叶后气流呈逆时针方向旋转，依次经过多个导流风叶，燃料蒸汽和气体可实现均匀混合，形成均匀混合气，由混合气出口供出。