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一种生物质炊事取暖炉

阅读:34发布:2022-10-24

专利汇可以提供一种生物质炊事取暖炉专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种 生物 质 炊事取暖炉,由一个 水 暖单元和若干个炊事单元组合而成实现多用途,采用自然配 风 和强制鼓风的双模设计满足各种火 力 需求,限 氧 气化 与多级供氧助燃相结合能根据可燃气浓度自动优化供氧量,不同形状和口径供氧管的阶梯组合能产生较强 湍流 扰动作用促进氧燃气的混合充分度,带翅片换热器大幅提高热交换面积,炊事 燃烧室 和横向尾气道的特殊组合使其在室内也能用烧心壶高效烧水,对生物质 燃料 广泛的适应能力使其既可在广大农牧区使用也可配套生物质成型燃料替代有污染排放的 煤 基炉具在城镇推广。,下面是一种生物质炊事取暖炉专利的具体信息内容。

1.一种生物质炊事取暖炉,该炉包括炉体、保温层、供机构、进料机构、燃烧机构、余热回收机构、排渣机构,炉体包括台面炉壳底板,保温层附着在炉体相应的内壁上,其特征在于:所述供氧机构被保温层包围,包括若干供氧通道和腔室;进料机构被供氧机构包围,包括料筒和料筒盖,料筒盖关闭时把料筒和一个供氧室隔绝开;燃烧机构被供氧机构包围,包括炉膛和与供氧机构相互配套的若干混合裂解腔、若干燃烧室、若干燃烧室切换开关;余热回收机构包括横向尾气道、换热器、套、废气腔、烟囱,所述横向尾气道位于燃烧机构的炊事燃烧室底板下方;排渣机构包括炉箅、炉箅支撑板、灰腔、灰斗。
2.根据权利要求1所述的生物质炊事取暖炉,其特征在于:这种生物质炊事取暖炉包括一个水暖单元和若干个炊事单元;水暖单元有自己燃烧室时,设置燃烧室切换开关,所有炊事单元燃烧室的尾气最终都通过水暖单元的燃烧室进入到换热器中进行热交换然后排至炉外;水暖单元不设置自己燃烧室时,不设置燃烧室切换开关,对炊事燃烧室底板进行简化;生物质炊事取暖炉的整体架构为方形或圆形元素。
3.根据权利要求1所述的生物质炊事取暖炉,其特征在于:由一个带水暖燃烧室的水暖单元和一个炊事单元组合成的生物质炊事取暖炉,其供氧机构包括供氧室一、供氧室二、供氧室三、空气预热通道一、空气预热通道二、炊事一级混合裂解供氧腔、炊事二级混合裂解供氧腔、水暖一级混合裂解供氧腔、水暖二级混合裂解供氧腔、炊事一级混合裂解供氧管、炊事二级混合裂解供氧管、水暖一级混合裂解供氧管、水暖二级混合裂解供氧管、炉膛二次配限氧维持通道、炉膛二次配风限氧维持腔、炉膛二次配风自然增强腔入口、炉膛二次配风自然增强腔;所述供氧机构的供氧室一设有强制鼓风入口、自然风入口、自然风风量调节开关;所述供氧机构的供氧室二与所述供氧室一相通,供氧室二与炉膛二次配风限氧维持通道相通;所述供氧机构的供氧室三与供氧室二经位于这两者之间的专用通道贯通,供氧室三配有一个外盖;所述供氧机构的空气预热通道一和空气预热通道二只以所述供氧室三为最近的共同源头,并且这两个通道互不直接相通;所述供氧机构的炊事一级混合裂解供氧腔与水暖一级混合裂解供氧腔都以空气预热通道一作为共同的最近源头,炊事二级混合裂解供氧腔与水暖二级混合裂解供氧腔都以空气预热通道二作为共同的最近源头,这四个混合裂解供氧腔之间互不直接相通;所述供氧机构的炊事一级混合裂解供氧管、炊事二级混合裂解供氧管、水暖一级混合裂解供氧管、水暖二级混合裂解供氧管的各自内壁在不考虑成本时应敷设一层耐火材料胆,所述供氧机构的每一个混合裂解供氧管和敷设于混合裂解供氧管上的耐火材料胆上均留有将它们一起贯穿的若干配氧孔,这些孔沿所属混合裂解供氧管的管壁呈圆周阵列,每一个混合裂解供氧管和敷设于混合裂解供氧管上的耐火材料胆都为圆筒形或锥筒形或漏斗形或所述3种形状的搭配组合;所述供氧机构的炊事一级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆、炊事二级混合裂解供氧管和敷设其上的胆、水暖一级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆、水暖二级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆都应按照如下方式排列,一级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆的下口直径 ≤ 一级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆的上口直径 ≤ 二级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆的下口直径 ≤ 二级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆的上口直径且一级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆的下口直径 ≠ 二级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆的上口直径,或者一级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆的下口直径 ≥ 一级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆的上口直径 ≥ 二级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆的下口直径 ≥ 二级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆的上口直径且一级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆的下口直径 ≠ 二级混合裂解供氧管和敷设其上的耐火材料胆的上口直径;所述供氧机构的炉膛二次配风限氧维持通道是铺设于排渣机构的炉箅支撑板下方的、紧贴于灰腔侧壁上的若干细管,采用铺设于排渣机构的炉箅支撑板下方的、紧贴于灰腔侧壁上的细管结构时这些细管以所述供氧机构的供氧室二作为共同的最近源头并通过灰腔侧壁上相应的孔与灰腔外的限氧维持腔保持贯通;所述供氧机构的炉膛二次配风限氧维持腔在空气预热通道一和空气预热通道二中各有一个,且所述炉膛二次配风限氧维持腔穿越或完全包裹于炉膛二次配风自然增强腔,并且所述炉膛二次配风限氧维持腔和炉膛二次配风自然增强腔之间互不直接相通,炉膛二次配风限氧维持腔通过位于炉胆上的少量配氧孔与炉膛相通;所述炉膛二次配风自然增强腔的入口位于近灰腔一侧炉膛限氧维持通道的下方、灰斗拦灰侧板上方的灰腔壁上,炉膛二次配风自然增强腔通过位于炉胆上的足量小配氧孔与炉膛相通,炉膛二次配风自然增强腔是否向炉膛供风以及供风量的多少由灰斗的开关程度进行控制;所述炉膛二次配风自然增强腔完全被所述空气预热通道包围,并且这两者之间互不直接相通。
4.根据权利要求1所述的生物质炊事取暖炉,其特征在于:在不需要添加燃料时关闭所述进料机构的料筒盖,这时料筒盖把供氧室三和料筒隔绝开;料桶盖规格和尺寸与所述供氧机构的供氧室三的外口相适应,以供氧室三不妨碍料筒盖的正常开关为原则。
5.根据权利要求1所述的生物质炊事取暖炉,其特征在于:所述燃烧机构包含炉膛、炉胆、炊事一级混合裂解腔、炊事二级混合裂解腔、水暖一级混合裂解腔、水暖二级混合裂解腔、炊事燃烧室、炊事燃烧室耐火层、炊事燃烧室底板、水暖燃烧室、水暖燃烧室耐火层、炊暖燃烧室切换开关;所述炉胆由位于炉膛周围的供氧机构的内壁直接充当或由附着于炉膛周围的供氧机构内壁的耐火材料构成,炉胆上设有使炉膛与炉膛二次配风限氧维持腔和炉膛二次配风自然增强腔相通的并按它们的功能需要排列的小配氧孔;所述炊事一级混合裂解腔下口与炉膛相通,炊事一级混合裂解腔上口与炊事二级混合裂解腔的下口相通,炊事二级混合裂解腔的上口与对应的炊事燃烧室相通,所述水暖一级混合裂解腔下口与炉膛相通、水暖一级混合裂解腔上口与水暖二级混合裂解腔的下口相通,水暖二级混合裂解腔的上口与对应的水暖燃烧室相通;水暖燃烧室的底板以所述水暖二级混合裂解供氧腔的顶板来兼作或采用与炊事燃烧室底板一样的结构。
6.根据权利要求5所述的生物质炊事取暖炉,其特征在于:所述燃烧机构的炊暖燃烧室切换开关是位于所述供氧机构的炊事混合裂解供氧管和水暖混合裂解供氧管顶部平面上的一可在两个供氧管顶部区间之间来回移动的切换开关滑板,滑板上设有一个从炉体前部伸出的操作杆。
7.根据权利要求5所述的生物质炊事取暖炉,其特征在于:所述炊事燃烧室的底板上留有一圈尾气均匀沉降孔,以满足炊事燃烧室尾气能够均匀下沉到所述余热回收机构横向尾气道为原则;尾气均匀沉降孔任一外边缘与所述燃烧机构炊事二级混合裂解腔中心轴的距离均小于所述炉体的台面上预留的炊具放置孔的半径,但同时要在满足所有沉降孔的面积之和足以顺利排放尾气的前提下让沉降孔最大限度远离所述燃烧机构二级混合裂解腔中心轴;炊事燃烧室底板上留有可供所述炊暖燃烧室切换开关滑板来回移动时不偏移的限位滑槽,限位滑槽下面带有底板以对所述开关滑板起支撑作用,并且此限位滑槽底板上再挖出至少一个长条型的炊暖切换开关操作杆的限位滑动槽以使操作杆能够推拉开关上的滑板根据需要做定向滑动。
8.根据权利要求1所述的生物质炊事取暖炉,其特征在于:所述余热回收机构的换热器是若干根包含换热器管体和换热器翅片的热交换装置,翅片依附于管体外表面,翅片为平板状或曲面状薄板,翅片的排列方式为沿管体外表面阵列排列。
9.根据权利要求1所述的生物质炊事取暖炉,其特征在于:所述排渣机构的灰斗上靠近灰斗门的两侧位置各留有强制鼓风时形成防止烟气从灰斗门泄露出来的风幕用的鼓风气压平衡孔;灰斗上远离灰斗门和鼓风气压平衡孔的适当位置还有一个阻隔强制鼓风通过灰腔过量进入炉膛的鼓风阻风板。

说明书全文

一种生物质炊事取暖炉

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种生物质炊事取暖炉。

背景技术

[0002] 化石能源的大量使用已造成严重的环境污染,破坏了生态平衡,诱发各种疾病、损害人们健康。并且化石能源是不可再生的,它的日渐枯竭已逐步制约了经济发展并增加了人们的生活成本。节能减排和开发可再生能源已是大势所趋。
[0003] 生物质能源既是传统能源又是可再生能源,是消费总量仅次于不可再生的炭、石油和天然气的能源。由于生物质能源主要是植物光合作用积累的能量,植物生长时从大气中吸收二,燃烧时再把所吸收的二氧化碳释放出来,这是一种碳循环,并不额外增加大气中的二氧化碳,从而实现了二氧化碳零排放,不增加温室效应。长期以来,生物质能源未得到充分利用,随意丢弃造成了严重浪费的同时用随意焚烧的方式处理秸秆造成了严重环境污染也带来了许多社会问题。即便是许多农牧区居民仍以秸秆、木柴、羊粪等作为生活用能的主要来源,减少了随意丢弃和焚烧的现象,也仍然存在着由于炉灶性能不佳导致的热效率低、耗时费、燃烧不充分带来污染、慢性疾病等问题。
[0004] 为此,人们一直致力于将可再生的废弃生物质资源能源化、清洁化利用,改善人民生活质量的同时实现节能环保的目的。尤其是近年来,利用生物质限氧气化再补氧助燃原理开发的生物质炉在提高生物质热转换效率的同时减少了对环境的烟气污染。
[0005] 中国专利CN202902342U于2013年4月24日就公开了这样一种生物质炉。该炉主要由加料斗、炉膛、长颈裂解筒、空气预热流动腔、燃烧室、烟气排放通道等组成。其优点是可以不使用生物质致密成型燃料,便于就地取柴,且不需要机强制配风也能实现较好的燃烧效果。但该炉不需要风机强制配风也能实现较好的燃烧效果是以一定高度烟囱对炉内所形成的负压抽力为前提的,离开烟囱容易造成严重污染。
[0006] 中国专利CN10285345318于2013年1月2日公开了一种防风生物质野炊炉,除了便于携带、适应野外使用,在火力、一次投料的续航能力、燃烧充分度以及对燃料形状和质地的适应性等方面均不如前述专利所公开的生物质炉。并且,这种炉只能在野外使用而无法直接置于室内。
[0007] 中国专利CN2014100298U于2015年1月14日公开了一种自动进料式生物质炉,该炉主要由自动进料系统、供氧气化系统、配氧燃烧系统和余热回收系统等组成。其优点是能自动持续进料、火力强、燃烧充分、高效回收余热。不足之处在于其优点的体现有赖于致密成型的生物质颗粒燃料,否则基本无法使用,不适用于缺少甚至根本没有颗粒燃料的广大农牧地区,而且颗粒燃料的使用成本相对较高,不如其他生物质燃料经济。不足之处还在于其为余热回收而进行的下烟道设计方式,使得烟气的折返回程较大,如果没有风机的强制供风或没有较高的烟囱对炉体形成较强负压,也基本无法点着或正常使用。
[0008] 当前,广大农村和城镇的郊区,易于得到树枝、木、玉米芯等生物质燃料的地方流行一种专用于烧的空心烧壶即俗称的快壶、烧心壶,这种壶一般是由锥形内壁和圆形外筒之间形成的夹水层再辅以其它零件组成。使用时只需把燃料放入锥形内壁围成的壶芯点燃即可。该壶结构简单,使用方便,由于采用锥形内壁使得热交换面积大增且有助于收拢火焰而使其热效率较高、烧水速度快。但其致命的弱点是燃烧不充分导致污染严重,正因为其相当普及所以产生的不良后果也惊人,直接受其熏染的群众反应强烈,已有地区禁止使用。但是,如果能够将这种烧水快壶与节能环保的生物质炉配合使用,将取得意想不到的好处。而前述三种专利生物质炉目前无法实现与热交换效率较高但污染严重的各种空心烧壶在各种生物质燃料情况下都能完美结合优势互补。发明内容
[0009] 为了克服上述生物质炉诸如要么无法使用风机、要么必须使用风机、要么必须使用烟囱、要么无法使用烟囱、要么必须在室外使用、要么必须使用颗粒燃料等缺陷,本实用新型要解决的技术问题是提供这样一种生物质炊事取暖炉,这种炉能适应秸秆、木柴、牛羊粪、致密成型的压块和颗粒等各种生物质燃料,可以使用风机也可以既不使用风机也不使用烟囱,必须使用烟囱的情况仅限于为绝对安全起见在室内使用时,能在各种场合与各种生物质烧水快壶完美结合,既能炊事又能取暖,不仅操作方式与农村传统大灶相同而且在风机和烟囱都不用的情况下依然能够实现火力强劲、燃烧充分。
[0010] 为了解决上述技术问题,提出如下技术方案:一种生物质炊事取暖炉,包括炉体和集成于炉体的保温层、供氧机构、进料机构、燃烧机构、余热回收机构、排渣机构等组成。炉体由台面外壳底板等构成;炉壳内敷设绝热材料构成保温层;供氧机构被保温层包围起来,由若干供氧通道和腔室组成;进料机构由料筒和料筒盖组成;燃烧机构被供氧机构包围,由炉膛和与供氧机构相互适应的若干混合裂解腔、燃烧室、燃烧室切换开关组成,如果只有一个炊事燃烧室而不设水暖燃烧室则不需要燃烧室切换开关,从而燃烧室的底板可以进行简化设计;余热回收机构由横向尾气道、换热器、水套、废气腔、烟囱等组成,每一个炊事燃烧室下方对应一个横向尾气道;排渣机构由炉箅、炉箅支撑板、灰腔、灰斗等组成。
[0011] 所述生物质炊事取暖炉可以由若干个炊事单元和一个水暖单元组合成;所有炊事单元燃烧室的尾气都通过其对应的横向尾气道进入水暖单元的燃烧室中,再经过余热回收机构的换热器进入废气腔,然后通过烟囱排至炉外;生物质炊事取暖炉的架构可以以方形或圆形元素为主。下面以一个炊事单元和一个水暖单元的组合作为一种优选进行阐述。
[0012] 所述生物质炊事取暖炉的供氧机构可以由供氧室一、供氧室二、供氧室三、空气预热通道一、空气预热通道二、炊事混合裂解供氧腔、水暖混合裂解供氧腔、炊事混合裂解供氧管、水暖混合裂解供氧管、炉膛二次配风限氧维持通道、炉膛二次配风限氧维持腔、炉膛二次配风自然增强腔入口、炉膛二次配风自然增强腔等组成。
[0013] 所述供氧机构的供氧室一设有强制鼓风入口、自然风入口、自然风风量调节开关。
[0014] 所述供氧机构的供氧室二与所述供氧室一相通,供氧室二内有炉膛二次配风限氧维持通道的入口。
[0015] 所述供氧机构的供氧室三与所述供氧室二经位于这两者之间的专用通道贯通;在需要时,供氧室三通过所述加料机构的料筒盖与料桶隔绝起来;供氧室三配有一个外盖。
[0016] 所述供氧机构的空气预热通道一和空气预热通道二统称为空气预热通道,它们的直接入口都在供氧室三内,并且这两个通道互不直接相通。
[0017] 所述供氧机构的炊事混合裂解供氧腔和水暖混合裂解供氧腔都必须至少有互不直接相通的两级。作为进一步的优选,所述炊事混合裂解供氧腔和水暖混合裂解供氧腔各有两级:炊事一侧近炉膛一端的命名为炊事一级混合裂解供氧腔,近燃烧室一端的命名为炊事二级混合裂解供氧腔;水暖一侧近炉膛一端的命名为水暖一级混合裂解供氧腔,近燃烧室一端的命名为水暖二级混合裂解供氧腔。并且炊事一级混合裂解供氧腔和水暖一级混合裂解供氧腔互不直接相通,而是以空气预热通道一为共同的最近源头;炊事二级混合裂解供氧腔和水暖二级混合裂解供氧腔互不直接相通,而是以空气预热通道二作为共同的最近源头。
[0018] 所述供氧机构的炊事混合裂解供氧管、水暖混合裂解供氧管高度相同且也都必须有至少两级,以分别与所述炊事混合裂解供氧腔、水暖混合裂解供氧腔的各级一一对应,供氧管内壁可以敷设耐火材料。并且作为进一步的优选,每一侧的供氧管各有两级,其命名方式与前述混合裂解供氧腔各侧和各级的命名方式相同,所以炊事一侧混合裂解供氧管由炊事一级混合裂解供氧管和炊事二级混合裂解供氧管组成,水暖一侧混合裂解供氧管由水暖一级混合裂解供氧管和水暖二级混合裂解供氧管组成。每一侧每一级混合裂解供氧管都可以是圆筒形或锥筒形或漏斗形以及其他形状或者是所述各种形状的任意搭配组合。每一侧两级供氧管都应按照如下方式排列:一级混合裂解供氧管的下口直径 ≤ 一级混合裂解供氧管的上口直径 ≤ 二级混合裂解供氧管的下口直径 ≤ 二级混合裂解供氧管的上口直径,且一级混合裂解供氧管的下口直径 ≠ 二级混合裂解供氧管的上口直径;或者一级混合裂解供氧管的下口直径 ≥ 一级混合裂解供氧管的上口直径 ≥ 二级混合裂解供氧管的下口直径 ≥ 二级混合裂解供氧管的上口直径,且一级混合裂解供氧管的下口直径 ≠ 二级混合裂解供氧管的上口直径。作为进一步的优选,可以按照上述前一种排列方式将各侧的两级混合裂解供氧管组合起来。所述每一侧每一级混合裂解供氧管上均留有若干配氧孔,孔可以为圆形或螺旋曲线槽形或其他形状,这些孔沿所属混合裂解供氧管的管壁呈圆周阵列排列。
[0019] 所述供氧机构的炉膛二次配风限氧维持通道可以是铺设于所述排渣机构的炉箅支撑板下方的、紧贴于灰腔壁上的若干细管,这些细管的直接入口都在所述供氧室二内并且这些细管通过灰腔壁上相应的孔与灰腔外的限氧维持腔保持贯通。
[0020] 所述供氧机构的炉膛二次配风限氧维持腔在所述空气预热通道一和空气预热通道二中可以各有一个,可以为“T”形或其他任意形状,此“T”形腔可以穿越或完全包裹于炉膛二次配风自然增强腔,并且它们之间相互隔绝;炉膛二次配风限氧维持腔通过位于炉胆上的少量小孔与炉膛相通。
[0021] 所述供氧机构的炉膛二次配风自然增强入口位于所述排渣机构的灰腔侧壁上,此入口的开或关皆由灰斗的开合程度来决定。
[0022] 所述供氧机构的炉膛二次配风自然增强腔完全被所述空气预热通道包围,并且这两者之间相互隔绝;炉膛二次配风自然增强腔的直接入口可以位于近灰腔一侧炉膛限氧维持通道的下方的灰腔侧壁上;炉膛二次配风自然增强腔通过位于炉胆上的足量小配氧孔与炉膛相通。
[0023] 所述供氧机构的特殊设计可以带来如下有益效果:点火初期能够通过拉开灰斗在增加炉膛一次风的同时合理增加炉膛内的二次配风,使得迅速起火且燃烧充分;当不需要对炉膛内的气化反应进行加剧时,关闭灰斗,这时即使供氧室一的自然风入口被自然风风量调节开关完全封闭,炉膛二次配风限氧维持腔也仍然可以通过炉膛二次配风限氧维持通道、供氧室二、供氧室一、强制鼓风入口、鼓风机叶片的空隙与外界相通,获得必要的氧气来维持炉膛中的限氧裂解气化反应;炊事混合裂解供氧腔与水暖混合裂解供氧腔各自独立的互不直接相通的分级设计保证了在进行燃烧室切换时不会发生串气现象而影响燃烧效果;并且这种相互独立的分级设计还使得二次配风的总行程和阻力大于炉膛内产生的可燃气体的行程和阻力,使得在非强制供风条件下不会出现二次配风的过量供应导致炉膛负压的大大减弱而削弱炉膛的限氧裂解气化反应可持续性,并能够实现根据炉膛产气量的多少自动调节氧气被吸入混合裂解腔的量从而实现最佳混合比。
[0024] 所述生物质炊事取暖炉的进料机构的料筒盖规格和尺寸要与所述供氧机构的供氧室三的外口相适应,以供氧室三不妨碍料筒盖的正常开关为原则。料筒盖处于加料筒和供氧室三之间的好处是:不使用风机时即便有少量的烟气从料筒盖边缘溢出也会在供氧室三内被吸入到混合裂解供氧腔中;使用风机时,虽然炉膛内会产生正压进而传递给料筒,但供氧室三也会通过加料筒盖边缘的缝隙将供氧机构内的正压传递给加料筒从而使这两种压力保持内外平衡,避免料筒内的烟气泄露出来。
[0025] 作为优选以与前述优选的供氧机构相适应,所述生物质炊事取暖炉的燃烧机构包含炉膛、炊事混合裂解腔、炊事燃烧室、水暖混合裂解腔、水暖燃烧室、炊暖燃烧室切换开关。
[0026] 所述燃烧机构的炉膛由炉胆围成并与料筒相通,炉胆可以由位于炉膛周围的供氧机构的内壁直接充当,也可以由附着于所述部位供氧机构内壁的耐火材料构成。炉胆上设有使炉膛与炉膛二次配风限氧维持腔和炉膛二次配风自然增强腔相通的并按它们的功能需要排列的小配氧孔;配氧孔可以为任意形状,比如圆形、曲线槽形等。
[0027] 所述燃烧机构的混合裂解腔与所述供氧机构的混合裂解供氧管一一对应并由其围成,从而划分为炊事一级混合裂解腔、炊事二级混合裂解腔、水暖一级混合裂解腔、水暖二级混合裂解腔。炊事一级混合裂解腔、水暖一级混合裂解腔统称为一级混合裂解腔,炊事二级混合裂解腔、水暖二级混合裂解腔统称为二级混合裂解腔。炊事一级混合裂解腔下口与炉膛相通、上口与炊事二级混合裂解腔的下口相通,炊事二级混合裂解腔的上口与所述炊事燃烧室相通;水暖一级混合裂解腔下口与炉膛相通、上口与水暖二级混合裂解腔的下口相通,水暖二级混合裂解腔的上口与所述水暖燃烧室相通。
[0028] 所述燃烧机构的炊暖燃烧室切换开关,可以是位于所述供氧机构的炊事混合裂解供氧管和水暖混合裂解供氧管顶部平面上的一块可在两个供氧管顶部区间之间来回移动的切换开关滑板,滑板上可设置一个从炉体前部伸出的操作杆。
[0029] 所述燃烧机构的炊事燃烧室、水暖燃烧室分别与所述炊事混合裂解腔、水暖混合裂解腔对应。炊事燃烧室的底板上留有一圈尾气均匀沉降孔,所述尾气均匀沉降孔的形状可以是任意的,以满足炊事燃烧室尾气能够均匀下沉到所述余热回收机构横向尾气道为原则;尾气均匀沉降孔任一外边缘与所述燃烧机构炊事二级混合裂解腔中心轴的距离均小于所述台面上预留的炊具放置孔的半径,但同时要在满足所有沉降孔的面积之和足以顺利排放尾气的前提下让沉降孔最大限度远离所述混合裂解腔中心轴。炊事燃烧室的底板上留有可供所述炊暖切换开关滑板来回移动时不偏移的限位滑槽,限位滑槽下面带有底板以对所述开关滑板起支撑作用,并且此限位滑槽底板上再挖出至少一个长条型的炊暖切换开关操作杆的限位滑动槽以使操作杆能够推拉开关上的滑板根据需要做定向滑动。水暖燃烧室可以不必设置与炊事燃烧室一样的底板,而以所述水暖二级混合裂解供氧腔的顶板来兼作燃烧室底板。
[0030] 所述燃烧机构的特殊设计,能取得如下有益效果:每一侧混合裂解腔一二级的组合方式能够延长氧气与可燃气的逗留时间、在两级交接区域能发生较强的湍流作用以充分混合氧气和可燃气、提供足够的温度将焦油等物质催化裂解成能充分燃烧的气体、提供足够的负压以减少甚至消除对烟囱或风机的依赖程度;无论是否使用风机助燃,当火焰切换在炊事燃烧室一侧时即使是台面上没有炊具或盖板对炊事燃烧室顶部进行密封也不影响燃烧的充分进行,这对于不想或不方便架设烟囱的场合尤为重要;当火焰切换在水暖燃烧室一侧时,实现了火焰的就近利用,避免了只有炊事燃烧室而没有水暖燃烧室时即便不需要炊事而只需要水暖功能时水套也只能通过横向尾气道接收炊事燃烧室产生的尾气余热所造成的不必要的能量损失;独特的带有尾气均匀沉降孔的燃烧室底板设计能够让火焰均匀分布在在炊具正下方,并且延长火焰在燃烧室的逗留时间,这对提高炊事效率是非常有用的;这种带有尾气均匀沉降孔的燃烧室底板设计还有一个非常突出的优点,那就是能够与烧心壶实现优势互补,尤其是可以实现没有风机强制供风的情况下也能在室内安全卫生地用烧心壶快速烧开水,在室内,把烧心壶的底座置入炊事燃烧室以后用烧心壶壶盖盖上烧心壶顶部的排烟孔,这时火焰由于向上的惯性使其最大限度向烧心壶顶部冲去,当遇到阻力后沿着烧心壶内壁向下移动再通过尾气均匀沉降孔进入横向尾气道,这种“M”状的火焰结构大大延长了其在烧心壶内部的逗留时间,使其烧水速度大幅提升;由于具有燃烧室切换开关,当使用烧心壶把水烧开以后,可以把火焰迅速切换到水暖燃烧室中避免出现沸腾的水和蒸汽造成危险。
[0031] 所述余热回收机构的横向尾气道位于所述燃烧机构的炊事燃烧室底板下方,通过炊事燃烧室底板上的尾气均匀沉降孔接收来自炊事燃烧室的尾气,并把尾气送到水暖单元的燃烧室中,然后通过换热器的若干管道把均匀地把热量散发到水套中再通过废气腔和烟囱把完成热交换的废气排放到空气中去。
[0032] 所述余热回收机构换热器是若干根含换热器管体和换热器翅片的热交换装置,翅片可以是依附于管体外表面的若干平面或曲面状薄板,作为优选,翅片可以是沿管体外表面阵列排列的若干螺旋状或长方形薄板。
[0033] 所述余热回收机构的水套设有取水、蒸汽出口、底部含排污阀的加水装置。
[0034] 所述余热回收机构的特殊设计能够实现如下有益效果:带翅片的换热器使余热回收机构的换热面积成倍增加,能够显著提高余热回收效率、降低排放到空气中的废气温度;余热回收机构本身具有一定高度,换热器众多的管道能够增加炉体的负压力,促进燃烧;余热回收机构辅之以水暖燃烧室,能实现专职烧水或产生常压蒸汽,这拓展了它的应用范围,使所述生物质炉既能能实现蒸煮炒炸也能实现取暖洗浴,不仅能应用于家庭炊事也可以应用于餐饮服务行业。
[0035] 所述排渣机构的灰腔除了容纳灰斗和承接从炉箅散落下来的灰渣外,还充当炉膛一次风和炉膛二次配风自然增强腔的供风通道,灰渣余热能够起到对空气进行预热的作用。灰斗上的灰斗门能够控制灰腔的进风量,这对点火和封火非常有用。灰腔侧壁上靠近灰腔口的位置留有鼓风气压平衡孔。灰斗上在关闭灰斗门时与灰腔侧壁上鼓风气压平衡孔相应的位置也留有鼓风气压平衡孔,并且在灰斗内离灰斗门不远处设置一个竖立的挡板以防止鼓风时对炉膛供入过量的一次风,此挡板命名为灰斗上鼓风阻风板。这种结构的设计除了防止鼓风时向炉膛供入过量的一次风导致燃烧过于剧烈,还能在鼓风时因为鼓风气压平衡孔有效防止炉膛内的烟气从灰腔进而通过其与灰斗之间的间隙喷出造成污染。附图说明
[0036] 图1是本实用新型一个实施例的外观图。
[0037] 图2是图1所示实施例炊事单元一侧剖面图。
[0038] 图3是图1所示实施例水暖单元一侧剖面图。
[0039] 图4是图1所示实施例炊事和水暖单元综合剖面图。
[0040] 图5中有8幅子图,展示图1所示实施例混合裂解供氧管的8种优化组合方式示,图5的子图1作为优选应用到图1所示的实施例中去。
[0041] 图6是图1所示实施例灰斗示意图。
[0042] 图7中有2幅子图,展示图1所示实施例换热器的2种优选设计方式,图7的子图1作为优选应用到图1所示的实施例中去。
[0043] 图8是图1所示实施例炊暖切换开关的一种优选设计示意图。
[0044] 图9是与图8所示炊暖切换开关相适应的一种炊事燃烧室底板优选设计示意图。
[0045] 图10是水暖单元不设自己燃烧室时不设燃烧室切换开关情况下对生物质炊事取暖炉的燃烧室底板简化设计的一种优选示意图。

具体实施方式

[0046] 下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0047] 如图1至图10所示的生物质炊事取暖炉,图中:
[0048] 01-炉体,0101-台面,0102-炉壳,0103-底板,02-保温层,
[0049] 03供氧机构,0301供氧室一,030101强制鼓风入口,030102自然风入口,030103自然风风量调节开关,0302供氧室二, 0303供氧室三,030301供氧室三外盖,030302空气预热通道一入口,030303空气预热通道二入口,0304供氧室二与供氧室三之间的专用通道,0305空气预热通道一,0306空气预热通道二,0307炉膛二次配风限氧维持通道,0308炉膛二次配风限氧维持腔,0309炉膛二次配风自然增强腔入口,0310炉膛二次配风自然增强腔,0311炊事一级混合裂解供氧腔,0312炊事二级混合裂解供氧腔,0313水暖一级混合裂解供氧腔,0314水暖二级混合裂解供氧腔,0315炊事一级混合裂解供氧管,0316炊事二级混合裂解供氧管,0317水暖一级混合裂解供氧管,0318水暖二级混合裂解供氧管,0319配氧孔,0320一级混合裂解供氧管,0321二级混合裂解供氧管,
[0050] 04进料机构,0401料筒,0402料筒盖,
[0051] 05燃烧机构,0501炉膛,0502炉胆,0503炊事一级混合裂解腔,0504炊事二级混合裂解腔,0505水暖一级混合裂解腔,0506水暖二级混合裂解腔,0507炊事燃烧室,050701炊事燃烧室耐火层,050702炊事燃烧室底板,050703尾气均匀沉降孔,050704炊暖切换开关滑板的限位滑槽,050705滑板的限位滑槽底板,050706操作杆限位滑动槽,0508水暖燃烧室,050801水暖燃烧室耐火层,0509炊暖燃烧室切换开关,050901炊暖切换开关滑板,050902炊暖切换开关操作杆, 0510一级混合裂解腔,0511二级混合裂解腔,[0052] 06余热回收机构,0601横向尾气道,060101横向尾气道面向水暖燃烧室的开口,
0602换热器,060201换热器管体,060202换热器翅片,0603水套,060301加水装置,060302排污阀,060303蒸汽出口,060304取水阀,0604废气腔,0605烟囱,
[0053] 07排渣机构,0701炉箅,0702炉箅支撑板, 0703灰腔,070301灰腔侧壁,070302灰腔侧壁上的鼓风气压平衡孔,0704灰斗,070401灰斗门,070402灰斗上鼓风阻风板,070403灰斗上鼓风气压平衡孔,070404灰斗拦灰侧板,
[0054] 08烧心壶,0801烧心壶壶盖,0802烧心壶烧心,0803烧心壶水腔。
[0055] 如图1至图9所示的本实用新型的一个实施例,包括炉体01和集成于炉体01的保温层02、供氧机构03、进料机构04、燃烧机构05、余热回收机构06、排渣机构07等组成。炉体01由台面0101、炉壳0102、底板0103等构成;炉壳0102内敷设绝热材料构成保温层02;供氧机构03被保温层02包围起来,具体包括供氧室一0301、强制鼓风入口030101、自然风入口030102、自然风风量调节开关030103、供氧室二0302、供氧室三0303、供氧室三外盖030301、空气预热通道一入口030302、空气预热通道二入口030303、供氧室二与供氧室三之间的专用通道0304、空气预热通道一0305、空气预热通道二0306、炉膛二次配风限氧维持通道0307、炉膛二次配风限氧维持腔0308、炉膛二次配风自然增强腔入口0309、炉膛二次配风自然增强腔0310、炊事一级混合裂解供氧腔0311、炊事二级混合裂解供氧腔
0312、水暖一级混合裂解供氧腔0313、水暖二级混合裂解供氧腔0314、炊事一级混合裂解供氧管0315、炊事二级混合裂解供氧管0316、水暖一级混合裂解供氧管0317、水暖二级混合裂解供氧管0318、配氧孔0319;进料机构04由料筒0401和料筒盖0402组成;燃烧机构
05被供氧机构03包围,由炉膛0501、炉胆0502、炊事一级混合裂解腔0503、炊事二级混合裂解腔0504、水暖一级混合裂解腔0505、水暖二级混合裂解腔0506、炊事燃烧室0507、炊事燃烧室耐火层050701、炊事燃烧室底板050702、尾气均匀沉降孔050703、炊暖切换开关滑板的限位滑槽050704、滑板的限位滑槽底板050705、操作杆限位滑动槽050706、水暖燃烧室0508、水暖燃烧室耐火层050801、炊暖燃烧室切换开关0509、炊暖切换开关滑板050901、炊暖切换开关操作杆050902组成;余热回收机构06由横向尾气道0601、换热器0602、换热器管体060201、换热器翅片060202、水套0603、加水装置060301、排污阀060302、蒸汽出口
060303、取水阀060304、废气腔0604,烟囱0605等组成;排渣机构07由炉箅0701、炉箅支撑板0702、灰腔0703、灰腔侧壁070301、灰腔侧壁上的鼓风气压平衡孔070302、灰斗0704、灰斗门070401、灰斗上鼓风阻风板070402、灰斗上鼓风气压平衡孔070403、灰斗拦灰侧板
070404等组成。
[0056] 本实施例采用的是整体方形结构,其中炊事一级混合裂解供氧管0315、炊事二级混合裂解供氧管0316、水暖一级混合裂解供氧管0317、水暖二级混合裂解供氧管0318均采用了圆筒形,它们供氧管上的配氧孔0319的形状都采用了螺线曲线槽形,排列方式都采用了沿供氧管管面的圆周阵列;并且炊事一级混合裂解供氧管0315和水暖一级混合裂解供氧管0317的直径、高度均相同,炊事二级混合裂解供氧管0316、水暖二级混合裂解供氧管0318的直径、高度均相同,炊事一级混合裂解供氧管0315的直径小于炊事二级混合裂解供氧管0316的直径,水暖一级混合裂解供氧管0317的直径小于水暖二级混合裂解供氧管0318的直径。
[0057] 在具体使用时,先把炊暖燃烧室切换开关0509切换到炊事或取暖模式,如果是切换到炊事模式,需要在台面0101上放置炊具或盖板以密封炊事燃烧室0507防止点火时可能造成的室内污染,打开自然风风量调节开关030103,再打开供氧室三外盖030301,然后打开料筒盖0402,将燃料通过料筒0401放入炉膛0501点火。待起火以后,关闭料筒盖0402,拉开灰斗0704,再关闭供氧室三外盖030301,这时由于炉膛一次风供应充足,并且炉膛二次配风自然增强腔0310也得到了充足的氧气向炉膛0501进行合理喷射,燃料迅速充分燃烧起来。待火旺以后,关闭灰斗门070401,这时炉膛一次配风和炉膛二次配风自然增强腔0310的配风基本上被完全中断,但仍有极少部分空气透过灰腔0703与灰斗0704之间的间隙继续供应。此时虽然关闭了灰斗门,但并不影响炉膛二次配风限氧维持腔0308继续为炉膛0501供应必要的氧气以维持限氧燃烧,因为此时炉膛二次配风限氧维持腔0308通过炉膛二次配风限氧维持通道0307仍然能够与供氧室二0302进而与供氧室一0301保持畅通,并从自然风入口030102或强制鼓风入口030101获得必要的氧气。由于此时自然风风量调节开关030103一直是打开的,自然风除了通过供氧室二0302间接向炉膛供风外,主要还通过供氧室二与供氧室三之间的专用通道0304向供氧室三0303供风,然后通过供氧室三0303向空气预热通道一0305和空气预热通道二0306同时供风。此时,如果炊暖燃烧室切换开关0509切换到的是炊事模式并不会向水暖燃烧室0508一侧的混合裂解腔供氧,这时空气预热通道一0305向炊事一级混合裂解供氧腔0311并通过炊事一级混合裂解供氧管0315上的配氧孔0319向炊事一级混合裂解腔0503供氧;空气预热通道二0306向炊事二级混合裂解供氧腔0312并通过炊事二级混合裂解供氧管0316上的配氧孔0319向炊事二级混合裂解腔0504供氧。此时,另一种情况是,如果炊暖燃烧室切换开关0509切换到的是水暖模式并不会向炊事燃烧室0507一侧的混合裂解腔供氧,则空气预热通道一0305向水暖一级混合裂解供氧腔0313并通过水暖一级混合裂解供氧管0317上的配氧孔0319向水暖一级混合裂解腔0505供氧;空气预热通道二0306向水暖二级混合裂解供氧腔0314并通过水暖二级混合裂解供氧管0318上的配氧孔0319向水暖二级混合裂解腔0506供氧。
[0058] 在具体使用时,如果炊暖燃烧室切换开关0509切换到的是炊事模式,那么从炊事二级混合裂解腔0504喷入炊事燃烧室0507的火焰,在遇到炊具等的阻挡后会从火焰中心沿炊事燃烧室0507周围的炊事燃烧室耐火层050701向下运动并穿越炊事燃烧室底板050702上的尾气均匀沉降孔050703到达横向尾气道0601,然后携带大量热能的尾气通过横向尾气道面向水暖燃烧室的开口060101进入水暖燃烧室水暖燃烧室0508,再进入换热器0602并通过换热器0602的管体060201和翅片060202向水套0603中的水传递热量来实现余热回收,尾气进行过热交换以后通过水套顶部废气腔0604和烟囱0605排出室外。
[0059] 在具体使用时,如果仅需要通过水套0603来快速获得热水或蒸汽,那么可以不必采用上述利用炊事燃烧室0507余热回收的低效率方式而是直接用炊暖燃烧室切换开关0509把火焰切换到的水暖模式,这时从水暖二级混合裂解腔0506中喷出的火焰通过水暖燃烧室0508直接进入换热器0602并通过换热器0602的管体060201和翅片060202向水套0603中的水传递热量来迅速实现热高效热交换,热交换后的尾气通过水套顶部废气腔
0604和烟囱0605排出室外。
[0060] 在具体使用时如果想通过使用鼓风机强制供风来实现更强的火力,只需在按照上述几种操作的基础上用自然风风量调节开关030103把自然风入口030102关闭并将鼓风机的风喷入供氧室一0301上的强制鼓风入口030101即可,此时,灰斗门070401、料筒盖0402和供氧室三外盖030301都必须处于关闭状态才能起到加强火力的作用。
[0061] 以本实用新型所述的生物质炊事取暖炉进行实验,证明在同等火力下烧相同体积相同初始温度的水使用烧心壶比使用平底烧水壶能够节约至少一半的时间,节能优势是相当明显的。实验数据举例:2015年2月13日非强制鼓风中等火力下把常温下5升水用平底烧壶烧开用了21分钟,在相同条件下把10升水用烧心壶烧开用了17分钟;另一组实验是2015年3月21日,在自然供风旺火模式下,把常温下5升水用平底烧壶烧开用了13分钟,在相同条件下把10升水用烧心壶烧开用了11分钟。在使用烧心壶08时,若是在室内使用,只需把盛满水的烧心壶08置入炊事燃烧室0507,并把烧心壶顶上的排烟口用烧心壶壶盖0801盖上即可,当水烧开后可立即通过移动炊事和水暖燃烧室之间的切换开关0509上的操作杆050902把滑板050901拉向炊事燃烧室0507一侧来把火焰直接切换至水暖燃烧室0508一侧以确保安全。
[0062] 当然,本实用新型的整体结构包括但不限于方形元素,也可以是圆形或其它任何形状;
[0063] 本实用新型各侧各级供氧管上的配氧孔0319其形状可以包括但不限于采用单一的圆形、螺旋曲线槽形或其它形状,也可以采用各种形状的任意搭配组合,配氧孔0319的排列方式包括但不限于圆周阵列;如图5所示的混合裂解供氧管的8种优选组合方式,本实用新型各侧各级供氧管可以包括但不限于采用单一的圆形或单一的锥形、倒锥(漏斗)形或其它形状也可以采用各种形状的任意搭配组合,但要遵循如下排列方式:一级混合裂解供氧管0320的下口直径 ≤ 一级混合裂解供氧管0320的上口直径 ≤ 二级混合裂解供氧管0321的下口直径 ≤ 二级混合裂解供氧管0321的上口直径,且一级混合裂解供氧管0320的下口直径 ≠ 二级混合裂解供氧管0321的上口直径;或者一级混合裂解供氧管0320的下口直径 ≥ 一级混合裂解供氧管0320的上口直径 ≥ 二级混合裂解供氧管0321的下口直径 ≥ 二级混合裂解供氧管0321的上口直径,且一级混合裂解供氧管0320的下口直径 ≠ 二级混合裂解供氧管0321的上口直径。
[0064] 如图7所示的换热器0602优选方案,本实用新型的换热器0602的翅片060202可以是围绕在换热器管体060201上的螺旋状薄板也可以是围绕在换热器管体060201上彼此互不接触的方形薄板。
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