CN103604139A - 高效低排暖炊炉 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种高效低排暖炊炉，用以解决现有技术中炉膛上部的燃煤因缺少氧气而导致能源浪费、污染空气的问题。该高效低排暖炊炉包括供燃煤燃烧的炉膛，所述炉膛的底部设有炉条，所述炉膛上还设有与其空腔相连通的烟囱，所述炉膛的外部设有空气通道管壁，所述空气通道管壁与所述炉膛的外壁之间形成上下延伸的空气通道，所述空气通道的下部开口并与大气连通，所述空气通道的上部开口与所述炉膛的上部空腔连通。该高效低排暖炊炉结构简单，使用方便，能够为炉膛上部的燃煤提供足够的氧气供其燃烧，使炉膛上部的燃煤燃烧更加充分，不仅减少了能源的浪费，而且明显减少对空气的污染，具有很好的节能减排效果。

Description

高效低排暖炊炉

技术领域

本发明涉及取暖炉具技术领域，特别是指一种高效低排暖炊炉。

背景技术

燃煤锅炉是以燃煤为燃料的锅炉，是经过燃煤在炉膛内燃烧释放的热量，实现取暖或加热其他载体（如水或导热油等）的热能动力设备。

目前人们所用的暖炊炉就是以燃煤作为燃料的，其一般结构均是包括一个供燃煤燃烧的炉膛，在炉膛的底部设置炉条，炉膛的上部连接有用于排放烟气的烟囱。由于物质燃烧需要具备以下三个条件：燃料、氧气、燃点温度，所以，燃煤在炉膛内燃烧时，炉膛内的空气经加热后从烟囱排出，炉膛内形成一定的负压并形成一股吸力，将空气从炉膛底部的炉条处自下而上吸入炉膛内，供燃煤持续燃烧。但一般情况下，炉膛内的燃煤厚度较厚（一般可达十几公分），自炉条处吸入的空气中所含的氧气在炉膛底部至中部之间已消耗完尽，导致位于炉膛上部的燃煤因缺少氧气而燃烧不充分或无法燃烧，最终浪费能源、污染空气。

发明内容

本发明提出一种高效低排暖炊炉，解决了现有技术中炉膛上部的燃煤因缺少氧气无法充分燃烧而导致能源浪费、污染空气的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：高效低排暖炊炉，包括供燃煤燃烧的炉膛，所述炉膛的底部设有炉条，所述炉膛上还设有与其空腔相连通的烟囱，所述炉膛的外部设有空气通道管壁，所述空气通道管壁与所述炉膛的外壁之间形成上下延伸的空气通道，所述空气通道的下部开口并与大气连通，所述空气通道的上部开口与所述炉膛的上部空腔连通。

作为对上述技术方案的改进，所述炉膛的上方设有空气中转区，所述空气通道的上部开口与所述空气中转区连通；

所述炉膛的上部开有位于所述空气中转区内的加煤口，所述加煤口的上缘竖直固定有与所述空气中转区相适配的罩体，所述罩体的周向上均匀开有若干连通所述空气中转区与所述炉膛的空气通孔；

所述罩体上扣罩有炉盖。

作为对上述技术方案的改进，所述炉膛的外部设有以其为中心的、螺旋形的循环水通道，所述循环水通道的自身间隙形成与所述循环水通道相对应的、螺旋形的密封火道，所述密封火道的内端开口与所述炉膛的上部空腔连通，所述烟囱设置于所述密封火道的外端开口处并与其连通；

所述循环水通道上开有冷水输入口和热水输出口，所述冷水输入口位于所述循环水通道的外端，所述热水输出口位于所述循环水通道的内端；

所述空气通道管壁为所述循环水通道内部上的一段。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述密封火道的上方通过附加循环水通道密封，所述附加循环水通道与所述循环水通道之间连通。

作为一种优选的实施方式，所述炉膛的外壁内包覆有钢板。

作为另一种优选的实施方式，所述循环水通道的高度与所述炉膛的高度相适配。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：该暖炊炉在工作时，炉膛内产生的热气自烟囱排出，使其空腔内形成负压并形成一定的吸力，将空气自炉条处自下而上地吸入炉膛内供燃煤持续燃烧。本发明通过在炉膛的外部设置了空气通道管壁，第一个作用是使空气通道内的空气受到炉膛外壁的加热后自动上升，并从空气通道的上部开口进入炉膛的上部空腔内供炉膛上部的燃煤燃烧，同时空气通道的下部开口能够源源不断地供应空气；第二个作用是在炉膛空腔内负压的作用下，自炉条处进入炉膛内的空气有限，经过煤层的阻力并不能及时补充炉膛内排出的空气，这时，空气通道内的空气会在外部大气压的作用下从其上部开口处被压入炉膛上部空腔供炉膛上部的燃煤燃烧。而且，在上述两个作用下，自空气通道进入到炉膛上部空腔内的空气均是被炉膛外壁加热后的热空气，相比于冷空气来说，其对炉膛上部的燃煤更能起到助燃的作用，使炉膛上部的燃煤燃烧更加充分，不仅减少了能源的浪费，而且明显减少了对空气的污染。

在炉膛上方设置的空气中转区和罩体的作用下，经空气通道进入到空气中转区内的空气在外界大气压的作用下会从空气通孔均匀地进入到炉膛内，为炉膛上部的燃煤均匀地提供氧气，使其充分燃烧。

在炉膛的外部设置了螺旋形的循环水通道后，炉膛内产生的火焰及热气沿螺旋形的密封火道由内向外移动，最终自外端开口处的烟囱排出，而循环水通道内的水是沿螺旋形的循环水通道由外向内移动，最终从循环水通道内端上的热水输出口排出，相当于火焰与循环水之间形成反向流动，整个暖炊炉火焰包着水，水又包着火焰，循环水逐步加温预热，形成自然动力水流，不会产生水击现象，大大提高了热交换的效率，热效率高，节省燃煤。

密封火道的上方通过附加循环水通道密封后，附加循环水通道内的水会直接受到密封火道内火焰的加热，而且附加循环水通道与循环水通道之间相连通，这样能够进一步地提高能源的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例主视图的结构示意图；

图2为图1所示实施例俯视图的结构示意图；

图3为图1中I处的局部放大示意图；

图中：1-炉膛；11-罩体；12-空气通孔；2-炉条；3-烟囱；4-空气通道管壁；5-空气通道；51-空气中转区；6-循环水通道；61-冷水输入口；62-热水输出口；7-密封火道；8-附加循环水通道；9-炉盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1和图2共同所示，为本发明高效低排暖炊炉的一种实施例，其包括一个圆筒形的炉膛1，该炉膛1采用耐火材料制作，一般为粘土和焦宝石的混合物，两者的重量比为1：3～1：2。

在炉膛1的底部设置有炉条2，用于承担燃煤并为燃煤持续不断地燃烧提供氧气。在炉膛1的外部设置有循环水通道6，该循环水通道6在水平面内整体形状呈螺旋形，炉膛1正好位于该螺旋的中心位置处，竖直方向内，循环水通道6的高度与炉膛1的高度正好适配，在循环水通道6的外端上开有与其连通的冷水输入口61，同时在循环水通道6的内端上还开有与其连通的热水输出口62。这样，当通过冷水输入口61向循环水通道6注水时，水会在循环水通道6内由外向内流动，并最终从热水输出口62流出。

循环水通道6自身的间隙同时形成另外一个螺旋形的、与循环水通道6相对应的通道—密封火道7，将密封火道7的上面和下面均封死，并将密封火道7的内端开口与炉膛1的上部空腔连通，在密封火道7的外端开口处设置一个与其连通的烟囱3。这样，炉膛1内产生的火焰及热气在密封火道7内由内向外移动，并最终从烟囱3处排出。

通过以上结构描述，该高效低排暖炊炉使用时，火焰与水之间是反向流动的，整个暖炊炉火焰包着水，水又包着火焰，循环水逐步加温预热，形成自然的动力水流，不会产生水击现象，大大提高了热交换的效率，热效率高，节省燃煤。

为了进一步提高燃煤的利用率，密封火道7的上方通过附加循环水通道8密封，而且附加循环水通道8与循环水通道6之间是连通的，这样，附加循环水通道8内的水正好位于火焰的上方，加热效果更好，燃煤利用率更高。

为了解决本发明的主要技术问题“炉膛上部的燃煤因缺少氧气而导致能源浪费、污染空气的问题”，该发明采取以下结构形式：

在炉膛1的外部设置了空气通道管壁4，使之与炉膛1的外壁之间形成了一个上下延伸的空气通道5，而且该空气通道5只具有上下两个开口，其下部开口与大气相连通，其上部开口与炉膛1的上部空腔连通。

这样设置后，第一个效果是空气通道5内的空气受到炉膛1的外壁加热后自然上升，并从上部开口进入到炉膛1的上部空腔，为炉膛上部的燃煤燃烧提供氧气，而且其下部的开口会源源不断地提供空气；第二个效果是在炉膛1空腔内负压的作用下，自炉条2处进入炉膛1的空气有限，经过煤层的阻力不能及时补充炉膛1内排出的空气，此时，空气通道5内的空气就会被外部大气压自其上部开口压入到炉膛1的上部空腔供炉膛1上部的燃煤燃烧。也就是说，通过上述结构能够通过两种效果实现对炉膛1上部的燃煤进行供氧，而且一般来说，第一个效果所起到的作用大概占40%左右，第二个效果所起到的作用大概占60%左右，为此，可加大烟囱3的直径，加快炉膛1从烟囱3排出空气的速度，增大炉膛1的内外压差，使第二个效果所起到的作用更加突出，为炉膛1上部的燃煤提供更加充足的氧气。另外，上述结构还起到一个意想不到的效果：空气经过空气通道5时，在炉膛1的加热效果下温度会上升，由冷空气变为热空气并最终进入到炉膛1的上部空腔与燃煤接触。一般来说，热空气相对于冷空气来说，其助燃效果会更好，因此，上述结构能够使炉膛1上部的燃煤燃烧更加充分，不仅减少了能源的浪费，而且明显减少了对空气的污染。

为了节约该高效低排暖炊炉的造价成本，上述的空气通道管壁4为循环水通道6内部上的一段。而且在炉膛1的外壁内包覆有钢板（图中并未示出该钢板），这样能够增加热传递效率，使炉膛1内的热量尽快将空气通道5内的空气加热。

如图3所示，为图1中I处的局部放大示意图，在炉膛1的上方设有空气中转区51，而且空气通道5的上部开口与该空气中转区51之间相连通。在炉膛1的上部开有位于空气中转区51内的加煤口，在加煤口的上缘还竖直固定有与空气中转区51相适配的罩体11，该罩体11的周向上均匀开有若干连通空气中转区51与炉膛1的空气通孔12，从而形成一个多孔助燃器。在罩体11上还扣罩有炉盖9。通过上述结构，经空气通道5进入到空气中转区51内的空气在外界大气压的作用下会从空气通孔12均匀地进入到炉膛1内，为炉膛1上部的燃煤均匀地提供氧气，使其充分燃烧。

另外，图中位于循环水通道6内的箭头代表的是水的流动方向，位于密封火道7内的箭头代表的是火焰和热气的移动方向。

该高效低排暖炊炉结构简单，使用方便，能够为炉膛上部的燃煤提供足够的氧气供其燃烧，使炉膛上部的燃煤燃烧更加充分，不仅减少了能源的浪费，而且明显减少对空气的污染，具有很好的节能减排效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.高效低排暖炊炉，包括供燃煤燃烧的炉膛，所述炉膛的底部设有炉条，所述炉膛上还设有与其空腔相连通的烟囱，其特征在于：所述炉膛的外部设有空气通道管壁，所述空气通道管壁与所述炉膛的外壁之间形成上下延伸的空气通道，所述空气通道的下部开口并与大气连通，所述空气通道的上部开口与所述炉膛的上部空腔连通。

2.如权利要求1所述的高效低排暖炊炉，其特征在于：所述炉膛的上方设有空气中转区，所述空气通道的上部开口与所述空气中转区连通；

所述炉膛的上部开有位于所述空气中转区内的加煤口，所述加煤口的上缘竖直固定有与所述空气中转区相适配的罩体，所述罩体的周向上均匀开有若干连通所述空气中转区与所述炉膛的空气通孔；

所述罩体上扣罩有炉盖。

3.如权利要求1或2所述的高效低排暖炊炉，其特征在于：所述炉膛的外部设有以其为中心的、螺旋形的循环水通道，所述循环水通道的自身间隙形成与所述循环水通道相对应的、螺旋形的密封火道，所述密封火道的内端开口与所述炉膛的上部空腔连通，所述烟囱设置于所述密封火道的外端开口处并与其连通；

所述循环水通道上开有冷水输入口和热水输出口，所述冷水输入口位于所述循环水通道的外端，所述热水输出口位于所述循环水通道的内端；

所述空气通道管壁为所述循环水通道内部上的一段。

4.如权利要求3所述的高效低排暖炊炉，其特征在于：所述密封火道的上方通过附加循环水通道密封，所述附加循环水通道与所述循环水通道之间连通。

5.如权利要求1所述的高效低排暖炊炉，其特征在于：所述炉膛的外壁内包覆有钢板。

6.如权利要求3所述的高效低排暖炊炉，其特征在于：所述循环水通道的高度与所述炉膛的高度相适配。

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