CN105485724B - 非结构化网格供风系统的生物质炉灶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非结构化网格供风系统的生物质炉灶，包括设置在外炉壁内的燃烧炉膛容置腔，燃烧炉膛容置腔上端连通设置有二次进风套容置腔，燃烧炉膛容置腔下端连通设置有一次进风套容置腔，上下开口的燃烧炉膛设置在燃烧炉膛容置腔内，上下开口的二次进风套设置在二次进风套容置腔内，二次进风套上沿周向均匀设置有进风孔，上下开口的一次进风套设置在一次进风套容置腔内，一次进风套上设置有非结构化网格进风孔，一次进风套的下端开口由炉篦封闭，鼓风风机通过风道分别与二次进风套容置腔和一次进风套容置腔连通。本发明使得生物质颗粒燃烧充分，火势劲猛，燃烧时间长，且排放的烟气一氧化碳含量低，实现了生物质颗粒燃料燃烧的节能环保。

Description

非结构化网格供风系统的生物质炉灶

技术领域

本发明涉及生物质颗粒的燃烧设备技术领域，尤其涉及一种非结构化网格供风系统的生物质炉灶。

背景技术

根据我国农产品测算，我国每年秸秆的资源总量为7亿吨左右，其中玉米、稻谷和小麦的秸秆产量最高，分别约占农作物秸秆总量的37.4%、24.2%和13.3%，油料作物约占农作物秸秆总量的10%，豆类约占农作物秸秆总量的5%。中国现阶段生物质燃料利用以农村为主，多数为传统利用和直接燃烧，效率低下，生物质燃料的低效和浪费使用，不仅导致一些地区陷入能源短缺的状况，而且会造成生态环境的破坏。

为了合理高效利用农村生物质燃料，一些地区开始把生物质燃料进行颗粒压缩，并配用专门的燃烧炉具进行燃烧。专门的燃烧炉具地使用，不仅提高了生物质燃料的热效率，减少了污染排放，节约了资源，而且有利于当地企业发展。但是，通常使用的炉具，燃料点火后采用从下往上的燃烧方式，炊事燃烧中火力不旺，需要不断的从上面加料才能保证炊事需要，而且存在生物质颗粒燃料燃烧快、燃烧不充分、炊事时间长、燃烧炉具排放不稳定以及一氧化碳超标等问题。

鉴于生物质颗粒燃料的推广以及现有燃烧炉具存在的问题，有必要开发一种新型的利用生物质颗粒为燃料的生物质炉灶，以克服现有燃烧炉具存在的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种易于操作、燃烧时间长、能源利用效率高的非结构化网格供风系统的生物质炉灶。

本发明采用的技术方案为：非结构化网格供风系统的生物质炉灶，包括设置在外炉壁内的燃烧炉膛容置腔，燃烧炉膛容置腔上端连通设置有二次进风套容置腔，燃烧炉膛容置腔下端连通设置有一次进风套容置腔，上下开口的燃烧炉膛设置在燃烧炉膛容置腔内，上下开口的二次进风套设置在二次进风套容置腔内，二次进风套的外侧壁与二次进风套容置腔的内侧壁之间设置有间隙，二次进风套上沿周向均匀设置有进风孔，二次进风套的下端开口与燃烧炉膛的上端开口对应，上下开口的一次进风套设置在一次进风套容置腔内，一次进风套的外侧壁与一次进风套容置腔的内侧壁之间设置有间隙，一次进风套上沿周向设置有多层进风孔，每层中的多个进风孔等间距设置，且所有层中任意相邻的两个进风孔的间距相等，一次进风套的上端与燃烧炉膛的下端连通，一次进风套的下端开口由炉篦封闭，鼓风风机通过风道分别与二次进风套容置腔和一次进风套容置腔连通。

所述的二次进风套侧壁的下端与二次进风套容置腔的内侧壁密封连接，所述的一次进风套侧壁的上端与一次进风套容置腔的内侧壁密封连接。

所述的二次进风套为锥台形，所述的一次进风套为倒锥台形。

本发明还包括上下开口的内炉壁，燃烧炉膛容置腔和二次进风套容置腔设置在内炉壁内，内炉壁和外炉壁之间设置有二次装料碳化仓，二次装料碳化仓上端设置有进料口，一次进风套与二次装料碳化仓连通。

所述的外炉壁上端设置有环状蒸发器，蒸发器位于二次进风套的上方，蒸发器的侧壁下部设置有进水口，进水口用于连接进水管道，蒸发器的侧壁上部设置有蒸汽出口，蒸汽出口用于连接蒸汽管道。

所述的蒸发器中上部设置有观火孔。

所述的蒸发器中上部设置有观火孔外侧设置可调风机。

所述的蒸发器上设置有泄压安全装置。

所述的一次进风套容置腔下端设置有灰仓。

二次进风套的上端设置有聚火口，二次进风套的上端开口与聚火口的下端对应连接。

本发明所述的非结构化网格供风系统的生物质炉灶，采用一次性进料和上点火的方式，并配有上下独立的旋转式进风系统，进风量均匀无死角，在此状态下生物质颗粒燃烧充分，火势劲猛，燃烧时间长，且排放的烟气一氧化碳含量低，实现了生物质颗粒燃料燃烧的节能环保。

本发明中，二次装料碳化仓的设置，使得生物质颗粒燃料在燃烧炉膛内燃烧的同时，能利用燃烧炉膛壁的温度对二次装料碳化仓内的生物质颗粒燃料进行干燥碳化，以提高能源利用效率。

本发明中，蒸发器的设置，使得从二次进风套上端喷出的火焰和烟气对蒸发器加热，产生的高温水蒸气通过蒸汽出口流出，可进行蒸饭、煮粥以及加热热水等，提高了能源利用效率。

本发明中，所述蒸发器的中上部设置有观火孔，可对火焰的情况进行观测，查看进风量是否充足，进而调整鼓风风机出风量的大小，以满足使用过程中对进风量的要求。

本发明中，所述观火孔外侧设置有可调风机，通过调节控旋钮来调节可调风机的进风量，保证热解气的充分燃烧，降低烟气中可燃气体成分。

本发明中，所述的蒸发器上设置有泄压安全装置，当压力超过安全值时，泄压安全装置自动泄压，能有效预防由于蒸汽出口堵塞导致蒸发器承受过高压力引起的危险状况。

本发明中，聚火口的设置，保证了火势的集中，满足了使用过程中对火势的要求。

本发明中，隔热层的设置，有效阻挡了燃烧炉膛内的热量向外部环境传递，减少了热量的损失。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中一次进风套的俯视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明包括设置在外炉壁9内的燃烧炉膛容置腔，燃烧炉膛容置腔上端连通设置有二次进风套容置腔2，燃烧炉膛容置腔下端连通设置有一次进风套容置腔3，上下开口的燃烧炉膛1设置在燃烧炉膛容置腔内，上下开口的二次进风套4设置在二次进风套容置腔2内，二次进风套4的外侧壁与二次进风套容置腔2的内侧壁之间设置有间隙，二次进风套4上沿周向均匀设置有进风孔，二次进风套4的下端开口与燃烧炉膛1的上端开口对应，上下开口的一次进风套5设置在一次进风套容置腔3内，一次进风套5的外侧壁与一次进风套容置腔3的内侧壁之间设置有间隙，一次进风套5上沿周向设置有多层进风孔，每层中的多个进风孔等间距设置，且所有层中相邻两个进风孔的间距相等，一次进风套5的上端与燃烧炉膛1的连通，一次进风套5的下端开口由炉篦6封闭，鼓风风机7通过风道22分别与二次进风套容置腔2和一次进风套容置腔3连通。本实施例中，鼓风风机7出风量的多少可通过设置在鼓风风机7上的调节旋钮进行调节，鼓风风机7的功率为8w，鼓风风机7的电源采用由220v交流电转变的12v直流电，采用的生物质颗粒的直径大小约为8mm-12mm，炉篦6的空隙规格小于等于12mm。本发明中，鼓风风机7产生的风通过风道22分别进入到一次进风套容置腔3和二次进风套容置腔2内，在一次进风套容置腔3内，由于一次进风套5的阻挡作用，在俯视情况下，风分成两路分别以沿一次进风套5的顺时针方向和逆时针方向，通过一次进风套5上的非结构化网格进风孔进入一次进风套5内。同时，在二次进风套容置腔2内，由于二次进风套4的阻挡作用，在俯视情况下，风分成两路分别以沿二次进风套4的顺时针方向和逆时针方向，通过二次进风套4上沿周向均匀设置的进风孔进入二次进风套4内。此种上下独立旋转式进风方式，进风量均匀且无死角，在此状态下生物质颗粒燃烧充分，火势劲猛，燃烧时间长，且排放的烟气一氧化碳含量低，实现了生物质颗粒燃料燃烧的节能环保。

本实施例中，在一次进风套5上设置两层进风孔，两层进风孔的每层中相邻的进风孔之间的间距均为同一定值，上下两层上的进风孔数目不同，一次进风套5上，每层相邻的进风孔和相邻层上的进风孔依次连接，形成形状各不相同的网格，以此网格中心为进风孔中心设置的进风系统称为非结构化网格供风系统。

所述的二次进风套4侧壁的下端与二次进风套容置腔2的内侧壁密封连接，所述的一次进风套5侧壁的上端与一次进风套容置腔3的内侧壁密封连接。本实施例中，采取密封圈等有常用的方式进行密封。

所述的二次进风套4为锥台形，所述的一次进风套5为倒锥台形，使得进风更加流畅，进风量更加均匀且无死角。

本发明还包括上下开口的内炉壁10，燃烧炉膛容置腔和二次进风套容置腔2设置在内炉壁10内，内炉壁10和外炉壁9之间设置有二次装料碳化仓11，二次装料碳化仓11上端设置有进料口，一次进风套5与二次装料碳化仓11连通。本实施例中，进料口上还设置有进料口盖体21。本发明中，二次装料碳化仓11的设置，使得生物质颗粒燃料在燃烧炉膛1内燃烧的同时，能利用燃烧炉膛壁的温度对二次装料碳化仓11内的生物质颗粒燃料进行干燥碳化，以提高能源利用效率。本发明从二次进风套4的上端开口和进料口，添加生物质颗粒，一次加料即可满足用户对燃料的需求，免去了持续加料反复的劳作过程。本实施例中，一次最多可以加入20kg的生物质颗粒，燃烧时间在150min左右。所述的一次进风套5侧壁的上端与一次进风套容置腔3的内侧壁密封连接，燃烧炉膛容置腔的外径小于倒锥台形的一次进风套5的内径，一次进风套5与二次装料碳化仓11连通，生物质颗粒可从二次装料碳化仓11进入一次进风套5内。本实施例中，采取密封圈等有常用的方式进行密封。

所述的外炉壁9上端设置有环状蒸发器12，，蒸发器12位于二次进风套4的上方，蒸发器12的侧壁下部设置有进水口13，进水口13用于连接进水管道，蒸发器12的侧壁上部设置有蒸汽出口14，蒸汽出口14用于连接蒸汽管道。本实施例中，蒸发器12为支架式环形蒸发器12。本发明中，蒸发器12的设置，使得从二次进风套4上端喷出的火焰和烟气对蒸发器12加热，产生的高温水蒸气通过蒸汽出口14流出，可进行蒸饭、煮粥以及加热热水等，提高了能源利用效率。

所述的蒸发器12的中上部设置有观火孔15，可对火焰的情况进行观测，查看进风量是否充足，进而调整鼓风风机7出风量的大小，以满足使用过程中对进风量的要求。

所述观火孔15的外侧设置有可调风机16，通过调节控旋钮来调节可调风机16的进风量，保证热解气的充分燃烧，降低烟气中可燃气体成分。

所述的蒸发器12上设置有泄压安全装置，泄压安全装置为本领域公知技术，当压力超过安全值时，泄压安全装置自动泄压，能有效预防由于蒸汽出口14堵塞导致蒸发器12承受过高压力引起的危险状况。本实施例中，当压力达到3kpa-5kpa之间时，泄压安全装置就会自动泄压。本实施例中，蒸发器12采用食品级304不锈钢材质，且自来水经过水净化器以保证高温蒸汽的洁净，以防止蒸发器12结垢。

所述的一次进风套容置腔3下端设置有灰仓8。本实施例中，灰仓8采用抽屉式灰仓8，当生物质燃料燃烧后产生的灰尘落在抽屉式灰仓8里，通过打开灰仓8密封口，拿出抽屉式灰仓8把灰尘倒掉。

二次进风套4的上端设置有聚火口17，二次进风套4的上端开口与聚火口17的下端对应连接。聚火口17的设置，保证了火势的集中，满足了使用过程中对火势的要求。

外炉壁9外侧设置有隔热层。隔热层的设置，有效阻挡了炉膛内的热量向外部环境传递，减少了热量的损失。

本发明还设置有用于给锅体20加水的转动式补水龙头19，转动式补水龙头19连通水箱18。

本发明通过二次进风套4的上端开口一次性加料，同时，将生物质颗粒通过进料口进入二次装料碳化仓11，生物质颗粒燃料在燃烧炉膛1内燃烧的同时，能利用燃烧炉膛壁的温度对二次装料碳化仓11的生物质颗粒燃料进行干燥碳化，以提高能源利用效率。采用上点火的方式，生物质颗粒从上往下燃烧，上层生物质颗粒在燃烧过程中，对下层生物质颗粒进行高温气化，生物质颗粒热解气在上层直接燃烧。燃烧过程中，鼓风风机7产生的风通过风道22分别进入到一次进风套容置腔3和二次进风套容置腔2内，在一次进风套容置腔3内，由于一次进风套5的阻挡作用，风分成两路通过一次进风套5上的非结构化网格进风孔进入一次进风套5内。同时，在二次进风套容置腔2内，由于二次进风套4的阻挡作用，风分成两路通过二次进风套4上沿周向均匀设置的进风孔进入二次进风套4内。此种上下独立旋转式进风方式，进风量均匀且无死角，在此状态下生物质颗粒燃烧充分，火势劲猛，燃烧时间长，且排放的烟气一氧化碳含量低，实现了生物质颗粒燃料燃烧的节能环保。设置的蒸发器12，使得从二次进风套4上端喷出的火焰和烟气对蒸发器12加热，产生的高温水蒸气通过蒸汽出口14流出，可进行蒸饭、煮粥以及加热热水等，提高了能源利用效率，实现了本发明的多功能性。本发明设置了观火孔15，以便观察火势的大小从而判断进风量是否充足，并在观火口的外侧设置有用于补风的可调风机16，通过调节控旋钮来调节可调风机16的进风量，保证热解气能充分燃烧，降低烟气中可燃气体成分。

本发明所述的非结构化网格供风系统的生物质炉灶采用规模化生产，所有零部件采用模具完成冲压、拉伸、材料的自动剪切以及自动卷园焊接，非结构化网格供风系统的生物质炉灶装配采用模块式和流水线装配工艺，保证了产品质量和外观的统一，同时具有产能高的优点。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.非结构化网格供风系统的生物质炉灶，其特征在于：包括设置在外炉壁内的燃烧炉膛容置腔，燃烧炉膛容置腔上端连通设置有二次进风套容置腔，燃烧炉膛容置腔下端连通设置有一次进风套容置腔，上下开口的燃烧炉膛设置在燃烧炉膛容置腔内，上下开口的二次进风套设置在二次进风套容置腔内，二次进风套的外侧壁与二次进风套容置腔的内侧壁之间设置有间隙，二次进风套上沿周向均匀设置有进风孔，二次进风套的下端开口与燃烧炉膛的上端开口对应，上下开口的一次进风套设置在一次进风套容置腔内，一次进风套的外侧壁与一次进风套容置腔的内侧壁之间设置有间隙，一次进风套上沿周向设置有多层进风孔，每层中的多个进风孔等间距设置，且所有层中任意相邻的两个进风孔的间距相等，一次进风套的上端与燃烧炉膛的下端连通，一次进风套的下端开口由炉篦封闭，鼓风风机通过风道分别与二次进风套容置腔和一次进风套容置腔连通；还包括上下开口的内炉壁，燃烧炉膛容置腔和二次进风套容置腔设置在内炉壁内，内炉壁和外炉壁之间设置有二次装料碳化仓，二次装料碳化仓上端设置有进料口，一次进风套与二次装料碳化仓连通。

2.权利要求1所述的非结构化网格供风系统的生物质炉灶，其特征在于：所述的二次进风套侧壁的下端与二次进风套容置腔的内侧壁密封连接，所述的一次进风套侧壁的上端与一次进风套容置腔的内侧壁密封连接。

3.根据权利要求1或2的非结构化网格供风系统的生物质炉灶，其特征在于：所述的二次进风套为锥台形，所述的一次进风套为倒锥台形。

4.根据权利要求3所述的非结构化网格供风系统的生物质炉灶，其特征在于：所述的外炉壁上端设置有环状蒸发器，蒸发器位于二次进风套的上方，蒸发器的侧壁下部设置有进水口，进水口用于连接进水管道，蒸发器的侧壁上部设置有蒸汽出口，蒸汽出口用于连接蒸汽管道。

5.根据权利要求4所述的非结构化网格供风系统的生物质炉灶，其特征在于：所述的蒸发器中上部设置有观火孔。

6.根据权利要求4所述的非结构化网格供风系统的生物质炉灶，其特征在于：所述的蒸发器中上部设置有观火孔外侧设置可调风机。

7.根据权利要求4所述的非结构化网格供风系统的生物质炉灶，其特征在于：所述的蒸发器上设置有泄压安全装置。

8.根据权利要求1所述的非结构化网格供风系统的生物质炉灶，其特征在于：所述的一次进风套容置腔下端设置有灰仓。

9.根据权利要求1所述的非结构化网格供风系统的生物质炉灶，其特征在于：二次进风套的上端设置有聚火口，二次进风套的上端开口与聚火口的下端对应连接。