CN106287833B - 一种多层式环保生物灶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层式环保生物灶，属于生物灶领域，解决了现有的生物灶能量转化率低、使用不方面的问题，包括炉膛（1）、进气管（8）、出气管（9）、加料道（2），加热腔（3）、传热管（6）、加热体（7）；所述的进气管（8）连接炉膛的底部，出气管（9）连接炉膛的上部，所述的炉膛的两端设有加料道，炉膛上面为加热腔（3），所述的加热腔外面覆盖有加热内层（4），加热内层外为加热外层（5），加热内层和加热外层连通，所述的加热内层和传热管（6）的进液管连通，所述加热外层和传热管（6）的出气管连通；传热管和外部的加热体连通，其主要用于家用或者工业用加热。

Description

一种多层式环保生物灶
技术领域
本发明涉及生物灶领域，具体来讲是一种多层式环保生物灶。
背景技术
由于生物质燃料的灰熔点较低，所以积灰容易附着在炉膛壁上，如果燃料水分过大，燃烧中产生的水汽就会软化钾，钾在受热后久而久之造成结焦。另一方面，在生物质颗粒一定的情况下，鼓风在炉膛内分布不均会形成局部高温，也会造成生物质灶的炉膛内结焦。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种多层式环保生物灶。
本发明采用的技术方案如下：
本发明公开了一种多层式环保生物灶，包括炉膛、进气管、出气管、加料道，加热腔、传热管、加热体；
所述的进气管连接炉膛的底部，出气管连接炉膛的上部，所述的炉膛的两端设有加料道，炉膛上面为加热腔，所述的加热腔外面覆盖有加热内层，加热内层外为加热外层，加热内层和加热外层连通，所述的加热内层和传热管的进液管连通，所述加热外层和传热管的出气管连通；
传热管和外部的加热体连通。
作为改进，所述的炉膛内部设有三层燃烧层，所述的燃烧层固定在炉膛壁上，所述的燃烧层为金属网结构，所述的燃烧层的两端设有燃料进口，燃料进口和加料道连接。
作为改进，所述的加热腔的俯视截面大于炉膛的俯视截面。
作为改进，所述的炉膛外壁上设有一层保温层。
作为改进，所述的进气管上设有鼓风机。
作为改进，炉膛的上端向加热腔凹进。
作为改进，所述的保温层由泡沫陶瓷材料制成，所述的泡沫陶瓷选自高硅质硅酸盐泡沫陶瓷、铝硅酸盐泡沫陶瓷、硅藻土质泡沫陶瓷。
同时本发明还公开了一种高分子复合材料，所述的高分子复合材料作为传热管材料具有优异的效果，所述的复合材料包括PBO纤维100份，纳米二氧化硅1-10份，偶联剂0.5-5份，制备方法如下：
步骤1：将二氧化硅加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使二氧化硅旋转，将偶联剂直接喷洒在二氧化硅中，控制搅拌装置的旋转速度，制得偶联改性过的二氧化硅粉；
步骤2：将4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸制成复合盐,再以多聚磷酸为溶剂,添加五氧化二磷,制备出PBO聚合物，通过双螺杆挤出机和喷丝板挤出,在水溶液中凝固成型,制成初生丝，在将50-500个初生丝凝结成一个丝束，经过后续的热处理后卷绕。
步骤3：将步骤2后的纤维切丝和热固性树脂挤出造粒，纤维占总比重为10-20%之间，所述的热固性树脂选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺－甲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺。
作为优选，所述的纳米二氧化硅的粒径为10nm-100nm。
作为优选，所述的偶联剂为TMC-201、TMC-102、TMC-101、TMC-105、TMC-311w、TMC-311、TMC-TTS的一种。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明公开的生物灶采用多层燃烧的方式，在这种方式之后，氧气能和燃料充分的混合，保证了燃烧的充分性；
本发明公开的生物咋采用下端燃烧，上端加热的方式，在加热腔上有加热内层，加热内层中时从加热体流过来的液体，而由于炉膛的加热作用，经过加热内层的液体吸热会被汽化成气体，进而通过传热管进入加热体，使用方面，热转化效率高；
同时，本发明公开的高分子具有优异的韧性、强度和耐热性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中标记：1-炉膛，101-燃烧层，102-保温层，2-加料道，3-加热腔，4-加热内层，5-加热外层，6-传热管，7-加热体，8-进气管，9-出气管。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体实施例1：如图1所示，本实施例公开了一种多层式环保生物灶，包括炉膛1、进气管8、出气管9、加料道2，加热腔3、传热管6、加热体7；
所述的进气管8连接炉膛的底部，出气管9连接炉膛的上部，所述的炉膛的两端设有加料道，炉膛上面为加热腔3，所述的加热腔外面覆盖有加热内层4，加热内层外为加热外层5，加热内层和加热外层连通，所述的加热内层和传热管6的进液管连通，所述加热外层和传热管6的出气管连通；
传热管和外部的加热体连通。
所述的炉膛内部设有三层燃烧层101，所述的燃烧层固定在炉膛壁上，所述的燃烧层为金属网结构，所述的燃烧层的两端设有燃料进口，燃料进口和加料道2连接。
所述的加热腔的俯视截面大于炉膛的俯视截面。
所述的炉膛外壁上设有一层保温层102。
所述的进气管8上设有鼓风机。
炉膛的上端向加热腔凹进。
所述的保温层由泡沫陶瓷材料制成，所述的泡沫陶瓷为高硅质硅酸盐泡沫陶瓷。
所述的传热管由耐高温高分子复合材料制备，所述的复合材料包括PBO纤维100份，纳米二氧化硅1份，偶联剂0.5份，制备方法如下：
步骤1：将二氧化硅加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使二氧化硅旋转，将偶联剂直接喷洒在二氧化硅中，控制搅拌装置的旋转速度，制得偶联改性过的二氧化硅粉；
步骤2：将4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸制成复合盐,再以多聚磷酸为溶剂,添加五氧化二磷,制备出PBO聚合物，通过双螺杆挤出机和喷丝板挤出,在水溶液中凝固成型,制成初生丝，在将50个初生丝凝结成一个丝束，经过后续的热处理后卷绕。
步骤3：将步骤2后的纤维切丝和热固性树脂挤出造粒，纤维占总比重为10%之间，所述的热固性树脂为自酚醛树脂。
所述的纳米二氧化硅的粒径为10nm。
所述的偶联剂为TMC-201。
具体实施例2：如图1所示，本实施例公开了一种多层式环保生物灶，包括炉膛1、进气管8、出气管9、加料道2，加热腔3、传热管6、加热体7；
所述的进气管8连接炉膛的底部，出气管9连接炉膛的上部，所述的炉膛的两端设有加料道，炉膛上面为加热腔3，所述的加热腔外面覆盖有加热内层4，加热内层外为加热外层5，加热内层和加热外层连通，所述的加热内层和传热管6的进液管连通，所述加热外层和传热管6的出气管连通；
传热管和外部的加热体连通。
所述的炉膛内部设有三层燃烧层101，所述的燃烧层固定在炉膛壁上，所述的燃烧层为金属网结构，所述的燃烧层的两端设有燃料进口，燃料进口和加料道2连接。
所述的加热腔的俯视截面大于炉膛的俯视截面。
所述的炉膛外壁上设有一层保温层102。
所述的进气管8上设有鼓风机。
炉膛的上端向加热腔凹进。
所述的保温层由泡沫陶瓷材料制成，所述的泡沫陶瓷为铝硅酸盐泡沫陶瓷。
所述的传热管由耐高温高分子复合材料制备，所述的复合材料包括PBO纤维100份，纳米二氧化硅10份，偶联剂5份，制备方法如下：
步骤1：将二氧化硅加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使二氧化硅旋转，将偶联剂直接喷洒在二氧化硅中，控制搅拌装置的旋转速度，制得偶联改性过的二氧化硅粉；
步骤2：将4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸制成复合盐,再以多聚磷酸为溶剂,添加五氧化二磷,制备出PBO聚合物，通过双螺杆挤出机和喷丝板挤出,在水溶液中凝固成型,制成初生丝，在将500个初生丝凝结成一个丝束，经过后续的热处理后卷绕。
步骤3：将步骤2后的纤维切丝和热固性树脂挤出造粒，纤维占总比重为20%之间，所述的热固性树脂为脲醛树脂。
所述的纳米二氧化硅的粒径为100nm。
所述的偶联剂为TMC-102。
具体实施例3：如图1所示，本实施例公开了一种多层式环保生物灶，包括炉膛1、进气管8、出气管9、加料道2，加热腔3、传热管6、加热体7；
所述的进气管8连接炉膛的底部，出气管9连接炉膛的上部，所述的炉膛的两端设有加料道，炉膛上面为加热腔3，所述的加热腔外面覆盖有加热内层4，加热内层外为加热外层5，加热内层和加热外层连通，所述的加热内层和传热管6的进液管连通，所述加热外层和传热管6的出气管连通；
传热管和外部的加热体连通。
所述的炉膛内部设有三层燃烧层101，所述的燃烧层固定在炉膛壁上，所述的燃烧层为金属网结构，所述的燃烧层的两端设有燃料进口，燃料进口和加料道2连接。
所述的加热腔的俯视截面大于炉膛的俯视截面。
所述的炉膛外壁上设有一层保温层102。
所述的进气管8上设有鼓风机。
炉膛的上端向加热腔凹进。
所述的保温层由泡沫陶瓷材料制成，所述的泡沫陶瓷为硅藻土质泡沫陶瓷。
所述的传热管由耐高温高分子复合材料制备，所述的复合材料包括PBO纤维100份，纳米二氧化硅2份，偶联剂2份，制备方法如下：
步骤1：将二氧化硅加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使二氧化硅旋转，将偶联剂直接喷洒在二氧化硅中，控制搅拌装置的旋转速度，制得偶联改性过的二氧化硅粉；
步骤2：将4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸制成复合盐,再以多聚磷酸为溶剂,添加五氧化二磷,制备出PBO聚合物，通过双螺杆挤出机和喷丝板挤出,在水溶液中凝固成型,制成初生丝，在将210个初生丝凝结成一个丝束，经过后续的热处理后卷绕。
步骤3：将步骤2后的纤维切丝和热固性树脂挤出造粒，纤维占总比重为15%之间，所述的热固性树脂为脲醛树脂。
所述的纳米二氧化硅的粒径为80nm。
所述的偶联剂为TMC-102。
具体实施例4：如图1所示，本实施例公开了一种多层式环保生物灶，包括炉膛1、进气管8、出气管9、加料道2，加热腔3、传热管6、加热体7；
所述的进气管8连接炉膛的底部，出气管9连接炉膛的上部，所述的炉膛的两端设有加料道，炉膛上面为加热腔3，所述的加热腔外面覆盖有加热内层4，加热内层外为加热外层5，加热内层和加热外层连通，所述的加热内层和传热管6的进液管连通，所述加热外层和传热管6的出气管连通；
传热管和外部的加热体连通。
所述的炉膛内部设有三层燃烧层101，所述的燃烧层固定在炉膛壁上，所述的燃烧层为金属网结构，所述的燃烧层的两端设有燃料进口，燃料进口和加料道2连接。
所述的加热腔的俯视截面大于炉膛的俯视截面。
所述的炉膛外壁上设有一层保温层102。
所述的进气管8上设有鼓风机。
炉膛的上端向加热腔凹进。
所述的保温层由泡沫陶瓷材料制成，所述的泡沫陶瓷为高硅质硅酸盐泡沫陶瓷。
所述的传热管由耐高温高分子复合材料制备，所述的复合材料包括PBO纤维100份，纳米二氧化硅10份，偶联剂0.5份，制备方法如下：
步骤1：将二氧化硅加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使二氧化硅旋转，将偶联剂直接喷洒在二氧化硅中，控制搅拌装置的旋转速度，制得偶联改性过的二氧化硅粉；
步骤2：将4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸制成复合盐,再以多聚磷酸为溶剂,添加五氧化二磷,制备出PBO聚合物，通过双螺杆挤出机和喷丝板挤出,在水溶液中凝固成型,制成初生丝，在将500个初生丝凝结成一个丝束，经过后续的热处理后卷绕。
步骤3：将步骤2后的纤维切丝和热固性树脂挤出造粒，纤维占总比重为20%之间，所述的热固性树脂为环氧树脂。
所述的纳米二氧化硅的粒径为100nm。
所述的偶联剂为TMC-201。
具体实施例5：如图1所示，本实施例公开了一种多层式环保生物灶，包括炉膛1、进气管8、出气管9、加料道2，加热腔3、传热管6、加热体7；
所述的进气管8连接炉膛的底部，出气管9连接炉膛的上部，所述的炉膛的两端设有加料道，炉膛上面为加热腔3，所述的加热腔外面覆盖有加热内层4，加热内层外为加热外层5，加热内层和加热外层连通，所述的加热内层和传热管6的进液管连通，所述加热外层和传热管6的出气管连通；
传热管和外部的加热体连通。
所述的炉膛内部设有三层燃烧层101，所述的燃烧层固定在炉膛壁上，所述的燃烧层为金属网结构，所述的燃烧层的两端设有燃料进口，燃料进口和加料道2连接。
所述的加热腔的俯视截面大于炉膛的俯视截面。
所述的炉膛外壁上设有一层保温层102。
所述的进气管8上设有鼓风机。
炉膛的上端向加热腔凹进。
所述的保温层由泡沫陶瓷材料制成，所述的泡沫陶瓷为硅藻土质泡沫陶瓷。
所述的传热管由耐高温高分子复合材料制备，所述的复合材料包括PBO纤维100份，纳米二氧化硅10份，偶联剂0.5份，制备方法如下：
步骤1：将二氧化硅加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使二氧化硅旋转，将偶联剂直接喷洒在二氧化硅中，控制搅拌装置的旋转速度，制得偶联改性过的二氧化硅粉；
步骤2：将4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸制成复合盐,再以多聚磷酸为溶剂,添加五氧化二磷,制备出PBO聚合物，通过双螺杆挤出机和喷丝板挤出,在水溶液中凝固成型,制成初生丝，在将500个初生丝凝结成一个丝束，经过后续的热处理后卷绕。
步骤3：将步骤2后的纤维切丝和热固性树脂挤出造粒，纤维占总比重为10%之间，所述的热固性树脂为聚氨酯。
所述的纳米二氧化硅的粒径为100nm。
所述的偶联剂为TMC-201。
具体实施例6：如图1所示，本实施例公开了一种多层式环保生物灶，包括炉膛1、进气管8、出气管9、加料道2，加热腔3、传热管6、加热体7；
所述的进气管8连接炉膛的底部，出气管9连接炉膛的上部，所述的炉膛的两端设有加料道，炉膛上面为加热腔3，所述的加热腔外面覆盖有加热内层4，加热内层外为加热外层5，加热内层和加热外层连通，所述的加热内层和传热管6的进液管连通，所述加热外层和传热管6的出气管连通；
传热管和外部的加热体连通。
所述的炉膛内部设有三层燃烧层101，所述的燃烧层固定在炉膛壁上，所述的燃烧层为金属网结构，所述的燃烧层的两端设有燃料进口，燃料进口和加料道2连接。
所述的加热腔的俯视截面大于炉膛的俯视截面。
所述的炉膛外壁上设有一层保温层102。
所述的进气管8上设有鼓风机。
炉膛的上端向加热腔凹进。
所述的保温层由泡沫陶瓷材料制成，所述的泡沫陶瓷为铝硅酸盐泡沫陶瓷。
所述的传热管由耐高温高分子复合材料制备，所述的复合材料包括PBO纤维100份，纳米二氧化硅1份，偶联剂0.8份，制备方法如下：
步骤1：将二氧化硅加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使二氧化硅旋转，将偶联剂直接喷洒在二氧化硅中，控制搅拌装置的旋转速度，制得偶联改性过的二氧化硅粉；
步骤2：将4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸制成复合盐,再以多聚磷酸为溶剂,添加五氧化二磷,制备出PBO聚合物，通过双螺杆挤出机和喷丝板挤出,在水溶液中凝固成型,制成初生丝，在将55个初生丝凝结成一个丝束，经过后续的热处理后卷绕。
步骤3：将步骤2后的纤维切丝和热固性树脂挤出造粒，纤维占总比重为10-20%之间，所述的热固性树脂为聚氨酯。
所述的纳米二氧化硅的粒径为10nm。
所述的偶联剂为TMC-201。
实施例1-6高分子复合材料性能测定如下：
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多层式环保生物灶，其特征在于，包括炉膛（1）、进气管（8）、出气管（9）、加料道（2），加热腔（3）、传热管（6）、加热体（7）；
所述的进气管（8）连接炉膛的底部，出气管（9）连接炉膛的上部，所述的炉膛的两端设有加料道，炉膛上面为加热腔（3），所述的加热腔外面覆盖有加热内层（4），加热内层外为加热外层（5），加热内层和加热外层连通，所述的加热内层和传热管（6）的进液管连通，所述加热外层和传热管（6）的出气管连通；
传热管和外部的加热体连通；
所述的传热管由耐高温高分子复合材料制备，所述的复合材料包括PBO纤维100份，纳米二氧化硅1-10份，偶联剂0.5-5份，制备方法如下：
步骤1：将二氧化硅加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使二氧化硅旋转，将偶联剂直接喷洒在二氧化硅中，控制搅拌装置的旋转速度，制得偶联改性过的二氧化硅粉；
步骤2：将4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸制成复合盐,再以多聚磷酸为溶剂,添加五氧化二磷,制备出PBO聚合物，通过双螺杆挤出机和喷丝板挤出,在水溶液中凝固成型,制成初生丝，再 将50-500个初生丝凝结成一个丝束，经过后续的热处理后卷绕；
步骤3：将步骤2后的纤维切丝和热固性树脂挤出造粒，纤维占总比重为10-20%之间，所述的热固性树脂选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺－甲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺。
2.根据权利要求1所述的多层式环保生物灶，其特征在于，所述的炉膛内部设有三层燃烧层（101），所述的燃烧层固定在炉膛壁上，所述的燃烧层为金属网结构，所述的燃烧层的两端设有燃料进口，燃料进口和加料道（2）连接。
3.根据权利要求1所述的多层式环保生物灶，其特征在于，所述的加热腔的俯视截面大于炉膛的俯视截面。
4.根据权利要求1所述的多层式环保生物灶，其特征在于，所述的炉膛外壁上设有一层保温层（102）。
5.根据权利要求1所述的多层式环保生物灶，其特征在于，所述的进气管（8）上设有鼓风机。
6.根据权利要求1所述的多层式环保生物灶，其特征在于，炉膛的上端向加热腔凹进。
7.根据权利要求4所述的多层式环保生物灶，其特征在于，所述的保温层由泡沫陶瓷材料制成，所述的泡沫陶瓷选自高硅质硅酸盐泡沫陶瓷、铝硅酸盐泡沫陶瓷、硅藻土质泡沫陶瓷。
8.根据权利要求7所述的多层式环保生物灶，其特征在于，所述的纳米二氧化硅的粒径为10nm-100nm。
9.根据权利要求7所述的多层式环保生物灶，其特征在于，所述的偶联剂为TMC-201、TMC-102、TMC-101、TMC-105、TMC-311w、TMC-311、TMC-TTS的一种。
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