CN107131524A - 一种具有特殊烟道的生物质壁炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及壁炉领域，公开了一种具有特殊烟道的生物质壁炉，包括外壳、料箱、送料机构、燃烧室、进风机、风道、燃烧室供风道、排烟风机、烟道；送料机构设于料箱内，送料机构与燃烧室接通，风道的进风口设于外壳底部，风道的出风口设于外壳的顶部，且风道经过燃烧室与料箱之间；烟道包括左烟道与右烟道，进烟口的排烟口设于燃烧室顶部，出烟口设于外壳的底部侧面，左烟道和右烟道在进烟口处分别向左右两侧分流，左烟道和右烟道内分别设有导流隔板，导流隔板分别在左烟道和右烟道中分隔为若干的流道。本发明对烟道的行程进行的特殊的设计，使得燃烧后的烟气能够充分与空气进行换热，提高换热效率，充分利用热能，环保节能。

Description

一种具有特殊烟道的生物质壁炉

技术领域

本发明涉及壁炉领域，尤其涉及一种具有特殊烟道的生物质壁炉。

背景技术

生物质壁炉是以生物质颗粒为燃料，对空气进行加热用于室内取暖。在提倡环保的今天，生物质颗粒燃料相比煤炭等高污染燃料，因其具有环保、高效的特点而被广泛引用。

本申请人申请号为201320358181.6的在先专利公开了一种生物质壁炉，包括炉体以及置于炉体内的燃烧室，炉体内前侧设有燃烧室，其后侧设有送料机构，所述炉体前侧下部设有暖气出风口，炉体内送料机构下方设有鼓风机，燃烧室与送料机构之间设有风道，鼓风机的出风口及暖气出风口均与风道连通。本发明具有结构紧凑、合理，能经济、方便和高效地加热室内温度，有效的缩小了炉内顶部与底部的温度差，从而有利于提高壁炉产生热量的利用率；增加了循环空气里程，增加循环空气加热时间，在相同功率与时间内，得到了更多的热率，充分的提高了出风的温度。

上述专利所解决的技术问题是如何提高空气的换热效率。但是该壁炉采用的原理是增加循环空气的在壁炉内的里程，对于烟道并无特殊设计，其换热效率仍有待进一步提高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有特殊烟道的生物质壁炉。本发明对生物质壁炉中烟道的行程进行的特殊的设计，使得燃烧后的烟气能够充分与空气进行换热，提高换热效率，充分利用热能，环保节能。

本发明的具体技术方案为：一种具有特殊烟道的生物质壁炉，包括外壳、设于所述外壳内的料箱、送料机构、燃烧室、进风机、风道、燃烧室供风道、排烟风机、烟道.所述送料机构设于所述料箱内，所述送料机构的出料端与所述燃烧室接通，所述风道的进风口设于外壳底部左侧面或右侧面，风道的出风口设于外壳的顶部正面，且风道经过所述燃烧室与料箱之间，所述进风机设于风道的进风口处；所述烟道包括共用同一进烟口、出烟口且左右镜像设置的左烟道与右烟道，所述进烟口的排烟口设于燃烧室的顶部，所述出烟口设于外壳的底部背面，所述排烟风机设于排烟口处，所述左烟道和右烟道在进烟口处分别向左右两侧分流，左烟道和右烟道内分别设有若干竖直设置的导流隔板，所述导流隔板分别在左烟道和右烟道中分隔为若干在竖直方向上迂回的流道，使烟气在从两侧分别向中间汇流的过程中在竖直方向上经过多次迂回；所述风道与部分烟道相邻。

在现有的壁炉中，烟气的烟道只是简单从燃烧室直接往下被排烟风机抽走，排出外部，这样烟气的热量没有被充分利用。在本发明的壁炉中，对烟道进行的特殊设计，烟道分为左风道和右风道。通过竖直设置的隔板，将烟道设计成在竖直方向上迂回状，并且由左右两侧向中间汇流。好处是：1.迂回设置增加了烟气在烟道中的停留时间，风道中的空气得以与烟气进行充分换热；2、分流设置充分利用了壁炉内的有效空间，能够增加烟道与风道的换热面积，换热更为均匀，高效。3、多层的导流隔板起到了缓流的作用，降低了烟气的流速，能够起到降噪作用。综上，烟气的热量能够被最大程度的利用，节能环保。

作为优选，所述燃烧室供风道的进风口设于外壳的底部背面，燃烧室供风道的出风口与燃烧室的底部连通。

作为优选，所述燃烧室的底部设有空气缓冲室，所述燃烧室供风道的出风口通过所述空气缓冲室与燃烧室连通，空气缓冲室与燃烧室的连接处设有风门。空气缓冲室能够起到缓冲作用。

作为优选，所述送料机构包括螺旋送料器和导料筒；所述螺旋送料器倾斜固定于料箱内且出料口在上，所述导料筒的两端分别连接螺旋送料器的出料口和燃烧室，导料筒倾斜设置且与燃烧室连接的一端在下。

上述结构的送料结构，送料效率高，且导料筒与螺旋送料器分别为倾斜设置，能够防止燃烧室中的火与送料机构以及料箱中的燃料发生回火情况。

作为优选，所述风道的出风口处设有空气过滤层。空气过滤层能够有效阻挡、吸附过滤空气中的颗粒物，起到净化室内空气作用。

作为优选，所述空气过滤层为聚氨酯过滤海绵，厚度为5-10mm，孔隙率为60-80％。一般用于空气净化层的材料都是无纺布或是纸材料。虽然其也能起到一定的空气过滤作用，但是其缺点是由于无纺布或纸材料的透气性较低，因此过滤层的厚度只能设置得很薄，过厚会严重影响出风效率。而正是由于厚度较薄，造成了过滤层本身的容尘量较小的问题，过滤层的孔隙很快被吸附的杂质堵塞，因此无纺布或纸质的空气过滤层的而更换周期较短，一般不超过10天。本发明选用聚氨酯海绵作为过滤介质，优点是其孔隙率高，透气性好，即使在较厚的情况下也不会严重影响出风效率，由于其厚度可以设置得较厚，因此其容尘量就大，更换周期就长，一般能够长达1-2月之久。

作为优选，所述聚氨酯过滤海绵的制备方法为：

(a)将珊瑚礁粉在250-350℃下焙烧3-5h，然后用硅烷偶联剂对其进行疏水改性处理，得到疏水珊瑚礁粉。

(b)按重量份将2-4份预胶化淀粉、1-3份疏水气相二氧化硅粉、4-6份疏水珊瑚礁粉添加到90-110份聚醚多元醇中搅拌均匀，然后再依次添加35-40份异氰酸酯，0.5-1.5份催化剂，3-5份发泡剂，在60-65℃下搅拌发泡1-3h，然后将产物转移至真空干燥箱中在45-55℃下熟化、干燥，取出经切割得到特定尺寸的聚氨酯海绵。

(c)将聚氨酯海绵在植物精油中浸渍处理30-90min，取出沥去多余植物油精油。

(d)将浸渍植物精油后的聚氨酯海绵在30-40wt％的聚四氟乙烯乳液中浸渍处理20-40min，取出后在80-90℃下预烘干10-20min，然后在吹风、70-80℃条件下干燥2-4h，制得聚氨酯过滤海绵。

与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明对生物质壁炉中烟道的行程进行的特殊的设计，使得燃烧后的烟气能够充分与空气进行换热，提高换热效率，充分利用热能，环保节能。

附图说明

图1是本发明的一种侧面内部结构示意图；

图2是本发明中烟道的正面剖视图。

附图标记为：外壳1、料箱2、燃烧室3、进风机4、风道5、燃烧室供风道6、排烟风机7、烟道8、左烟道9、右烟道10、导流隔板11、空气缓冲室12、风门13、螺旋送料器14、导料筒15、空气过滤层16。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。在本发明中所涉及的装置、连接结构和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、连接结构和方法。

实施例1

如图1、图2所示：一种具有特殊烟道的生物质壁炉，包括外壳1、设于所述外壳内的料箱2、送料机构、燃烧室3、进风机4、风道5、燃烧室供风道6、排烟风机7、烟道8。

所述送料机构设于所述料箱内，所述送料机构的出料端与所述燃烧室接通。所述燃烧室的底部设有空气缓冲室12，所述燃烧室供风道的出风口通过空气缓冲室与燃烧室连通，空气缓冲室与燃烧室的连接处设有风门13。燃烧室供风道的进风口设于外壳的底部背面。所述风道的进风口设于外壳底部左侧面或右侧面，风道的出风口设于外壳的顶部正面，风道的出风口处设有空气过滤层16。且风道经过所述燃烧室与料箱之间，所述进风机设于风道的进风口处；所述烟道包括共用同一进烟口、出烟口且左右镜像设置的左烟道9与右烟道10，所述进烟口的排烟口设于燃烧室的顶部，所述出烟口设于外壳的底部背面，所述排烟风机设于排烟口处，所述左烟道和右烟道在进烟口处分别向左右两侧分流，左烟道和右烟道内分别设有两块竖直设置的导流隔板11，所述导流隔板分别在左烟道和右烟道中分隔为三段在竖直方向上迂回的流道，使烟气在从两侧分别向中间汇流的过程中在竖直方向上经过多次迂回；所述风道与部分烟道相邻。

在现有的壁炉中，烟气的烟道只是简单从燃烧室直接往下被排烟风机抽走，排出外部，这样烟气的热量没有被充分利用。在本发明的壁炉中，对烟道进行的特殊设计，烟道分为左风道和右风道。通过竖直设置的隔板，将烟道设计成在竖直方向上迂回状，并且由左右两侧向中间汇流。好处是：1.迂回设置增加了烟气在烟道中的停留时间，风道中的空气得以与烟气进行充分换热；2、分流设置充分利用了壁炉内的有效空间，能够增加烟道与风道的换热面积，换热更为均匀，高效。3、多层的导流隔板起到了缓流的作用，降低了烟气的流速，能够起到降噪作用。综上，烟气的热量能够被最大程度的利用，节能环保。

所述送料机构包括螺旋送料器14和导料筒15；所述螺旋送料器倾斜固定于料箱内且出料口在上，所述导料筒的两端分别连接螺旋送料器的出料口和燃烧室，导料筒倾斜设置且与燃烧室连接的一端在下。

其中，所述空气过滤层是厚度为8mm的聚氨酯过滤海绵，其制备方法为：

(a)将珊瑚礁粉在300℃下焙烧4h，然后用硅烷偶联剂对其进行疏水改性处理，得到疏水珊瑚礁粉。

珊瑚礁取自海底，其基体经过长期的海水侵蚀后，具有大量的微小孔隙结构，并且小型植物、微生物生活在孔隙中。本发明先将珊瑚礁粉碎呈粉，然后在特定温度下进行焙烧，去除微小孔隙中的生物，从而将孔隙空间释放，其中焙烧温度和时间需要控制以免珊瑚基体发生热解，再经过疏水改性后具有疏水性。

(b)按重量份将3份预胶化淀粉、2份疏水气相二氧化硅粉、5份疏水珊瑚礁粉添加到100份聚醚多元醇中搅拌均匀，然后再依次添加35-40份异氰酸酯，1份催化剂，4份发泡剂，在65℃下搅拌发泡2h，然后将产物转移至真空干燥箱中在50℃下熟化、干燥，取出经切割得到特定尺寸的聚氨酯海绵。

将预胶化淀粉、疏水气相二氧化硅粉与疏水珊瑚礁粉与聚醚多元醇混合，再与异氰酸酯在催化剂、发泡剂存下进行反应、发泡处理。发泡后将产物转至真空环境下熟化、干燥，好处是在真空环境下，泡沫状的产物内部气泡中的气压大于外界气压，在压差下，气泡中气体逃逸，气体在逃逸过程中势必会泡坏气泡液膜，因此干燥成型后孔隙之间液膜固化后形成的分隔膜大幅减少，海绵具有蜂窝状结构，各孔隙之间的连通性好，因此透气度就高。

(c)将聚氨酯海绵在植物精油中浸渍处理60min，取出沥去多余植物油精油。将海绵在植物精油中浸渍处理，能够吸附植物精油。在使用过程中，暖气通过时，高温促使精油挥发，从而带入室内，带来不同植物精油的芬芳。

(d)将浸渍植物精油后的聚氨酯海绵在35wt％的聚四氟乙烯乳液中浸渍处理30min，取出后在85℃下预烘干15min，然后在吹风、75℃条件下干燥3h，制得孔隙率为80％左右的聚氨酯过滤海绵。

最后对海绵进行聚四氟乙烯乳液浸渍，作用是使得海绵具有静电吸附的功能，静电能够吸附空气中的颗粒物，使其附着于过滤介质中，从而达到净化空气的效果。本发明的过滤介质为海绵，且复配有预胶化淀粉、疏水气相二氧化硅粉与疏水珊瑚礁粉，上述物质均具有高孔隙率，能够提高海绵对聚四氟乙烯乳液的吸附力，与普通的浸渍方式相比，能够提高海绵对聚四氟乙烯乳液的吸附量，增强静电吸附的持久性和效率。且上述物质均具有疏水性和耐高温性，不会因为吸湿而导致静电吸附效果的消失以及在海绵在暖气加热下加速老化。

此外先精油后乳液的浸渍方法，在精油被吸附后，乳液再被吸收，能够对精油形成包覆，防止精油快速挥发，达到缓释效果。在步骤(d)干燥过程中，先预烘干使乳液初步固化，再在吹风下干燥，吹风能够防止乳液对海绵孔隙造成堵塞，在确保乳液吸附量的同时提高透气性。上述方法制得的聚氨酯过滤海绵质地柔软，复合有高孔隙率的物质，再加上自身空孔隙的高通透性，除了过滤效率高之外，还能有效吸收风噪。

实施例1的聚氨酯过滤海绵，其各项指标如下：

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有特殊烟道的生物质壁炉，包括外壳（1）、设于所述外壳内的料箱（2）、送料机构、燃烧室（3）、进风机（4）、风道（5）、燃烧室供风道（6）、排烟风机（7）、烟道（8）；其特征在于：所述送料机构设于所述料箱内，所述送料机构的出料端与所述燃烧室接通，所述风道的进风口设于外壳底部左侧面或右侧面，风道的出风口设于外壳的顶部正面，且风道经过所述燃烧室与料箱之间，所述进风机设于风道的进风口处；所述烟道包括共用同一进烟口、出烟口且左右镜像设置的左烟道（9）与右烟道（10），所述进烟口的排烟口设于燃烧室的顶部，所述出烟口设于外壳的底部背面，所述排烟风机设于排烟口处，所述左烟道和右烟道在进烟口处分别向左右两侧分流，左烟道和右烟道内分别设有若干竖直设置的导流隔板（11），所述导流隔板分别在左烟道和右烟道中分隔为若干在竖直方向上迂回的流道，使烟气在从两侧分别向中间汇流的过程中在竖直方向上经过多次迂回；所述风道与部分烟道相邻。

2.如权利要求1述的一种具有特殊烟道的生物质壁炉，其特征在于，所述燃烧室供风道的进风口设于外壳的底部背面，供风道的出风口与燃烧室的底部连通。

3.如权利要求2述的一种具有特殊烟道的生物质壁炉，其特征在于，所述燃烧室的底部设有空气缓冲室（12），所述燃烧室供风道的出风口通过所述空气缓冲室与燃烧室连通，空气缓冲室与燃烧室的连接处设有风门（13）。

4.如权利要求1述的一种具有特殊烟道的生物质壁炉，其特征在于，所述送料机构包括螺旋送料器（14）和导料筒（15）；所述螺旋送料器倾斜固定于料箱内且出料口在上，所述导料筒的两端分别连接螺旋送料器的出料口和燃烧室，导料筒倾斜设置且与燃烧室连接的一端在下。

5.如权利要求1-4之一所述的一种具有特殊烟道的生物质壁炉，其特征在于，所述风道的出风口处设有空气过滤层（16）。

6.如权利要求5所述的一种具有特殊烟道的生物质壁炉，其特征在于，所述空气过滤层为聚氨酯过滤海绵，所述空气过滤层的厚度为5-10mm，孔隙率为60-80%。