CN112303656A - 一种生物质能源综合利用的除炭装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质能源综合利用的除炭装置，包括底座，还包括：固定框架，所述固定框架固定安装在所述底座的顶端右侧；防护板，若干个所述防护板均沿垂直方向固定安装在所述固定框架顶端的右侧的后端边缘位置；燃烧炉，所述燃烧炉固定安装在所述底座的顶端右侧；炉门，所述炉门可开合的铰接于所述燃烧炉的前侧底端。本发明能够将燃烧中的生物质能源进行反复摆动翻转，并促进内部空气流通速度，增强燃烧速率和燃烧效果，避免周围人员一氧化碳中毒；也能够对余热回收箱的内壁以及固定筒的外壁的碳灰层进行自动清理，始终保持管道内部的空气流通空间，增强余热回收的传导效率。

Description

一种生物质能源综合利用的除炭装置
技术领域
本发明涉及生物质能源技术领域，具体为一种生物质能源综合利用的除炭装置。
背景技术
生物质能是自然界中有生命的植物提供的能量，这些植物以生物质作为媒介储存太阳能，属再生能源，据计算，生物质储存的能量比目前世界能源消费总量大2倍，人类历史上最早使用的能源是生物质能，19世纪后半期以前，人类利用的能源以薪柴为主，当前较为有效地利用生物质能的方式有：制取沼气，主要是利用城乡有机垃圾、秸秆、水、人畜粪便，通过厌氧消化产生可燃气体甲烷，供生活、生产之用，利用生物质制取酒精，当前的世界能源结构中，生物质能所占比重微乎其微；
现如今对生物质能源进行燃烧反应时，为提高生物质能源的利用效率最大化，通常会安装有余热回收装置，但传统的余热回收装置的余热回收效率较低，并且久而久之会在热吸热管道处附着厚厚的碳灰和其他颗粒杂质，严重影响余热回收的效率，并且影响排烟效果，其次传统的燃烧炉在对生物质能源进行焚烧时会集聚在一起，燃烧反应速度慢，容易出现不充分燃烧的情况，产生一氧化碳对周围人员的生命和身体健康带来严重威胁，因此，针对以上问题，我们提出一种生物质能源综合利用的除碳装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质能源综合利用的除炭装置，以至少解决现有技术中提出的杂质堵塞排烟管道并影响余热回收效果、生物质能源燃烧反应速度慢不彻底，对周围人员的生命和身体健康带来严重威胁的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物质能源综合利用的除炭装置，包括底座，还包括：
固定框架，所述固定框架固定安装在所述底座的顶端右侧；
防护板，若干个所述防护板均沿垂直方向固定安装在所述固定框架顶端的右侧的后端边缘位置；
燃烧炉，所述燃烧炉固定安装在所述底座的顶端右侧；
炉门，所述炉门可开合的铰接于所述燃烧炉的前侧底端；
摆动机构，所述摆动机构设置在所述燃烧炉的内腔中；
支撑架，所述支撑架沿上下方向固定安装在所述底座的左侧后端；
余热回收箱，所述余热回收箱固定安装在所述支撑架的顶端；
清理机构，所述清理机构设置在所述余热回收箱的内腔中；
吸热管，所述吸热管呈蛇形分布设置在所述余热回收箱以及清理机构的内腔中；
导热层，所述导热层固定套接在所述吸热管的外壁外侧，且与所述余热回收箱的内壁固定贴合；
固定烟道，所述固定烟道的一端固定连通于所述燃烧炉的内腔顶端右侧，另一端延伸至所述燃烧炉的上方；
过滤机构，所述过滤机构固定设置在所述固定烟道的内腔中。
优选的，所述余热回收箱上还安装有：排烟道，所述排烟道沿上下方向固定安装在所述余热回收箱的顶端中部位置；连接烟道，所述连接烟道的一端固定连接于所述固定烟道，另一端固定连接于所述余热回收箱的底端中部；风机，所述风机固定安装在所述底座的顶端左侧前端，并与所述连接烟道的中部相连通；进水口，所述进水口沿左右方向固定设置在所述余热回收箱的左侧顶端后侧；出水口，所述出水口沿左右方向固定设置在所述余热回收箱的左侧顶端前侧。
优选的，所述摆动机构包括有：减速电机，所述减速电机沿上下方向固定设置在所述燃烧炉的内腔顶端；转杆，所述转杆沿上下方向并通过联轴器锁紧于所述减速电机的输出端；连接杆，所述连接杆垂直连接于所述转杆的底端左侧；限位柱，所述限位柱呈倾斜方向设置在所述连接杆的左侧底端；第一转轴，两个所述第一转轴分别可绕自身轴线旋转的卡接在所述燃烧炉内腔内壁的左右两侧；摇摆杆，两个所述摇摆杆的中部分别通过轴承转动连接于所述第一转轴的内侧；限位条，所述限位条固定设置在两个所述摇摆杆的顶端内侧，且可沿前后方向摆动的套接在所述限位柱的外壁外侧；燃烧槽，所述燃烧槽固定安装在两个所述摇摆杆的底端；漏网，所述漏网沿水平方向设置在所述燃烧槽的底端。
优选的，所述限位条的形状呈弧形，且所述限位条的内壁与所述限位柱相适配套接。
优选的，所述清理机构包括有：旋转电机，所述旋转电机固定设置在所述余热回收箱后端的内腔中；第一齿轮，所述第一齿轮通过联轴器锁紧于所述旋转电机顶端的输出端；第二转轴，所述第二转轴沿上下方向可绕自身轴线旋转的设置在所述余热回收箱中部内腔顶端，且位于所述第一齿轮的前侧；第二齿轮，所述第二齿轮固定套接在所述第二转轴的外壁外侧，且与所述第一齿轮相啮合；固定杆，若干个所述固定杆分别沿水平方向并呈环形分布在所述与余热回收箱前侧内腔内壁的上下两端，且相邻两个所述固定杆之间留有一定间隙；固定筒，所述固定筒固定安装在若干个所述固定杆的内侧，并包括在部分吸热管的外侧；第三齿轮，所述第三齿轮通过滑槽滑块可转动的套接在所述固定筒顶端的外壁外侧，且与所述第二齿轮相啮合；套环，所述套环可绕自身轴线旋转的卡接在所述固定筒底端的外壁外侧；弧形杆，若干个所述弧形杆固定连接在所述第三齿轮和所述套环之间；清理刮板，两个所述清理刮板分别设置在所述弧形杆的前后两侧中部位置，且所述清理刮板分别与所述余热回收箱的内壁和所述固定筒的外壁相接触。
优选的，所述弧形杆和清理刮板均呈倾斜状，且所述清理刮板的外侧均为尖锐状。
优选的，所述过滤机构包括有：连接框架，所述连接框架沿上下方向设置在所述固定烟道的中部；挡板，所述挡板可拆卸的插接在所述连接框架的中部；过滤网，所述过滤网沿垂直方向设置在所述挡板内侧中部。
本发明提出的一种生物质能源综合利用的除炭装置，有益效果在于：
1、本发明通过燃烧炉以及摆动机构之间的相互配合作用能够将燃烧中的生物质能源进行反复摇摆翻转，并在风机在作用促进内部空气流通速度，使燃烧过程中的生物质能源充分与空气接触，增强燃烧速率和燃烧效果，避免周围人员一氧化碳中毒；
2、本发明通过清理机构能够对余热回收箱的内壁以及固定筒的外壁的碳灰层进行自动清理，始终保持管道内部的空气流通空间，并保证导热层和吸热管的吸热效果，增强余热回收的传导效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中摆动机构处主视剖视的结构示意图；
图3为本发明中清理机构处的左视剖视结构示意图；
图4为本发明中清理刮板处的立体结构示意图；
图5为本发明中限位条处的立体结构示意图；
图6为图1中A处放大图。
图中：1、底座，2、固定框架，3、防护板，4、燃烧炉，5、炉门，6、摆动机构，7、支撑架，8、余热回收箱，9、清理机构，10、吸热管，11、导热层，12、固定烟道，13、排烟道，14、连接烟道，15，过滤机构，16、风机，17、进水口，18、出水口，61、减速电机，62，转杆，63、连接杆，64、限位柱，65、限位条，66、摇摆杆，67、第一转轴，68、燃烧槽，69、漏网，901、旋转电机，902、第一齿轮，903、第二转轴，904、第二齿轮，905、固定筒，906、固定杆，907、第三齿轮，908、套环，909、弧形杆，910、清理刮板，151、连接框架，152、挡板，153、过滤网。
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做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。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种生物质能源综合利用的除炭装置，包括底座1，还包括：固定框架2、防护板3、燃烧炉4、炉门5、摆动机构6、支撑架7、余热回收箱8、清理机构9、吸热管10、导热层11、固定烟道12和过滤机构15，固定框架2固定安装在底座1的顶端右侧；若干个防护板3均沿垂直方向固定安装在固定框架2顶端的右侧的后端边缘位置，对本装置以及外部起到一定程度的隔绝防护作用；燃烧炉4固定安装在底座1的顶端右侧，作为生物质能源燃烧的场所；炉门5可开合的铰接于燃烧炉4的前侧底端，方便工作人员对内部进行续料和清理；摆动机构6设置在燃烧炉4的内腔中；支撑架7沿上下方向固定安装在底座1的左侧后端，对余热回收箱8进行固定；余热回收箱8固定安装在支撑架7的顶端；清理机构9设置在余热回收箱8的内腔中；吸热管10呈蛇形分布设置在余热回收箱8以及清理机构9的内腔中；导热层11固定套接在吸热管10的外壁外侧，且与余热回收箱8的内壁固定贴合，保证本装置的余热回收效果；固定烟道12的一端固定连通于燃烧炉4的内腔顶端右侧，另一端延伸至燃烧炉4的上方，用于将燃烧炉4内部的生物质能源燃烧产生的烟气排出至余热回收箱8内；过滤机构15固定设置在固定烟道12的内腔中。
作为优选方案，更进一步的，余热回收箱8上还安装有：排烟道13、连接烟道14、风机16、进水口17和出水口18，排烟道13沿上下方向固定安装在余热回收箱8的顶端中部位置，将冷却后的烟气排出；连接烟道14的一端固定连接于固定烟道12，另一端固定连接于余热回收箱8的底端中部；风机16固定安装在底座1的顶端左侧前端，并与连接烟道14的中部相连通，可使生物质能源充分燃烧；进水口17沿左右方向固定设置在余热回收箱8的左侧顶端后侧；出水口18沿左右方向固定设置在余热回收箱8的左侧顶端前侧，可为外部源源不断提供热水。
作为优选方案，更进一步的，摆动机构6包括有：减速电机61、转杆62、连接杆63、限位柱64、限位条65、摇摆杆66、第一转轴67、燃烧槽68和漏网69，减速电机61沿上下方向固定设置在燃烧炉4的内腔顶端；转杆62沿上下方向并通过联轴器锁紧于减速电机61的输出端；连接杆63垂直连接于转杆62的底端左侧；限位柱64呈倾斜方向设置在连接杆63的左侧底端；两个第一转轴67分别可绕自身轴线旋转的卡接在燃烧炉4内腔内壁的左右两侧；两个摇摆杆66的中部分别通过轴承转动连接于第一转轴67的内侧；限位条65固定设置在两个摇摆杆66的顶端内侧，且可沿前后方向摆动的套接在限位柱64的外壁外侧；燃烧槽68固定安装在两个摇摆杆66的底端；漏网69沿水平方向设置在燃烧槽68的底端，可将燃烧产生的碳会筛至下方，通过摆动机构6能够保证生物质能源进行充分燃烧。
作为优选方案，更进一步的，限位条65的形状呈弧形，且限位条65的内壁与限位柱64相适配套接，保证燃烧槽68的摆动效果。
作为优选方案，更进一步的，清理机构9包括有：旋转电机901、第一齿轮902、第二转轴903、第二齿轮904、固定筒905、固定杆906、第三齿轮907、套环908、弧形杆909和清理刮板910，旋转电机901固定设置在余热回收箱8后端的内腔中；第一齿轮902通过联轴器锁紧于旋转电机901顶端的输出端；第二转轴903沿上下方向可绕自身轴线旋转的设置在余热回收箱8中部内腔顶端，且位于第一齿轮902的前侧；第二齿轮904固定套接在第二转轴903的外壁外侧，且与第一齿轮902相啮合；若干个固定杆906分别沿水平方向并呈环形分布在与余热回收箱8前侧内腔内壁的上下两端，且相邻两个固定杆906之间留有一定间隙；固定筒905固定安装在若干个固定杆906的内侧，并包括在部分吸热管10的外侧；第三齿轮907通过滑槽滑块可转动的套接在固定筒905顶端的外壁外侧，且与第二齿轮904相啮合；套环908可绕自身轴线旋转的卡接在固定筒905底端的外壁外侧；若干个弧形杆909固定连接在第三齿轮907和套环908之间；两个清理刮板910分别设置在弧形杆909的前后两侧中部位置，且清理刮板910分别与余热回收箱8的内壁和固定筒905的外壁相接触，通过清理机构9能够对余热回收箱8的内壁以及固定筒905的外壁进行及时清理，始终能够保证本装置的余热回收效果。
作为优选方案，更进一步的，弧形杆909和清理刮板910均呈倾斜状，且清理刮板910的外侧均为尖锐状，保证清理机构9的清理效果。
作为优选方案，更进一步的，过滤机构15包括有：连接框架151、挡板152和过滤网153，连接框架151沿上下方向设置在固定烟道12的中部；挡板152可拆卸的插接在连接框架151的中部；过滤网153沿垂直方向设置在挡板152内侧中部，通过过滤机构15能够对大颗粒杂质灰尘进行拦截。
本案的各电器件型号只要满足本方案的使用需要均可，具体可在市场上购买得到。
其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。
步骤一：在使用过程中，通过工作人员向燃烧槽68内添加生物质能源进行燃烧，在燃烧到一定程度后，启动风机16，并经连接烟道14以及固定烟道12将燃烧炉4内部生物质能燃烧所产生的烟气抽取到余热回收箱8中，同时能够加快燃烧炉4内部的空气流通速度，保证生物质能源能够充分燃烧，并在摆动机构6的辅助作用下，更进一步加强本装置的燃烧速率，启动减速电机61，并带动转杆62以及连接杆63进行转动，由于限位柱64固定安装在连接杆63的底端左侧并设置在限位条65的内侧，同时摇摆杆66与限位条65之间又为固定连接关系，当减速电机61启动后，在限位条65自身形状和第一转轴67的安装位置的限制下，迫使摇摆杆66随之前后摆动，防止燃烧槽68内燃烧中的生物质能源聚堆，使其充分燃烧，燃烧后产生的碳灰可经由漏网69筛至下方，方便工作人员对其进行清理，同时更进一步增加燃烧中的生物质能源与空气的接触面积；
步骤二：燃烧炉4内的生物质能源燃烧后会产生大量的颗粒杂质，易对余热回收箱8内造成阻塞情况，通过过滤机构15能够对大颗粒灰尘进行拦截或粉碎，使大颗粒灰尘附着在过滤网153处，可定期取出挡板152对过滤网153进行清理，保证本装置正常运作；
步骤三：当烟气进入到余热回收箱8内时，可通过外部水管连接进水口17和出水口18为内部的吸热管10泵入冷水，由于吸热管10设置在余热回收箱8前侧的内壁和固定筒905外侧的内壁的吸热层中，并呈蛇形排布，可增大与将要排出的烟气的接触面积，减缓排烟速度，增强余热回收效果，为外部源源不断提供热水，在使用一段时间后，可通过清理机构9对余热回收箱8和固定筒905之间进行清理，首先启动旋转电机901，由于第一齿轮902通过联轴器锁紧于旋转电机901，同时第二齿轮904和第三齿轮907之间均为啮合关系，在此运动过程中将带动第三齿轮907、固定杆906、套环908和清理刮板910进行旋转，又由于清理刮板910呈倾斜状设置在固定杆906的前后两侧中部，同时又分别与余热回收箱8的内壁和固定筒905的外壁相接触，在此运动过程中以达到对余热回收箱内部8清理的效果，清理时产生的碳灰可直接由排烟管道吹出，始终保持管道内部的空气流通空间，并保证导热层11和吸热管10的吸热效果，增强余热回收的传导效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种生物质能源综合利用的除炭装置，包括底座(1)，其特征在于，还包括：
固定框架(2)，所述固定框架(2)固定安装在所述底座(1)的顶端右侧；
防护板(3)，若干个所述防护板(3)均沿垂直方向固定安装在所述固定框架(2)顶端的右侧的后端边缘位置；
燃烧炉(4)，所述燃烧炉(4)固定安装在所述底座(1)的顶端右侧；
炉门(5)，所述炉门(5)可开合的铰接于所述燃烧炉(4)的前侧底端；
摆动机构(6)，所述摆动机构(6)设置在所述燃烧炉(4)的内腔中；
支撑架(7)，所述支撑架(7)沿上下方向固定安装在所述底座(1)的左侧后端；
余热回收箱(8)，所述余热回收箱(8)固定安装在所述支撑架(7)的顶端；
清理机构(9)，所述清理机构(9)设置在所述余热回收箱(8)的内腔中；
吸热管(10)，所述吸热管(10)呈蛇形分布设置在所述余热回收箱(8)以及清理机构(9)的内腔中；
导热层(11)，所述导热层(11)固定套接在所述吸热管(10)的外壁外侧，且与所述余热回收箱(8)的内壁固定贴合；
固定烟道(12)，所述固定烟道(12)的一端固定连通于所述燃烧炉(4)的内腔顶端右侧，另一端延伸至所述燃烧炉(4)的上方；
过滤机构(15)，所述过滤机构(15)固定设置在所述固定烟道(12)的内腔中。
2.根据权利要求1所述的一种生物质能源综合利用的除炭装置，其特征在于：所述余热回收箱(8)上还安装有：
排烟道(13)，所述排烟道(13)沿上下方向固定安装在所述余热回收箱(8)的顶端中部位置；
连接烟道(14)，所述连接烟道(14)的一端固定连接于所述固定烟道(12)，另一端固定连接于所述余热回收箱(8)的底端中部；
风机(16)，所述风机(16)固定安装在所述底座(1)的顶端左侧前端，并与所述连接烟道(14)的中部相连通；
进水口(17)，所述进水口(17)沿左右方向固定设置在所述余热回收箱(8)的左侧顶端后侧；
出水口(18)，所述出水口(18)沿左右方向固定设置在所述余热回收箱(8)的左侧顶端前侧。
3.根据权利要求1所述的一种生物质能源综合利用的除炭装置，其特征在于：所述摆动机构(6)包括有：
减速电机(61)，所述减速电机(61)沿上下方向固定设置在所述燃烧炉(4)的内腔顶端；
转杆(62)，所述转杆(62)沿上下方向并通过联轴器锁紧于所述减速电机(61)的输出端；
连接杆(63)，所述连接杆(63)垂直连接于所述转杆(62)的底端左侧；
限位柱(64)，所述限位柱(64)呈倾斜方向设置在所述连接杆(63)的左侧底端；
第一转轴(67)，两个所述第一转轴(67)分别可绕自身轴线旋转的卡接在所述燃烧炉(4)内腔内壁的左右两侧；
摇摆杆(66)，两个所述摇摆杆(66)的中部分别通过轴承转动连接于所述第一转轴(67)的内侧；
限位条(65)，所述限位条(65)固定设置在两个所述摇摆杆(66)的顶端内侧，且可沿前后方向摆动的套接在所述限位柱(64)的外壁外侧；
燃烧槽(68)，所述燃烧槽(68)固定安装在两个所述摇摆杆(66)的底端；
漏网(69)，所述漏网(69)沿水平方向设置在所述燃烧槽(68)的底端。
4.根据权利要求3所述的一种生物质能源综合利用的除炭装置，其特征在于：所述限位条(65)的形状呈弧形，且所述限位条(65)的内壁与所述限位柱(64)相适配套接。
5.根据权利要求1所述的一种生物质能源综合利用的除炭装置，其特征在于：所述清理机构(9)包括有：
旋转电机(901)，所述旋转电机(901)固定设置在所述余热回收箱(8)后端的内腔中；
第一齿轮(902)，所述第一齿轮(902)通过联轴器锁紧于所述旋转电机(901)顶端的输出端；
第二转轴(903)，所述第二转轴(903)沿上下方向可绕自身轴线旋转的设置在所述余热回收箱(8)中部内腔顶端，且位于所述第一齿轮(902)的前侧；
第二齿轮(904)，所述第二齿轮(904)固定套接在所述第二转轴(903)的外壁外侧，且与所述第一齿轮(902)相啮合；
固定杆(906)，若干个所述固定杆(906)分别沿水平方向并呈环形分布在所述与余热回收箱(8)前侧内腔内壁的上下两端，且相邻两个所述固定杆(906)之间留有一定间隙；
固定筒(905)，所述固定筒(905)固定安装在若干个所述固定杆(906)的内侧，并包括在部分吸热管(10)的外侧；
第三齿轮(907)，所述第三齿轮(907)通过滑槽滑块可转动的套接在所述固定筒(905)顶端的外壁外侧，且与所述第二齿轮(904)相啮合；
套环(908)，所述套环(908)可绕自身轴线旋转的卡接在所述固定筒(905)底端的外壁外侧；
弧形杆(909)，若干个所述弧形杆(909)固定连接在所述第三齿轮(907)和所述套环(908)之间；
清理刮板(910)，两个所述清理刮板(910)分别设置在所述弧形杆(909)的前后两侧中部位置，且所述清理刮板(910)分别与所述余热回收箱(8)的内壁和所述固定筒(905)的外壁相接触。
6.根据权利要求5所述的一种生物质能源综合利用的除炭装置，其特征在于：所述弧形杆(909)和清理刮板(910)均呈倾斜状，且所述清理刮板(910)的外侧均为尖锐状。
7.根据权利要求1所述的一种生物质能源综合利用的除炭装置，其特征在于：所述过滤机构(15)包括有：
连接框架(151)，所述连接框架(151)沿上下方向设置在所述固定烟道(12)的中部；
挡板(152)，所述挡板(152)可拆卸的插接在所述连接框架(151)的中部；
过滤网(153)，所述过滤网(153)沿垂直方向设置在所述挡板(152)内侧中部。
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