CN201715557U - 生物质燃料炊用热水炉 - Google Patents

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伍斌强
李和平
周科文
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Abstract

一种生物质燃料炊用热水炉,涉及一种固体燃料的家用炉,包括水箱和炉膛,水箱上设置有进水管和出水管,炉膛内放置料筒和助燃分气盘,水箱外围装有烟气室。本实用新型采用上燃式分层直接燃烧技术及多重换热装置,具有使用方便、安全卫生、高效节能、适用燃料广泛、可持续提供热水等特点,非常适合我国农村居民使用。

Description

生物质燃料炊用热水炉
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种固体燃料的家用炉,特别是涉及一种集炊事、热水等多用途 的炉具。
背景技术
[0002] 我国的生物质能极为丰富,而随着农业和林业的发展,生物质资源将越来越多,当 前利用生物质能的主要问题是能量利用率很低,使用上也很不合理,造成资源的巨大浪费, 如农村一直利用传统的土灶燃烧柴禾、秸秆,燃烧效率低而且劳动强度大,也给环境造成破 坏。
[0003] 近些年来,出现了一些家用或小型的生物质热水灶,然而其炉膛结构及换热装置 都存在结构缺陷,致使燃料燃烧不充分、热效率低,炊事及热水效果差;燃烧时烟尘多,甚至 产生大量的焦油,对环境污染严重,损害人体健康;炉筒固定在炉体上,装料不方便,特别是 对于比较松散的燃料,如麦秆、秸秆等,且炉筒的进料口比较小,燃烧过程中加料困难,添料 器只适于添加比较小的颗粒等碎料,用户使用不方便。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种使用方便、安全卫生、高效节能、适用燃料广泛、可 持续燃烧的生物质燃料炊用热水炉。
[0005] 本实用新型是通过以下的技术方案来实现的。
[0006] 一种生物质燃料炊用热水炉,包括壳体、水箱和炉膛,所述水箱环绕在炉膛的外 围,水箱上设置有进水管和出水管,壳体与水箱之间填充有保温材料,炉膛内固装有内筒, 内筒内放置料筒,料筒的侧壁和或底壁开有气孔,料筒上方放置助燃分气盘,助燃分气盘的 中心有火孔,助燃分气盘与水箱内壁上端组成加热室,水箱外围装有与加热室连通的环形 的烟气室,烟气室连接烟道,烟道连接烟管,烟气室上方装有锅支架,所述炉膛内还设有相 互隔开的主风室和辅风室,主风室连通主风道和料筒,辅风室连通辅风道和助燃分气盘。
[0007] 本实用新型还可以通过以下技术措施来进一步实现。
[0008] 所述助燃分气盘是由内壁、外壁、上壁和底壁围成的空腔体,中部有火孔,外壁上 有进气孔,内壁和或底壁上开有出气孔。
[0009] 所述水箱底部装有下筒,下筒与内筒通过隔环固接,隔环下方是主风室,隔环上方 是辅风室。
[0010] 所述烟气室由水箱顶端、烟气罩及固装在水箱顶端内侧的挡火圈组成。
[0011] 上述烟气室内还装有拦烟圈。
[0012] 所述助燃分气盘的火孔上方放置有锥形的聚火圈。
[0013] 所述进水管上装有进水止回阀,水箱内还装有卸压管,卸压管上装有卸压止回阀 并连通进水管。
[0014] 所述锅支架内、加热室上方放置隔热压盖。[0015] 上述的生物质燃料炊用热水炉,还包括风机和调节阀,风机连接调节阀,调节阀分 别连接主风道和辅风道。
[0016] 本实用新型提供的一种炊用热水炉其结构设计合理,使用生物质燃料,采用上燃 式分层直接燃烧技术,具有点火容易、上火快,火力调节性能好,操作简单,火力强劲,安全 卫生等特点;采用料筒热辐射及加热室、烟气室换热结构,其炊事及热水综合效率高。本实 用新型的助燃分气盘及料筒均可取出炉体,方便使用过程中的装料、加料及倒灰等操作,生 物质燃料在料筒内由上往下燃烧,无灰尘,烟气排放少,无异味无焦油。该实用新型对燃料 的形状无特殊要求,能适用的燃料有各种成型燃料、薪柴(包括各种树杆、树枝和树叶等) 和农业副产物的谷壳、莲壳、秸杆和玉米芯等,也可以是煤球、煤块,非常适合我国农村居民 使用。
附图说明 [0017] 图 1是生物质燃料炊用热水炉的结构示意图;[0018] 图 2为助燃分气盘的结构示意图;[0019] 图 3为内筒的结构示意图;[0020] 图 4为料筒的结构示意图;[0021] 图 5是生物质燃料炊用热水炉的水管管路安装示意图;[0022] 图 6是带风机的生物质燃料炊用热水炉的结构示意图;[0023] 图 7为拦烟圈的结构示意图;[0024] 图 8是风机的安装示意图;[0025] 图 9是带隔热盖板的生物质燃料炊用热水炉的局部结构示意图。
具体实施方式
[0026] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明:
[0027] 实施例一,采用自然引风的生物质燃料炊用热水炉,如图1所示,包括包括圆形的 水箱1和炉膛,水箱1环绕在炉膛的外围,水箱1的下侧接有进水管23、上侧接有提供热水 的出水管24。
[0028] 本实用新型的燃烧系统采用上燃式分层直接燃烧技术,包括主风道15、主风室 13、辅风道16、辅风室14、料筒4、助燃分气盘5及烟管9。炉膛内壁的上侧焊接内筒3,内 筒3是上端带环形台阶的圆筒体,环形台阶上有悬挂料筒4的环形支架32及开有若干均勻 分布的辅风室出气孔31。料筒4通过其上端往外拉伸的边缘41挂装在环形支架32上,料 筒4的底部开有若干料筒进气孔42,料筒4的内壁上焊接有方便用钩子取放料筒的钩支架 43,料筒4是耐高温金属筒;助燃分气盘5通过重力自然放置在料筒4的上方,助燃分气盘 5是由内壁51、外壁52、上壁53和底壁54围成的空腔体,中部有火孔58,其倒锥形外壁51 与内筒3的环形台阶以线接触紧配合,助燃分气盘5的倒锥形外壁52开有辅风进气孔55, 助燃分气盘5的内壁51开有均勻分布的出气孔一 56、底壁54开有均勻分布的出气孔二 57, 出气孔一 56和出气孔二 57均为圆孔,上壁53上焊接有方便用钩子取放的钩支架43。水 箱1底部装有下筒11,下筒11与内筒3通过隔环12固接,隔环12下方是主风室13,隔环 12上方是辅风室14,主风室13通过料筒进气孔42连通料筒,主风室13由主风道15进气,辅风室14通过内筒3上的辅风室出气孔31、助燃分气盘5的辅风进气孔55连通助燃分气 盘5的内腔,辅风室14由辅风道16进气。烟管9长约3米,竖直放置,使炉具在燃烧时形 成烟囱效应,加强空气对流,为燃料在料筒4内燃烧提供空气,并使空气从助燃分气盘5的 出气孔一 56、出气孔二 57向外喷出,使得燃烧更充分,燃烧效率更高。在助燃分气盘5的火 孔58的上方放置锥形的聚火圈,可使火力更集中,增强炊事效率。本实用新型还可在主风 道15或辅风道16上装调节风门,以控制炉具的火力大小等燃烧状态。本实用新型由于助 燃分气盘5的火孔58的直径较大,可直接从火孔58加料,也可以拿开助燃分气盘5向料筒 4内加料。
[0029] 本实用新型的加热系统包括料筒4、加热室2和烟气室7。料筒4采用耐高温的 金属筒,燃烧过程中,料筒4内产生的高温会通过筒壁向外辐射至内筒3及水箱1,从而将 水箱1内的水加热;助燃分气盘5与水箱1内壁上端组成加热室2,水箱1顶端装有与加热 室2连通的环形的烟气室7,烟气室7由水箱1顶端、烟气罩及固装在水箱1顶端内侧的挡 火圈17组成,烟气室7连接烟道8,烟道8连接烟管9,烟气室7上方装有锅支架10。由火 孔58出来的火焰或高温热气一部分直接加热上方的炊具,另一部分则加热水箱1内壁的上 端;高温烟气由拦火圈17与锅支架10的环形缝隙进入烟气室,与水箱1的顶端换热而加热 水箱1内的水。为了防止热量散失,在壳体与水箱、下筒之间填充隔热保温的珍珠岩粉。
[0030] 如图5所示,本实用新型的给排水系统,进水管23上装有进水止回阀25,在水箱1 内部有一根卸压管26,一端靠近水箱1的顶端,另一端通过卸压止回阀27连接进水管23, 卸压管26上还装有温度压力安全阀28,可防止底层冷水回流、压力爆炸,使水箱内上下水 温更均衡,综合热效率更高,使用更安全。
[0031] 本实用新型既不影响炊事功能的正常使用,又能很好的达到炉具热水效果,进水 管23接上自来水或水塔,出水管24接上淋浴间的喷头或洗漱间的热水龙头,即可很方便的 使用热水和自动加冷水。
[0032] 实施例二,采用风机鼓风的生物质燃料炊用热水炉,如图6所示,与实施例一相比 还包括风机19和调节阀20,装在壳体外侧,风机19连接调节阀20,调节阀20通过阀芯与 阀体配合,将空气分两路向炉膛供气:主风道15连接主风室13,辅风道16连接辅风室14, 调整调节阀20可实现对主风道15、辅风道16的风量的控制,从而控制燃烧火力的大小;烟 管长度可减短,可根据需要确定长度。
[0033] 本实用新型采用上燃式分层直接燃烧原理,燃料放置在料筒4内,点火容易、上火 快,分为挥发分燃烧阶段和固定炭燃烧阶段。通常在挥发分燃烧阶段,料筒4底部空气通 道关闭,进入助燃分气盘5的空气由其分为一次空气和二次空气;在固定碳燃烧阶段,料筒 4底部进入的空气并非一次空气,而是起到加强固定碳燃烧的作用。助燃分气盘5的出气 孔二 57为百叶窗形出气孔,能产生旋转的一次空气,使空气均勻分配到燃料的上部,这样 的好处是一次空气不会受燃料的松紧、形状及大小的影响,火焰稳定性好,便于控制燃烧速 度,调节火力大小。燃料表面燃烧后,热量通过传导和辐射向燃料内层及下层扩散,从而使 燃料内层及下层挥发分析出,持续与氧混合燃烧,当上层燃料没有析出物时,因空气从上部 补充,氧气接触到固定碳,部分固定碳发生燃烧,大大的减少固定碳的集中燃烧时间,有利 于燃料的均勻燃烧。混合有一次空气的析出物通过助燃分气盘5的火孔58,其上的出气孔 一 56提供二次空气,使混合物得到充足的二次空气而实现完全燃烧,类似于燃气的预混式燃烧。当减少一次空气量后,燃烧速度减小、温度下降、析出物也随之减少,火力大小可实现 调节。进入固定碳燃烧阶段,上面进入的一次空气不足以使固定碳在较高速度下烧尽,必须 加强炉中的通风,调节阀20调整到大火或点火位置,料筒4底部及助燃分气盘5同时分配 空气,固定碳的燃烧得到加强,使固定碳在较快的速度下烧尽。通过旋转调节阀20,调整控 制主风道15、辅风道16的输气量,可方便的调节燃料从点火开始到正常燃烧、小火燃烧、大 火燃烧、后期燃烧各阶段的火力大小。
[0034] 如图7、图9所示,本实用新型的烟气室还包括拦烟圈21,拦烟圈21装在水箱1的 顶部,圆环形结构,下部有凹槽,可强迫高温烟气紧贴水箱1的顶部流动至烟道8,使得在烟 气室的换热效果更好。
[0035] 实施例三,具有快速热水功能的炊事热水炉,如图9所示,与实施例二相比还包括 隔热盖板22,隔热盖板22内填充隔热保温的珍珠岩粉,隔热盖板22装在锅支架10内、加热 室2上方,助燃分气盘5上方取消聚火圈6,这样,取消了炊事功能而大大增强热水效率,使 水箱快速热水,炉具在先燃烧几分钟后即可连续产生大量的热水,持续时间长,可完全满足 淋浴的要求。
[0036] 本实用新型的生物质燃料炊用热水炉火力调节方便,烟尘少,装料、填料及倒灰均 方便,炊事、热水综合热效率高,可达到70%以上,且废气排放少,两项指标远远超过了现有 标准。

Claims (9)

  1. 一种生物质燃料炊用热水炉,包括壳体、水箱和炉膛,所述水箱环绕在炉膛的外围,水箱上设置有进水管和出水管,壳体与水箱之间填充有保温材料,其特征在于炉膛内固装有内筒,内筒内放置料筒,料筒的侧壁和或底壁开有气孔,料筒上方放置助燃分气盘,助燃分气盘的中心有火孔,助燃分气盘与水箱内壁上端组成加热室,水箱外围装有与加热室连通的环形的烟气室,烟气室连接烟道,烟道连接烟管,烟气室上方装有锅支架,所述炉膛内还设有相互隔开的主风室和辅风室,主风室连通主风道和料筒,辅风室连通辅风道和助燃分气盘。
  2. 2.根据权利要求1所述的生物质燃料炊用热水炉,其特征在于所述助燃分气盘是由内 壁、外壁、上壁和底壁围成的空腔体,中部有火孔,外壁上有进气孔,内壁及底壁上开有出气 孔。
  3. 3.根据权利要求1所述的生物质燃料炊用热水炉,其特征在于所述水箱底部装有下 筒,下筒与内筒通过隔环固接,隔环下方是主风室,隔环上方是辅风室。
  4. 4.根据权利要求1所述的生物质燃料炊用热水炉,其特征在于所述烟气室由水箱顶 端、烟气罩及固装在水箱顶端内侧的挡火圈组成。
  5. 5.根据权利要求4所述的生物质燃料炊用热水炉,其特征在于所述烟气室内还装有拦 烟圈。
  6. 6.根据权利要求1所述的生物质燃料炊用热水炉,其特征在于所述助燃分气盘的火孔 上方放置有锥形的聚火圈。
  7. 7.根据权利要求1所述的生物质燃料炊用热水炉,其特征在于所述进水管上装有进水 止回阀,水箱内还装有卸压管,卸压管上装有卸压止回阀并连通进水管。
  8. 8.根据权利要求1所述的生物质燃料炊用热水炉,其特征在于所述锅支架内、加热室 上方放置隔热压盖。
  9. 9.根据权利要求1〜8任一权利要求所述的生物质燃料炊用热水炉,其特征在于还包 括风机和调节阀,风机连接调节阀,调节阀分别连接主风道和辅风道。
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