CN208936202U - 一种翻板炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种翻板炉，属于炉具技术领域，包括炉体、设在炉体内的炉膛和位于炉膛的下部的炉排，炉体分隔为相互独立且密闭的第一炉膛和第二炉膛，两者通过燃烧器连通；燃烧器横置，前端位于第二炉膛中，末端位于第一炉膛中；燃烧器前端设有进风孔，末端设有集气孔；第一炉膛顶部设有加料口和一次进风口，第二炉膛顶部设有炉口和炉盖；外壁上侧设有挡火板和进炕烟道，本实用新型分隔成两个独立的炉膛，使燃料燃烧和气化可燃气体燃烧互不干扰，第一炉膛即是储料仓又是燃烧仓，整个燃烧空间相对封闭，受外界影响波动小，形成稳定有次序的燃烧状态；燃烧器横置设置能降低炉面高度，实现翻板炉炉顺利进入火炕，保证燃烧效果。

Description

一种翻板炉

技术领域

本实用新型属于炉具技术领域，更具体地说，是涉及一种翻板炉。

背景技术

目前农村有使用生物质作为燃料的采暖炉，但是目前使用的生物质燃料采暖炉主要原理是燃料均以直接燃烧的方式转换成热能，不仅造成燃料大量的浪费，而且还造成严重的空气污染；炉膛中的燃料燃烧不稳定，受外界影响波动较大；热效率低，余热利用效率也低，随着人们生活水平和品质的提高，采暖炉不仅要为居民的房屋和火炕供热，还要兼具做饭，烧热循环水等作用，尽可能做到热量利用最大化，因此，需要一种适合生物质为燃料且热能利用最大化的采暖炉。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种翻板炉，旨在解决现有采暖炉浪费燃料、污染空气、热量利用率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种翻板炉，以生物质为燃料进行燃烧，包括：炉体、设置在所述炉体内的炉膛和炉排，所述炉体底部设置有底座，用于接取所述炉膛内灰渣的所述炉排位于所述炉膛的下部；

所述炉体内部分隔为相互独立且密闭的第一炉膛和第二炉膛，所述第一炉膛和第二炉膛通过燃烧器连通；所述燃烧器横置在炉膛中，所述燃烧器前端位于第二炉膛中，末端位于第一炉膛并深入第一炉膛的燃料层中；所述燃烧器前端设置若干个进风孔，末端设置有若干个集气孔；

所述第一炉膛顶部设置有加料口和一次进风口，用于接取所述第一炉膛内灰渣的所述炉排位于所述第一炉膛的下部，所述第一炉膛为上大下小的倒锥形，所述炉膛内设置有燃烧器和用于支撑燃烧器的支撑台；所述燃烧器前端设置有用于将一次进风口进入的助燃空气进行均匀分布的配风盘；

所述第二炉膛顶部设置有炉口和炉盖；所述第二炉膛外壁上侧设置有与所述第二炉膛连通的进炕烟道，所述第二炉膛与所述进炕烟道的连接处设置有可移动的挡火板。

进一步地，所述第一炉膛内侧设置有保温层，所述保温层内部设置有换热管，所述换热管底端设置有进水口，顶端设置有出水口，所述进水口设置在炉体外壁下侧，所述进水口处设置有流量计；所述出水口设置在炉体外壁上侧，所述出水口处设置有水温表。

进一步地，所述集气孔处设置有空气过滤网。

进一步地，所述进炕烟道的进炕处有一段外露段，所述外露段进炕烟道的外部包覆有隔热层。

进一步地，所述底座内部设置有落灰斗，所述炉体外壁位于底座上方设置有清灰口，所述清灰口外侧的炉体外壁上设置有清灰口门，所述清灰口门一侧与炉体外壁铰接连接，另一侧与炉体外壁卡扣连接或挂钩连接。

进一步地，所述燃烧器的下端距离炉排之间的距离为10-150毫米。

进一步地，所述进风孔和集气孔为方形、圆形或椭圆形。

进一步地，所述第二炉膛的炉体外壁下侧设置有二次进风口；所述二次进风口位置设置有用于调节进风的可调挡板。

进一步地，所述炉膛的内壁上设置有保温层；所述保温层外部设置有水套，所述水套的进水口设置在炉体外壁下侧，出水口设置炉体外壁上侧。

进一步地，所述加料口设置有加料口盖。

本实用新型提供的一种翻板炉的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种翻板炉分隔成两个独立的炉膛，使燃料燃烧和气化可燃气体燃烧互不干扰，第一炉膛即是储料仓又是燃烧仓，整个燃烧空间相对封闭，受外界影响波动小，形成稳定有次序的燃烧状态；燃烧和气化均非常稳定；燃烧器横置设置能降低炉面高度，实现翻板炉炉顺利进入火炕，保证燃烧效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种翻板炉的结构示意图；

图中：1、炉体；2、炉排；3、第一炉膛；4、第二炉膛；5、底座；6、燃烧器；7、进风孔；8、集气孔；9、加料口；10、一次进风口；11、二次进风口；12、挡火板；13、支撑台；14、配风盘；15、炉口；16、炉盖；17、进炕烟道；18、落灰斗。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，现对本实用新型提供的一种翻板炉进行说明。所述一种翻板炉，以生物质为燃料进行燃烧，包括：炉体1、设置在所述炉体1内的炉膛和炉排2，所述炉体1底部设置有底座5，用于接取所述炉膛内灰渣的所述炉排2位于所述炉膛的下部；

所述炉体1内部分隔为相互独立且密闭的第一炉膛3和第二炉膛4，所述第一炉膛3和第二炉膛4通过燃烧器6连通；所述燃烧器6横置在炉膛中，所述燃烧器6前端位于第二炉膛4中，末端位于第一炉膛3并深入第一炉膛3的燃料层中；所述燃烧器6前端设置若干个进风孔7，末端设置有若干个集气孔8。

所述第一炉膛3顶部设置有加料口9和一次进风口10，用于接取所述第一炉膛3内灰渣的所述炉排2位于所述第一炉膛3的下部，所述第一炉膛3为上大下小的倒锥形，第一炉膛3设置为倒锥形，呈大燃料仓小燃烧面，通过减小燃烧面积来控制燃烧速度降低燃烧强度，降低第一炉膛3内的温度，延长燃烧时间，通过高温充分燃烧，防止生物质燃烧过程中结焦的出现，实现生物质燃烧无焦油，同时，通过合理设置进炕烟道17来引导烟气流动，防止返烟现象出现；所述炉膛内设置有燃烧器6和用于支撑燃烧器6的支撑台13；所述燃烧器6前端设置有用于将一次进风口10进入的助燃空气进行均匀分布的配风盘14；配风盘14和燃烧器6及支撑台13构成环形空腔，配风盘14将通过二次进风口11进入配风盘14的助燃空气进行均匀分布，使助燃空气进入燃烧器6后，与燃料的气化气体进行均匀混合，顺利燃烧。

所述第二炉膛4顶部设置有炉口15和炉盖16；所述第二炉膛4外壁上侧设置有与所述第二炉膛4连通的进炕烟道17，所述第二炉膛4与所述进炕烟道17的连接处设置有可移动的挡火板12；挡火板12打开在水平位置时，进炕烟道17和第二炉膛4连通，可以保证燃烧的烟气全部通过进炕烟道17进入炕内，加热火炕；挡火板12关闭呈竖直位置时，将进炕烟道17关闭，打开炉盖16，此时燃烧的全部热量可以用来炊事；在这里需要说明的，可以在炉口15旁边设置有烟囱，当挡火板12关闭时，燃烧的烟气可以通过烟囱排出，防止返烟；挡火板12可以呈倾斜状态，燃烧热量一部分用来炊事，一部分通过进炕烟道17进入炕内加热火炕。

该炉具要是将燃料的干馏、裂解、气化技术应用于炉具的燃烧过程，燃料的干馏、气化、裂解是指燃料从固相变成气、固两相产物的过程；燃料气化包含一系列物理、化学变化，一般包括干燥、燃烧、气化和裂解四个阶段；干燥属于物理变化，随着温度的升高，燃料中的水分受热蒸发，其他阶段属于化学变化，燃烧也可以认为是气化的一部分。燃料在炉膛中干燥以后，随着炉膛内的温度升高到500度以上时，燃料的分子发生热分解反应，生成大量挥发性物质(包括干馏燃料气、焦油和热解水等)，当温度达到900度以上时，一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触，发生二次热分解，形成二次热分解产物，生成一氧化碳、氢气、甲烷及二氧化碳、氮气、硫化氢、水等为主要成分的气态产物，即粗燃料气。气化反应包括很多的化学反应，主要是碳、水、氧、氢、一氧化碳、二氧化碳相互间的反应，其中碳与氧的反应又称燃烧反应，提供裂解、气化过程的热量。二次裂解后的生成物一氧化碳、甲烷和氢气等气态物质经过收集，高温可燃气体经过燃烧器6时，与经过预热的高温助燃空气混合后充分燃烧，同时释放出大量的热量。所以，燃料经过干馏、裂解、气化后的进行高温燃烧时，会更加的彻底，燃烧后的烟气中不再含有烟尘及焦油等杂质，烟气更加的环保、清洁。

其中，燃料焦油热裂解过程分为三个阶段：第一阶段是从室温到150℃,是燃料焦油中的吸附水和挥发分的析出，此阶段的反应满足四维扩散机理,但由于失重速率慢，DTG峰不明显，这部分不是主要裂解区；第二阶段为150～430℃,此过程为缩聚反应，主要生成物为甲烷，乙烷，反应中有大量的大分子焦油生成，在320℃左右失重速率达到最大值，此过程的焦油裂解受随机成核(n＝4)机理控制，是旧物相消失，新物相生成的成核阶段，生成物产量小，成核所需活化能较大,活化能为162kJ/mol；第三阶段为800～1150℃，此过程中二次焦油再次发生裂解，生成产物主要是氢气和一氧化碳，此过程的裂解反应受三维扩散机理控制，表明易挥发气体和裂解生成气体在反应界面和相区内相互扩散和迁移，并且受温度影响显著，温度越高，扩散越强烈，且加剧了焦油的裂解。

当反应温度低于700℃时，在炉具的炉膛内的碳与水蒸气之间发生反应缓慢，反应有利于二氧化碳的生成，当温度高于800℃时，水蒸气与碳之间反应明显加快，反应有利于一氧化碳和氢气的生成，产生的气化物的热值增大。当温度低于850℃时，主要发生逆反应，二氧化碳很难被还原；温度高于850℃时，一氧化碳迅速增加；温度高于1200℃时，二氧化碳可全部还原为一氧化碳。

由于焦油在高温时呈气态，与可燃气体完全混合，而在低温时(一般低于200℃)凝结为液态，焦油的存在对气化有多方面的不利影响，首先它降低了气化效率，气化中焦油产物的能量一般占总能量的5～15％，这部分能量是在低温时难以与可燃气体一道被利用，大部分被浪费；其次焦油在低温时凝结为液态，容易和水、焦炭等结合在一起，堵塞排气和换热通道，使设备运行发生困难；另外，凝结为细小液滴的焦油比气体难以燃烬，在燃烧时容易产生炭黑等颗粒，这就大大降低了气化燃气的利用价值。所以针对气化过程产生的焦油的特性，通过超高温转化把它转化为可燃气，既提高气化效率，又降低燃气中焦油的含量，提高可燃气体的利用价值。在燃料热转换中，焦油的数量主要决定于转换温度和气相停留时间，与加热速率也密切相关。对一般燃料而言，在500℃左右时焦油产物最多，高于或低于这一温度焦油都相应减少，焦油的成份非常复杂，在高温下很多成份会被分解。所以随着温度的升高，焦油含量中成份的数量越来越少，这些焦油成份发生反应，生成一氧化碳和氢气等气体，既减少炭黑的产生，又提高可燃气的产量。

本实用新型炉具基于上述原理进行设计，是要将燃料的干馏、裂解、气化技术应用于炉具的燃烧过程，燃料的干馏、气化、裂解是指燃料从固相变成气、固两相产物的过程；燃料气化包含一系列物理、化学变化，一般包括干燥、燃烧、气化和裂解四个阶段；干燥属于物理变化，随着温度的升高，燃料中的水分受热蒸发，其他阶段属于化学变化，燃烧也可以认为是气化的一部分；利用柴草秸秆直接燃烧，利用燃烧学和热力学原理，适用于农村炊事取暖的采暖炉，相对于农村的灶炕而言，烟道和通风设计，增设保温措施和余热利用装置，提高热效率，减少排放，卫生，方便，安全。

目前采暖炉的燃烧器6一般都为竖置状态，竖置的燃烧器6会引燃周围的燃料，不能形成稳定和有次序的燃烧层，气化层，燃烧状态比较混乱；本实用新型采取炉膛分隔成相互独立的两个腔体，不是一体设置，不同处一个空间内，整个燃烧空间相对封闭，受外界影响波动小，燃烧非常稳定，气化非常稳定，这种设计保证燃烧稳定性和气化效果；燃烧器6横置插入燃料层里面，料层有序叠放，形成稳定的气化层、燃烧层、预热层和燃料层，整个燃烧和气化非常稳定。

本实用新型提供的一种翻板炉的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种翻板炉分隔成两个独立的炉膛，使燃料燃烧和气化可燃气体燃烧互不干扰，第一炉膛3即是储料仓又是燃烧仓，整个燃烧空间相对封闭，受外界影响波动小，形成稳定有次序的燃烧状态；燃烧和气化均非常稳定；燃烧器6横置设置能降低炉面高度，实现翻板炉炉顺利进入火炕，保证燃烧效果。

作为本实用新型提供的一种翻板炉的一种具体实施方式，请参阅图1，所述第一炉膛3内侧设置有保温层，所述保温层内部设置有换热管，所述换热管底端设置有进水口，顶端设置有出水口，所述进水口设置在炉体1外壁下侧，所述进水口处设置有流量计；流量计可以计算出炉体1内的水流量；所述出水口设置在炉体1外壁上侧，所述出水口处设置有水温表；水温表便于监控换热管内排出的水温。

作为本实用新型提供的一种翻板炉的一种具体实施方式，请参阅图1，所述集气孔8处设置有空气过滤网；过滤网的作用是防止燃料进入燃烧器6内堵塞集气孔8，保证集气孔8顺利将可燃气体导出。

作为本实用新型提供的一种翻板炉的一种具体实施方式，请参阅图1，所述进炕烟道17的进炕处有一段外露段，所述外露段进炕烟道17的外部包覆有隔热层；隔热层防止进炕烟道17的外露段散热，尽可能保证热量都进入炕内。

作为本实用新型提供的一种翻板炉的一种具体实施方式，请参阅图1，所述底座5内部设置有落灰斗18，所述炉体1外壁位于底座5上方设置有清灰口，所述清灰口外侧的炉体1外壁上设置有清灰口门，所述清灰口门一侧与炉体1外壁铰接连接，另一侧与炉体1外壁卡扣连接或挂钩连接；本实用新型炉排2间隙比普通炉排2大，通过加大炉排2之间的间隙，保证灰渣能够顺利跌落到落灰斗18，减少灰渣形成堵塞助燃空气层面的情况；落灰斗18外部可设置有手柄，方便操作人员容易取出，另外可在手柄上设置有隔热套，防止操作人员被烫伤；清灰口门便于处理灰渣。

作为本实用新型提供的一种翻板炉的一种具体实施方式，请参阅图1，所述燃烧器6的下端距离炉排2之间的距离为10-150毫米；保证燃烧器6末端都在燃烧层内，将可燃气体顺利导出。

作为本实用新型提供的一种翻板炉的一种具体实施方式，请参阅图1，所述进风孔7和集气孔8为方形、圆形或椭圆形；进风口可以为方形、圆形和其他形状，只要能满足助燃空气顺利进入燃烧器6中参与助燃即可；集气孔8可以为方形、圆形和其他形状，只要能满足将可燃气体从燃料层中往外疏导可燃气体的功能即可。

作为本实用新型提供的一种翻板炉的一种具体实施方式，请参阅图1，所述第二炉膛4的炉体1外壁下侧设置有二次进风口11；所述二次进风口11位置设置有用于调节进风的可调挡板；可调挡板能调整进风量大小，控制燃烧强度和速度。

作为本实用新型提供的一种翻板炉的一种具体实施方式，请参阅图1，所述炉膛的内壁上设置有保温层；所述保温层外部设置有水套，所述水套的进水口设置在炉体1外壁下侧，出水口设置炉体1外壁上侧；设置水套可利用翻板炉燃烧时的炉体1散热量来加热水套中的水，水套中被加热的水可以连接水龙头用来洗菜、洗漱、洗衣等，也可连接淋浴喷头用来洗澡，尽可能做到热量利用最大化。

作为本实用新型提供的一种翻板炉的一种具体实施方式，请参阅图1，所述加料口9设置有加料口9盖；加料口9盖在加料时打开，不加料时关闭，防止返烟和炉膛内的气体外露。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种翻板炉，以生物质为燃料进行燃烧，包括炉体、设置在所述炉体内的炉膛和炉排，所述炉体底部设置有底座，用于接取所述炉膛内灰渣的所述炉排位于所述炉膛的下部；其特征在于：

所述炉体内部分隔为相互独立且密闭的第一炉膛和第二炉膛，所述第一炉膛和第二炉膛通过燃烧器连通；所述燃烧器横置在炉膛中，所述燃烧器前端位于第二炉膛中，末端位于第一炉膛并深入第一炉膛的燃料层中；所述燃烧器前端设置若干个进风孔，末端设置有若干个集气孔；

所述第一炉膛顶部设置有加料口和一次进风口，用于接取所述第一炉膛内灰渣的所述炉排位于所述第一炉膛的下部，所述第一炉膛为上大下小的倒锥形，所述炉膛内设置有燃烧器和用于支撑燃烧器的支撑台；所述燃烧器前端设置有用于将一次进风口进入的助燃空气进行均匀分布的配风盘；

所述第二炉膛顶部设置有炉口和炉盖；所述第二炉膛外壁上侧设置有与所述第二炉膛连通的进炕烟道，所述第二炉膛与所述进炕烟道的连接处设置有可移动的挡火板。

2.如权利要求1所述的一种翻板炉，其特征在于：所述第一炉膛内侧设置有保温层，所述保温层内部设置有换热管，所述换热管底端设置有进水口，顶端设置有出水口，所述进水口设置在炉体外壁下侧，所述进水口处设置有流量计；所述出水口设置在炉体外壁上侧，所述出水口处设置有水温表。

3.如权利要求2所述的一种翻板炉，其特征在于：所述集气孔处设置有空气过滤网。

4.如权利要求1或3所述的一种翻板炉，其特征在于：所述进炕烟道的进炕处有一段外露段，所述外露段进炕烟道的外部包覆有隔热层。

5.如权利要求4所述的一种翻板炉，其特征在于：所述底座内部设置有落灰斗，所述炉体外壁位于底座上方设置有清灰口，所述清灰口外侧的炉体外壁上设置有清灰口门，所述清灰口门一侧与炉体外壁铰接连接，另一侧与炉体外壁卡扣连接或挂钩连接。

6.如权利要求5所述的一种翻板炉，其特征在于：所述燃烧器的下端距离炉排之间的距离为10-150毫米。

7.如权利要求6所述的一种翻板炉，其特征在于：所述进风孔和集气孔为方形、圆形或椭圆形。

8.如权利要求7所述的一种翻板炉，其特征在于：所述第二炉膛的炉体外壁下侧设置有二次进风口；所述二次进风口位置设置有用于调节进风的可调挡板。

9.如权利要求8所述的一种翻板炉，其特征在于：所述炉膛的内壁上设置有保温层；所述保温层外部设置有水套，所述水套的进水口设置在炉体外壁下侧，出水口设置炉体外壁上侧。

10.如权利要求9所述的一种翻板炉，其特征在于：所述加料口设置有加料口盖。