CN213089862U - 一种生物质采暖炉 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种生物质采暖炉，涉及采暖设备的技术领域，其包括外壳，外壳内设置有加热装置与热交换装置，加热装置包括炉膛与第一排烟管，第一排烟管的一端与炉膛内部连通；热交换装置包括第一水套与第二水套，第一水套设置在第二水套靠近第一排烟管的轴心的一侧，第一水套靠近第一排烟管的轴心的一侧形成第一热交换腔，第一水套与第二水套之间形成第二热交换腔，第一排烟管远离炉膛的一端与第一热交换腔连通，第一热交换腔与第二热交换腔连通，第二热交换腔与大气连通。本申请能够充分吸收生物质颗粒燃烧后产生的热量，降低烟气排放时的温度，提高热能的利用率，节约能源；同时能够提高循环水的加热速度，提高房间内的升温速度。

Description

一种生物质采暖炉

技术领域

本申请涉及采暖设备的技术领域，尤其是涉及一种生物质采暖炉。

背景技术

采暖炉也叫取暖炉，是采暖锅炉的简称，属于民用生活锅炉的一种，主要是指能满足人们采暖需求的一种常压锅炉，属于民用热水锅炉的范畴。采暖炉按照生物质颗粒的不同可以分为电采暖锅炉、燃油采暖锅炉、燃气采暖锅炉、燃煤采暖锅炉等；按照锅炉是否承压可以分为常压采暖锅炉和承压采暖锅炉，以前高层建筑采暖主要选择承压热水采暖锅炉，由于水暖配件的增多和安装技术的提高，无论高层建筑还是低层建筑的取暖大都采用了常压热水锅炉来采暖。

采暖炉大多包括加热部分与热交换部分，加热部分主要用于将化学能转化为热能，热交换部分则用于将加热部分产生的热能传递至水中，之后被加热的水经循环系统流动至房间内进行散热，散热后的水再循环至加热炉内再次加热，如此循环便可以持续取暖。

发明人认为目前的采暖炉具有热交换效率低的缺陷，进而导致房间内升温慢、生物质颗粒耗费多等问题。

实用新型内容

为了加快采暖炉内烟气与循环水的热交换效率，提高房间的升温速度，节约能源，本申请提供一种生物质采暖炉。

本申请提供的一种生物质采暖炉采用如下的技术方案：

一种生物质采暖炉，包括外壳，所述外壳内设置有加热装置与热交换装置，所述加热装置包括炉膛与第一排烟管，所述炉膛固定连接在所述外壳内，所述第一排烟管竖直设置且固定连接在所述外壳内，所述第一排烟管的一端与所述炉膛内部连通；所述热交换装置连通有进水管与出水管，所述热交换装置包括第一水套与第二水套，所述第一水套设置在所述第二水套靠近所述第一排烟管的轴心的一侧，所述第一水套靠近所述第一排烟管的轴心的一侧形成第一热交换腔，所述第一水套与所述第二水套之间形成第二热交换腔，所述第一排烟管远离所述炉膛的一端与所述第一热交换腔连通，所述第一热交换腔与所述第二热交换腔连通，所述第二热交换腔通过第二排烟管与大气连通。

通过采用上述技术方案，加热装置将生物质颗粒的化学能转化为热能之后，大量的热能储存在燃烧产生的烟气内，烟气通过第一排烟管进入第一热交换腔后便与第一水套内的循环水进行热交换，循环水初步吸收烟气内的热量，之后烟气继续流通至第二热交换腔内，此时第一水套与第二水套靠近第二热交换腔的一侧壁均可以与烟气进行热交换，循环水再次吸收烟气内的热量，循环水两次吸收烟气内的热量，使得烟气排放到大气中时温度较低，进而使生物质颗粒燃烧产生的热能的有效利用率高，节约了能源；而且循环水被加热的速度快，提高了加热效率，进而提高了房间内的升温速度。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一热交换腔远离所述第一排烟管的一端通过第一连接腔与所述第二热交换腔连通，所述第一热交换腔靠近所述第一排烟管的一端通过第二连接腔与所述第二热交换腔连通。

通过采用上述技术方案，在烟气从第一热交换腔流入第二热交换腔时，第一连接腔与第二连接腔内都可以流通烟气，第一水套在第一排烟管的轴向的两端面也可以与烟气接触，增大了烟气与第一水套的接触面积，提高了热交换效率。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一水套与所述第二水套连通，所述进水管与所述出水管与所述第二水套连通。

通过采用上述技术方案，第一水套内的循环水在进入外部循环系统之间会和第二水套内的循环水进行热交换，降低了第一水套内的循环水被加热沸腾的概率，充分利用热能，提高了加热效率，同时节约了能源。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一水套包括第一段水套、第二段水套与第三段水套，所述第一段水套的一端与所述第二水套连通，所述第一段水套的另一端与所述第二段水套连通，所述第二段水套远离所述第一段水套的一端与所述第三段水套连通，所述第三段水套远离第二段水套的一端与第二水套连通，所述第二段水套上固定连接有连通管，所述连通管远离所述第二段水套的一端与所述第二水套固定连接，所述连通管连通所述第一水套与所述第二水套。

通过采用上述技术方案，加快了第一水套内的循环水和第二水套内的循环水的热交换，进一步降低了第一水套内的循环水被加热沸腾的概率，充分利用了热能，提高了加热效率；同时连通管可用作第一水套的支撑，降低第一水套的两端与第二水套断开的概率，提高了稳定性与安全性。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一段水套、第二段水套与第三段水套的截面均呈矩形，所述第一排烟管的轴向为所述第一段水套、第二段水套与第三段水套的截面的长度方向。

通过采用上述技术方案，在不增加第一水套的热交换面积的同时可以增大第二水套的热交换面积，进而提高第二水套与烟气的热交换效率。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一连接腔在所述第一排烟管的轴向上的长度大于所述第二连接腔在所述第一排烟管的轴向上的长度。

通过采用上述技术方案，烟气在第一热交换腔进入第二热交换腔内时，大部分烟气会流经整个第一热交换腔后，再经第一连接腔流入第二热交换腔，如此提高了烟气在第一热交换腔内的流通率，进而提高了在第一热交换腔处的热交换效率。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进水管与所述出水管均固定连接在所述外壳上，且所述进水管设置在所述出水管的下方。

通过采用上述技术方案，第一水套与第二水套内的循环水可通过重力循环原理进入外部的循环系统，循环系统中不需再加装循环泵，降低了使用成本。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一水套内形成第一循环水腔，所述第二水套与所述外壳之间形成第二循环水腔，所述第一循环水腔的厚度大于所述第二循环水腔的厚度。

通过采用上述技术方案，使第二水套内的循环水的升温速度与第一水套内的循环水的升温速度相近，降低了第二水套内的循环水产生对流现象的概率，使得出水管中能够迅速排出热水，提高了房间内升温的速度。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进水管与所述出水管均设置有两个，且两个所述进水管分别设置在所述第一排烟管轴心的两侧，两个所述出水管也分别设置在所述第一排烟管轴心的两侧。

通过采用上述技术方案，在安装采暖炉时，使采暖炉的摆放位置的选择性更高，无论采暖炉如何摆放均便于给采暖炉布设循环系统，提高了适配性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过第一水套与第二水套的设置，能够充分吸收生物质颗粒燃烧后产生的热量，降低烟气排放时的温度，提高热能的利用率，节约能源；同时能够提高循环水的加热速度，进而提高房间内的升温速度。

2.通过第一连通腔与第二连通腔的设置，在烟气从第一热交换腔流入第二热交换腔时，第一连接腔与第二连接腔内都可以流通烟气，第一水套在第一排烟管的轴向的两端面也可以与烟气接触，增大了烟气与第一水套的接触面积，提高了热交换效率。

3.通过将第一水套与第二水套连通，第一水套内的循环水在进入外部循环系统之间会和第二水套内的循环水进行热交换，降低了第一水套内的循环水被加热沸腾的概率，充分利用热能，提高了加热效率，同时节约了能源。

4.通过将进水管设置在出水管的下方，第一水套与第二水套内的循环水可通过重力循环原理进入外部的循环系统，循环系统中不需再加装循环泵，降低了使用成本。

附图说明

图1为本申请实施例的整体结构示意图；

图2为本申请实施例的整体结构的剖视示意图；

图3为本申请实施例的俯视剖视示意图；

图4为本申请实施例中第一段水套、第二段水套、第三段水套的外截面为圆形时的安装示意图；

图5为本申请实施例中第一段水套、第二段水套、第三段水套的外截面为椭圆形时的安装示意图。

附图标记：1、外壳；11、顶板；111、炉口；12、下料斗；13、第二排烟管；14、进水管；15、出水管；2、加热装置；21、炉膛；22、第一排烟管；23、隔板；3、热交换装置；31、第一水套；311、第一段水套；312、第二段水套；313、第三段水套；314、第一循环水腔；32、第二水套；321、第二循环水腔；33、第一热交换腔；34、第二热交换腔；35、第一连接腔；36、第二连接腔；37、连通管。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本实施例提出了一种生物质采暖炉，参照图1及图2，采暖炉包括外壳1，外壳1内设置有用于将生物质颗粒的化学能转化为热能的加热装置2与将烟气内的热能传递给循环水的热交换装置3。

参照图2，加热装置2包括炉膛21、第一排烟管22与隔板23，炉膛21卡接在外壳1内，且炉膛21设置在外壳1的底部。隔板23焊接或者通过螺栓固定连接在外壳1，且隔板23抵接在炉膛21的上端面上。第一排烟管22竖直穿设在隔板23内并与隔板23卡接，且第一排烟管22的下端与炉膛21的内部连通。外壳1的上部还焊接有顶板11，顶板11上还开设有炉口111，炉口111优选为与第一排烟管22同轴设置，炉口111处可放置水壶、锅等炊具进而对炊具进行加热。

参照图2及图3，热交换装置3设置在隔板23的上方，热交换装置3包括第一水套31与第二水套32。第二水套32包括第一段水套311、第二段水套312与第三段水套313，第一段水套311、第二段水套312与第三段水套313的外截面为矩形，且第一段水套311的一端焊接在第二水套32的内壁上，第一段水套311的另一端与第二段水套312的一端焊接，第二段水套312远离第一段水套311的一端与第三段水套313的一端焊接，第三段水套313远离第二段水套312的一端再与第二水套32的内壁焊接，使第一段水套311、第二段水套312、第三段水套313呈U型设置，第一段水套311、第三段水套313均与第二水套32内部连通。为了提高吸热的效率，第二水套32还可以穿过隔板23后包覆在炉膛21的外侧，如此炉膛21便卡接在第二水套32内，隔板23焊接或者通过螺栓固定连接在第二水套32上。

参照图4及图5，第一段水套311、第二段水套312与第三段水套313的外截面还可为圆形或者椭圆形，当外截面为椭圆形时，其椭圆形的长轴的长度方向与第一排烟管22平行。

参照图2及图3，第一水套31整体设置在第二水套32靠近第一排烟管22的轴心的一侧，且第一水套31设置在隔板23的上方。第一水套31的第二段水套312上焊接有连通管37，连通管37远离第一水套31的一端与第二水套32焊接，且连通管37连通第一水套31与第二水套32。

参照图1及图3，外壳1的外壁上焊接有进水管14与出水管15，进水管14与出水管15均与第二水套32连通，进水管14和出水管15再与外部的循环系统连通。其中进水管14设置在外壳1的底部，出水管15设置在外壳1的顶部，如此第一水套31与第二水套32内的循环水可通过重力循环原理进入外部的循环系统，循环系统中不需再加装循环泵，降低了使用成本。

进水管14与出水管15均设置有两个，两个进水管14对称设置在第一排烟管22的轴心的两侧，且两个进水管14同轴设置；两个出水管15也对称设置在第一排烟管22的轴心的两侧，且两个出水管15也同轴设置。如此在安装采暖炉时，使采暖炉的摆放位置的选择性更高，便于给采暖炉布设循环系统，提高了适配性。

参照图2及图3，第一水套31靠近第一排烟管22的轴心的一侧形成第一热交换腔33，第一水套31与第二水套32之间形成第二热交换腔34。第一排烟管22远离炉膛21的一端直接与第一热交换腔33连通，第二热交换腔34通过第二排烟管13与大气连通。第一热交换腔33远离第一排烟管22的一端通过第一连接腔35与第二热交换腔34连通，第一热交换腔33靠近第一排烟管22的一端通过第二连接腔36与第二热交换腔34连通，使得第一水套31悬空设置在隔板23的上方。

第一段水套311、第二段水套312与第三段水套313的截面均呈矩形，第一排烟管22的轴向为第一段水套311、第二段水套312与第三段水套313的截面的长度方向；如此能够在减小采暖炉的体积下增加第一水套31、第二水套32与烟气之间的接触面积，进而提高热交换率。

第一水套31内形成第一循环水腔314，第二水套32与外壳1之间形成第二循环水腔321，第一循环水腔314的厚度大于第二循环水腔321的厚度；如此能够降低第二水套32内的循环水产生对流现象的概率，使得出水管15中能够迅速排出热水，提高了房间内升温的速度。

第一连接腔35在第一排烟管22的轴向上的长度大于第二连接腔36在第一排烟管22的轴向上的长度，既第一水套31与隔板23之间的间距小于第一水套31与顶板11之间的间距，如此能够延长烟气与第一水套31、第二水套32的接触时间，使热传递更加充分，提高了烟气内热量的利用率。

参照图1及图2，外壳1上还焊接有下料斗12，下料斗12的一端可连通在料仓的底端，下料斗12的另一端穿过第二水套32后伸出第一热交换腔33内，且下料斗12伸入第一热交换腔33内的一端朝向第一排烟管22。下料斗12呈倾斜设置，且下料斗12靠近第一排烟管22的一端较低，在使用时生物质颗粒从料仓内流经下料斗12和第一排烟管22进入炉膛21。

本实施例的实施原理为：

生物质颗粒在炉膛21内燃烧生成烟气后，烟气通过第一排烟管22进入第一热交换腔33，此时第一水套31靠近第一排烟管22轴心的一端面便可以吸收烟气内的热量；之后烟气通过第一连接腔35与第二连接腔36流入第二热交换腔34内，在烟气流入第一连接腔35与第二连接腔36内时，第一水套31沿第一排烟管22轴向的两端便可以吸收烟气内的热量；在烟气流入第二热交换腔34内时，第一水套31远离第一排烟管22的一端面与第二水套32靠近第一排烟管22的一端面均可以吸收烟气内的热量；如此能够充分吸收生物质颗粒燃烧后产生的热量，降低烟气排放时的温度，提高热能的利用率，节约能源；同时能够提高循环水的加热速度，进而提高房间内的升温速度。

第一水套31在第一排烟管22的轴向上的长度大于第一水套31垂直于第一排烟管22的轴向上的长度；如此能够在减小采暖炉的体积下增加第一水套31、第二水套32与烟气之间的接触面积，进而提高热交换率。

第一水套31在垂直于第一排烟管22的轴向上的长度大于第二水套32在垂直于第一排烟管22的轴向上的长度；如此能够降低第二水套32内的循环水产生对流现象的概率，使得出水管15中能够迅速排出热水，提高了房间内升温的速度。

第一连接腔35在第一排烟管22的轴向上的长度大于第二连接腔36在第一排烟管22的轴向上的长度，既第一水套31与隔板23之间的间距小于第一水套31与顶板11之间的间距，如此能够延长烟气与第一水套31、第二水套32的接触时间，使热传递更加充分，提高了烟气内热量的利用率。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种生物质采暖炉，其特征在于，包括外壳（1），所述外壳（1）内设置有加热装置（2）与热交换装置（3），所述加热装置（2）包括炉膛（21）与第一排烟管（22），所述炉膛（21）固定连接在所述外壳（1）内，所述第一排烟管（22）竖直设置且固定连接在所述外壳（1）内，所述第一排烟管（22）的一端与所述炉膛（21）内部连通；所述热交换装置（3）连通有进水管（14）与出水管（15），所述热交换装置（3）包括第一水套（31）与第二水套（32），所述第一水套（31）设置在所述第二水套（32）靠近所述第一排烟管（22）的轴心的一侧，所述第一水套（31）靠近所述第一排烟管（22）的轴心的一侧形成第一热交换腔（33），所述第一水套（31）与所述第二水套（32）之间形成第二热交换腔（34），所述第一排烟管（22）远离所述炉膛（21）的一端与所述第一热交换腔（33）连通，所述第一热交换腔（33）与所述第二热交换腔（34）连通，所述第二热交换腔（34）通过第二排烟管（13）与大气连通。

2.根据权利要求1所述的一种生物质采暖炉，其特征在于：所述第一热交换腔（33）远离所述第一排烟管（22）的一端通过第一连接腔（35）与所述第二热交换腔（34）连通，所述第一热交换腔（33）靠近所述第一排烟管（22）的一端通过第二连接腔（36）与所述第二热交换腔（34）连通。

3.根据权利要求1所述的一种生物质采暖炉，其特征在于：所述第一水套（31）与所述第二水套（32）连通，所述进水管（14）与所述出水管（15）与所述第二水套（32）连通。

4.根据权利要求2所述的一种生物质采暖炉，其特征在于：所述第一水套（31）包括第一段水套（311）、第二段水套（312）与第三段水套（313），所述第一段水套（311）的一端与所述第二水套（32）连通，所述第一段水套（311）的另一端与所述第二段水套（312）连通，所述第二段水套（312）远离所述第一段水套（311）的一端与所述第三段水套（313）连通，所述第三段水套（313）远离第二段水套（312）的一端与第二水套（32）连通，所述第二段水套（312）上固定连接有连通管（37），所述连通管（37）远离所述第二段水套（312）的一端与所述第二水套（32）固定连接，所述连通管（37）连通所述第一水套（31）与所述第二水套（32）。

5.根据权利要求4所述的一种生物质采暖炉，其特征在于：所述第一段水套（311）、第二段水套（312）与第三段水套（313）的截面均呈矩形，所述第一排烟管（22）的轴向为所述第一段水套（311）、第二段水套（312）与第三段水套（313）的截面的长度方向。

6.根据权利要求5所述的一种生物质采暖炉，其特征在于：所述第一连接腔（35）在所述第一排烟管（22）的轴向上的长度大于所述第二连接腔（36）在所述第一排烟管（22）的轴向上的长度。

7.根据权利要求5所述的一种生物质采暖炉，其特征在于：所述进水管（14）与所述出水管（15）均固定连接在所述外壳（1）上，且所述进水管（14）设置在所述出水管（15）的下方。

8.根据权利要求7所述的一种生物质采暖炉，其特征在于：所述第一水套（31）内形成第一循环水腔（314），所述第二水套（32）与所述外壳（1）之间形成第二循环水腔（321），所述第一循环水腔（314）的厚度大于所述第二循环水腔（321）的厚度。

9.根据权利要求7所述的一种生物质采暖炉，其特征在于：所述进水管（14）与所述出水管（15）均设置有两个，且两个所述进水管（14）分别设置在所述第一排烟管（22）轴心的两侧，两个所述出水管（15）也分别设置在所述第一排烟管（22）轴心的两侧。

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