本發(fā)明涉及新能源技術領域，具體涉及一種直熱式生物質熱風機。

背景技術：

熱風機在農業(yè)應用中較為廣泛，可以用于溫室增溫、藥材、谷物干燥或食品干燥等。傳統(tǒng)的以煤或柴油為主要燃料的熱風機會產生一系列有害氣體，不僅對谷物、藥材、食品等烘干物產生毒性物質，還會在工作過程中危害人體健康以及污染環(huán)境，同時，傳統(tǒng)的以煤或柴油為主要燃料的熱風機能源消耗大，生產成本較高。與傳統(tǒng)的煤或柴油等燃料相比，生物質燃料是一種分布廣泛的可再生能源，數(shù)量巨大，價格便宜，替代煤或石油等傳統(tǒng)型能源應用在熱風機上則成為可能。

傳統(tǒng)的生物質熱風機一般由燃燒爐、鼓風機組成，生物質燃料在燃燒爐內燃燒，燃燒的熱空氣與鼓風機產生的氣流形成熱氣流并通過管道傳送出；然而傳送出的熱氣流由于其內附帶有較多的火星及灰塵，熱空氣不清潔，因此熱氣流質量不高，利用率較低，而且火星還容易成為安全隱患。

公開號為cn204574474u的專利文獻公開了一種生物質熱風機，該熱風機包括殼體、爐膛、進料漏斗、螺旋進料器、風室、除塵室和熱交換機等，從爐膛內的熱空氣與鼓風機產生的氣流融合成熱氣流并經過除塵室除塵后形成熱風。實踐中，該生物質熱風機具有以下缺點：（一）、產生的熱空氣還是帶有一定量的灰塵，容易夾雜在谷物等烘干物質中，熱氣流質量不高，熱能利用率較低；（二）、爐膛以及導熱管內容易堆積灰塵，且灰塵不易清理，長時間堆積的灰塵不僅容易堵塞管道，產生回火的現(xiàn)象，降低了熱效率，還容易吸附在爐膛、導熱管以及其他部件的內壁上，造成爐膛內壁或導熱管等材料腐蝕，進一步造成安全隱患；（三）、對添加的生物質燃料、熱空氣的溫度不易控制，自動化程度不高，可靠性降低；因此如何通過熱風機生產灰塵含量較少的熱空氣、并對生產出來的熱空氣進行進一步除塵以及提高熱風機的自動化程度是目前生物質熱風機研發(fā)過程中需要解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是在現(xiàn)有技術的基礎上進行改進，提供了一種結構簡單、自動化程度高的直熱式生物質熱風機，產生的熱空氣灰塵含量少，解決了爐膛以及導熱管內容易堆積灰塵，容易堵塞管道，產生回火以及腐蝕爐膛內壁或導熱管等材料的問題，產生的熱空氣質量高，熱能利用率高。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種直熱式生物質熱風機，包括有箱體，箱體內設置的隔板將箱體內腔分隔為燃燒室以及分離室，燃燒室通過風孔與分離室連通,燃燒室內設置有生物質燃燒機，分離室內設置有散熱分離器；生物質燃燒機包括有定位安裝在燃燒室內前端部的燃燒爐、定位安裝在燃燒室內中后端部且其進料管道與燃燒爐內部連通的螺旋進料器以及定位安裝在燃燒室內且其下端與進料管道連通的進料漏斗；散熱分離器包括有定位安裝在分離室內中下部且通過導熱管與燃燒爐內部連通的散熱器、定位安裝在分離室內中部且通過第一散熱管道與散熱器后端部連通的分離器以及定位安裝在分離室內上部且分別與分離器內、分離室連通的除塵器；箱體側壁上靠近燃燒爐的位置以及箱體側壁上靠近散熱器的位置均開設有進氣風孔，箱體頂部面且靠近進料漏斗的開口位置開設有進料孔，箱體頂部面上還設置有連通分離室的熱氣出管。

進一步地，燃燒爐包括呈圓筒形的外殼和料筒，料筒上部從外殼底部上開設的開孔嵌入至外殼內，料筒下部位于外殼底部外；料筒內部設置的爐橋將料筒內部分隔成爐膛和主風室，料筒筒壁和料筒頂部面上設置的隔板將外殼內部腔室分隔成呈環(huán)形的輔風室和第三風室；主風室通過爐橋上開設的氣孔與爐膛連通，輔風室通過料筒筒壁上開設的氣孔與爐膛連通；特別地，輔風室為一種環(huán)形風道，能夠促使進入輔風室的氧氣流環(huán)繞在料筒外壁的旋風進入料筒內部。

進一步地，導熱管包括有導熱外管和同軸設置在導熱外管內部的導熱內管，導熱外管一端連接在外殼側壁中上部，而另一端連接在散熱器軸向外表面前端部，導熱內管一端連接在料筒側壁并與料筒內部連通，而另一端與散熱器內部連通，導熱內管的另一端部與導熱外管之間設置有隔環(huán)，隔環(huán)、導熱外管與導熱內管之間形成有環(huán)形風道，該環(huán)形風道通過外殼側壁中上部的開口與第三風室連通，還通過導熱內管管壁上的氣孔與導熱內管內部連通；特別地，從第三風室進入該環(huán)形風道的氧氣流環(huán)繞導熱內管并進入導熱內管內，加速導熱內管內的熱氣流進入散熱器。

進一步地，散熱器呈圓筒形，前后方向安裝在分離室內，其外表面上布置有多個散熱片，其軸向內表面開設有多個出灰口，散熱器通過出灰口連接有出灰管。

進一步地，生物質燃燒機還包括定位安裝在燃燒室內后端中部的供風裝置，該供風裝置包括有風箱、與風箱連通的鼓風機、第一供風管道、第二供風管道、第三供風管道、第四供風管道以及散熱鼓風機，第一供風管道將風箱與主風室相連通，第二供風管道將風箱與輔風室相連通，第三供風管道將風箱與第三風室相連通，第四供風管道將風箱與螺旋進料器的進料管道相連通；散熱鼓風機連接有第四散熱管道，第四散熱管道的出風口與散熱器相對應。其中，散熱鼓風機通過第四散熱管道對應散熱器，不僅能夠加速散熱器的散熱效率，而且能夠促進分離室內熱空氣的流動，形成熱氣流，促使熱氣流加速上升并通過熱氣出管排出。

進一步地，分離器包括第一分離器、第二分離器、第一散熱管道、第二散熱管道和第三散熱管道，第一散熱管道將散熱器內腔與第一分離器內腔連通，第二散熱管道將第一分離器內腔與第二分離器內腔前端連通。

進一步地，第一分離器呈前后方向布置在散熱器上方，其包括有第一分離外筒以及同軸安裝在第一分離外筒內腔的第一分離內筒；第一分離內筒后端固定在第一分離外筒內腔底部面上，且第一分離內筒長度短于第一分離外筒長度，第一分離內筒與第一分離外筒之間形成第二環(huán)形腔；第一散熱管道將第二環(huán)形腔與散熱器內腔連通；第一分離外筒軸向內表面開設有多個出灰口，第一分離外筒通過出灰口連接有出灰管。

進一步地，第二分離器呈前后方向布置在散熱器上方，其包括有第二分離外筒以及同軸安裝在第二分離外筒內腔的第二分離內筒；第二分離內筒后端固定在第二分離外筒內腔底部面上，且第二分離內筒長度短于第二分離外筒長度，第二分離內筒與第二分離外筒之間形成第三環(huán)形腔；第二散熱管道將第三環(huán)形腔與第一分離內筒內部連通；第二分離外筒軸向內表面開設有多個出灰口，第二分離外筒通過出灰口連接有出灰管。

進一步地，除塵器為一方形盒體，連接在除塵器內腔兩平行側壁之間的第二隔板將除塵器內腔分隔成除塵室和氣流緩沖室，除塵室和氣流緩沖室之間通過第二隔板上方的通風口連通；除塵室底部設置有除塵網(wǎng)，除塵器內腔通過除塵網(wǎng)與分離室連通，氣流緩沖室通過第三散熱管道與第二分離內筒后端連通。

進一步地，箱體外壁上還設置有用于控制鼓風機開與關、散熱鼓風機開與關、螺旋進料器開與關的plc控制臺。

本發(fā)明所述的直熱式生物質熱風機的工作原理：

生物質燃料從進料口進入箱體內部的進料漏斗，然后進入螺旋進料機并由螺旋進料機推送至燃燒爐內的爐膛內燃燒；外部冷空氣經箱體側壁上靠近燃燒爐的位置的進氣風孔進入燃燒室對燃燒室內的燃燒爐進行風冷并形成第一道熱氣流；燃燒爐燃燒產生的熱氣流由導熱管依次進入散熱器，初步進行大顆?；覊m、火星等雜質的清除以及通過散熱器對外進行散熱，外部冷空氣經箱體側壁上靠近散熱器的位置開設的進氣風孔進入的冷空氣對散熱器進行風冷并形成第二道熱氣流；燃燒爐產生的熱氣流經過散熱器后，依次進入第一分離器和第二分離器進行除塵及散熱，最后經進入除塵室，通過除塵室內的除塵網(wǎng)除塵，并通過除塵網(wǎng)回流至分離室內形成回流的第三道熱氣流；第一道熱氣流、第二道熱氣流與第三道熱氣流混合后經熱氣出管流出并加以利用。

本發(fā)明所述的直熱式生物質熱風機具體包括以下四個過程：

生物質燃料燃燒：生物質燃料燃燒主要在爐膛內進行；生物質燃料通過進料漏斗、螺旋進料器進入燃燒爐內的爐膛（料筒內部）進行燃燒，同時，供風裝置通過第一供氧管道對主風室進行供氧，通過第二供氧管道對輔風室進行供氧，通過第三供氧管道對第三風室進行供氧，通過第四供養(yǎng)管道對螺旋進料器的進料管道內進行供氧，來自于主風室、輔風室以及螺旋進料器內的進料管道中的氧氣共同進入爐膛，不僅能加速爐膛內的生物質燃料燃燒，而且還在料筒內腔壁與燃燒火焰之間形成氧氣保護層，防止燃燒火焰觸及料筒內腔壁，有助于提高料筒使用壽命；燃燒產生的大量灰塵則通過通風孔進入主風室內并由出灰口排出，燃燒產生的熱氣流通過導熱管進入散熱器；同時，外部冷空氣經箱體側壁上靠近燃燒爐的位置的進氣風孔進入燃燒室對燃燒室內的燃燒爐進行風冷并形成第一道熱氣流，在燃燒室內形成的第一道熱氣流經風孔由燃燒室進入分離室。

一級散熱除塵：熱氣流進入散熱器后，最后進入散熱器中的熱氣流通過第一散熱管道進入分離器；其中，散熱器將熱氣流中的熱能通過其表面散發(fā)出來，外部冷空氣經箱體側壁上靠近散熱器的位置開設的進氣風孔進入的冷空氣對散熱器進行風冷并形成第二道熱氣流；同時，進入散熱器中的熱氣流中的火星、大顆?；覊m等雜質在散熱器中沉淀，并由散熱器底端部的出灰口進入出灰管，并最終由出灰管排出。

二級散熱除塵：通過第一散熱管道進入第一分離器的熱氣流，首先進入第一分離外筒與第一分離內筒之間的環(huán)形腔，熱氣流環(huán)繞第一分離內筒形成旋風氣流，最后在第一分離外筒內部前端進入第一分離內筒內，并第一分離內筒內部后端通過第二散熱管道進入第二分離器中；在第一分離器中，從熱氣流中分離出的小顆?；覊m從第一分離外筒軸向內表面開設的出灰口進入出灰管，并最終由出灰管排出。

通過第二散熱管道進入第二分離器的熱氣流，首先進入第二分離外筒與第二分離內筒之間的環(huán)形腔，熱氣流環(huán)繞第二分離內筒形成旋風氣流，最后在第二分離外筒內部前端進入第二分離內筒內，并第二分離內筒內部后端通過第三散熱管道進入除塵器中；在第二分離器中，從熱氣流中分離出的小顆粒灰塵從第二分離外筒軸向內表面開設的出灰口進入出灰管，并最終由出灰管排出。

三級散熱除塵：通過第三散熱管道進入除塵器的熱氣流，首先進入氣流緩沖室，然后通過第二隔板上方的通風口進入除塵室，在除塵室內的熱氣流通過其底部設置的除塵網(wǎng)篩出微塵顆粒的同時，形成第三道熱氣流回流至分離室內。

來自于燃燒爐的熱氣流在經過一級散熱除塵、二級散熱除塵、三級散熱除塵過程中，熱空氣內蘊含的大部分熱量分別通過散熱器、第一分離器和第二分離器傳熱至分離室內；在散熱過程中，來自于靠近燃燒爐的箱體側壁進氣風孔的冷空氣流以及靠近散熱器的箱體側壁進氣風孔的冷空氣流，在經過散熱器和燃燒爐時形成第一道熱氣流和第二道熱氣流；由燃燒爐產生的熱氣流經過一級散熱除塵、二級散熱除塵、三級散熱除塵后回流至分離室內形成的第三道熱氣流，與第一道熱氣流和第二道熱氣流混合后由熱氣出管排出并加以利用，能夠對谷物等純凈度要求較低的待烘干物質進行烘干，烘干效果好。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明通過供風裝置通過第一供氧管道對主風室進行供氧，通過第二供氧管道對輔風室進行供氧，通過第三供氧管道對第三風室進行供氧，通過第四供養(yǎng)管道對螺旋進料器的進料管道內進行供氧，來自于主風室、輔風室以及螺旋進料器內的進料管道中的氧氣共同進入爐膛，不僅能保證爐膛內的生物質燃料充分燃燒，燃燒裝填為無煙狀態(tài)燃燒，而且還在料筒內腔壁與燃燒火焰之間形成氧氣保護層，防止燃燒火焰觸及料筒內腔壁，有助于提高料筒使用壽命。

2.與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明中燃燒爐和導熱管的結構設計，解決了現(xiàn)有技術中的爐膛以及導熱管內容易堆積灰塵，容易堵塞管道，產生回火以及腐蝕爐膛內壁或導熱管等材料的問題。

3.本發(fā)明通過四級散熱除塵，能夠將熱氣流中的火星、灰塵等雜質大部分除去，具有較好的除塵效果，最后由廢氣排出管排出的氣流所包含的粉塵較少，產生的熱空氣質量高。

4.本發(fā)明通過四級散熱除塵，來自于燃燒爐的熱氣流在經過一級散熱除塵、二級散熱除塵、三級散熱除塵過程中，熱空氣內蘊含的大部分熱量分別通過散熱器、第一分離器和第二分離器傳熱至分離室內；在散熱過程中，來自于靠近燃燒爐的箱體側壁進氣風孔的冷空氣流以及靠近散熱器的箱體側壁進氣風孔的冷空氣流，在經過散熱器和燃燒爐時形成第一道熱氣流和第二道熱氣流；由燃燒爐產生的熱氣流經過一級散熱除塵、二級散熱除塵、三級散熱除塵后回流至分離室內形成的第三道熱氣流，與第一道熱氣流和第二道熱氣流混合后由熱氣出管排出并加以利用，能夠對谷物等純凈度要求較低的待烘干物質進行烘干，熱能利用率達到95%以上，熱能利用率高，烘干效果好。

5.本發(fā)明通過plc控制臺控制供風裝置、螺旋進料器以及散熱鼓風機，實現(xiàn)自動進料、自動恒溫和定時關機，自動化程度較高，可靠性高。

6.本發(fā)明結構簡單，操作簡便，易于大規(guī)模推廣和使用。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明所述的直熱式生物質熱風機的立體圖一；

圖2是本發(fā)明所述的直熱式生物質熱風機的立體圖二；

圖3是本發(fā)明所述的直熱式生物質熱風機的立體圖三；

圖4是本發(fā)明所述的直熱式生物質熱風機的立體圖四；

圖5是本發(fā)明所述的直熱式生物質熱風機的主視圖；

圖6是圖5的左視圖；

圖7是圖5的右視圖；

圖8是圖5的俯視圖；

圖9是圖5中aa線的剖視圖；

圖10是圖7中bb線的剖視圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

參照圖1至圖10，一種直熱式生物質熱風機，包括有箱體1，箱體1內設置的隔板2將箱體內腔分隔為燃燒室3以及分離室4，燃燒室3通過風孔5與分離室4連通,燃燒室3內設置有生物質燃燒機，分離室4內設置有散熱分離器；箱體1側壁上靠近燃燒爐6的位置以及箱體1側壁上靠近散熱器11的位置均開設有進氣風孔15，箱體1頂部面且靠近進料漏斗9的開口位置開設有進料孔16，箱體1頂部面上還設置有連通分離室4的熱氣出管17；箱體1外壁上還設置有用于控制鼓風機18-2開與關、散熱鼓風機18-7開與關、螺旋進料器8開與關的plc控制臺19。

生物質燃燒機包括有定位安裝在燃燒室3內前端部的燃燒爐6、定位安裝在燃燒室3內中后端部且其進料管道7與燃燒爐6內部連通的螺旋進料器8、定位安裝在燃燒室3內且其下端與進料管道7連通的進料漏斗9以及定位安裝在燃燒室3內后端中部的供風裝置。

燃燒爐6包括呈圓筒形的外殼6-2和料筒6-3，料筒6-3上部從外殼6-2底部上開設的開孔嵌入至外殼6-2內，料筒6-3下部位于外殼6-2底部外；料筒6-3內部設置的爐橋6-4將料筒6-3內部分隔成爐膛6-5和主風室6-6，料筒6-3筒壁和料筒6-3頂部面上設置的隔板6-7將外殼6-2內部腔室分隔成呈環(huán)形的輔風室6-8和第三風室6-9；主風室6-6通過爐橋6-4上開設的氣孔6-10與爐膛6-5連通，輔風室6-8通過料筒6-3筒壁上開設的氣孔6-10與爐膛6-5連通。

供風裝置包括有風箱18-1、與風箱18-1連通的鼓風機18-2、第一供風管道18-3、第二供風管道18-4、第三供風管道18-5、第四供風管道18-6以及散熱鼓風機18-7，第一供風管道18-3將風箱18-1與主風室6-6相連通，第二供風管道18-4將風箱18-1與輔風室6-8相連通，第三供風管道18-5將風箱18-1與第三風室6-9相連通，第四供風管道將風箱18-1與螺旋進料器8的進料管道8-1相連通；散熱鼓風機18-7連接有第四散熱管道18-8，第四散熱管道18-8的出風口與散熱器11相對應。

導熱管10包括有導熱外管10-1和同軸設置在導熱外管10-1內部的導熱內管10-2，導熱外管10-1一端連接在外殼6-2側壁中上部，而另一端連接在散熱器11軸向外表面前端部，導熱內管10-2一端連接在料筒6-3側壁并與料筒6-3內部連通，而另一端與散熱器11內部連通，導熱內管10-2的另一端部與導熱外管10-1之間設置有隔環(huán)10-3，隔環(huán)10-3、導熱外管10-1與導熱內管10-2之間形成有環(huán)形風道10-4，該環(huán)形風道10-4通過外殼6-2側壁中上部的開口10-5與第三風室6-9連通，還通過導熱內管10-2管壁上的氣孔6-10與導熱內管10-2內部連通。

散熱分離器包括有定位安裝在分離室4內中下部且通過導熱管10與燃燒爐6內部連通的散熱器11、定位安裝在分離室4內中部且通過第一散熱管道13-3與散熱器11后端部連通的分離器13以及定位安裝在分離室4內上部且分別與分離器13內、分離室4連通的除塵器14。

散熱器11呈圓筒形，前后方向安裝在分離室4內，其外表面上布置有多個散熱片11-1，其軸向內表面開設有多個出灰口11-2，散熱器11通過出灰口11-2連接有出灰管19。

分離器13包括第一分離器13-1、第二分離器13-2、第一散熱管道13-3、第二散熱管道13-4和第三散熱管道13-11，第一散熱管道13-3將散熱器11內腔與第一分離器13-1內腔連通，第二散熱管道13-4將第一分離器13-1內腔與第二分離器13-2內腔前端連通。

第一分離器13-1呈前后方向布置在散熱器11上方，其包括有第一分離外筒13-5以及同軸安裝在第一分離外筒13-5內腔的第一分離內筒13-6；第一分離內筒13-6后端固定在第一分離外筒13-5內腔底部面上，且第一分離內筒13-6長度短于第一分離外筒13-5長度，第一分離內筒13-6與第一分離外筒13-5之間形成第二環(huán)形腔13-7；第一散熱管道13-3將第二環(huán)形腔13-7與散熱器11內腔連通；第一分離外筒13-5軸向內表面開設有多個出灰口11-2，第一分離外筒13-5通過出灰口11-2連接有出灰管19。

第二分離器13-2呈前后方向布置在散熱器11上方，其包括有第二分離外筒13-8以及同軸安裝在第二分離外筒13-8內腔的第二分離內筒13-9；第二分離內筒13-9后端固定在第二分離外筒13-8內腔底部面上，且第二分離內筒13-9長度短于第二分離外筒13-8長度，第二分離內筒13-9與第二分離外筒13-8之間形成第三環(huán)形腔13-10；第二散熱管道13-4將第三環(huán)形腔13-10與第一分離內筒13-6內部連通；第二分離外筒13-8軸向內表面開設有多個出灰口11-2，第二分離外筒13-8通過出灰口11-2連接有出灰管19。

除塵器14為一方形盒體，連接在除塵器14內腔兩平行側壁之間的第二隔板14-1將除塵器14內腔分隔成除塵室14-2和氣流緩沖室14-3，除塵室14-2和氣流緩沖室14-3之間通過第二隔板上方的通風口14-5連通；除塵室14-2底部設置有除塵網(wǎng)14-4，除塵器14內腔通過除塵網(wǎng)14-1與分離室4連通，氣流緩沖室14-3通過第三散熱管道13-11與第二分離內筒13-9后端連通。