專利名稱：灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)村灶炕取暖設(shè)施領(lǐng)域，特別是涉及一種灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐。
本發(fā)明還涉及該灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐的制備方法。
背景技術(shù)：
在我國北方地區(qū)的廣大鄉(xiāng)村，因氣候寒冷，傳統(tǒng)使用灶炕相連的結(jié)構(gòu)使做飯的余 熱用作取暖，不但有節(jié)能的作用，且中老年人和婦女兒童睡炕有預(yù)防疾病、保健、療養(yǎng)的功 能，將生物質(zhì)半氣化爐與傳統(tǒng)的灶炕結(jié)構(gòu)相結(jié)合的灶臺，具有巨大的潛力和廣闊的市場。
目前常見的生物質(zhì)氣化爐基本有兩種，一是生物質(zhì)全氣化爐，二是生物質(zhì)半氣化 爐。生物質(zhì)全氣化爐存在的最大缺陷是在使用中產(chǎn)生大量的焦油、廢水、焦油蒸汽、灰塵和 有害氣體排放，很容易造成氣體輸送管道和燃燒器堵塞，產(chǎn)生的焦油和無法控制的部分一 氧化碳?xì)怏w會直接排放到大氣中，造成二次污染，再加上全氣化爐為產(chǎn)氣與燃燒分體的結(jié) 構(gòu)，占用空間大，因此，生物質(zhì)全氣化爐與灶炕結(jié)合的難度較大?，F(xiàn)有的生物質(zhì)半氣化爐一 般是在爐體內(nèi)從上到下設(shè)有燃燒室、氣化室、空氣室和二次通風(fēng)管道，或二次進(jìn)風(fēng)環(huán)周空 間，氣化室與空氣室由爐橋分開，其工作原理是空氣室為氣化室提供空氣，生物質(zhì)在氣化 室中悶燒產(chǎn)生可燃?xì)怏w，可燃?xì)怏w上升到燃燒室后與二次風(fēng)孔提供的空氣混合并充分燃 燒，解決了二次污染問題，但是，現(xiàn)有灶臺也存在著一些缺陷，突出的如(l)傳統(tǒng)灶臺灶膛 大，不產(chǎn)氣，無二次配風(fēng)，光一次風(fēng)直燃，大大浪費(fèi)了燃料的效率，煙筒冒黑煙，高耗能，高污 染；(2)現(xiàn)有半氣化爐經(jīng)二次通風(fēng)管道送進(jìn)的風(fēng)是冷風(fēng)，助燃效率低；(3)進(jìn)風(fēng)通道面積小 或者通風(fēng)不暢，燃燒效果差；(4)長時間使用會堵塞二次配風(fēng)通道，產(chǎn)氣室壁開裂進(jìn)風(fēng)，影 響產(chǎn)氣，影響正常燃燒等。迄今還未見有生物質(zhì)半氣化爐與灶炕相結(jié)合的節(jié)能環(huán)保爐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有灶炕存在的不足，提供一種灶炕式半氣化爐節(jié)能環(huán)
保爐及其制作方法，使生物質(zhì)半氣化燃燒技術(shù)應(yīng)用到廣大鄉(xiāng)村的灶炕中。 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。 —種灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐，包括燃燒器、氣化室、添料口、爐橋、接灰及通風(fēng) 室、二次進(jìn)風(fēng)通道、面板圍火罩、鼓風(fēng)機(jī)口，其特征在于，灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐還包括圓 周空間、保溫層、三次進(jìn)風(fēng)口 、擋火圈、直接外排煙道和進(jìn)坑煙道，燃燒器與氣化室連成一體 呈上部窄、下部寬的梯形或弧線形的半氣化爐膛，在氣化室外設(shè)有二至四個圓管、方管、梯 形結(jié)構(gòu)或四周為暢通環(huán)形空間的二次進(jìn)風(fēng)通道或環(huán)周空間，二次進(jìn)風(fēng)通道或環(huán)周空間的進(jìn) 風(fēng)口與下面的接灰及通風(fēng)室連通，二次進(jìn)風(fēng)通道的出風(fēng)口通向上面的圓周空間、與燃燒器 上二次風(fēng)孔連通，氣化室外為保溫層，圓周空間是由燃燒器為內(nèi)環(huán)、面板圍火罩的底板為頂 部、保溫層為外環(huán)和底部形成的空間，三次進(jìn)風(fēng)口設(shè)在面板圍火罩的正面一側(cè)，經(jīng)三次進(jìn)風(fēng) 通道通過擋火圈上開的孔，對著燃燒器的上方，擋火圈是平放在面板圍火罩底部、直徑大于 燃燒器上口 、高度低于上爐口的圓環(huán)，添料口設(shè)在氣化室的上部，爐橋在氣化室的下部，接灰及通風(fēng)室在爐橋的下方，在接灰及通風(fēng)室的側(cè)面設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)口 ，在面板圍火罩的另一側(cè) 設(shè)有煙道，在煙道中設(shè)有煙道轉(zhuǎn)換開關(guān)， 一路為進(jìn)體煙道，另一路為直接外排煙道，在保溫 層的外圍，用磚與泥砌成包圍爐芯的灶臺。 本發(fā)明灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐膛的上口與下口直徑的比例為1 : 1. 1 1.3。
本發(fā)明灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐的燃燒器在接近燃燒口 1 2. 5厘米處根據(jù)燃燒 口的大小設(shè)有1 2圈二次風(fēng)孔。 本發(fā)明灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐的三次進(jìn)風(fēng)口是進(jìn)風(fēng)量大小開關(guān)可調(diào)節(jié)的裝置， 同時可用于點(diǎn)火觀火口。 本發(fā)明灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐的燃燒器、擋火圈是由生鐵鑄成、碳鋼板或不銹 鋼板焊成，氣化室由耐火材料燒結(jié)而成，保溫層由耐火泥現(xiàn)場筑成，面板圍火罩、添料口 、二 次進(jìn)風(fēng)通道或環(huán)周空間和爐橋由生鐵鑄成或碳鋼板焊成。 本發(fā)明灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐的制作方法是首先預(yù)制不同規(guī)格且配套的燃燒 器、氣化室、面板圍火罩及三次進(jìn)風(fēng)調(diào)節(jié)裝置、二次進(jìn)風(fēng)通道或環(huán)周空間、添料口、爐橋、擋 火圈等配件，根據(jù)進(jìn)坑煙道的高低，選擇適宜的組成爐芯的各種配件，確定灶臺式節(jié)能環(huán)保 爐建造的基點(diǎn)線，再將灶臺式節(jié)能環(huán)保爐芯組合固定好，最后用磚和泥砌成灶臺。
本發(fā)明的有益效果是 (1)把生物質(zhì)半氣化爐技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的灶炕上，大大的拓寬了生物質(zhì)半氣化爐 的應(yīng)用范圍，以炕體作為半氣化爐的煙道也使半氣化爐的熱能得到了充分的利用，真正發(fā) 揮出節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)勢。 (2)從灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐的核心結(jié)構(gòu)來說，本發(fā)明的燃燒器的內(nèi)腔與氣化 室的內(nèi)腔連成一體呈上部窄、下部寬的梯形或弧線形的半氣化爐膛，消除了現(xiàn)有技術(shù)中燃 燒器與氣化室連接處形成的死角，減少可燃?xì)怏w上升的阻力，增加了可燃燒氣體上升的流 動性。 (3)本發(fā)明的二次進(jìn)風(fēng)通道由二至四個圓管、方管、梯形結(jié)構(gòu)或四周為暢通環(huán)形空 間組成、由耐火泥埋在保溫層中，二次進(jìn)風(fēng)的出風(fēng)口連接的圓周空間也是由燃燒器和保溫 層包圍的溫度較高的空間環(huán)境，因此，通過燃燒器上的進(jìn)風(fēng)口與從爐膛上升的可燃?xì)怏w混 合時的二次進(jìn)風(fēng)已經(jīng)成為熱風(fēng)，大大提高了助燃效率。 (4)本發(fā)明在面板圍火罩的一側(cè)設(shè)有三次可調(diào)節(jié)風(fēng)量的進(jìn)風(fēng)口，穿過擋火圈，向燃 燒器的上方提供三次進(jìn)風(fēng)，在燃燒產(chǎn)氣較高的燃料時，補(bǔ)充二次進(jìn)風(fēng)量的不足，使可燃?xì)怏w 的燃燒的更加充分、完全。
(5)本發(fā)明在燃燒器的外圍設(shè)置一個活動的擋火圈，燒水做飯時放置它，可使燃燒 產(chǎn)生的熱量經(jīng)過一個彎曲迷宮式的路線才能從煙道進(jìn)炕體，將主要的燃燒熱能用于燒水做 飯，否則，拿掉它，讓更多的燃燒熱能直接從煙道進(jìn)坑體，以利更快的提高炕體的溫度。
(6)煙道中設(shè)有的轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于調(diào)控?zé)崃窟M(jìn)炕，一般穿過坑體煙道，當(dāng)在夏天或 炕溫度過高時，可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)使部分或全部熱量直接走外排煙道。 (7)本發(fā)明灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐的各種配件可標(biāo)準(zhǔn)加工成半成品，根據(jù)現(xiàn)有 炕體煙道的高低，選擇適宜的組成爐芯的各種配件，確定灶臺式節(jié)能環(huán)保爐建造的基點(diǎn)線， 再將灶臺式節(jié)能環(huán)保爐芯組合固定好，最后用磚和泥砌成灶臺。因此，本發(fā)明既能用于新灶 炕的建筑中，也適宜現(xiàn)有灶炕的改造。


圖1是實(shí)施例灶坑式半氣化節(jié)能環(huán)保爐的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是實(shí)施例灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐三次可調(diào)節(jié)風(fēng)量裝置的進(jìn)風(fēng)口結(jié)構(gòu)示意 圖； 圖中各標(biāo)號表示1——-燃燒器2——-氣化室3——-添料口4——-爐橋5——-二次進(jìn)風(fēng)通道或環(huán)周空間6——-接灰及通風(fēng)室7——-面板圍火罩8——-煙道轉(zhuǎn)換開關(guān)9——-直接外排煙道10—一進(jìn)坑煙道11——一燃燒器上的二次風(fēng)孔12——一圓周空間13——一二次進(jìn)風(fēng)通道的出風(fēng)口14——一保溫層15——一坑體16——一二次進(jìn)風(fēng)通道的進(jìn)風(fēng)口17——一鼓風(fēng)機(jī)口18——一三次可調(diào)節(jié)風(fēng)量裝置的進(jìn)風(fēng)口19——一三次進(jìn)風(fēng)通道20——一三次出風(fēng)口21——一擋火圈18-1-—爐體預(yù)留進(jìn)風(fēng)口18-2-——調(diào)節(jié)板上的進(jìn)風(fēng)口18-3-——轉(zhuǎn)動的調(diào)節(jié)板18-4-——調(diào)節(jié)板固定及旋轉(zhuǎn)扭。
具體實(shí)施例方式
如圖1和圖2所示，本發(fā)明灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐包括燃燒器1、氣化室2、添料 口 3、爐橋4、二次進(jìn)風(fēng)通道或環(huán)周空間5、接灰及通風(fēng)室6、保溫層14、面板圍火罩7、煙道轉(zhuǎn) 換開關(guān)8、直接外排煙道9、進(jìn)坑煙道10、鼓風(fēng)機(jī)口 17、三次進(jìn)風(fēng)口 18、擋火圈21。生物質(zhì)燃 料經(jīng)添料口 3向爐膛內(nèi)膛添加，控制加料過滿，避免了只冒煙不著火的現(xiàn)象，必要時可開門 縫起到配風(fēng)作用。燃燒所需要的空氣通過接灰及通風(fēng)室6、經(jīng)爐橋4供給，通過調(diào)節(jié)接灰及 通風(fēng)室6開啟的大小控制空氣的供給量，調(diào)整爐膛內(nèi)生物質(zhì)的燃燒達(dá)到氣化燃燒狀態(tài)。開 始時從燃燒器1上面點(diǎn)火，點(diǎn)火后生物質(zhì)開始燃燒，生物質(zhì)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w比空氣的比重 輕，可燃?xì)怏w上升到燃燒器1的內(nèi)腔。二次進(jìn)風(fēng)的空氣通過接灰及通風(fēng)室6、經(jīng)二次進(jìn)風(fēng)通 道或環(huán)周空間5、進(jìn)入燃燒器1外圍的圓周空間12，再通過燃燒器1上的二次風(fēng)孔11進(jìn)入 燃燒器l的內(nèi)腔與可燃?xì)怏w混合。可燃?xì)怏w與二次進(jìn)風(fēng)混合后即可進(jìn)行較好的燃燒，形成 拉絲狀的火焰，但是在燃燒產(chǎn)氣較高的燃料二次配風(fēng)不足時，通過面板圍火罩7上設(shè)置的 三次可調(diào)節(jié)風(fēng)量裝置的進(jìn)風(fēng)口 18、經(jīng)三次進(jìn)風(fēng)通道19穿過擋火圈21、在燃燒器1的上方供 給三次空氣與可燃?xì)怏w再次混合燃燒，使可燃?xì)怏w的燃燒更充分、更完全，效率更高。在接 灰及通風(fēng)室6的上方設(shè)鼓風(fēng)機(jī)口 ，當(dāng)燃燒水分大、熱質(zhì)低、透氣性小等質(zhì)量差燃料時，打開 預(yù)留口蓋，加上小風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行鼓風(fēng)，解決了只冒煙不著火的現(xiàn)象。擋火圈21是可移動的， 燒水做飯時放置它，可使燃燒產(chǎn)生的熱量經(jīng)過一個彎曲迷宮式的路線才能從煙道9或10排 出，將主要的燃燒熱能用于燒水做飯，否則，拿掉它，讓更多的燃燒熱能直接從煙道10進(jìn)坑 體15，以利更快的提高炕體15的溫度，煙道中設(shè)有的轉(zhuǎn)換開關(guān)8，用于調(diào)控?zé)崃窟M(jìn)炕體15，一般情況下，熱量從進(jìn)坑煙道10通過，當(dāng)在夏天或炕溫度過高時，可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)8使部 分或全部熱量直接通過外排煙道9，避免坑體15過熱使人上火。
權(quán)利要求
灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐，包括燃燒器(1)、氣化室(2)、添料口(3)、爐橋(4)、二次進(jìn)風(fēng)通道或環(huán)周空間(5)、接灰及通風(fēng)室(6)、面板圍火罩(7)、鼓風(fēng)機(jī)口(17)，其特征在于，還包括圓周空間(12)、保溫層(14)、三次進(jìn)風(fēng)口(18)、擋火圈(21)、直接外排煙道(9)和進(jìn)坑煙道(10)，燃燒器(1)與氣化室(2)連成一體呈上部窄、下部寬的梯形或弧線形的半氣化爐膛，氣化室(2)外設(shè)有二至四個圓管、方管、梯形結(jié)構(gòu)或四周為暢通環(huán)形空間的二次進(jìn)風(fēng)通道或環(huán)周空間(5)，二次進(jìn)風(fēng)通道或環(huán)周空間(5)的進(jìn)風(fēng)口與下面的接灰及通風(fēng)室(6)連通，二次進(jìn)風(fēng)通道的出風(fēng)口通向上面的圓周空間(12)、與燃燒器(1)上二次風(fēng)孔(11)連通，氣化室(2)外為保溫層(14)，圓周空間(12)是由燃燒器(1)為內(nèi)環(huán)、面板圍火罩(7)底板為頂部、保溫層(14)為外環(huán)和底部形成的空間，三次進(jìn)風(fēng)口(18)設(shè)在面板圍火罩(7)正面一側(cè)，經(jīng)三次進(jìn)風(fēng)通道(19)通過擋火圈(21)上開的孔，對著燃燒器(1)上方，擋火圈(21)平放在面板圍火罩(7)底部、直徑大于燃燒器(1)上口、高度低于上爐口圓環(huán)，添料口(3)設(shè)在氣化室(2)上部，爐橋(4)在氣化室(2)下部，接灰及通風(fēng)室(6)在爐橋(4)的下方，在接灰及通風(fēng)室(6)的側(cè)面設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)口(17)，在面板圍火罩(7)的另一側(cè)設(shè)有煙道，在煙道中設(shè)有煙道轉(zhuǎn)換開關(guān)(8)，一路為進(jìn)體煙道(10)，另一路為直接外排煙道(9)，在保溫層(14)的外圍，用磚與泥砌成包圍爐芯的灶臺。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐，其特征在于，所述的灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐膛的上口與下口直徑的比例為1 : 1. 1 1.3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐，其特征在于，所述的燃燒器(1)在接近燃燒口 1 2. 5厘米處根據(jù)燃燒口的大小設(shè)有1 2圈二次風(fēng)孔(11)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐，其特征在于，所述的三次進(jìn)風(fēng)口(18)是進(jìn)風(fēng)量大小開關(guān)可調(diào)節(jié)的裝置，同時可用于點(diǎn)火觀火口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐，其特征在于，所述的燃燒器(1)、擋火圈(21)是由生鐵鑄成、碳鋼板或不銹鋼板焊成，氣化室(2)由耐火材料燒結(jié)而成，保溫層(14)由耐火泥現(xiàn)場筑成，面板圍火罩(7)、添料口 (3)、二次進(jìn)風(fēng)通道或環(huán)周空間(5)和爐橋(4)由生鐵鑄成或碳鋼板焊成。
6. 權(quán)利要求1所述灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐的制作方法，其特征在于預(yù)制不同規(guī)格且配套的燃燒器(1)、氣化室(2)、面板圍火罩(7)及三次進(jìn)風(fēng)調(diào)節(jié)裝置(18) 、二次進(jìn)風(fēng)通道或環(huán)周空間(5)、添料口 (3)、爐橋(4)、擋火圈(21)，根據(jù)進(jìn)坑煙道(10)的高低選擇適宜的組成爐芯的配件，確定節(jié)能環(huán)保爐建造的基點(diǎn)線，再將灶臺式節(jié)能環(huán)保爐芯組合固定好，用磚和泥砌成灶臺。
全文摘要
本發(fā)明公開了灶炕式半氣化節(jié)能環(huán)保爐，由燃燒器、氣化室、添料口、爐橋、接灰及通風(fēng)室、二次進(jìn)風(fēng)通道、面板圍火罩、圓周空間、保溫層、三次進(jìn)風(fēng)口、擋火圈、直接外排煙道、進(jìn)坑煙道、鼓風(fēng)機(jī)口構(gòu)成。本發(fā)明首先預(yù)制不同規(guī)格且配套各種配件，再根據(jù)進(jìn)坑煙道的高低，選擇適宜的組成爐芯的各種配件，確定灶臺式節(jié)能環(huán)保爐建造的基點(diǎn)線，再將灶臺式節(jié)能環(huán)保爐芯組合固定好，最后用磚和泥砌成灶臺。本發(fā)明把生物質(zhì)半氣化爐技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的灶炕上，大大的拓寬了生物質(zhì)半氣化爐的應(yīng)用范圍，以炕體作為生物質(zhì)半氣化爐的煙道也使半氣化爐的熱能得到了充分的利用。本發(fā)明可標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，既能用于新灶炕的建筑中，也適宜現(xiàn)有灶炕的改造。
文檔編號F24B1/00GK101726008SQ20091017538
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者席禮 申請人:席禮