家用節(jié)能供熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及家用節(jié)能供熱裝置，充分利用我國具有豐富的生物質(zhì)能源的特點，把生物質(zhì)半氣化爐、節(jié)能水箱、煙囪、空氣預(yù)熱管和室內(nèi)換熱器有機結(jié)合在一起，實現(xiàn)了冬季高效、快捷、無污染的采暖，改善了人們生活條件。同時，該發(fā)明具有使用方便，造價低廉，結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，廣泛適用于農(nóng)村。
【專利說明】家用節(jié)能供熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開的技術(shù)方案涉及供熱裝置，特別涉及一種家用節(jié)能供熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國改革開放和農(nóng)村建設(shè)的推進(jìn)，我國農(nóng)村能源消費總量(以標(biāo)準(zhǔn)煤計，以下同)由1979年的307.19Mt增加到2008年的998.51Mt，人均能源消費量從388.78kg增加到1384.23kg，年均增長速度4.48%，其中農(nóng)村生活用能從1979年的255.38Mt增加到2008年的607.5IMt0生物質(zhì)能源作為農(nóng)村能源構(gòu)成中的重要組成部分，起著非常重要的作用，國家在《可再生能源法》、《節(jié)約能源法》等一系列法規(guī)中也明確指出要重點支持和鼓勵農(nóng)村生物質(zhì)能源的發(fā)展。[0003]現(xiàn)在農(nóng)村用來供熱的設(shè)備主要有以下幾類:第一，以電為能源的家用電器，如空調(diào)、電褥、電暖器等；第二，以煤為能源的自制熱水供熱系統(tǒng)；第三，以生物質(zhì)原料為能源的取暖爐具。第一種方式與中國當(dāng)前農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展顯然是不相匹配的，主要用于城市；第二種方式以煤為原料的爐子或自制的熱水供熱系統(tǒng)，在中國農(nóng)村產(chǎn)煤區(qū)還是較為經(jīng)濟(jì)適用的，但其屬于化石能源，是不可再生能源，同時，煤的燃燒會產(chǎn)生大量的煙或有害氣體，不利于人的身體健康，污染環(huán)境，浪費能源等問題；第三種方式以生物質(zhì)為原料進(jìn)行取暖的方式比較適合當(dāng)前大部分中國農(nóng)村的情況，一是我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)村不缺少生物質(zhì)原料，二是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)落后于城市，采用生物質(zhì)原料為能源可以自給自足，三是生物質(zhì)燃料屬于可再生能源，其使用符合國家的中長期能源規(guī)劃，得到國家和各級政府的支持。但是目前農(nóng)村以生物質(zhì)為原料的現(xiàn)有取暖設(shè)備在使用過程中存在著一些問題:一是燃燒時會產(chǎn)生大量的煙或有害氣體，污染環(huán)境；二是燃燒效率較低，浪費資源。本發(fā)明設(shè)計的新型家用節(jié)能供熱裝置能有效地避免上述問題，大大提高了生物質(zhì)能源的有效利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種新型家用節(jié)能供熱裝置，解決了普通供熱爐和生物質(zhì)氣化供熱爐存在的缺點，提高了生物質(zhì)能源的有效利用率。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種家用節(jié)能供熱裝置，所述裝置包括一端為進(jìn)風(fēng)口、另一端為出風(fēng)口的空氣預(yù)熱管，還包括節(jié)能水箱，生物質(zhì)半氣化爐置于節(jié)能水箱下，所述節(jié)能水箱和所述生物質(zhì)半氣化爐均與換熱器連通，所述裝置還設(shè)置有一煙囪。
[0006]作為優(yōu)選，所述空氣預(yù)熱管的所述進(jìn)風(fēng)口連通大氣，所述出風(fēng)口依托空氣預(yù)熱管支持體居中固定于所述煙囪內(nèi)部、且從煙囪下部穿出并貫穿所述生物質(zhì)半氣化爐，所述煙囪貫穿節(jié)能水箱；所述節(jié)能水箱包括水箱內(nèi)水冷管、水箱進(jìn)水口、循環(huán)水出水口，水箱內(nèi)部用擋板分隔為四個區(qū)，分別為I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)與IV區(qū)，所述I區(qū)與II區(qū)、II區(qū)與III區(qū)、III區(qū)與IV區(qū)之間均通過水冷管連通，其中I區(qū)與水箱進(jìn)水口連通，IV區(qū)與水箱出水口連通，所述水箱出水口依次通過循環(huán)水泵、高溫進(jìn)水管路、電磁閥與換熱器第一接口連通，所述水冷管貫通設(shè)置在煙?內(nèi)并緊貼煙?內(nèi)壁。所述節(jié)能水箱的殼體上還設(shè)置有水位計、排氣閥、溫度計。
[0007]作為優(yōu)選，所述生物質(zhì)半氣化爐包括由爐體支撐腿支承的爐體，該爐體內(nèi)由上至下設(shè)置有壁上開設(shè)有助燃孔的桶形燃燒器、由水冷壁圍成的圓臺形爐膛、爐排裝置、空氣調(diào)節(jié)裝置，所述爐體上、下部均開口，所述爐體下部開口內(nèi)設(shè)置活動底板，所述燃燒器設(shè)置于所述爐體上部開口與爐膛之間，所述煙囪的下部插入所述爐體上部開口、且與所述燃燒器的上部固連，所述水冷壁的下部通過循環(huán)水進(jìn)水口與低溫回水管路連通，所述低溫回水管路與換熱器第二接口連通，所述水冷壁中的熱水通過水冷壁出水口導(dǎo)出、并經(jīng)水箱進(jìn)水口與節(jié)能水箱連通，所述爐膛通過水冷壁支撐腿支承在爐體內(nèi)，所述水冷壁及爐體側(cè)壁上貫穿有一進(jìn)料口。
[0008]作為優(yōu)選，所述空氣調(diào)節(jié)裝置包括搖桿、凸輪、折流碗，所述搖桿的一端為搖把，其另一端水平樞接在爐體下、且另一端端頭處設(shè)置凸輪，該凸輪表面抵接一豎直桿，該豎直桿的上端設(shè)置堵頭，該堵頭與所述空氣預(yù)熱管的出風(fēng)口相對，所述凸輪由搖把帶動旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動豎直桿上下運動，所述折流碗設(shè)置于空氣預(yù)熱管的出風(fēng)口下，所述活動底板具有中心孔，具有中間通道的折流碗與活動底板固接，豎直桿穿過所述折流碗的中間通道，所述空氣預(yù)熱管的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置空氣預(yù)熱管內(nèi)風(fēng)扇。 [0009]作為優(yōu)選，所述空氣調(diào)節(jié)裝置包括搖桿、滑塊、折流碗，所述搖桿一端為搖把，另一端水平樞接在爐體下、且另一端端頭處設(shè)置第一陀螺形滑塊，與該第一陀螺形滑塊軸向垂直地抵接一第二陀螺形滑塊，該第二陀螺形滑塊的軸向固連一豎直桿，該豎直桿的上端設(shè)置堵頭，該堵頭與所述空氣預(yù)熱管的出風(fēng)口相對，所述第一陀螺滑塊在搖把承受外力時可邊旋轉(zhuǎn)邊左右運動，進(jìn)而抵接第二陀螺形滑塊上下運動，即帶動所述豎直桿上下運動，從而調(diào)節(jié)豎直桿上端的堵頭與所述出風(fēng)口的距離，所述折流碗設(shè)置于空氣預(yù)熱管的出風(fēng)口下，所述活動底板具有中心孔，具有中間通道的折流碗與活動底板固接，豎直桿穿過所述折流碗的中間通道，所述空氣預(yù)熱管的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置空氣預(yù)熱管內(nèi)風(fēng)扇。
[0010]作為優(yōu)選，所述爐排裝置包括容納于所述爐膛底部的振動爐排，該振動爐排底部設(shè)置有振動電機，所述振動爐排通過彈簧與支板相連，所述支板與所述水冷壁支撐腿固連，所述空氣預(yù)熱管下部貫通所述振動爐排的中心孔。
[0011]作為優(yōu)選，所述水冷壁外依次設(shè)置18毫米厚的耐火混凝土層、12毫米厚的硅酸鋁纖維氈層。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]1.本發(fā)明遵循了節(jié)能的思想，供熱設(shè)備所需要的燃料是可再生生物質(zhì)，便于在農(nóng)村推廣；
[0014]2.采用生物質(zhì)半氣化燃燒方式。有效地避免全氣化燃燒產(chǎn)生的大量焦油及一些有害氣體，提高了燃燒效率；
[0015]3.采用的振動爐排結(jié)構(gòu)，使燃燒所產(chǎn)生的灰渣自動、及時排出，同時降低了人工在操作過程中被燙傷的危險；采用水冷壁圍成爐膛，可最大限度利用爐膛內(nèi)的燃燒熱量；燃燒器處和振動爐排處所需空氣均通過空氣預(yù)熱管輸送，充分利用煙氣預(yù)熱起到了預(yù)加熱空氣的作用，降低煙氣出口溫度，提高熱效率；
[0016]4.節(jié)能水箱內(nèi)部用擋板隔開分為四個區(qū)，相關(guān)區(qū)之間采用水冷管連通，使從水冷壁出來的熱水在區(qū)間按照次序有序流動，如此增大循環(huán)水的流動阻力，使其能夠充分換執(zhí).[0017]5.空氣調(diào)節(jié)裝置可根據(jù)所需室溫對進(jìn)氣量進(jìn)行微調(diào)，從而調(diào)節(jié)生物質(zhì)原料半氣化率，同時調(diào)節(jié)生物質(zhì)原料及其半氣化后的燃燒效率，進(jìn)而可調(diào)節(jié)進(jìn)入換熱器中的熱水溫度。
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明生物質(zhì)半氣化爐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖3是本發(fā)明爐膛內(nèi)部俯視圖。
[0022]圖4是本發(fā)明燃燒器局部三維示意圖。
[0023]圖5是本發(fā)明振動爐排俯視圖。
[0024]圖6是本發(fā)明振動爐排主視圖
[0025]圖7是本發(fā)明節(jié)能水箱主視圖。
[0026]圖8是本發(fā)明節(jié)能水箱俯視圖。
[0027]圖9是本發(fā)明換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明
[0029]I循環(huán)水進(jìn)水口 2搖桿
[0030]3振動爐排4折流碗
[0031]5凸輪6振動電機
[0032]7彈簧8爐體支撐腿
[0033]9水冷壁支撐腿 10水冷壁
[0034]11生物質(zhì)半氣化爐12水冷壁出水口
[0035]13燃燒器14水箱進(jìn)水口
[0036]15空氣預(yù)熱管 16節(jié)能水箱
[0037]17水位計18水箱內(nèi)水冷管
[0038]19殼體20空氣預(yù)熱管支持體
[0039]21空氣預(yù)熱管內(nèi)風(fēng)扇22排氣閥
[0040]23溫度計24循環(huán)水泵
[0041]25高溫進(jìn)水管路 26電磁閥
[0042]27第一接口28換熱器
[0043]29第二接口30低溫回水管路
[0044]31 進(jìn)料口
【具體實施方式】
[0045]如圖1所示，該家用節(jié)能供熱裝置包括生物質(zhì)半氣化爐11、節(jié)能水箱16、換熱器28、煙囪、空氣預(yù)熱管15，所述節(jié)能水箱16置于生物質(zhì)半氣化爐11之上、該節(jié)能水箱16與換熱器第一接口 27連通，所述生物質(zhì)半氣化爐11與換熱器第二接口 29連通。所述煙囪貫穿節(jié)能水箱16，所述空氣預(yù)熱管15 —端通過進(jìn)風(fēng)口連通大氣，另一端設(shè)置出風(fēng)口且依托空氣預(yù)熱管支持體20居中固定于所述煙囪內(nèi)部、且從煙囪下部穿出并貫穿所述生物質(zhì)半氣化爐。所述生物質(zhì)半氣化爐11包括由爐體支撐腿8支承于地面的爐體，該爐體內(nèi)由上至下設(shè)置有燃燒器13、由圓管型水冷壁10組成的爐膛、爐排裝置、空氣調(diào)節(jié)裝置，所述爐體上、下部均開口，所述爐體下部開口內(nèi)設(shè)置由雙層鐵皮密封的活動底板，該活動底板具有中心孔，所述燃燒器13設(shè)置于所述爐體上部開口與爐膛之間，桶形燃燒器直徑與爐體上部開口直徑以及煙因直徑大致相同，所述煙囪的下部插入所述爐體上部開口、且與所述燃燒器13的上部固連，所述水冷壁10的下部通過循環(huán)水進(jìn)水口 I與低溫回水管路30連通，所述水冷壁10中的熱水通過水冷壁出水口 12導(dǎo)出、并經(jīng)水箱進(jìn)水口 14與節(jié)能水箱16連通，所述爐膛通過水冷壁支撐腿9支承在爐體內(nèi)，所述水冷壁10及爐體側(cè)壁上貫穿有一進(jìn)料口。生物質(zhì)原料由進(jìn)料口進(jìn)入并在爐膛內(nèi)燃燒，燃燒所產(chǎn)生的熱量用于加熱水冷壁10，水冷壁10中的水被加熱到一定溫度后進(jìn)入到節(jié)能水箱16，在節(jié)能水箱16中進(jìn)一步吸熱后，依次通過水箱出水口、循環(huán)水泵24、高溫進(jìn)水管路25、電磁閥26、第一接口 27進(jìn)入換熱器28，換熱器28與室內(nèi)空氣在內(nèi)置風(fēng)扇(圖中未示出)的作用下進(jìn)行強制換熱，換熱的程度主要通過遙控對風(fēng)扇級數(shù)和高溫進(jìn)水管路25上的電磁閥26進(jìn)行控制，換熱后的低溫水流至第二接口 29經(jīng)過低溫回水管路30進(jìn)入水冷壁10進(jìn)行循環(huán)加熱，生物質(zhì)原料燃燒過程中所產(chǎn)生的煙氣通過煙囪排出。
[0046]同時請參照附圖2-6，其分別為生物質(zhì)半氣化爐結(jié)構(gòu)示意圖、爐膛內(nèi)部俯視圖、燃燒器局部三維示意圖、振動爐排俯視圖、振動爐排主視圖。生物質(zhì)半氣化爐的設(shè)計特點有:(一)由鍋爐管組成的水冷壁10圍成爐膛，可以最大限度的進(jìn)行換熱；(二)爐排設(shè)計為振動爐排(參照圖1、圖5、圖6)，所述爐排裝置包括容納于所述爐膛底部的振動爐排3，振動爐排3具有設(shè)置有中心孔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，振動爐排3底部設(shè)置有振動電機6，所述振動爐排3通過彈簧7與支板相連，所述支板與所述水冷壁支撐腿9垂直固連，所述空氣預(yù)熱管15下部貫通所述振動爐排3的中心孔，可有效的避免結(jié)扎、同時減少了人工勞動、降低了人在操作過程中被燙傷的危險；(三)爐內(nèi)燃燒器13處揮發(fā)份氣體的燃燒和爐排處生物質(zhì)原料的燃燒所需空氣可同時通 過空氣預(yù)熱管15輸送。
[0047]生物質(zhì)半氣化爐膛內(nèi)原料的燃燒主要利用了生物質(zhì)氣化技術(shù)和反燒技術(shù)原理。生物質(zhì)原料在爐膛底部振動爐排3處與空氣預(yù)熱管15提供的空氣進(jìn)行直接燃燒，燃燒時產(chǎn)生的熱能加熱生物質(zhì)，使之在高溫條件下氣化析出可燃?xì)怏w，可燃?xì)怏w在燃燒器13處與空氣預(yù)熱管15供給的空氣混合后燃燒，燃燒后產(chǎn)生的部分熱量又輻射給生物質(zhì)原料。生物質(zhì)半氣化爐啟動后，空氣預(yù)熱管15提供的空氣一部分在燃燒器13處與揮發(fā)份氣體進(jìn)行劇烈燃燒，一部分熱空氣輸送至振動爐排3底部通過折流碗4反射與生物質(zhì)原料在爐排處進(jìn)行劇烈燃燒，其中，所需空氣量的大小可以通過空氣調(diào)節(jié)裝置來進(jìn)行調(diào)節(jié)，促進(jìn)生物質(zhì)原料的持續(xù)氣化、持續(xù)燃燒。所述空氣調(diào)節(jié)裝置包括搖桿、凸輪5、折流碗4、豎直桿、堵頭，所述搖桿的一端為搖把，其另一端水平樞接在爐體下、且另一端端頭處設(shè)置凸輪5，該凸輪5表面抵接一豎直桿，該豎直桿的上端設(shè)置堵頭，該堵頭與所述空氣預(yù)熱管的出風(fēng)口相對，所述凸輪在搖把旋轉(zhuǎn)時繞著中心(搖把)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而通過帶動豎直桿，從而調(diào)節(jié)豎直桿上端的堵頭與所述出風(fēng)口的距離。如此可以調(diào)整空氣預(yù)熱管出口端與豎直桿上端堵頭之間的距離即開度大小，以達(dá)到調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱管出口端能夠到達(dá)折流碗空氣量的大小的目的，起到微調(diào)進(jìn)氣量多少的作用。底板內(nèi)所述折流碗4設(shè)置于空氣預(yù)熱管的出風(fēng)口下，所述爐體下部開口內(nèi)設(shè)置由雙層鐵皮密封的活動底板，該活動底板具有中心孔，以一定角度張開的折流碗4焊接或螺釘連接在活動底板中心，折流碗具有中間通道，豎直桿通過折流碗中間通道進(jìn)行導(dǎo)向，上述豎直桿穿過所述折流碗4的中間通道即穿過所述活動底板的中心孔設(shè)置，所述豎直桿可上下運動。所述空氣預(yù)熱管15的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置空氣預(yù)熱管內(nèi)風(fēng)扇21。如此，爐膛燃燒器13處揮發(fā)份的燃燒和振動爐排3處生物質(zhì)原料的燃燒既相互獨立又相互促進(jìn)，較好的利用了生物質(zhì)氣化技術(shù)和反燒技術(shù)，使得生物質(zhì)的燃燒比較充分。同時，生物質(zhì)原料在燃燒過程中不需揮發(fā)份氣體的輸送、收集等設(shè)備，燃燒所產(chǎn)生的煙氣和灰分通過煙?排放，避免了焦油的產(chǎn)生。
[0048]作為另一種替代方案，所述空氣調(diào)節(jié)裝置包括搖桿、錐齒輪、折流碗，所述搖桿的一端為搖把，其另一端通過支撐桿水平樞接在爐體下、且另一端端頭處設(shè)置第一錐齒輪，與該第一錐齒輪軸向垂直地抵接一第二錐齒輪，所述第二錐齒輪的軸向固連一豎直桿，該豎直桿的上端設(shè)置堵頭，該堵頭與所述空氣預(yù)熱管的出風(fēng)口相對，搖桿的來回轉(zhuǎn)動，通過錐齒輪變?yōu)榇怪狈较虻倪\動。其他結(jié)構(gòu)設(shè)置不變。[0049]作為再一種替代方案，所述空氣調(diào)節(jié)裝置包括搖桿、滑塊、折流碗、豎直桿、堵頭，所述搖桿的一端為搖把，其另一端水平樞接在爐體下、且另一端端頭處設(shè)置第一陀螺形滑塊，與該第一陀螺形滑塊軸向垂直地抵接一第二陀螺形滑塊，所述第二陀螺形滑塊的軸向固連一豎直桿，該豎直桿的上端設(shè)置堵頭，該堵頭與所述空氣預(yù)熱管的出風(fēng)口相對，所述第一陀螺滑塊在搖把承受外力時可邊旋轉(zhuǎn)邊左右運動，進(jìn)而通過邊旋轉(zhuǎn)邊滑動抵接第二陀螺形滑塊上下運動，繼而帶動豎直桿上下運動，繼而調(diào)節(jié)豎直桿上端的堵頭與所述出風(fēng)口的距離。
[0050]循環(huán)水加熱過程主要在水冷壁10和節(jié)能水箱16 (請參照圖7、圖8)中完成。節(jié)能水箱16包括水箱內(nèi)水冷管18、水箱進(jìn)水口 14、循環(huán)水出水口、水位計17、溫度計23、排氣閥22。循環(huán)水加熱裝置設(shè)計特點:水箱內(nèi)部用擋板隔開分為四個區(qū)，分別為I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)與IV區(qū)，所述I區(qū)與水箱進(jìn)水口 14連通，從低溫回水管路30出來的循環(huán)水進(jìn)入水冷壁10中進(jìn)行加熱，隨后從水冷壁出水口 12經(jīng)進(jìn)水口 14先進(jìn)入節(jié)能水箱I區(qū)，所述I區(qū)與II區(qū)、II區(qū)與III區(qū)、III區(qū)與IV區(qū)之間均通過多排箱內(nèi)水冷管18 (水冷管材質(zhì)為鍋爐管)連通，所述水冷管貫通設(shè)置在煙囪內(nèi)并緊貼煙囪內(nèi)壁，從而保證燃燒時產(chǎn)生煙氣攜帶的熱量與節(jié)能水箱中的箱內(nèi)水冷管18進(jìn)行充分換熱，從進(jìn)水口 14進(jìn)入的熱水按照I區(qū)至II區(qū)至III區(qū)至IV區(qū)的次序有序流動，最后，被加熱至一定溫度的高溫水有序流動至IV區(qū)，此設(shè)計增大了循環(huán)水的流動阻力，使其能夠充分換熱；所述IV區(qū)與水箱出水口連通，從水箱出水口流出的高溫水在循環(huán)水泵24的作用下，經(jīng)過高溫進(jìn)水管路25經(jīng)電磁閥26進(jìn)入室內(nèi)換熱器28中，經(jīng)過散熱變?yōu)榈蜏厮?，再?jīng)過低溫回水管路30流回循環(huán)水加熱裝置重新加熱循環(huán)使用。同時，節(jié)能水箱的殼體19上設(shè)置水位計17、溫度計23、排氣閥22等用來保障節(jié)能水箱安全正常的工作。
[0051]作為另一種替代方案，水箱16為整體結(jié)構(gòu)，完全連通不分區(qū)。該水箱包括水箱進(jìn)水口 14、循環(huán)水出水口、水位計17、溫度計23、排氣閥22。循環(huán)水加熱裝置設(shè)計特點:從低溫回水管路30出來的循環(huán)水進(jìn)入水冷壁10中進(jìn)行加熱，隨后從水冷壁出水口 12經(jīng)進(jìn)水口14進(jìn)入節(jié)能水箱，水箱內(nèi)的水直接與煙?壁散發(fā)的熱量進(jìn)行換熱。從水箱出水口流出的高溫水在循環(huán)水泵24的作用下，經(jīng)過高溫進(jìn)水管路25經(jīng)電磁閥26進(jìn)入室內(nèi)換熱器28中，經(jīng)過散熱變?yōu)榈蜏厮?，再?jīng)過低溫回水管路30流回循環(huán)水加熱裝置重新加熱循環(huán)使用。同時，節(jié)能水箱的殼體19上設(shè)置水位計17、溫度計23、排氣閥22等用來保障節(jié)能水箱安全正
常的工作。
[0052]作為再一種替代方案，節(jié)能水箱16包括水箱內(nèi)水冷管18、水箱進(jìn)水口 14、循環(huán)水出水口、水位計17、溫度計23、排氣閥22、擋板。循環(huán)水加熱裝置設(shè)計特點:節(jié)能水箱采用如下結(jié)構(gòu)，即水箱上部不分區(qū)，為連通結(jié)構(gòu)，而水箱下部用擋板隔開分為四個區(qū)，即水箱下部分為I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)與IV區(qū)，所述I區(qū)與水箱進(jìn)水口 14連通，從低溫回水管路30出來的循環(huán)水進(jìn)入水冷壁10中進(jìn)行加熱，隨后從水冷壁出水口 12經(jīng)進(jìn)水口 14先進(jìn)入節(jié)能水箱I區(qū)，所述I區(qū)與II區(qū)、II區(qū)與III區(qū)、III區(qū)與IV區(qū)之間均通過多排箱內(nèi)水冷管18(水冷管材質(zhì)為鍋爐管)連通，所述水冷管環(huán)空氣預(yù)熱管水平設(shè)置在煙?內(nèi)部且貫通煙?，從而保證燃燒時產(chǎn)生煙氣攜帶的熱量與節(jié)能水箱中的箱內(nèi)水冷管18進(jìn)行充分換熱，從進(jìn)水口14進(jìn)入的熱水按照I區(qū)至II區(qū)至III區(qū)至IV區(qū)的次序有序流動，且在整個循環(huán)過程中有循環(huán)水泵的存在，致使節(jié)能水箱內(nèi)各區(qū)之間存在壓差，壓差的存在就保證了水可以有序流動；被加熱至一定溫度的高溫水有序流動至IV區(qū)，此設(shè)計增大了循環(huán)水的流動阻力，使其能夠充分換熱；同時，水的流動又不僅限于各區(qū)之間的有序流動，即由于水箱上部不分區(qū)的設(shè)計，產(chǎn)生以下技術(shù)效果:一是水流速度過快時，僅通過箱內(nèi)水冷管會有循環(huán)不暢的現(xiàn)象，此時節(jié)能水箱I區(qū)溢出的水就可以通過水箱上部不分區(qū)的設(shè)計自由流動到其他區(qū)；二是避免水冷管因結(jié)垢而出現(xiàn)堵塞時，僅通過箱內(nèi)水冷管會有循環(huán)不暢的現(xiàn)象，此時節(jié)能水箱不同區(qū)內(nèi)的水就可以通過水箱上部不分區(qū)的設(shè)計自由流動到其他區(qū)。水箱內(nèi)的高溫水從水箱出水口流出，在循環(huán)水泵24的作用下，經(jīng)過高溫進(jìn)水管路25經(jīng)電磁閥26進(jìn)入室內(nèi)換熱器28中，經(jīng)過散熱變?yōu)榈蜏厮?，再?jīng)過低溫回水管路30流回循環(huán)水加熱裝置重新加熱循環(huán)使用。同時，節(jié)能水箱的殼體19上設(shè)置水位計17、溫度計23、排氣閥22等用來保障節(jié)能水箱安全正常的工作。
[0053]圖9為換熱器結(jié)構(gòu)示意圖，室內(nèi)換熱器主要采用的是家用、車用、商用等的廢舊換熱器，根據(jù)不同要求，可以選取不同的換熱器。從水箱出來得高溫水經(jīng)電磁閥24進(jìn)入換熱器28與室內(nèi)空氣進(jìn)行強制換熱后變?yōu)榈蜏厮?，換熱程度可通過遙控板對電磁閥及風(fēng)扇的控制來調(diào)節(jié)。
[0054]本發(fā)明為包括生物質(zhì)半氣化爐、水冷壁、節(jié)能水箱、室內(nèi)換熱器的新型供熱裝置，在生物質(zhì)半氣化爐設(shè)計中充分利用燃燒和反燒技術(shù)，由水冷壁形成爐膛，采用由空氣預(yù)熱管輸送所需空氣的設(shè)計思路；節(jié)能水箱設(shè)計為四個區(qū)，并采用水冷管連通相關(guān)區(qū)的結(jié)構(gòu)；整套裝置的設(shè)計都遵循了節(jié)能的思想，使之不僅生產(chǎn)制造、使用維護(hù)費用低廉，而且便于在農(nóng)村推廣；同時，該裝置中生物質(zhì)半氣化爐可以采用其他形式結(jié)構(gòu)的替代；該裝置中節(jié)能水箱可以采用不同形式的結(jié)構(gòu)替代；該裝置中室內(nèi)換熱器可以選取不同種類、形式的廢舊散熱器作為替代。
[0055]雖然上文描述了家用節(jié)能供熱裝置及其【具體實施方式】，但是，在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種家用節(jié)能供熱裝置，所述裝置包括一端為進(jìn)風(fēng)口、另一端為出風(fēng)口的空氣預(yù)熱管(15)，還包括節(jié)能水箱，生物質(zhì)半氣化爐(11)置于節(jié)能水箱(16)下，所述節(jié)能水箱(16)和所述生物質(zhì)半氣化爐(11)均與換熱器(28)連通，所述裝置還設(shè)置有一煙囪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用節(jié)能供熱裝置，其特征在于:所述空氣預(yù)熱管(15)的所述進(jìn)風(fēng)口連通大氣，所述出風(fēng)口依托空氣預(yù)熱管支持體(20)居中固定于所述煙囪內(nèi)部、且從煙囪下部穿出并貫穿所述生物質(zhì)半氣化爐(11)，所述煙囪貫穿節(jié)能水箱(16);所述節(jié)能水箱(16)包括水箱內(nèi)水冷管(18)、水箱進(jìn)水口(14)、循環(huán)水出水口，水箱內(nèi)部用擋板分隔為四個區(qū)，分別為I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)與IV區(qū)，所述I區(qū)與II區(qū)、II區(qū)與III區(qū)、III區(qū)與IV區(qū)之間均通過水冷管(18)連通，其中I區(qū)與水箱進(jìn)水口(14)連通，IV區(qū)與水箱出水口連通，所述水箱出水口依次通過循環(huán)水泵(24)、高溫進(jìn)水管路(25)、電磁閥(26)與換熱器第一接口(27)連通，所述水冷管(18)貫通設(shè)置在煙囪內(nèi)并緊貼煙囪內(nèi)壁，所述節(jié)能水箱的殼體(19)上還設(shè)置有水位計(17)、排氣閥(22)、溫度計(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的家用節(jié)能供熱裝置，其特征在于:所述生物質(zhì)半氣化爐(11)包括由爐體支撐腿(8)支承的爐體，該爐體內(nèi)由上至下設(shè)置有壁上開設(shè)有助燃孔的桶形燃燒器(13)、由水冷壁(10)圍成的圓臺形爐膛、爐排裝置、空氣調(diào)節(jié)裝置，所述爐體上、下部均開口，所述爐體下部開口內(nèi)設(shè)置活動底板，所述燃燒器(13)設(shè)置于所述爐體上部開口與爐膛之間，所述煙囪的下部插入所述爐體上部開口、且與所述燃燒器(13)的上部固連，所述水冷壁(10)的下部通過循環(huán)水進(jìn)水口(I)與低溫回水管路(30)連通，所述低溫回水管路(30)與換熱器第二接口(29)連通，所述水冷壁(10)中的熱水通過水冷壁出水口(12)導(dǎo)出、并經(jīng)水箱進(jìn)水口(14)與節(jié)能水箱(16)連通，所述爐膛通過水冷壁支撐腿(9)支承在爐體內(nèi)，所述水冷壁(10)及爐體側(cè)壁上貫穿有一進(jìn)料口(31)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的家用節(jié)能供熱裝置，其特征在于:所述空氣調(diào)節(jié)裝置包括搖桿(2)、凸輪(5)、折 流碗(4)，所述搖桿(2)的一端為搖把，其另一端水平樞接在爐體下、且另一端端頭處設(shè)置凸輪，該凸輪表面抵接一豎直桿，該豎直桿的上端設(shè)置堵頭，該堵頭與所述空氣預(yù)熱管(15)的出風(fēng)口相對，所述凸輪由搖把帶動旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動豎直桿上下運動，所述折流碗設(shè)置于空氣預(yù)熱管的出風(fēng)口下，所述活動底板具有中心孔，具有中間通道的折流碗與活動底板固接，豎直桿穿過所述折流碗的中間通道，所述空氣預(yù)熱管(15)的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置空氣預(yù)熱管內(nèi)風(fēng)扇(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的家用節(jié)能供熱裝置，其特征在于:所述空氣調(diào)節(jié)裝置包括搖桿(2)、滑塊、折流碗(4)，所述搖桿(2) —端為搖把，另一端水平樞接在爐體下、且另一端端頭處設(shè)置第一陀螺形滑塊，與該第一陀螺形滑塊軸向垂直地抵接一第二陀螺形滑塊，該第二陀螺形滑塊的軸向固連一豎直桿，該豎直桿的上端設(shè)置堵頭，該堵頭與所述空氣預(yù)熱管(15)的出風(fēng)口相對，所述第一陀螺滑塊在搖把承受外力時可邊旋轉(zhuǎn)邊左右運動，進(jìn)而抵接第二陀螺形滑塊上下運動，即帶動所述豎直桿上下運動，從而調(diào)節(jié)豎直桿上端的堵頭與所述出風(fēng)口的距離，所述折流碗(4)設(shè)置于空氣預(yù)熱管(15)的出風(fēng)口下，所述活動底板具有中心孔，具有中間通道的折流碗與活動底板固接，豎直桿穿過所述折流碗的中間通道，所述空氣預(yù)熱管(15)的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置空氣預(yù)熱管內(nèi)風(fēng)扇(21)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5之任一項所述的家用節(jié)能供熱裝置，其特征在于:所述爐排裝置包括容納于所述爐膛底部的振動爐排(3)，該振動爐排(3)底部設(shè)置有振動電機(6)，所述振動爐排(3)通過彈簧(7)與支板相連，所述支板與所述水冷壁支撐腿(9)固連，所述空氣預(yù)熱管(15)下部貫通所述振動爐排(3)的中心孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-5之任一項所述的家用節(jié)能供熱裝置，其特征在于:所述水冷壁(10)外依次設(shè)置18毫米厚的耐火混凝土層、12毫米厚的硅酸鋁纖維氈層。
【文檔編號】F23H9/04GK103836712SQ201410097814
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】楊波, 趙青玲, 楊茹, 王建軍, 張?zhí)煊? 陳曉寧, 沈斐玲 申請人:河南理工大學(xué)