本發(fā)明涉及一種取熱裝置,尤其是涉及一種稻殼燃燒換熱裝置。
背景技術(shù):
申請公布號為cn105157224a發(fā)明專利申請,公開了一種生物質(zhì)能燃燒熱利用裝置。該裝置的燃燒后的灰燼會進入換熱器,換熱器內(nèi)部的換熱管的排布方式不合理,灰燼容易在積聚在換熱器內(nèi),堵塞氣流通過,導(dǎo)致熱交換效率降低,顯然除灰效果是不理想的,清理換熱器內(nèi)部的灰燼頻率較高,提高了維護成本,降低了生物質(zhì)能燃燒熱利用裝置的使用效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種便于排灰,提高換熱效率的稻殼燃燒換熱裝置。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明稻殼燃燒換熱裝置采用的技術(shù)方案是:
一種稻殼燃燒換熱裝置,包括燃燒爐,所述燃燒爐的頂部通過變徑管道與第一換熱器的頂部連接,第一換熱器的下端通過第一連接管與第二換熱器的頂部連接,第二換熱器的下端通過第二連接管與第三換熱器連接,第三換熱器的下端通過第三連接管與第一沙克龍連接,變徑管道由燃燒爐至第一換熱器內(nèi)徑變大,第二連接管的內(nèi)徑大于第一連接管的內(nèi)徑,所述第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器的底部均設(shè)置存灰腔,存灰腔的內(nèi)部設(shè)置有第一閥門,存灰腔的下端設(shè)置有出灰口,出灰口的下端通過第二閥門連接有排灰管,排灰管連接三個出灰口,所述的排灰管的一端設(shè)置有第一吹風(fēng)機,排灰管的另一端連接有第二沙克龍,第一連接管、第二連接管和第三連接管的進氣端均設(shè)置在對應(yīng)的第一閥門的上側(cè),第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器均包括換熱壁,換熱壁圍成了熱氣流通過的內(nèi)腔,換熱壁的內(nèi)壁設(shè)置有換熱管,所述第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器的內(nèi)腔的內(nèi)徑由上至下不斷變大。稻殼在燃燒爐的內(nèi)部燃燒,燃燒加熱的氣體產(chǎn)生升力通過變徑管道進入第一換熱器,由于變徑管道的進氣端的內(nèi)徑小于其出氣端的內(nèi)徑,進入的氣體的壓力和流速都會降低,再進入第一換熱器的較大空間后壓力和流速會進一步減小,燃燒后的灰燼會向第一換熱器的底部沉積,氣體繼續(xù)進入第一連接管,然后進入第二換熱器,在第一連接管內(nèi)氣流是向上升起,一部分灰燼會順著第一連接管沉降到第一換熱器,一部分的灰燼會進入第二換熱器,進入第二換熱器后,氣體的流速和壓力會進一步的減小,灰燼會向第二換熱器的底部沉積,氣體繼續(xù)通過第二連接管進入第三換熱器,由于第二連接管的內(nèi)徑大于第一連接管的內(nèi)徑,氣體的流速和壓力會進一步減小,同理一部分灰燼會順著第二連接管沉降到第二換熱器,一部分灰燼進入第三換熱器沉降到第三換熱器內(nèi),其余的灰燼會順著第三連接管進入沙克龍,徹底除灰后排放進入大氣。當?shù)谝粨Q熱器、第二換熱器和第三換熱器底部的存灰腔內(nèi)的灰燼足夠多時,關(guān)閉第一閥門并打開第二閥門,第一吹風(fēng)機吹風(fēng)將三個換熱器底部的灰燼吹入第二沙克龍,灰燼吹凈后,關(guān)閉第二閥門,打開第一閥門。加熱后的氣體依次經(jīng)過第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器,速度不斷下降提高了氣體與三個換熱器的熱交換時間,提高了換熱效率,氣體中的灰燼不斷減少,進一步的提高了熱交換效率。第一閥門設(shè)置在第一連接管、第二連接管和第三連接管的下側(cè),關(guān)閉第一閥門時整個裝置可以繼續(xù)燃燒進行換熱工作,提高了稻殼燃燒換熱裝置有效工作時間。三個換熱器的內(nèi)腔由上至下不斷變大,進一步逐漸地降低了氣體的流速,提高了出灰效果,且提高了換熱效果。
所述第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器均為錐形,錐尖向上。第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器采用錐形,便于加工制造,提高了三個換熱器的內(nèi)腔的體積的同時,降低了占地面積。
所述第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器結(jié)構(gòu)相同,包括換熱壁,換熱壁包括至少兩塊的瓦狀換熱體,瓦狀換熱體包括上水室和下水室,上水室與下水室之前通過密排的換熱管連通,下水室設(shè)置有進水口,上水室設(shè)置有出水口,進水口、出水口與需要熱源的設(shè)備連接。第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器采用瓦狀換熱體,便于更換和維護,避免了換熱器整體更換,降低了維修成本。溫度較低的水從下部的進水口進入,不斷向上流動從出水口流出,使得瓦狀換熱體內(nèi)充盈著水體,避免了干燒,提高了換熱效率,水室可以很好的保證水體在瓦狀換熱體內(nèi)不斷循環(huán)。
所述瓦狀換熱體包括外壁板,換熱管焊接在外壁板的內(nèi)側(cè),密排的換熱管構(gòu)成了波浪狀的瓦狀換熱體內(nèi)壁。波浪狀的瓦狀換熱體內(nèi)壁提高了換熱面積。
瓦狀換熱體與瓦狀換熱體之間設(shè)置有熱固性密封墊。采用熱固性密封墊,避免了氣體從縫隙中溢出,減少了熱量流失。
所述存灰腔為漏斗形,存灰腔的內(nèi)徑較小端與第二閥門連接。漏斗狀的存灰腔可以將灰燼聚集到最低端,第一吹風(fēng)機吹風(fēng)時可以順利的將存灰腔內(nèi)的灰燼虹吸至第二沙克龍。
所述燃燒爐包括豎向設(shè)置的圓柱形爐體,爐體的底部設(shè)置有將風(fēng)力向上推起波輪扇,波輪扇通過底門與爐體安裝固定,底門的一側(cè)與爐體鉸接,另一側(cè)與爐體鎖緊。稻殼燃燒換熱裝置使用一段時間后,可以通過打開底門,進行清理爐體的維護,便于維護維修。波輪扇將氣體向上吹起,避免了稻殼結(jié)團,稻殼與氧氣的接觸面積較高,提高了稻殼的燃燒效率。
所述波輪扇的上側(cè)設(shè)置有錐形的盆狀導(dǎo)風(fēng)罩,盆狀導(dǎo)風(fēng)罩的錐尖向下,盆狀導(dǎo)風(fēng)罩的盆底為封閉狀,盆壁設(shè)置鏤空的導(dǎo)風(fēng)孔,盆狀導(dǎo)風(fēng)罩的上側(cè)的爐體壁連接有第二吹風(fēng)機,第二吹風(fēng)機的風(fēng)管與爐體的側(cè)壁相切。盆狀導(dǎo)風(fēng)罩將波輪扇的風(fēng)力順在爐體的內(nèi)部向上吹動,使得爐體內(nèi)部形成一種升力,將稻殼控制在爐體中上部的燃燒區(qū),提高了燃燒效率。
燃燒爐的內(nèi)側(cè)頂部設(shè)置有上導(dǎo)風(fēng)罩,上導(dǎo)風(fēng)罩為錐形,錐尖指向變徑管道的進風(fēng)端,上導(dǎo)風(fēng)罩的頂部設(shè)置有通孔,側(cè)壁為封閉狀與爐體的內(nèi)壁連接。上導(dǎo)風(fēng)罩控制了稻殼的燃燒區(qū)域在其下側(cè)。
第一連接管的最高點低于第二連接管的最高點,第二連接管的最高點低于第三連接管的最高點。第一連接管、第二連接管、第三連接管的高度不斷升高,使得灰燼盡量沉降到前一個換熱器內(nèi),減少了灰燼帶走量,分擔了第一沙克龍的處理灰燼的壓力,使得灰燼盡量通過第二沙克龍出灰。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點:
1、變徑管道由燃燒爐至第一換熱器內(nèi)徑變大,第二連接管的內(nèi)徑大于第一連接管的內(nèi)徑,氣體流速不斷降低,使得灰燼盡量沉降在第一換熱器、第二換熱器內(nèi)和第三換熱器內(nèi)。
2、氣體流速不斷降低,提高了氣體與第一換熱器、第二換熱器內(nèi)和第三換熱器的熱交換時間,提高了換熱效率。
3、除灰與換熱同時進行,進一步提高了換熱時間。
4、關(guān)閉第一閥門后通過第一吹風(fēng)機將存灰腔內(nèi)的灰燼虹吸帶走,避免了停機除灰,提高了稻殼燃燒換熱裝置工作效率,實現(xiàn)24小時不間斷的燃燒換熱工作。
5、設(shè)置存灰腔,可以存儲較多的灰燼,第一吹風(fēng)機和第二沙克龍的工作頻率降低,節(jié)能環(huán)保。
附圖說明
圖1為稻殼燃燒換熱裝置的示意圖。
圖2為第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器的示意圖。
圖3為瓦狀換熱體的示意圖。
圖4為圖3的剖視放大圖。
圖5為圖3的后視圖。
圖6為燃燒爐的示意圖。
圖7為圖6的俯視圖。
圖8為盆狀導(dǎo)風(fēng)罩的示意圖。
圖9為上導(dǎo)風(fēng)罩的示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式,進一步闡明本發(fā)明,應(yīng)理解這些實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍,在閱讀了本發(fā)明之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
如圖1所示,一種稻殼燃燒換熱裝置,包括燃燒爐11,所述燃燒爐的頂部通過變徑管道12與第一換熱器13的頂部連接,第一換熱器13的下端通過第一連接管14與第二換熱器15的頂部連接,第二換熱器的下端通過第二連接管16與第三換熱器17連接,第三換熱器17的下端通過第三連接管18與第一沙克龍19連接,變徑管道12由燃燒爐11至第一換熱器13內(nèi)徑變大,第二連接管16的內(nèi)徑大于第一連接管12的內(nèi)徑,第一換熱器13、第二換熱器15和第三換熱器17的底部均設(shè)置有存灰腔20,存灰腔為漏斗狀,上大下小,存灰腔20的底部設(shè)置有出灰口21,存灰腔20的內(nèi)部設(shè)置有第一閥門22,第一連接管、第二連接管和第三連接管的進氣端30均設(shè)置在對應(yīng)的第一閥門的上側(cè),出灰口的下端通過第二閥門23連接有排灰管24,排灰管將第一換熱器13、第二換熱器15和第三換熱器17的出灰口串聯(lián)起來,排灰管24的一端安裝有第一吹風(fēng)機25,排灰管的另一端連接有第二沙克龍26。
如圖2-5所示,第一換熱器13、第二換熱器15和第三換熱器17的結(jié)構(gòu)相同,均為錐形,錐尖向上,內(nèi)徑由上至下不斷變大。第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器包括換熱壁101,換熱壁101包括三塊拼裝在一起的瓦狀換熱體102,瓦狀換熱體102包括上水室103和下水室104,上水室與下水室之前通過密排的換熱管105連通,下水室104設(shè)置有進水口1041,上水室103設(shè)置有出水口1031,進水口、出水口與需要熱源的設(shè)備連接。瓦狀換熱體102包括外壁板106,換熱管105焊接在外壁板106的內(nèi)側(cè),密排的換熱管構(gòu)成了波浪狀的瓦狀換熱體內(nèi)壁,瓦狀換熱體與瓦狀換熱體之間設(shè)置有熱固性密封107。三塊拼裝在一起的瓦狀換熱體102上端插接在換熱帽108的內(nèi)側(cè),三塊拼裝在一起的瓦狀換熱體102的下端通過箍圈109固定在一起,三塊瓦狀換熱體102通過上端的換熱帽和下端的箍圈固定為一體。三塊拼裝在一起的瓦狀換熱體102的下端與存灰腔20插接。存灰腔20的內(nèi)部設(shè)置有第一閥門22,第一連接管、第二連接管和第三連接管的進氣端30均設(shè)置在對應(yīng)的第一閥門的上側(cè)。
如圖6-9所示,燃燒爐11包括豎向設(shè)置的圓柱形爐體111,爐體的底部設(shè)置有將風(fēng)力向上推起波輪扇112,波輪扇112通過底門113與爐體安裝固定,底門113的一側(cè)與爐體鉸接,另一側(cè)與爐體鎖緊。波輪扇112的上側(cè)設(shè)置有錐形的盆狀導(dǎo)風(fēng)罩114,盆狀導(dǎo)風(fēng)罩114的錐尖向下,盆狀導(dǎo)風(fēng)罩的盆底1141為封閉狀,盆壁設(shè)置鏤空的導(dǎo)風(fēng)孔1142,盆狀導(dǎo)風(fēng)罩的上側(cè)的爐體側(cè)壁連接有第二吹風(fēng)機115,第二吹風(fēng)機115的風(fēng)管151與爐體的側(cè)壁相切。爐體的內(nèi)側(cè)頂部設(shè)置有上導(dǎo)風(fēng)罩116,上導(dǎo)風(fēng)罩為錐形,錐尖指向變徑管道的進風(fēng)端,上導(dǎo)風(fēng)罩的頂部設(shè)置有通孔1161,側(cè)壁為封閉狀與爐體的內(nèi)壁連接。在第二吹風(fēng)機115的上側(cè)爐體上安裝有用于輸入稻殼的進料管117,進料管的進料口低于出料口,稻殼沿著進料管上行后落入爐體內(nèi)部。上導(dǎo)風(fēng)罩和下側(cè)的盆狀導(dǎo)風(fēng)罩之間為稻殼的燃燒區(qū)域。底部的波輪扇吹起的風(fēng)力通過盆狀導(dǎo)風(fēng)罩沿著爐體的內(nèi)壁向上升起,第二吹風(fēng)機吹入空氣沿著爐體的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn),兩個方向的風(fēng)力形成渦流,將稻殼控制在燃燒區(qū)域內(nèi)燃燒,未燃燒的稻殼在渦流內(nèi)不斷燃燒,渦流氣體可以將結(jié)團的稻殼打散,稻殼與氧氣的接觸面積增高,提高了稻殼的燃燒效率,燃燒后的稻殼形成了灰燼,灰燼的密度小于稻殼的密度,灰燼和加熱后的氣體順著頂部上導(dǎo)風(fēng)罩吹出,進入第一換熱器。稻殼燃燒換熱裝置使用一段時間后,可以通過打開底門,進行清理爐體的維護,便于維護維修。
稻殼在燃燒爐的內(nèi)部燃燒,燃燒加熱的氣體產(chǎn)生升力通過變徑管道進入第一換熱器,由于變徑管道的進氣端的內(nèi)徑小于其出氣端的內(nèi)徑,進入的氣體壓力和流速都會降低,氣體再進入第一換熱器的較大空間后壓力和流速會進一步減小,燃燒后的灰燼會向第一換熱器的底部沉積,氣體繼續(xù)進入第一連接管,然后進入第二換熱器,在第一連接管內(nèi)氣流是向上升起,一部分灰燼會順著第一連接管沉降到第一換熱器,一部分的灰燼會進入第二換熱器,進入第二換熱器后,氣體的流速和壓力會進一步的減小,灰燼會向第二換熱器的底部沉積,氣體繼續(xù)通過第二連接管進入第三換熱器,由于第二連接管的內(nèi)徑大于第一連接管的內(nèi)徑,氣體的流速和壓力會進一步減小,同理一部分灰燼會順著第二連接管沉降到第二換熱器,一部分灰燼進入第三換熱器沉降到第三換熱器內(nèi),其余的灰燼會順著第三連接管進入沙克龍,徹底除灰后的氣體排放進入大氣。當?shù)谝粨Q熱器、第二換熱器和第三換熱器底部存灰腔內(nèi)的灰燼足夠多時,關(guān)閉第一閥門并打開第二閥門,第一吹風(fēng)機吹風(fēng)將三個換熱器底部的灰燼吹入第二沙克龍,灰燼吹凈后,關(guān)閉第二閥門,打開第一閥門。加熱后的氣體依次經(jīng)過第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器,速度不斷下降,延長了氣體與三個換熱器的熱交換時間,提高了換熱效率,氣體中的灰燼不斷減少,進一步的提高了熱交換效率。第一閥門設(shè)置在第一連接管、第二連接管和第三連接管的下側(cè),關(guān)閉第一閥門時整個裝置可以繼續(xù)燃燒進行換熱工作,提高了稻殼燃燒換熱裝置有效工作時間。第一連接管的最高點低于第二連接管的最高點,第二連接管的最高點低于第三連接管的最高點。第一連接管、第二連接管、第三連接管的高度不斷升高,使得灰燼盡量多的沉降到前一個換熱器內(nèi),減少了灰燼帶走量,分擔了第一沙克龍的處理灰燼的壓力,使得灰燼盡量通過第二沙克龍出灰。