專利名稱：蹲式兩用鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蹲式鍋爐，特別是可以做飯、燒水和提供取暖的蹲式兩用鍋爐。
背景技術(shù)：
目前農(nóng)村居民冬季取暖的發(fā)展趨勢是以家庭為單位的獨(dú)立取暖裝置，(即土暖氣)，要求鍋爐在滿足取暖的前提下，還需要滿足家庭做飯、燒水等用途。傳統(tǒng)家用兩用鍋爐普遍存在著不可回避的問題有1.熱效率低，一般在30％-40％；2.含能氣體、溫室氣體、黑煙等有害氣體排放量很大；3.煙灰粉塵微粒隨著排煙溫度的增加而增加；4.由于暖氣系統(tǒng)交換介質(zhì)直接使用生水，水中礦物質(zhì)凝結(jié)(水垢)問題嚴(yán)重，鍋爐使用熱效率與初始熱效率差異較大，因而有效使用壽命很短；5.由于農(nóng)民用戶對使用鍋爐的知識面少，鍋爐的使用安全系數(shù)低；6.燃料中的硫化物對鍋爐腐蝕嚴(yán)重，是減少鍋爐可靠使用壽命的又一個(gè)問題；針對傳統(tǒng)鍋爐的這些問題；本發(fā)明基本解決上述傳統(tǒng)鍋爐存在的問題；本發(fā)明人在2003年12月11日申請了一項(xiàng)名為《蹲式鍋爐》的發(fā)明專利，專利號02156251.2。該鍋爐集立式鍋爐和臥式鍋爐的優(yōu)點(diǎn)于一體，具有排煙溫度低，受熱面積大，熱效率高、體積小等特點(diǎn)，但該鍋爐對煤炭中的揮發(fā)份要求嚴(yán)格，屬于蹲式鍋爐的第一代產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基本上解決了傳統(tǒng)兩用鍋爐存在的所有問題，是一種熱效率高、煙塵排放量少、可以采用多種燃料進(jìn)行加熱、可以物理除垢、無爆炸危險(xiǎn)、使用壽命長的蹲式兩用鍋爐。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種蹲式兩用鍋爐，包括爐體、爐體內(nèi)的爐膛和吸熱裝置，其特征在于爐膛是由燃料燃燒室、燃料燃燒室上部的揮發(fā)份燃燒室和揮發(fā)份燃燒室上部的揮發(fā)份環(huán)形燃燒室組成，揮發(fā)份環(huán)形燃燒室上部安裝有可以上、下移動的圓錐體，在圓錐體的軸線上開有爐灶口；吸熱裝置是由環(huán)繞在燃料燃燒室、揮發(fā)份燃燒室、揮發(fā)份環(huán)形燃燒室和圓錐體外圍的兩層豎直安裝并且與爐膛同心的內(nèi)吸熱管和外吸熱管組成，內(nèi)吸熱管上部與爐體上部的內(nèi)環(huán)形上水套連通，內(nèi)吸熱管下部與爐體下部的內(nèi)環(huán)形下水套連通，外吸熱管上部與爐體上部的外環(huán)形上水套連通，外吸熱管下部與爐體下部的外環(huán)形下水套連通，內(nèi)環(huán)形上水套與外環(huán)形上水套通過連通管連通，內(nèi)環(huán)形下水套與外環(huán)形下水套通過連通管連通，在外環(huán)形上水套上安裝有出水口，在外環(huán)形下水套上安裝有進(jìn)水口；內(nèi)吸熱管和外吸熱管分別被埋置在由耐火密封材料制成的氣密墻內(nèi)；在內(nèi)吸熱管與外吸熱管之間形成的環(huán)形對流吸熱室內(nèi)側(cè)上部開有環(huán)形煙道口，并與揮發(fā)份環(huán)形燃燒室對應(yīng)連通，在環(huán)形對流吸熱室外側(cè)下部與煙囪口對應(yīng)處開有煙道口，并與煙囪口連通；在環(huán)形煙道口內(nèi)裸露的吸熱管和在環(huán)形對流吸熱室外側(cè)下端與煙囪口連通的煙道口內(nèi)裸露的吸熱管分別套有保護(hù)套管；在內(nèi)吸熱管與燃料燃燒室之間開有豎直的空氣預(yù)熱室，在燃料燃燒室和揮發(fā)份燃燒室之間、揮發(fā)份燃燒室與揮發(fā)份環(huán)形燃燒室之間分別開有與空氣預(yù)熱室連通的助燃空氣進(jìn)風(fēng)口；環(huán)形對流吸熱室上端與大氣相通處是通過耐火密封材料密封的，環(huán)形熱對流吸熱室下端與大氣相通處是靠清灰門密封。
上述豎直的內(nèi)吸熱管和外吸熱管的上、下端分別伸出環(huán)形的內(nèi)、外、上、下水套，在環(huán)形內(nèi)、外、上、下水套中的內(nèi)吸熱管和外吸熱管上均開有孔，內(nèi)吸熱管和外吸熱管上、下端管口分別通過密封塞子將其密封。
上述燃料燃燒室底部安裝有爐排和燃燒速度控制門。
上述燃料燃燒室內(nèi)部安裝有燃燒噴嘴。
上述煙囪口在爐體下端一側(cè)，煙囪口上設(shè)有兩個(gè)控制門，一個(gè)是排煙溫度控制門，安裝在煙道口與煙囪口的通道上；另一個(gè)是煙氣流量調(diào)節(jié)門，安裝在煙囪口的下端。
上述爐排是由固定爐齒、活動爐齒、固定活動爐齒的軸、扒灰桿和安裝在爐體外側(cè)與扒灰桿對應(yīng)的扒灰桿鎖具組成。
上述燃燒速度控制門是由擋風(fēng)板，擋風(fēng)板固定桿組成。
上述爐膛內(nèi)填放鵝卵石。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于1.熱效率高該鍋爐的熱交換面積很大，整個(gè)鍋爐水套總面積的90％以上是受熱面積，由于在爐體內(nèi)設(shè)計(jì)了同溫層熱輻射交換室，使吸熱裝置對低溫?zé)崮芫哂泻芎玫奈兆饔?，因此大幅度降低了排煙溫度，使本蹲式兩用鍋爐的熱效率有效提高。
2.無黑煙排放由于在爐體內(nèi)為燃料揮發(fā)份設(shè)計(jì)了二次燃燒和三次燃燒環(huán)境，使燃料中的揮發(fā)份燃盡率很高，煙氣濃度大幅度降低。
3.煙灰粉塵收集功能蹲式兩用鍋爐同比可收集煙氣中的煙灰粉塵，清除煙塵灰垢也很方便。
4.對燃料適應(yīng)性強(qiáng)本發(fā)明技術(shù)考慮了農(nóng)民用戶在燃料上的多樣性，特在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)了使用固體燃料、氣體燃料；無須對鍋爐做任何更改，就可以使用固體燃料，如煤、各種植物秸稈、牛糞、木材；氣體燃料如煤氣、天然氣、液化氣、沼氣、瓦斯氣等，并且不會因燃料的不同影響鍋爐熱效率。
5.使用方便蹲式兩用鍋爐取暖、做飯、封火轉(zhuǎn)換方便，取暖、做飯轉(zhuǎn)換效率高。
6.物理清除水垢本蹲式兩用鍋爐采用物理除垢設(shè)計(jì)，用戶可以自己方便地實(shí)施對鍋爐除垢而不傷及鍋爐。
7.安全性很好蹲式兩用鍋爐采用壓力極限設(shè)計(jì)方案，無爆炸危險(xiǎn)。
8.防腐性能好蹲式兩用鍋爐所有受熱面積，是通過介質(zhì)導(dǎo)熱，不與火焰直接接觸，防腐性能獨(dú)好。
9.蹲式兩用鍋爐具有較大的熱能滯后釋放功能，對添煤過程和封火過程具有一定的補(bǔ)償功能。
10.零部件少，操作簡單。
附圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明附圖1的A-A剖視圖；附圖3為本發(fā)明附圖1的B-B剖視圖；附圖4為本發(fā)明附圖1的C-C剖視圖；附圖5為本發(fā)明附圖1的D-D剖視圖；附圖6為本發(fā)明實(shí)圖1的K向局部放大圖；附圖7為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1如圖1、2、3、4、5、6所示，爐體內(nèi)的爐膛是由燃料燃燒室13、揮發(fā)份燃燒室14和揮發(fā)份環(huán)形燃燒室23組成，爐灶口28設(shè)置在圓錐體29的軸線上，圓錐體29可以上下移動，圓錐體29上端面是鍋灶口27底面，鍋灶口27是在爐體上表面26的軸線上，為安置吹具設(shè)置的；爐體內(nèi)的吸熱裝置是由環(huán)繞在爐膛和圓錐體外圍的兩層同心的垂直排布的內(nèi)吸熱管6和外吸熱管7組成，內(nèi)吸熱管6的兩端分別與內(nèi)環(huán)形上水套1和內(nèi)環(huán)形下水套12連通；外吸熱管7的兩端分別與外環(huán)形上水套3和外環(huán)形下水套9連通，內(nèi)環(huán)形上水套1與外環(huán)形上水套3是通過連接管25連通的，內(nèi)環(huán)形下水套12與外環(huán)形下水套9是通過下連接管16連通的，在環(huán)形上水套3上安裝有出水口24，在環(huán)形下水套9上安裝有進(jìn)水口17。內(nèi)吸熱管6和外吸熱管7的上下端分別伸出水套1、3、12、9，在內(nèi)、外環(huán)形上、下水套1、3、12、9中的內(nèi)吸熱管6和外吸熱管7上均開有孔40，內(nèi)吸熱管6和外吸熱管7上、下端口均通過密封塞10將其端口密封。需要除垢時(shí)，將內(nèi)吸熱管6和外吸熱管7的上、下端口密封塞10取掉，就可將管內(nèi)的水垢除去，然后將密封塞10安裝上即可。當(dāng)吸熱管內(nèi)的壓力過高時(shí)，密封塞與吸熱管脫離，可有效防止吸熱管內(nèi)的壓力過高造成的危害。
在內(nèi)、外吸熱管6、7之間形成的環(huán)形對流吸熱室22內(nèi)側(cè)上部開有與揮發(fā)份環(huán)形燃燒室23相對應(yīng)的環(huán)形煙道口4，環(huán)形煙道口4與揮發(fā)份環(huán)形燃燒室23連通，在環(huán)形對流吸熱室22外側(cè)下端與煙囪口20對應(yīng)處開有與煙囪口20相連通的煙道口32；內(nèi)吸熱管6在通過環(huán)形煙道口4的裸露部分和外吸熱管7在通過煙道口32的裸露部分分別套有保護(hù)套管21，安裝保護(hù)套管的目的是提高吸熱管的使用壽命，防止煙氣中的腐蝕性氣體對吸熱管的腐蝕，同時(shí)防止煙氣中的煤焦油凝結(jié)在吸熱管上堵塞煙道口，內(nèi)吸熱管6和外吸熱管7其余的表面均埋置在耐火密封材料8內(nèi)。在吸熱管6與固體燃料燃燒室13之間開有豎直的空氣預(yù)熱室15，在燃料燃燒室13與揮發(fā)份燃燒室14之間、揮發(fā)份燃燒室14與揮發(fā)份環(huán)形燃燒室23之間分別開有與空氣預(yù)熱室15連通的助燃空氣進(jìn)風(fēng)口5，在爐體底部與環(huán)形對流吸熱室22對應(yīng)處安裝有清灰門11，通過清灰門可以定期將環(huán)形熱對流吸熱室內(nèi)的粉塵進(jìn)行清理，而且清灰門對環(huán)形對流吸熱室提供密封作用，環(huán)形熱對流吸熱室22上端是靠耐火密封材料2密封的。
在燃料燃燒室13底部安裝有爐排34，爐排34下端安裝有燃燒速度控制門33；在煙道口32與煙囪口20之間安裝有排煙溫度控制門19，在煙囪口20下端安裝有煙氣流量調(diào)節(jié)門18。
本鍋爐當(dāng)使用固體燃料燃燒時(shí)，固體燃料在燃料燃燒室13內(nèi)進(jìn)行基本的燃燒，燃燒煙氣中含又大量的、成分復(fù)雜的可燃?xì)怏w，其中大部分可燃?xì)怏w在環(huán)境氛圍的作用下裂解氧化燃燒，難燃的可燃?xì)怏w多屬于高分子結(jié)構(gòu)形式，整個(gè)氧化燃燒過程是不斷裂解、重整，不斷氧化燃燒，因此需要時(shí)間，揮發(fā)份環(huán)形燃燒室23突然增加的容積，迅速降低煙氣流流動速度，為揮發(fā)份燃燒爭取了時(shí)間，燃燒后的煙氣流通過環(huán)形煙道口4進(jìn)入環(huán)形熱對流交換室22內(nèi)；燃燒熱能首先被耐火密封材料8、2吸收，并通過耐火密封材料8、2傳遞給熱管，內(nèi)吸熱管6主要吸收燃料燃燒室13、揮發(fā)份燃燒室14和揮發(fā)份環(huán)形燃燒室23直接傳來的熱量，熱管7主要吸收進(jìn)入對流交換室的低溫?zé)崃?，并且是按照熱力學(xué)運(yùn)動原理進(jìn)行熱交換。
本發(fā)明為燃料揮發(fā)份創(chuàng)造了較好的燃燒環(huán)境。使沒有充分燃燒的可燃?xì)怏w進(jìn)行多次燃燒，這樣既可降低有害氣體的排放量，同時(shí)可有效提高燃料的燃燒效率，并且由于煙氣進(jìn)入環(huán)形的熱對流交換室22內(nèi)后，流速降低，煙氣中的灰塵就會沉積在環(huán)形的熱輻射交換室底部，可有效降低由煙囪排出煙氣中的粉塵。達(dá)到了環(huán)保的效果。
當(dāng)根據(jù)需要調(diào)節(jié)燃燒氣氛時(shí)，可以通過擋風(fēng)門38對爐齒之間空隙的遮擋程度和調(diào)節(jié)煙囪下端煙氣流量調(diào)節(jié)門18實(shí)現(xiàn)，二者的關(guān)系是煙氣流量與燃燒速度成正比的對應(yīng)配合。燃燒速度控制門33是由安裝在活動爐齒34下端的擋風(fēng)板38和擋風(fēng)板固定桿39組成，當(dāng)向鍋爐方向推動擋風(fēng)板固定桿39時(shí)，擋風(fēng)板38被帶動向里移動，擋住部分爐齒之間的空隙，減小進(jìn)入燃燒室13內(nèi)的空氣進(jìn)入量，從而調(diào)節(jié)燃燒速度。爐排34是由安裝在爐體底部的固定爐齒35、安裝在固定爐齒之間的活動爐齒36組成，活動爐齒固定在軸37上，扒灰桿30固定在軸37一端，在爐體外側(cè)安裝有與扒灰桿對應(yīng)的扒灰桿鎖具31。
當(dāng)根據(jù)需要清理燃燒室內(nèi)的固體殘留物時(shí)，是通過活動爐齒上下運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的；當(dāng)需要清理燃燒室內(nèi)的粉狀爐灰時(shí)，輕輕搖動扒灰桿，活動爐齒會攪動燃燒室內(nèi)的燃料活動，爐灰排出；當(dāng)需要清理燃燒室內(nèi)的塊狀殘留物時(shí)，大幅度搖動扒灰桿，使?fàn)t齒之間的空隙增大，塊狀殘留物從增大的爐齒空隙排出。扒灰操作扒灰桿鎖具31向上搬起，搖動扒灰桿30，扒灰桿30帶動扒灰軸轉(zhuǎn)動，扒灰軸帶動活動爐齒上下擺動，達(dá)到扒灰的目的，正常情況下扒灰桿被鎖具31固定不動。
當(dāng)根據(jù)燃燒狀態(tài)調(diào)節(jié)排煙溫度時(shí)，通過上下移動調(diào)節(jié)排煙溫度控制門19，達(dá)到控制排煙溫度的目的。
當(dāng)需要做飯或燒水時(shí)，將爐灶口28上的爐蓋取掉，將圓錐體29旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使圓錐體29上的凸臺41與爐體上對應(yīng)的凹槽42重合，凸臺41從凹槽42內(nèi)脫離齒合，圓錐體29就自然放下，將鍋(壺)放置在鍋灶口27上，鍋(壺)與鍋灶口27接觸面吻合密封；圓錐體29放下后，圓錐體29底面與環(huán)形燃燒室23底面重疊，擋住火焰通道，迫使火焰改道走爐灶口28，火焰經(jīng)過鍋(壺)后，從圓錐體29錐面和煙道口4進(jìn)入熱對流交換室22內(nèi)，其余工作過程與提供采暖時(shí)相同。
當(dāng)需要清除水垢時(shí)，取掉所有的清灰門11和爐體上面板26，拔掉熱管堵頭10，即操作除垢。
當(dāng)需要清除煙灰時(shí)，取掉所有的清灰門11，煙灰粉塵會自動落下排出，然后關(guān)閉清灰門11。
實(shí)施例2如圖2、6、7所示，與實(shí)施例1的不同之處在于，將爐排34和燃燒速度控制門33取掉換為燃燒噴嘴43，在二次燃燒室14內(nèi)放置鵝卵石44至環(huán)形燃燒室處即可，其余結(jié)構(gòu)不變，這樣就可使用氣體或液體燃料進(jìn)行取暖或做飯、燒水。
權(quán)利要求
1.一種蹲式兩用鍋爐，包括爐體、爐體內(nèi)的爐膛和吸熱裝置，其特征在于爐膛是由燃料燃燒室(13)、燃料燃燒室(13)上部的揮發(fā)份燃燒室(14)和揮發(fā)份燃燒室(14)上部的揮發(fā)份環(huán)形燃燒室(23)組成，揮發(fā)份環(huán)形燃燒室(23)上部安裝有可以上、下移動的圓錐體(29)，在圓錐體(29)的軸線上開有爐灶口(28)；吸熱裝置是由環(huán)繞在燃料燃燒室(13)、揮發(fā)份燃燒室(14)、揮發(fā)份環(huán)形燃燒室(23)和圓錐體(29)外圍的兩層豎直安裝并且與爐膛同心的內(nèi)吸熱管(6)和外吸熱管(7)組成，內(nèi)吸熱管(6)上部與爐體上部的內(nèi)環(huán)形上水套(1)連通，內(nèi)吸熱管(6)下部與爐體下部的內(nèi)環(huán)形下水套(12)連通，外吸熱管(7)上部與爐體上部的外環(huán)形上水套(3)連通，外吸熱管(7)下部與爐體下部的外環(huán)形下水套(9)連通，內(nèi)環(huán)形上水套(1)與外環(huán)形上水套(3)通過連通管(25)連通，內(nèi)環(huán)形下水套(12)與外環(huán)形下水套(9)通過連通管(16)連通，在外環(huán)形上水套(3)上安裝有出水口(24)，在外環(huán)形下水套(9)上安裝有進(jìn)水口(17)；內(nèi)吸熱管(6)和外吸熱管(7)分別被埋置在由耐火密封材料(8)制成的氣密墻內(nèi)；在內(nèi)吸熱管(6)與外吸熱管(7)之間形成的環(huán)形對流吸熱室(22)內(nèi)側(cè)上部開有環(huán)形煙道口(4)，并與揮發(fā)份環(huán)形燃燒室(23)對應(yīng)連通，在環(huán)形對流吸熱室(22)外側(cè)下部與煙囪口(20)對應(yīng)處開有煙道口(32)，并與煙囪口(20)連通；在環(huán)形煙道口(4)內(nèi)裸露的吸熱管(6)和在環(huán)形對流吸熱室(22)外側(cè)下端與煙囪口(20)連通的煙道口(32)內(nèi)裸露的吸熱管(7)分別套有保護(hù)套管(21)；在內(nèi)吸熱管(6)與燃料燃燒室(13)之間開有豎直的空氣預(yù)熱室(15)，在燃料燃燒室(13)和揮發(fā)份燃燒室(14)之間、揮發(fā)份燃燒室(14)與揮發(fā)份環(huán)形燃燒室(23)之間分別開有與空氣預(yù)熱室(15)連通的助燃空氣進(jìn)風(fēng)口(5)；環(huán)形對流吸熱室(22)上端與大氣相通處是通過耐火密封材料(2)密封的，環(huán)形熱對流吸熱室(22)下端與大氣相通處是靠清灰門(11)密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蹲式兩用鍋爐，其特征在于上述豎直的內(nèi)吸熱管(6)和外吸熱管(7)的上、下端分別伸出環(huán)形的內(nèi)、外、上、下水套(1)、(12)、(3)、(9)，在環(huán)形內(nèi)、外、上、下水套中的內(nèi)吸熱管(6)和外吸熱管(7)上均開有孔(40)，內(nèi)吸熱管(6)和外吸熱管(7)上、下端管口分別通過密封塞子(10)將其密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蹲式兩用鍋爐，其特征在于在上述燃料燃燒室(13)底部安裝有爐排(34)和燃燒速度控制門(33)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蹲式兩用鍋爐，其特征在于在上述燃料燃燒室(13)內(nèi)部安裝有燃燒噴嘴(43)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蹲式兩用鍋爐，其特征在于上述煙囪口(20)在爐體下端一側(cè)，煙囪口(20)上設(shè)有兩個(gè)控制門，一個(gè)是排煙溫度控制門(19)，安裝在煙道口(32)與煙囪口(20)的通道上；另一個(gè)是煙氣流量調(diào)節(jié)門(18)，安裝在煙囪口(20)的下端。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蹲式兩用鍋爐，其特征在于上述爐排(34)是由固定爐齒(35)、活動爐齒(36)、固定活動爐齒的軸(37)、扒灰桿(30)和安裝在爐體外側(cè)與扒灰桿對應(yīng)的扒灰桿鎖具(31)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蹲式兩用鍋爐，其特征在于上述燃燒速度控制門(33)是由擋風(fēng)板(38)，擋風(fēng)板固定桿(39)組成。
8.根據(jù)權(quán)利4要求所述的蹲式兩用鍋爐，其特征在于在上述爐膛內(nèi)填放鵝卵石(44)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鍋爐，特別是可以做飯、燒水和提供取暖的蹲式兩用鍋爐，該鍋爐包括爐體、爐體內(nèi)的爐膛和吸熱裝置，爐膛是由燃料燃燒室、揮發(fā)份燃燒室和揮發(fā)份環(huán)形燃燒室組成，吸熱裝置是由環(huán)繞在爐膛外部的兩層吸熱管組成，吸熱管分別通過爐體上部的環(huán)形上水套和爐體下部的環(huán)形水套相互連通，在環(huán)形上水套上安裝有出水口，在環(huán)形下水套上安裝有進(jìn)水口，在兩層吸熱管之間是環(huán)形的熱對流交換室，在環(huán)形的熱對流交換室與爐膛之間開有環(huán)形煙道口，在環(huán)形的熱對流交換室下端與爐體外部煙囪相連通；本發(fā)明具有熱效率高、有害的物質(zhì)排放量少、可以采用多種燃料進(jìn)行加熱、除垢方法簡單、無爆炸危險(xiǎn)、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等特點(diǎn)。
文檔編號F24H9/18GK101029770SQ20071009593
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者劉毅 申請人:劉毅