CN102374555A - 节能环保易除灰气热民用锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能民用锅炉，包括炉、烟道和送风装置，烟道的烟道内壁围成了首尾折返连通的烟道下腔体、烟道中腔体和烟道上腔体三个部分，所述烟道中腔体内设有通烟部件，通烟部件左右两侧与烟道中腔体相连接，通烟部件内部设有若干个与地面平行的彼此略有间隔的通烟管。本发明的气热式锅炉的热效率达85％以上，采用首创的通烟部件而具有多管反烟式结构，实现了平面吸收，多管吸收，完全改变了以往燃煤量走向的利用方式，在烟灰清理方面，大多数厂家在清理炉内烟灰时，都要把烟囱拿下，才能清理灰尘，而本发明产品的清理灰尘就不用把出烟囱拿下，就用2分钟，轻易能把烟尘清理干净，快捷方便，打出的烟灰可以再次燃烧，达到充分利用燃煤的效果。

Description

节能环保易除灰气热民用锅炉

技术领域

本发明属于锅炉领域，特别涉及一种集节能、环保、容易除灰为一体的，使用空气作为加热媒介的多功能民用锅炉。

背景技术

民用住宅冬季取暖方式因不同的家庭及环境可采用集中供热、中央空调(包括电暖气)和水暖气(土暖气)等方式。电空调、集中供热等费用很高，因而，水暖气一直以来为普通居民首选。目前普遍使用的水暖气，是靠炉体传热直接加热空气或以水为加热媒介通过散热片(暖气片)在室内取暖。采用水作为溶媒，由于水的比热容比较大，又加之水的最高温度只有100℃，因此，供热时室内的升温特别慢，热交换率不高，加之一股水暖式锅炉采用直拔式排烟，炉内煤燃烧所产生的热量大部分从烟囱直接排出，使得煤的用量很大；而且室内冷热空气流动慢，温差大，室内取暖污染严重，热效率不高，还经常有***等危险发生，另外多数取暖炉采用饮用水作为加热媒介，浪费水资源；水暖炉使用寿命也较低，一股为2-3年即需要更换；安装上述水暖炉时，为了防止漏水、冻裂，一股精密度要求较高，材料用量大，费工费料。更为重要的是，采用燃煤作为燃料，在烟道中会产生大量烟灰，清除非常不容易。中国专利CN2360742Y公开了一种以空气为加热媒介的炉，但是，其烟道采用普通的风管设计，燃煤的热损失量惊人，去除烟灰非常不容易，并未解决上述主要的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种结构精巧、节能环保、容易除灰、热效率高的以空气为加热媒介的气热锅炉。

本发明同时提供了一种制备节能环保、容易除灰的以空气为加热媒介的气热锅炉的通烟部件的制备方法。

本发明的节能环保易除灰气热民用锅炉，包括炉、烟道和送风装置，炉包括炉体和固定在底座上的支撑体，装煤灰的抽屉安装在支撑体上，炉体的内部空腔为炉膛，炉膛的底部设有炉篦。其中炉体的***是带有由内壳体和外壳体围成的夹层的壳体，壳体设有与烟道连通的烟道通孔和炉门，壳体顶部和炉盖的中部开有添加燃煤的通口，壳体侧面还设有入风管，在与壳体周向垂直的一个截面设有带少量小孔的挡板；

烟道由烟道壁和烟道门所围成，烟道壁包括烟道外壁、烟道内壁，烟道内壁围成了首尾折返连通的烟道下腔体、烟道中腔体和烟道上腔体三个部分，烟道下腔体的一端与炉的烟道通孔连通，另外一端与烟道中腔体的后部连通；烟道中腔体内设有通烟部件，通烟部件左右两侧与烟道中腔体相连接，通烟部件内部设有若干个与地面平行的彼此略有间隔的通烟管，通烟管的径向截面为规则多边形，除管口外各个通烟管之间端面均封闭；烟道上腔体前部与烟道中腔体的前部连通，烟道上腔体后部上侧为出烟孔；所述烟道外壁为环绕在烟道内壁和通烟部件所围成的烟道通路的四周的壳体，其前侧面下部与壳体的外壳体连接，使烟道壁和壳体内部空隙连通，出气孔设置在烟道外壁上；

送风装置为一个风机和一个热传感器，风机的出风口与入风管相通，固定在烟道外壁上热传感器随着烟道壁内空气温度的变化，传递电信号来控制风机的启闭；

民用锅炉的工作过程为：首先将炉膛内燃煤点燃，热烟气从烟道通孔流入烟道，达到一定温度时，测量烟道内温度的热传感器将传送电信号给风机使其开启开始送风；风机送入的冷空气大部分在壳体内环绕一周后，进入烟道壁的夹层，与由挡板直接进入的少量空气一起被烟道内壁及通烟部件充分加热而从出气孔流出，通过上述过程对室内空气的循环加热，从而使室内温度迅速升高。当室内温度过高时，可以通过控制燃煤来降温。当烟道外壁温度过低时，热传感器将发送电信号给风机停止送风。

本发明的节能环保易除灰气热民用锅炉效果更好的形式是采用2个通烟部件，另外一个通烟部件设在烟道的上腔体内，在所述烟道壁前侧设有上下两个烟道门，烟道外壁的下侧面焊接有支架。

另外一种本发明的节能环保易除灰气热民用锅炉是立式的，即炉位于烟道的下方，烟道外壁与外壳体连接成一体形成炉外壳，通口作为烟道通孔。风机和热传感器位于炉外壳内部，焊接在一起的支撑体和底座均纵向延长与炉外壳相适应。

本发明的节能环保易除灰气热民用锅炉通烟部件的通烟管优选的方式是采用翅片管结构，若干个翅设置在通烟管上。

本发明的任一节能环保易除灰气热民用锅炉，其中通烟管径向截面为长方形、正方形、梯形、棱形、三角形、圆形、椭圆形，最优选的为长方形。

本发明的节能环保易除灰气热民用锅炉，其中壳体的轴向截面为闭合的U型、圆形、方形或矩形，优选的方式是U型。

本发明的节能环保易除灰气热民用锅炉，其中壳体的夹层宽度在2-10cm之间。效果较好的壳体的夹层宽度在3-4cm之间。可以根据壳体受热温度的不同来选择夹层的厚度。

本发明的锅炉所用通烟部件的制备方法为：取若干块平行的且分别对称开有若干个多边形孔的平板，取每个通烟管分别穿过一组对称的多变形孔，然后与两边的两块平板的边缘搭接。

本发明的气热式锅炉的热效率很高，采用首创的通烟部件而具有多管反烟式结构，实现了平面吸收，多管吸收，完全改变了以往燃煤量走向的利用方式，在烟灰清理方面，大多数厂家在清理炉内烟灰时，都要把烟囱拿下，才能清理灰尘，而本发明产品的清理灰尘就不用把出烟囱拿下，就用2分钟，轻易把烟尘清理干净，快捷方便，打出的烟灰可以再次燃烧，达到充分利用燃煤的效果，本发明气热锅炉来具有以下优点：

本发明气热式锅炉具有的特点：

1、多次反烟，使燃煤量达到充分吸收和利用；

2、用于相同面积取暖时，相对于水暖式所用的燃料少，热量高；锅炉的热效率高，都在87％以上；

3、省去安装暖气片、大量的管子、管件等材料；

4、免去了水暖炉的管道和散热器的布置导致居室不美观的问题，本发明的暖风管道及其出风口的设置和安装的随意性和隐蔽性很大，室内布置协调；

5、本发明气热锅炉的供热介质是空气，空气的比热容很小，而温度却可高达几百摄氏度，房间的升温迅速60m²的空间，仅需要3-5分钟，即可由10℃升温至20℃；

6、特别适用于农村和城市冷楼民宅蔬菜大棚的取暖，小面积烘干。

7、运行费用低，约为用电空调费用的1/4，为普通水暖炉的燃煤费用的1/2。

8、热风无特殊味道，空气流通好，人体感觉舒适，夏季时也可以用来换气，改善室内空气流通；

9、在一间房子生炉子，其他房间同时取暖而不受污染，而且升温快而均匀；

10、回气管道经除尘垫再进入驱动风扇，可以把灰尘和杂质滤掉；

11、空气中的杂菌和病毒会迅速被炉的高温杀死，进一步净化空气。

下面结合附图对本发明多功能民用锅炉作进一步说明。

附图说明

图1、实施例1气热锅炉的立体图；

图2、图1所示气热锅炉的俯视图；

图3、图1的A-A剖面图；

图4、通烟部件的平板结构示意图；

图5、为构成实施例2的通烟管立体图；

图6、图1的B-B剖面图；

图7、实施例3气热锅炉的立体图；

图8、图6的A-A剖面图；

图9、图7的B-B剖面图；

图10、实施例4气热锅炉的立体图；

图11、图9的A-A剖面图；

图12、图9的B-B剖面图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示的气热锅炉，包括炉1、烟道2和送风装置。炉1的炉体4下部焊接有支撑体14，支撑体14焊接在底座34上，装煤灰的抽屉22位于支撑体14上。截面呈现U型的带有夹层的壳体7围绕成炉体4，U型结构能够减少空气的阻力，壳体7包括内壳体5和外壳体21，炉体4的内部空腔为炉膛15，炉膛15的底部中间设有炉篦20，壳体7的内侧壁上部开有烟道通孔23，烟道通孔23与烟道2联通，壳体7的外侧壁设有炉门13。壳体7的上部设有通口38，该通口38用于添加燃煤。结合图2所示，在壳体7的上表面设有的与其形状基本相同的不锈钢的炉盖24，多个炉圈25可以将炉盖24的通口38封盖。壳体7的后侧右下部，连接有入风管18，临近入风管18根部的左侧，设有与壳体7垂直的带有少量小孔的挡板6，挡板6边缘与该处壳体7接触位置焊接在一起。当冷空气经过入风管18被送入壳体7内部时，挡板6挡住多数冷空气，保证多数冷空气在壳体7夹层内部环绕一周，被炉膛15内的燃煤放出的热量初步加热后流入烟道壁26，既避免了壳体7的过热，又充分利用了热量。挡板6带有一些小孔，是为了使少量空气可以直接进入烟道壁26而避免烟道过热，散掉局部热量。

如图1所示气热锅炉，烟道2由烟道壁26和烟道门19所围成，结合图6，烟道壁26包括烟道外壁32、烟道内壁33，来自炉1的壳体7的空气自由通过烟道外壁32和烟道内壁33之间的空隙，并由烟道外壁32的上侧的出气孔12流出。烟道内壁33围成了首尾折返连通的烟道下腔体30、烟道中腔体31和烟道上腔体29三个部分，来自炉1的烟气依次经过上述三个腔体，由烟道壁26上侧面的出烟孔11流出。烟道下腔体30为长方体形，其一端与炉1的烟道通孔23连通，另外一端与烟道中腔体31的后部连通。烟道中腔体31由通烟部件17分成前部和后部，结合图4所示，通烟部件17左右两侧设有两块平行的且分别对称开有9个长方形孔36的平板35，9个通烟管16首尾分别搭接在两块平板的一组对称的长方形孔36上，两块平板35的边缘与烟道中腔体31焊接，当烟道门19关闭时，如图6中的箭头方向所示，炉膛15内的燃煤所产生的高热烟气将由烟道中腔体31的后部通过9个通烟管16进入其前部。烟道上腔体29也为长方体形，其前部与烟道中腔体31的前部连通，其后部上侧设有出烟孔11。烟道外壁32为环绕在烟道内壁33和通烟部件17所围成的烟道通路的四周的长方体形壳体，其下侧面焊接有支架10，其前侧面下部与壳体7的外壳体21焊接，从而使烟道壁26和壳体7连通。

如图1、6所示，送风装置为一个风机3和一个热传感器9，风机3的出风口与入风管18通过螺丝链接，热传感器9固定在烟道外壁32上，随着烟道壁26内空气温度的变化，热传感器9通过导线8传递电信号来控制风机3的启闭。风机3为苏州市捷飞电子电机厂生产离心风机，型号为130FLFI，85W或120W均可使用。风机3工作时，空气由风机进风37进入，该进风37处可以加有除尘垫，这样可以把灰尘和杂质滤掉。

所述民用锅炉的简单工作过程为：首先将炉膛内燃煤点燃，热烟气从烟道通孔23流入烟道2，达到一定温度时，测量烟道外壁32温度的热传感器9将传送电信号给风机3使其开启开始送风；风机3送入的冷空气大部分在壳体7内环绕一周后，进入烟道壁26的夹层，与由挡板6直接进入的少量空气一起被烟道内壁33及通烟部件17充分加热而从出气孔12流出，通过上述过程对室内空气的循环加热，从而使室内温度迅速升高。当室内温度过高时，可以通过控制燃煤来降温。当烟道外壁32温度过低时，热传感器9将发送电信号给风机3停止送风。

炉体4的壳体7夹层宽度为4cm，壳体7的宽度较大，有利于空气的流动。

本实施例气热锅炉，高为1000毫米、宽350毫米、长900毫米，风机风量3.6m³/min，主要材料为2-3毫米的冷、热板，受热面热功率40000-60000kJ/m²·小时。

实施例2：

本实施例与实施例1的气热锅炉基本相同，所不同的是，通烟部件17的通烟管216是采用翅片管结构，如附图5所示，若干个翅241设置在通烟管216上。通烟部件具体加工步骤如下，设有15块平行的且分别对称开有9个长方形孔的平板如图4所示，9个通烟管216分别穿过长方形孔，首尾分别搭接在位于两端的平板的长方形孔上。经过测定，1寸普通管每延长米的散热量，仅仅相当于采用翅片管的散热量的0.763倍。

实施例3：

如图7-9所示，是本发明的另外一种气热锅炉，与实施例1所不同的是，在烟道2的上腔体29内，增加了一个通烟部件317’，来自中腔体331内的高热烟气，经过两个通烟部件317、317’更加充分的交换其热量。相应的，在烟道壁326前侧设有两个烟道门319、319’。

本实施例气热锅炉，高为1800毫米、宽550毫米、长1000毫米，风机风量5.5m³/min，受热面热功率45000-70000kJ/m²·小时。

实施例4：

如图10-12所示，是本发明的直立式中型气热锅炉，与实施例3所不同的是，炉401位于烟道402的下方，烟道外壁与外壳体链接成一体形成炉外壳428，通口438作为烟道通孔，高热烟气从通孔410进入烟道402。风机403和热传感器409位于炉外壳428内部焊接在一起的支撑体414和底座434均纵向延长与炉外壳428相适应，从而使整个炉更加美观。为了使锅炉更加稳固，在炉外壳428横向设置多个加强筋427。

本实施例气热锅炉，高为1900毫米、宽350毫米、长900毫米，风机风量7.5m³/min，受热面热功率55000-85000kJ/m²·小时。

以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。比如，将炉体的截面制成圆形、正方形、长方形；通烟管的除了截面为长方形的管外，也可以选择截面为圆形、正方形、棱形、半圆形及其他不规则的形状，以适应不同的除灰工具的需求。

下面试验例进一步说明本发明气热锅炉。

试验例1

将实施例1-4各本发明炉与CN2360742Y炉进行热效率试验对比，热效率，即每小时送进锅炉的燃料全部完全燃烧所放出的热量中有百分之几用来空气；收到基，表示实际应用的煤(炉前煤)的基准；试验结果见表1：

表1  热效率试验结果

试验结果表明，本发明各类型气热锅炉均热效率均显著好于对比炉。

试验例2

本发明实施例1试验炉及对比炉，冬季连续使用，被取暖的空间均为60m²，日燃煤用量基本相同，本发明炉的室内平均温度为20℃，对照炉仅为16℃。1个月后，进行清除烟道灰试验，结果，本发明炉的清除时间平均为2分钟，收集烟道灰重新用于燃烧；而对照炉清除烟道灰时间为15分钟，由于烟道灰不易收集，烟道灰扔掉。本发明试验炉的升温时间平均需要3-5分钟，即可由10℃升温至20℃；对照炉的由10℃升温至16℃，平均需要10-15分钟。

Claims (10)

1.一种节能环保易除灰气热民用锅炉，包括炉(1)、烟道(2)和送风装置，炉(1)包括炉体(4)和固定在底座(34)上的支撑体(14)，装煤灰的抽屉(22)安装在支撑体(14)上，炉体(4)的内部空腔为炉膛(15)，炉膛(15)的底部设有炉篦(20)，其特征在于：

所述炉体(4)的***是带有由内壳体(5)和外壳体(21)围成的夹层的壳体(7)，壳体(7)设有与烟道(2)连通的烟道通孔(23)和炉门(13)，壳体顶部(7)的中部开有添加燃煤的通口(38)，壳体(7)侧面还设有入风管(18)，在与壳体(7)周向垂直的一个截面设有带少量小孔的挡板(6)；

所述烟道(2)由烟道壁(26)和烟道门(19)所围成，烟道壁(26)包括烟道外壁(32)、烟道内壁(33)，所述烟道内壁(33)围成了首尾折返连通的烟道下腔体(30)、烟道中腔体(31)和烟道上腔体(29)三个部分，所述烟道下腔体(30)的一端与炉(1)的烟道通孔(23)连通，另外一端与烟道中腔体(31)的后部连通；所述烟道中腔体(31)内设有通烟部件(17)，通烟部件(17)左右两侧与烟道中腔体(31)相连接，所述通烟部件(17)内部设有若干个与地面平行的彼此略有间隔的通烟管(16)，所述通烟管(16)的径向截面为规则多边形，除管口外各个通烟管(16)之间端面均封闭；所述烟道上腔体(29)前部与烟道中腔体(31)的前部连通，烟道上腔体(29)后部上侧为出烟孔(11)；所述烟道外壁(32)为环绕在烟道内壁(33)和通烟部件(17)所围成的烟道通路的四周的壳体，其前侧面下部与壳体(7)的外壳体(21)连接，使烟道壁(26)和壳体(7)内部空隙连通，出气孔(12)设置在烟道外壁上；

所述送风装置为一个风机(3)和一个热传感器(9)，风机(3)的出风口与入风管(18)相通，固定在烟道外壁(32)上热传感器(9)随着烟道壁(26)内空气温度的变化，传递电信号来控制风机(3)的启闭；

所述民用锅炉的工作过程为：首先将炉膛内燃煤点燃，热烟气从烟道通孔(23)流入烟道(2)，达到一定温度时，测量烟道(2)内温度的热传感器(9)将传送电信号给风机(3)使其开启开始送风；风机(3)送入的冷空气大部分在壳体(7)内环绕一周后，进入烟道壁(26)的夹层，与由挡板(6)直接进入的少量空气一起被烟道内壁(33)及通烟部件(17)充分加热而从出气孔(12)流出，通过上述过程对室内空气的循环加热，从而使室内温度迅速升高。当室内温度过高时，可以通过控制燃煤来降温。当烟道外壁(32)温度过低时，热传感器(9)将发送电信号给风机(3)停止送风。

2.如权利要求1所述的节能环保易除灰气热民用锅炉，其特征在于：所述通烟部件为2个，另外一个通烟部件(317)设在烟道(2)的上腔体(29)内，在所述烟道壁(326)前侧设有上下两个烟道门(319、319’)，所述烟道外壁(32)的下侧面焊接有支架(10)。

3.如权利要求2所述的节能环保易除灰气热民用锅炉，其特征在于：所述炉(401)位于烟道(402)的下方，烟道外壁与外壳体连接成一体形成炉外壳(428)，通口(438)作为烟道通孔，风机(403)和热传感器(409)位于炉外壳(428)内部，焊接在一起的支撑体(414)和底座(434)均纵向延长与炉外壳(428)相适应。

4.如权利要求1-3所述的任一节能环保易除灰气热民用锅炉，其特征在于：所述通烟部件(17)的通烟管(216)是采用翅片管结构，若干个翅(241)设置在通烟管(216)上。

5.如权利要求1-3所述的任一节能环保易除灰气热民用锅炉，其特征在于：所述通烟管(16)径向截面为长方形、正方形、梯形、棱形、三角形、圆形、椭圆形。

6.如权利要求4所述的节能环保易除灰气热民用锅炉，其特征在于：所述通烟管(16)径向截面为长方形、正方形、梯形、棱形、三角形、圆形、椭圆形。

7.如权利要求1-3所述的任一节能环保易除灰气热民用锅炉，其特征在于：所述壳体(7)的轴向截面为闭合的U型、圆形、方形或矩形。

8.如权利要求1-3、6所述的任一节能环保易除灰气热民用锅炉，其特征在于：所述壳体(7)的夹层宽度在2-10cm之间。

9.如权利要求1所述的节能环保易除灰气热民用锅炉，其特征在于：所述壳体(7)的夹层宽度在3-4cm之间。

10.一种通烟部件的制备方法，其特征在于：取若干块平行的且分别对称开有若干个多边形孔(36)的平板(35)，取每个通烟管(16)分别穿过一组对称的多变形孔(36)，然后与两边的两块平板(35)的边缘搭接。

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