專(zhuān)利名稱：生物質(zhì)燃料取暖爐用波紋片換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種固體燃料取暖爐，特別是涉及一種生物質(zhì)成型顆粒燃料取暖 爐用換熱器。
背景技術(shù)：
我國(guó)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源豐富，數(shù)量巨大，市場(chǎng)前景廣闊。目前全國(guó)各省市主要農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)廢棄物生物質(zhì)資源可利用量統(tǒng)計(jì)約為5. 6億噸，等效于3. 08億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。我國(guó)生物質(zhì)資 源利用尚屬開(kāi)發(fā)利用的初期階段。文獻(xiàn)1 (劉穩(wěn)延等.生物質(zhì)成型燃料熱風(fēng)采暖爐的設(shè)計(jì)與研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 學(xué)報(bào)，2006，4(K2) :201-204)報(bào)道了一種生物質(zhì)成型燃料熱風(fēng)采暖爐，爐膛四周設(shè)置螺旋 形肋片預(yù)熱，且在爐外設(shè)置專(zhuān)用散流器。但由于不完全燃燒熱損失大，空氣供應(yīng)系數(shù)大，阻 力損失大，熱效率不高。燃用。75!11111、低熱值1.566111/1^原料，熱效率更低(只有48%)。這 種采暖爐換熱器結(jié)構(gòu)及加工制作較復(fù)雜，占地面積大，清灰困難，推廣應(yīng)用限制條件較多。文獻(xiàn)2 (張百良等.生物質(zhì)成型燃料鍋爐ZL200420075169. 5)報(bào)道了生物質(zhì)熱水 鍋爐。采用雙爐排技術(shù)，將煙氣空氣換熱面分為輻射換熱面和對(duì)流換熱面，高溫輻射換熱面 和上爐排合二為一(傾角8-10° )；交叉式對(duì)流換熱；水吸熱取代空氣吸熱。布置對(duì)流換 熱面容易，排煙溫度低，熱效率提高到70 %，但燃燒裝置占地寬，換熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，阻力損失 大，清灰困難。燃用Φ 130mm、熱值約1. 584MJ/kg的成型玉米秸桿時(shí)，熱效率提高到達(dá)74%， 但燃燒功率高達(dá)87kW，明顯限制了它在家用取暖爐方面的推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容為了克服目前生物質(zhì)燃料燃燒設(shè)備普遍存在的熱效率低、經(jīng)濟(jì)性差，煙氣散熱面 積大，換熱器體積龐大、占地面積大、不易于清灰操作等問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種具有波 紋片換熱面、高溫輻射換熱和低溫對(duì)流換熱合為一體和煙氣走管程等技術(shù)特征，具有熱效 率高、阻力損失小、易于手動(dòng)清灰、易加工制作等技術(shù)優(yōu)勢(shì)的生物質(zhì)燃料取暖爐用波紋片換 熱器。本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的生物質(zhì)取暖爐用波紋片換熱器，主要包 括結(jié)構(gòu)相同、安裝對(duì)稱的左右煙氣散熱器，煙氣散熱器主要包括波紋換熱面，出灰孔，密封 板和刮灰器，波紋換熱面圍成密封的煙氣散熱器內(nèi)通道供高溫?zé)焿m流過(guò)，空氣從波紋換熱 面外逆向流動(dòng)，兩個(gè)煙氣散熱器底部由煙氣出口相連通，高溫?zé)焿m從煙氣進(jìn)口均勻流入左 右煙氣散熱器，刮灰器主要包括手動(dòng)拉桿和刮灰板，刮灰板設(shè)有落灰孔，刮灰器在煙氣散熱 器煙塵通道內(nèi)可以上下滑動(dòng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，成本降低，流動(dòng)阻力損失小，加工工藝性好，安裝和清灰操 作簡(jiǎn)便，可提高熱效率高達(dá)10-15%，能滿足較高爐膛溫度水平所要求的強(qiáng)化煙氣空氣傳熱 需要。燃用農(nóng)作物秸稈、能源作物、畜禽糞便和農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)副產(chǎn)品等生物質(zhì)燃料的各類(lèi)家 用取暖爐、熱風(fēng)爐、鍋爐等燃燒設(shè)備都可使用本實(shí)用新型。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明如圖1、圖2所示，生物質(zhì)燃料取暖爐用波紋片換熱器，主要包括結(jié)構(gòu)相同、安裝對(duì) 稱的左右兩個(gè)煙氣散熱器。每個(gè)煙氣散熱器主要包括波紋換熱面1，出灰孔2，密封板3和 刮灰器4。兩個(gè)煙氣散熱器頂部由煙氣進(jìn)口 5相連通，兩個(gè)煙氣散熱器底部由煙氣出口 6相 連通，煙氣進(jìn)口 5和煙氣出口 6之間區(qū)域?yàn)樯镔|(zhì)固體燃料輸送機(jī)構(gòu)安裝位置。刮灰器4 主要包括手動(dòng)拉桿7和刮灰板8，刮灰板8設(shè)有落灰孔9，落灰孔9可以為方形，也可以為圓 形。刮灰板8邊緣鋸齒形狀和波紋換熱面變化相一致，刮灰器4在煙氣散熱器煙塵通道內(nèi) 可以上下無(wú)阻力自由滑動(dòng)。本實(shí)用新型具有“波紋片換熱面”的結(jié)構(gòu)特征，該特征導(dǎo)致了以下三個(gè)直接技術(shù)效 果一是擴(kuò)大了空氣-煙氣傳熱面積，提高了裝置熱效率。為了降低加工制作難度和降低成 本，目前比較普遍的作法是采用裸管換熱，在相同傳熱量條件下要求更多的體積，導(dǎo)致體積 大、成本增加等問(wèn)題。二是波紋片傾斜角可以在0-90°范圍內(nèi)取值，單位體積里可以布置的 換熱面積可以在很大范圍內(nèi)變化，滿足了燃燒裝置加大燃燒功率的設(shè)計(jì)要求。這兩個(gè)技術(shù) 效果是結(jié)構(gòu)緊湊的重要原因。三是降低了加工難度。耐熱薄鋼板沖板可以制造出波紋片， 波紋板經(jīng)過(guò)3個(gè)直角折角焊接即可圍成煙氣散熱器內(nèi)通道，這樣只需一個(gè)角連續(xù)焊接即可 加工出煙氣散熱器，增強(qiáng)了本實(shí)用新型的加工工藝性，降低了加工制造成本。耐熱薄鋼板沖 出波紋后經(jīng)過(guò)3個(gè)直角折和1個(gè)直角焊接，圍成煙氣散熱器內(nèi)通道，供高溫?zé)焿m流過(guò)，矩形 煙塵通道的波紋片搭接焊接角保證煙氣不能滲透到空氣通道，防止煙塵中的一氧化碳返回 室內(nèi)引起中毒事件發(fā)生，達(dá)到本實(shí)用新型能安全使用的目的。本實(shí)用新型具有“高溫輻射換熱和低溫對(duì)流換熱合為一體”的結(jié)構(gòu)特征。該特征 導(dǎo)致了以下兩個(gè)直接技術(shù)效果一是簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了加工工藝性，降低了加工制造 成本。二是本實(shí)用新型清灰操作簡(jiǎn)便，清灰操作不僅可以在高溫輻射換熱區(qū)進(jìn)行，還可以在 低溫?fù)Q熱區(qū)進(jìn)行，確保了整個(gè)換熱面?zhèn)鳠嵝阅懿皇芑覊m影響，提高了傳熱系數(shù)和熱效率，降 低了煙氣流動(dòng)阻力損失，增強(qiáng)了裝置運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。以歐式取暖爐為例，高溫輻射換熱器為殼 管式換熱器，清灰操作易于實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了清灰裝置，而低溫?fù)Q熱區(qū)難于清灰，沒(méi)有清灰裝置， 裝置運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的話，裝置傳熱性能必定會(huì)受影響而下降。本實(shí)用新型具有“煙氣走管程”的結(jié)構(gòu)特征。該特征導(dǎo)致了以下兩個(gè)直接技術(shù)效 果一是增強(qiáng)了裝置運(yùn)行的熱安全性。高溫?zé)焿m在管內(nèi)流動(dòng)，低溫空氣在管外流動(dòng)，高溫?zé)?塵始終被低溫空氣包圍，避免了裝置使用過(guò)程中的意外燙傷事故，也有效地保護(hù)了電氣元 件使用性能。二是給整個(gè)換熱面進(jìn)行清灰操作創(chuàng)造了有利條件。本實(shí)用新型的工作原理和工作過(guò)程描述如下在離心風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)作用或離心引風(fēng)機(jī)吸引作用下，高溫?zé)焿m從煙氣進(jìn)口 5均勻流入 左右煙氣散熱器。在貫流風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)作用下，空氣從波紋片換熱器外逆向流動(dòng)，煙氣走管程空氣走殼程。波紋片換熱器安裝在方形空氣腔內(nèi)，煙氣-空氣之間通過(guò)波紋換熱面1組織逆流 換熱，高溫?zé)焿m在波紋換熱面1圍成的通道內(nèi)流動(dòng)，空氣在波紋換熱面1圍成的通道外逆向 流動(dòng)，增大空氣煙氣傳熱溫差。使用時(shí)，空氣和煙氣流動(dòng)速度均在各自的經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi)， 最大程度地減少流動(dòng)阻力損失以降低日常運(yùn)行費(fèi)用。 在實(shí)用新型停止工作狀態(tài)和正在工作狀態(tài)均可以安全地實(shí)施清灰操作。沒(méi)有實(shí)施 清灰操作時(shí)，刮灰板8處于煙氣散熱器內(nèi)通道最底端，除手拉圓柄處于密封板3之上以外其 余拉桿全部在煙道里，刮灰器4所處位置不影響煙氣流動(dòng)。實(shí)施清灰操作時(shí)，手動(dòng)拉桿7帶 動(dòng)刮灰板8上下滑動(dòng)，將粘附在波紋換熱面上的灰塵刮下，一部分灰塵落至煙道底部，另一 部分灰塵落至刮灰板8上，累積到一定量后在自動(dòng)從落灰孔9落下到煙道底部。定期打開(kāi) 位于煙氣散熱器底端的出灰孔2進(jìn)行出灰操作。
權(quán)利要求1.生物質(zhì)燃料取暖爐用波紋片換熱器，包括散熱面和手動(dòng)刮灰器，其特征在于主要 包括結(jié)構(gòu)相同、安裝對(duì)稱的左右煙氣散熱器，煙氣散熱器主要包括波紋換熱面(1)，出灰孔 O)，密封板C3)和刮灰器，波紋換熱面(1)圍成密封的煙氣散熱器內(nèi)通道供高溫?zé)焿m流 過(guò)，空氣從波紋換熱面(1)外逆向流動(dòng)，兩個(gè)煙氣散熱器頂部由煙氣進(jìn)口( 相連通，兩個(gè) 煙氣散熱器底部由煙氣出口(6)相連通，高溫?zé)焿m從煙氣進(jìn)口( 均勻流入左右煙氣散熱器ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料取暖爐用波紋片換熱器，其特征在于所述刮灰器 (4)主要包括手動(dòng)拉桿(7)和刮灰板(8)，刮灰板(8)設(shè)有落灰孔(9)，刮灰器(4)在煙氣散 熱器內(nèi)通道內(nèi)可以上下滑動(dòng)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)燃料取暖爐用波紋片換熱器，包括波紋換熱面，出灰孔，密封板和刮灰器，波紋換熱面圍成密封的煙氣散熱器內(nèi)通道供高溫?zé)焿m流過(guò)，空氣從波紋換熱面外逆向流動(dòng)，兩個(gè)煙氣散熱器底部由煙氣出口相連通，高溫?zé)焿m從煙氣進(jìn)口均勻流入左右煙氣散熱器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，成本降低，流動(dòng)阻力損失小，加工工藝性好，安裝和清灰操作簡(jiǎn)便，可提高熱效率高達(dá)10-15％，適用于各類(lèi)生物質(zhì)燃料家用取暖爐、熱風(fēng)爐、鍋爐等燃燒設(shè)備。
文檔編號(hào)F23J3/00GK201892441SQ20102066192
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者伍奕, 伍斌強(qiáng), 艾元方, 蔣受寶, 蔣紹堅(jiān), 黃波 申請(qǐng)人:迅達(dá)科技集團(tuán)股份有限公司