冲天炉型高效蜂窝煤炉及炉身套群制造技术

本发明专利技术是一种热效率极高无粉尘污染的蜂窝煤炉，该炉采用焊接或铸造的筒式水套内用耐火水泥等耐火材料混合捣制成型的深气道的高炉膛，配以炉底挡风圈，能量反射器构成万用炉身，并和自动封火器，落灰器、大炉门及经济运行阻风门等组成一种万用炉；万用炉身套群是多孔的蜂窝煤炉身，是在一个水套外套内焊接任意个有炉膛内衬的万用炉身内套，万用炉身套群亦可并联、串联或混联使用，用来制造各种型号的锅炉，用于民用炊暖及各种行业。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的关健是用焊接或铸造的筒式水套，内用耐火水泥等耐火材料混合捣制成型的深气道的高炉膛，配合能量反射器、炉底挡风圈构成万用炉身。万用炉身配合大炉门，经济运行阻风门，三爪落灰器或45°转角落灰器、自动封火器等组成万用炉，万用炉可并联使用以取代现有各种型号的民用锅炉，并可以实现自动供暖，自动封火，使用极为方便。在一个水套外套内焊接多个内用耐火水泥等耐火材料混合捣制成型的深气道的高炉膛内套构成万用炉身套群，万用炉身套群的孔数任意，用来制造民用及各行各业的各种型号的锅炉，万用炉身套群的炉型也可以并联、串联或混联使用，甚至构成二合一万用炉身套群炉型用于制造各种型号的大型锅炉及工业锅炉，并且容易实现自动化。万用炉及万用炉身套群使用配套蜂窝煤，热效率极高可达96％。现有的蜂窝煤炊暖两用炉都是用蜂窝煤炉瓦做炉膛，炉瓦高度都在300mm左右或更低，一炉最多能装蜂窝四块，而且为了提高炉膛温度，输出较大的功率以及封火时保存热量，炉瓦周围都填充保温绝热材料，水套则设在炉瓦的上部，用煤在炉膛内燃烧产生的热气流通过各式的水套表面直接烘烤水套进行热交换，输出热能。而作饭时只需改变气流通道。现有的蜂窝煤炊暖两用炉存在以下缺点1、由于炉膛较浅，一次只能装生煤1～2块，如果装生煤3块，留一块火底，火力恢复较慢，所以在供暖时，每隔2小时左右，取灰续煤一次，由于周期短，必须专人照看，望记照看就会灭火，甚至火力很难恢复。2、做饭时火力不旺，原因是第一，燃烧的煤和炊具之间被水套隔开，拉开一定的距离。第二，虽然都采取一定措施改变热气流通道，但裸露的水套及换热气流部件还是会吸收传出相当的供暖热量，而影响做饭时的火力。3、热交换水套较浅，热气流通过热交换水套时间很短，大部门热量被烟囱抽走，所以热效率较低，因为水套不能太深，太深将影响做饭，而失去炊暖两用的意义。4、炉具的利用率较低，因为人们白天要工作，晚上要休息，没有时间昼夜不停，总是在家照看锅炉去烧暖气，炉具大部分时间处于封火状态。GB6412炉具的实验方法中3.2多次使用(封火)连续燃烧实验摸拟了居民的用火方法及炊事习惯，每次实验为2天，具体时间为a．早上，第一天5:30点火，用火至7:300封火，第二天6:30打开炉门用火，7:30封火。b．中午，11:30打开炉门用火，13:00封火。c．晚上，17:00打工炉门用火，19:30封火。由此可以看出，一昼夜24小时，用火时间7小时，封火时间17小时，炉具利用率为29％。为了克服上述缺点，本人通过近2年的专职设计研究，无数次的实验、测量、改进，最后定型设计出这种现代冲天炉型高效蜂窝煤万用炉及万用炉身套群。之所以取这个名字是因为它的外型、装煤方式及燃烧方式摸拟了最先进的现代冲天炉，高效热效率高达96％，本炉热效率之高叫人难以置信。但实验结果证明这是事实1万用的含义之一由于本炉身使用的是型煤，任何种类的烟煤、无烟煤、褐煤等都可以以适当的比例参与配制蜂窝煤，换句话说就是只要是煤都可以成为配制蜂窝煤的原料，所以万用炉身从燃煤类型上可以说是万用。万用的含义之二由于本炉身热效率极高，使用方便，成本低，有很高的使用价值和推广价值，可以由多个炉子根据需要进行并联或者在一个大的水套外套内焊接多个有内衬的深气道的高炉膛组成一个高效的蜂窝状的蜂窝煤万用炉套群。万用炉身套群的孔数任意，同时可以串联、并联或混联使用，而取代现有技术的各行各业的各种型号、规格的锅炉。所以万用炉身从炉子的类型上可以说是万用。因此，我把这种热交换炉身称为万用炉身，把这种炉子称之为万用炉，把这种蜂窝状的炉身套群称为万用炉身套群。以下分几个方面介绍万用炉的特性一、万用炉身即高炉膛水套，深气道的有效热交换炉身和炉底挡风圈、能量反射器组成的组合体，称为万用炉身。有效炉身是用焊接或铸造的筒式水套，内用耐火水泥等耐火材料混合捣制成型的深气道的高炉膛，构成一个整体的有效热交换炉身(或用特制加长的深气道的蜂窝煤炉瓦镶嵌在水套内，水套和炉瓦之间填充导热性能较好的价格便宜的材料车削铁沫，但效果较差)水套和外壳之间填充隔热阻燃材料(酚醛泡沫塑料)，大中型的锅炉可以在一个水套外套内焊接多个有内衬的深气道的高炉膛，组成一个高效的蜂窝状的蜂窝煤万用炉身套群。能量反射器和炉底挡风圈能够进一步提高有效热交换炉身的效率，使之成为高效的热交换炉身，即万用炉身。几种常用的本人推荐的万用炉身形状如附图说明图1所示，尺寸如表1所示。表1 1、高炉身的作用专利技术之一蜂窝煤全水套高炉身有效炉身愈高一次装煤量愈大，这是因为愈底层的煤块Mn燃烧产生的热气流通过的有效炉身就愈长，传向水套的热能也就越多，同时Mn燃烧产生的热也被它上边的煤Mn-1…M2、M1及下边的煤Mn+1所吸收储存，并以热辐射的方式传向上下相邻煤块及炉膛--水套，并且不同高度的煤块吸收的Mn的热能MQ的关系为MQ-1＞*MQ2＞MQ1。因此，愈底层的煤燃烧产生的热效率就愈高。实验证明，煤在从底层数第二块的位置燃烧产生的热效率最高，因为它向下辐射能量被最底层的煤或灰所吸收，而辐身向煤膛，同时将空气预热，使它的燃烧率提高。实验证明，在有效炉身内不同深度的煤燃烧产生的热效率如图2所示，由图可见，如果采用现有的蜂窝煤炉瓦深度，平均热效率很低，增大有效炉身高度会明显提高炉子的平均热效率。但是作为炊暖两用有效炉身的高度不能无限度的增加，他受到下面诸因素的限制。a．有效炉身太高，续煤、做饭都不方便。b．有效炉身的高度应该与炉子高速运行时的自动供暖周期和一日三餐的时间相吻合。综上几项因素，选定民用炊暖用有效炉身的高度为600mm左右，而单一供暖有效炉身高度可适当增加。2、深气道的作用专利技术之二深气道炉膛在保证蜂窝煤在炉膛内准确定位的情况下加大炉膛尺寸的办法只有加深气道，较深的气道能使热气流畅通，减少由于装煤多对热气流的阻力，有利于形成热气流的炉壁效应，同时增大了炉膛的有效热交换面积，使热气流在气道内停留的时间增长，热效率提高，有效供热功率也增加。通过实验，选定气道深10mm左右。为了详细的说明万用炉的性能，本说明书对能够提高热效率的每一项专利技术都例举了代表性实验或作了理论分析。实验一使用大风门对高600mm，气道深10mm的有效炉身进行一次使用不封火实验，一炉装7块Y120，高80mm的蜂窝煤，煤的发热量19MJ/kg，灰份Aad=37.4％，见附件“蜂窝煤检验报告”。另外本说明书所有实验均使用该批蜂窝煤，单块重1.04kg/块。实验测得的数据如表2所示，由表2数值画出的功率输出曲线P-t曲线如图3所示。表2 由图3p-t曲线可以用图像法计算出，Q热=ΣP·Δt=15.2kwh，而7块煤的总发热量Q总=1.04kg/块×7块×19MJ/kg=138320KJ=38.4kwh，所以热效率η=15.2/38.4=40％。本说明书的实验方法和原理见说明书附件。3、能量反射器专利技术之三能量反身器由于蜂窝煤的气孔是直通向上的，煤燃烧产生的高温热气流大部分将顺孔向上通过炉口排出，而炉膛吸收的只是煤周围辐射的能量及外围煤燃烧产生的热气流的部分能量。使用能量反射器必须使用杨氏蜂窝煤或把现有技术的蜂窝煤外围孔眼和煤边缘之间刮开一个缺口，使得煤燃烧产生的热气流及火焰能够通过该缺口喷向炉膛气道。能量本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术的关键是用焊接或铸造的筒式水套，内用耐火水泥等耐火材料混合捣制成型的深气道的高炉膛，配合能量反射器，炉底挡风圈构成万用炉身。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨木林，
申请(专利权)人：杨木林，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]