一种自发动态循环的高效环保通用型供暖炉具的制作方法

本实用新型属于供暖设备，具体涉及一种自发动态循环的通用型高效环保供暖炉具。

背景技术：

当前普遍使用的供暖炉都在不同程度上存在着燃烧效率低，热利用率低，对各种类型的燃料适应性差，而且使用与管理繁琐费时，运行稳定性差，故障率高等诸多弊病，而燃烧效率低是造成环境污染的主要因素；现有技术中一般都采用了水套式炉体及吸热管结构等技术措施以期提高热利用率，但随之带来的是燃烧部位与整体温度的降低，从而又至使燃烧效率降低，这是由于炉体整体温度的降低，使得炉内负气压低下，至使燃烧腔内供氧量受燃料形状影响很大，而供氧量也是影响燃烧效率的重要因素之一，这种技术上的矛盾冲突长期以来都没有得到根本解决，也就达不到节能环保的最终目的；热量的输出是供暖设备的另一个关键环节，为了解决自然循环力度不足的问题，通常是加装循环电泵，进而为解决循环电泵的不足之处，又加装了电子数控系统，这样就相应出现了由于停电和机械与电器故障所带来的不便、麻烦甚至经济损失，还有安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种自发动态循环的高效环保通用型供暖炉具，以解决现有电控循环炉具容易出现电器故障、存在安全隐患的问题，以及现有普通炉具燃烧效率低的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种自发动态循环的高效环保通用型供暖炉具，所述供暖炉具的炉体的炉壁为具有水循环夹层的双层结构，在所述水循环夹层内设置有一层或多层对水循环夹层进行分层的分层隔板，在各所述分层隔板的上侧均设置有连通上、下水层的第一集汽增压管；在所述水循环夹层的最上层水层的顶壁设置有连通最上层水层与大气的第二集汽增压管。

所述的自发动态循环的高效环保通用型供暖炉具，在所述第二集汽增压管侧面设置有热水出口，所述热水出口通过管路连接散热器。

所述的自发动态循环的高效环保通用型供暖炉具，所述供暖炉具的炉体分为下部的主体部分和上部的主体延伸部分，在所述主体延伸部分上部连接有多功能换热器；

所述主体部分周围为水循环夹层，内部由下至上依次为储灰仓、下炉排、上炉排、燃烧腔、储料室、设置于储料室一侧的二次燃烧腔及位于储料室上方的锅腔；所述主体延伸部分设置于主体部分的上侧边缘，主体延伸部分内部为烟气通道、周围为水循环夹层；所述主体部分周围的水循环夹层与主体延伸部分的水循环夹层连通；

其中，二次燃烧腔的下端开口于所述燃烧腔，上端开口与所述锅腔的烟气通道一端连通，所述锅腔的烟气通道另一端与所述主体延伸部分的烟气通道连通；

所述多功能换热器周围为水循环夹层，内部为设置有若干换热板的烟气通道，在多功能换热器的外壁下侧设置有冷水进口、上侧设置有温水出口，所述温水出口通过连接管路回流至主体部分的水循环夹层下部；所述主体延伸部分伸入多功能换热器内部，且主体延伸部分的烟气通道上端开口于多功能换热器内上部，并在多功能换热器内设有上端开口于大气、下端开口于多功能换热器内下部的排气筒。

所述的自发动态循环的高效环保通用型供暖炉具，在所述第二集汽增压管侧面设置有热水出口，所述热水出口通过管路连接散热器；所述散热器内热水经散热后的冷水通过连接管路接所述多功能换热器的冷水进口。

所述的自发动态循环的高效环保通用型供暖炉具，所述燃烧腔的周围设置有强化保温层，在所述保温层上侧设置有横跨于燃烧腔上的架构体，在架构体上设置有位于储料室内的主吸热板，在所述主吸热板上设置有若干副吸热板,所述副吸热板另一端设置于储料室内壁上的吸热板接口处。

所述的自发动态循环的高效环保通用型供暖炉具，所述储料室容积为所述燃烧腔容积的3-8倍。

本实用新型高效环保通用型供暖炉具提供了一种自发动态循环热交换结构，以确保炉具各项性能的提高得以实现，以适应各种用途的供热（供暖）需要。本实用新型还对燃烧部位采取一定的强化保温、增氧措施，将集中换热部位上移30CM以上的距离，这会使得燃烧腔体内的温度易于保持在1200℃左右，而高温燃烧气体上行到达集中换热部位的多功能换热器才将热量的大部分完全转换出去；这样的高温气体在整个炉体高度内所形成的负气压，再加上采用架构式增氧措施，就足以保证炉内有充足的氧气供给，这就完全具备了使燃料达到完全燃烧的两个必要条件（温度和供氧量），而且适应多种不同类型的固体燃料；在此基础上本实用新型还增设了大储料室和分层穿插其中的吸热板共同完成燃料的逐级渐加温汽化过程。

附图说明

图1为本实用新型高效环保通用型供暖炉具的集汽增压管内部结构示意图。

图2为本实用新型高效环保通用型供暖炉具主体部分内部结构示意图。

图3为本实用新型高效环保通用型供暖炉具的多功能换热器结构示意图。

其中：1、主体部分，2、主体延伸部分，3、多功能换热器，4、燃烧腔，5、保温层，6、二次燃烧腔，7、储料室，8、锅腔，9、进料口，10、副吸热板，11、沟槽，12、换热板，13、热水出口，14、排气口，15、冷水进口，16、温水出口，17、架构体，18、换热板接口，19、壳体内层，20、吸热板接口，21、第二集汽增压管，22、分层隔板，23、第一集汽增压管。

具体实施方式

本实用新型炉体总高度设计在1.2米以上，整体由三部分组成，下部炉体为主要功能部分下称主体部分1(见图1)，主体部分1向上延伸部分称为主体延伸部分2，主体延伸部分2上部连接多功能换热器3(见图3)，主体延伸部分2是连接主体部分1和多功能换热器3的气液通道，同时起换热作用。

如图1所示，主体部分1和主体延伸部分2的周壁为双层壳体，由壳体内层19和壳体外层构成，形成的夹层空间为水循环夹层，水循环夹层内设置有多个分层隔板22，分层隔板22将水循环夹层分为多个水层，水层之间通过设置于分层隔板22上侧的第一集汽增压管23连通，最上层水层的顶壁上设置有第二集汽增压管21，第二集汽增压管21与大气连通，在第二集汽增压管21侧面还设置有热水出口13，热水出口13通过管路连接散热器，散热器内热水经散热后的冷水通过连接管路接多功能换热器3的冷水进口15（见图3）。

具体的，主体部分1的内部由下至上依次设置为储灰仓、下炉排、上炉排、燃烧腔4（见图2）、储料室7、设置于储料室7一侧的二次燃烧腔6和锅腔8。主体延伸部分2设置于主体部分1的上端一侧，主体延伸部分2内部为烟气通道、周围为水循环夹层；主体部分1周围的水循环夹层与主体延伸部分2的水循环夹层连通。二次燃烧腔6的下端开口于燃烧腔4，上端开口与锅腔8的烟气通道一端连通，锅腔8的烟气通道另一端与主体延伸部分2的烟气通道连通。

多功能换热器3周围为水循环夹层，内部为烟气通道，在内部侧壁上设置有若干换热板接口18，换热板接口18处设置有若干换热板12，通过选取相当的换热面积，使经换热后排放的气体温度降至接近环境温度，这样不仅余热排放量很小，还可使燃烧后的热气中的水分凝结成小水滴，从而吸附和溶解了热气中的灰尘及二氧化硫等有害物质，形成的混合液体由设置于多功能换热器3下部的排垢口（图中未示出）排出后待处理。在多功能换热器3的外壁下侧设置有冷水进口15、上端设置有温水出口16，温水出口16通过连接管路回流至主体部分1的水循环夹层内的下部。主体延伸部分2伸入多功能换热器3内部，且主体延伸部分2的烟气通道上端开口于多功能换热器3内上部，在多功能换热器3的另一端，设置有排气筒，排气筒上端为排气口14，向上开口于大气，下端开口接近多功能换热器3的底部。

燃烧腔4的周围设置有强化的保温层5，在保温层5内侧面上部设置有沟槽11，在保温层5上侧设置有横跨于燃烧腔4上的架构体17，架构体17和沟槽11可使燃料内部形成气体通路起到增氧助燃的作用，有利于细小颗粒的燃料充分燃烧。在架构体17上设置有位于储料室7内的主吸热板，在主吸热板上设置有若干副吸热板10。在储料室7区炉体内壁上还设置有吸热板接口20，副吸热板10的另一端设置于吸热板接口20处。另外，储料室7的容积为燃烧腔4容积的3-8倍。

本实用新型的工作过程是：储料室7设置在燃烧腔4的上面，燃料由上到下分层逐渐加温并且汽化，其中分层穿插的吸热板10，用以确保储料室7内的温度不会过高，分层逐渐加温的作用是防止燃料突遇高温升华转化成为不可燃的石墨等物质；储料室7的另一个特点是其容积较大，可设置为大于燃烧腔3-8倍，使燃料有充足的汽化时间，从而当燃料到达燃烧腔4时已经充分碳化。由燃烧腔4产生的高温气体(下称热气)经过与燃烧腔4连接的二次燃烧腔6的烟气通道进入设在锅腔8的烟气通道，然后上行进入主体延伸部分2的烟气通道，进而送入多功能换热器3内上部，再从多功能换热器3内的排气筒的排气口14排出经过充分换热大幅度降温的上述热气。液体回路由主体部分1和主体延伸部分2构成自发动态循环热量输出源，由热水出口13流出的热水经过散热器(暖气片)散热后的冷水首先进入多功能换热器3下部的冷水入口15，经吸热升温后由多功能换热器3上端的温水出口16输出，而后进入回流至主体部分1下部，进而再通过第一集汽增压管23、第二集汽增压管21再从主体延伸部分2上端热水输出口13输出完成一个循环。

主体部分1与主体延伸部分2内水循环夹层内的水受热后形成汽液混合体，这种汽液混合体的比重会比循环回路中其他部位的液体比重大幅度降低，而这种汽液混合体与循环回路中其他部位的液体之间所产生的压差会比冷、热液体之间的压差大很多，再加上炉体液体回路中还设置有第一集汽增压管23，使得循环力度进一步加大；需要进一步说明的是第一集汽增压管23是通过形成局部排空来实现增压的，其循环压力是气体与液体的比重差乘以排空高度；而整体循环力度是随汽液比自动调节的：接受的热量大、液体回路中的阻力大，汽液比就会加大，循环力度随之加大，反之循环力度就会减小，这就是所述自发动态循环的产生与工作过程。

本实用新型高效环保通用型供暖炉具实施例可以达到如下效果：

燃烧效率95%以上、热利用率92%、除尘效率99%，有害气体(二氧化硫等)吸附溶解率85%(估值，可能更高)：适用于各种类型固体燃料，如型煤、散煤、生物质、可燃性垃圾都可混合使用：大储料室可容纳持续燃烧12小时以上的燃料：本炉具独到之处还在于循环回路不用电泵及任何电器及其他复杂装置而实现自动调节循环力度，适应各种供暖要求；湿式排放气体净化在多功能换热器内完成，是由于排放气体温度接近环境温度后的自然效果，也没有附加其他复杂装置，因此本炉具工作更加稳定可靠，故障率几乎为零。

综上所述正是基于自发动态循环技术方案才使得实施例中各项性能得以实现真正意义上的优化与提高。

当然还可以根据本实用新型的多项技术方案进行改型和实施为其他用途的装置和器具。