生物质燃气脱焦脱水产热水机构的制作方法

本实用新型涉及一种应用于农村住宅的一种多功能生物质能末端供暖装置，特别是用于满足不同水质要求的多功能供暖装置。

背景技术：

目前，农村住宅公知的采暖方式有三种。其一是传统的火墙、火炕采暖，其二是新型燃池，其三是利用煤作为燃料的土暖气。

农村住宅传统的火墙、火炕采暖通常与灶台相连，为灶炕一体或灶墙（内烟道）一体的方式，是空气辐射加热室内局部空间的一种方式，主要以薪柴燃烧提供热源，热源燃烧效率低、室内受热不均匀，室内热舒适性较差。

近年来出现的新型燃池，利用薪柴阴燃的方式获取持续、稳定的热能，采暖性能较好、室内热舒适性较好。但燃池一般需在基础下挖1.5米—2米，施工难度大，燃池内灰烬掏挖比较复杂，不利于大量既有农村住宅的改造。

农村住宅的土暖气一般是以高效煤炉作为产能单位，以煤作为燃料加热热水在室内循环的水暖方式，施工难度较小。其设备主要由高效燃烧炉、水箱、铸铁暖气片和其间联系的pvc热水管道组成。土暖气虽然实现了农村住宅供暖，但能源复用效率较低，功能较为单一（主要满足供暖需求），同时煤球燃烧产生大量的二氧化碳， 污染了大气环境。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种生物质燃气脱焦脱水产热水机构，同时完成气化炉产出的燃气的脱水脱焦工作以及产出热水的工作，能源利用效率高，能够综合性地解决农户的用热需求和用气需求。

为实现上述目的，本实用新型的生物质燃气脱焦脱水产热水机构包括燃气脱水装置、第一热水收集箱、燃气脱焦装置和第二热水收集箱；燃气脱水装置连接有用于输入生物质燃气的燃气输入管；

燃气脱水装置为中空的箱式结构，燃气脱水装置的顶部连接有进水管，进水管连接外置的水源；进水管上设有进水阀；

燃气脱水装置的底部设有气水分离箱，燃气脱水装置内相对两侧壁处设有至少两道竖向设置的侧部喷淋管，各侧部喷淋管的顶部相互连接设有顶部喷淋管，进水管伸入燃气脱水装置并与顶部喷淋管相连接；

顶部喷淋管、各侧部喷淋管所围成的空间内设有若干竖向设置的燃气脱水管，各燃气脱水管上分别设有扩径箱，扩径箱的内径大于燃气脱水管的直径；各燃气脱水管的顶部均与所述燃气输入管相连接；各燃气脱水管的底部均与所述气水分离箱的顶部相连接；

顶部喷淋管的底部均匀间隔设有若干喷水方向朝向下方燃气脱水管的喷嘴，侧部喷淋管上均匀间隔设有若干喷水方向朝向燃气脱水管的喷嘴；

燃气脱水装置的底部与第一热水收集箱的顶部相连通；气水分离箱的底部通过脱水连通管与第一热水收集箱相连接，气水分离箱的顶部连接有脱水出气管，脱水出气管伸出燃气脱水装置；

第一热水收集箱的底部连接有用于为厨房和卫生间供应热水的厨卫热水出水管，厨卫热水出水管上设有第一过滤装置；

燃气脱焦装置为中空的箱式结构，燃气脱焦装置的底部与第二热水收集箱的顶部相连通；燃气脱焦装置内设有燃气脱焦室，脱水出气管伸入燃气脱焦装置并与燃气脱焦室相连接；

燃气脱焦室两侧的燃气脱焦装置内分别设有脱焦喷淋管，脱焦喷淋管上均匀间隔设有若干喷水方向朝向燃气脱焦室的喷嘴；各脱焦喷淋管的底端均与一脱焦连通管相连接，脱焦连通管侧向伸出燃气脱焦装置且其底端连接第二热水收集箱；脱焦连通管上设有喷淋泵，第二热水收集箱的底部连接有用于为水暖装置供水的供暖出水管，第二热水收集箱还连接有用于回收水暖装置中的水的供暖回水管；燃气脱焦室的顶部连接有用于连接用气设备的清洁燃气供气管，燃气脱焦室的底部连接有用于焦油流出的焦油出口。

燃气脱水装置的底部与第一热水收集箱的顶部之间设有用于过滤水中杂质的第一水质过滤器；

燃气脱焦装置的底部与第二热水收集箱的顶部之间设有用于过滤水中杂质的第二水质过滤器。

所述第一和第二水质过滤器结构相同，均包括由活性炭制成的圆盘形滤芯；供暖出水管上设有第二过滤装置；

脱焦连通管上设有第三过滤装置，所述第一过滤装置、第一过滤装置和第三过滤装置结构相同，均包括过滤筒体，过滤筒体内串联设有上段滤芯和下段滤芯，上段滤芯由多孔材料制成，下段滤芯由活性炭制成；

上段滤芯和下段滤芯均与过滤筒体相适配，过滤筒体的顶部和底部均通过法兰结构连接在管路上。

本实用新型具有如下的优点：

本实用新型能够利用生物质气化炉产出的高温燃气，同时产出洁净燃气以及热水，从而实现热气联产，解决农户家庭燃烧需求以及厨房、卫生间的热水需求，并在冬季满足房屋供暖需求，使用十分方便，并且避免使用不洁燃气所带来的环境污染。

本实用新型通过高温燃气与水（如自来水或者循环水）的热交换，既实现了燃气的脱水和脱焦，又生产了热水，一举两得，热效率远高于现有技术中的产气结构或产热水结构。

具体地说，利用现有成熟的气化炉装置产生的高温燃气并非清洁能源，直接供给燃烧装置（如燃气灶）则会产生较大的空气污染。通过脱水装置和脱焦装置，对燃气实现脱水和脱焦，使燃气变为清洁能源。在脱水和脱焦的过程中，吸收了燃气中的热量的水变为热水，供给厨房用热水以及卫生间淋浴用热水，同时供给各房间内布置的暖气片。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是燃气脱水装置和燃气脱焦装置的工作原理图；

图3是第三过滤装置的结构示意图。

具体实施方式

各视图中箭头所示方向为该处流体（气或水）的流动方向。

如图1、图2和图3所示，本实用新型的生物质燃气脱焦脱水产热水机构包括燃气脱水装置1、第一热水收集箱2、燃气脱焦装置3和第二热水收集箱4；燃气脱水装置1为中空的箱式结构，燃气脱水装置1的顶部连接有用于输入生物质燃气的燃气输入管18以及用于输入水的进水管19，进水管19连接外置的水源（可以是自来水或者由潜水泵送上来的地下水，图未示外置水源）；进水管19上设有进水阀20；

燃气脱水装置1的底部设有气水分离箱21，燃气脱水装置1内相对两侧壁处设有至少两道竖向设置的侧部喷淋管22，各侧部喷淋管22的顶部相互连接设有顶部喷淋管23，进水管19伸入燃气脱水装置1并与顶部喷淋管23相连接；

顶部喷淋管23、各侧部喷淋管22所围成的空间内设有若干竖向设置的燃气脱水管24，各燃气脱水管24上分别设有扩径箱25，扩径箱25的内径大于燃气脱水管24的直径，从而对燃气起到降压降速的作用，有利于高温燃气与喷淋水进行充分的热交换并降温；各燃气脱水管24的顶部均与所述燃气输入管18相连接；各燃气脱水管24的底部均与所述气水分离箱21的顶部相连接；

顶部喷淋管23的底部均匀间隔设有若干喷水方向朝向下方燃气脱水管24的喷嘴26，侧部喷淋管22上均匀间隔设有若干喷水方向朝向燃气脱水管24的喷嘴26；

燃气脱水装置1的底部与第一热水收集箱2的顶部相连通；气水分离箱21的底部通过脱水连通管27与第一热水收集箱2相连接，气水分离箱21的顶部连接有脱水出气管28，脱水出气管28伸出燃气脱水装置1；气水分离箱21中分离出来的水通过脱水连通管27进入第一热水收集箱2。

第一热水收集箱2的底部连接有用于为厨房和卫生间供应热水的厨卫热水出水管29，厨卫热水出水管29上设有第一过滤装置30。

燃气脱焦装置3为中空的箱式结构，燃气脱焦装置3的底部与第二热水收集箱4的顶部相连通；燃气脱焦装置3内设有燃气脱焦室31，脱水出气管28伸入燃气脱焦装置3并与燃气脱焦室31相连接；

燃气脱焦室31两侧的燃气脱焦装置3内分别设有脱焦喷淋管32，脱焦喷淋管32上均匀间隔设有若干喷水方向朝向燃气脱焦室31的喷嘴26；各脱焦喷淋管32的底端均与一脱焦连通管33相连接，脱焦连通管33侧向伸出燃气脱焦装置3且其底端连接第二热水收集箱4；脱焦连通管33上设有喷淋泵34，第二热水收集箱4的底部连接有用于为水暖装置供水供暖出水管35，第二热水收集箱4还连接有用于回收水暖装置中的水的供暖回水管36。燃气脱焦室31的顶部连接有用于连接用气设备（如燃气灶）的清洁燃气供气管37。燃气脱焦室31的底部连接有用于焦油流出的焦油出口53。

其中，生物质燃气源由生物质气化炉产生，为现有常规技术，其具体结构、工作过程和工作原理不再详述。

燃气脱水装置1的底部与第一热水收集箱2的顶部之间设有用于过滤水中杂质的第一水质过滤器38；燃气脱水装置1中喷淋的水被加热并通过第一水质过滤器38进入第一热水收集箱2。

燃气脱焦装置3的底部与第二热水收集箱4的顶部之间设有用于过滤水中杂质的第二水质过滤器39。燃气脱焦装置3中喷淋的水被加热并通过第二水质过滤器39进入第二热水收集箱4。

所述第一和第二水质过滤器38、39结构相同，均包括由活性炭制成的圆盘形滤芯；供暖出水管35上设有第二过滤装置55；脱焦连通管33上设有第三过滤装置46，所述第一过滤装置30、第二过滤装置55和第三过滤装置46结构相同，均包括过滤筒体47，过滤筒体47内串联设有上段滤芯48和下段滤芯49，上段滤芯48由多孔材料制成，下段滤芯49由活性炭制成；这样，水中的杂质大部分由上段滤芯48所阻挡，水中的细小杂质由下段滤芯49所阻挡，并且活性炭材料能够对水质同时起到净化和杀菌作用。

上段滤芯48和下段滤芯49均与过滤筒体47相适配，过滤筒体47的顶部和底部均通过法兰结构50连接在管路上。这样，通过拆卸法兰结构50，可以将过滤筒体47取出，进而将上段滤芯48和下段滤芯49取出并进行清洗，以便在长期使用后，能够通过清洗滤芯而恢复过滤能力。

使用时，生物质气化炉的燃气输出管作为本实用新型的燃气输入管18；高温燃气经燃气输入管18进入燃气脱水装置1，同时水源水（如自来水或者由潜水泵送上来的地下水）也通过进水管19进入燃气脱水装置1，进入顶部喷淋管23和侧部喷淋管22中。

燃气脱水装置1中，顶部喷淋管23和侧部喷淋管22中的水通过喷嘴26喷向燃气脱水管24，燃气流经燃气脱水管24时与水进行热交换。由于扩径箱25内径大于燃气脱水管24的直径，从而对燃气起到降压降速的作用，有利于高温燃气与喷淋水进行充分的热交换并降温。在气水热交换的过程中，高温燃气温度下降得到脱水，低温水则温度升高成为热水。热水向下通过第一水质过滤器38后进入第一热水收集箱2，同时燃气中脱出的水分也落入气水分离箱21底部并通过脱水连通管27进入第一热水收集箱2，第一热水收集箱2中的热水通过厨卫热水出水管29供给厨房和卫生间，提供家庭厨房用热水以及沐浴用热水。

在喷淋泵34的作用下，第二热水收集箱4中的水向上进入燃气脱焦装置3，并通过脱焦喷淋管32及其喷嘴26喷至燃气脱焦室31外壁，与燃气进行热交换，使燃气在燃气脱焦室31内脱焦，脱焦后的燃气成为清洁燃气，并通过清洁燃气供气管37送出，供用气设备（如燃气灶）使用。喷淋至燃气脱焦室31外壁上的水吸收燃气中的热量，成为热水后落下，通过第二水质过滤器39后进入第二热水收集箱4，并通过供暖出水管35供给各水暖装置（如暖气片）使用，提供供暖热水。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。