一种稻壳燃烧换热装置的制作方法

本发明涉及一种取热装置，尤其是涉及一种稻壳燃烧换热装置。

背景技术：

申请公布号为cn105157224a发明专利申请，公开了一种生物质能燃烧热利用装置。该装置的燃烧后的灰烬会进入换热器，换热器内部的换热管的排布方式不合理，灰烬容易在积聚在换热器内，堵塞气流通过，导致热交换效率降低，显然除灰效果是不理想的，清理换热器内部的灰烬频率较高，提高了维护成本，降低了生物质能燃烧热利用装置的使用效率。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种便于排灰，提高换热效率的稻壳燃烧换热装置。

为实现上述目的，本发明稻壳燃烧换热装置采用的技术方案是：

一种稻壳燃烧换热装置，包括燃烧炉，所述燃烧炉的顶部通过变径管道与第一换热器的顶部连接，第一换热器的下端通过第一连接管与第二换热器的顶部连接，第二换热器的下端通过第二连接管与第三换热器连接，第三换热器的下端通过第三连接管与第一沙克龙连接，变径管道由燃烧炉至第一换热器内径变大，第二连接管的内径大于第一连接管的内径，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器的底部均设置存灰腔，存灰腔的内部设置有第一阀门，存灰腔的下端设置有出灰口，出灰口的下端通过第二阀门连接有排灰管，排灰管连接三个出灰口，所述的排灰管的一端设置有第一吹风机，排灰管的另一端连接有第二沙克龙，第一连接管、第二连接管和第三连接管的进气端均设置在对应的第一阀门的上侧，第一换热器、第二换热器和第三换热器均包括换热壁，换热壁围成了热气流通过的内腔，换热壁的内壁设置有换热管，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器的内腔的内径由上至下不断变大。稻壳在燃烧炉的内部燃烧，燃烧加热的气体产生升力通过变径管道进入第一换热器，由于变径管道的进气端的内径小于其出气端的内径，进入的气体的压力和流速都会降低，再进入第一换热器的较大空间后压力和流速会进一步减小，燃烧后的灰烬会向第一换热器的底部沉积，气体继续进入第一连接管，然后进入第二换热器，在第一连接管内气流是向上升起，一部分灰烬会顺着第一连接管沉降到第一换热器，一部分的灰烬会进入第二换热器，进入第二换热器后，气体的流速和压力会进一步的减小，灰烬会向第二换热器的底部沉积，气体继续通过第二连接管进入第三换热器，由于第二连接管的内径大于第一连接管的内径，气体的流速和压力会进一步减小，同理一部分灰烬会顺着第二连接管沉降到第二换热器，一部分灰烬进入第三换热器沉降到第三换热器内，其余的灰烬会顺着第三连接管进入沙克龙，彻底除灰后排放进入大气。当第一换热器、第二换热器和第三换热器底部的存灰腔内的灰烬足够多时，关闭第一阀门并打开第二阀门，第一吹风机吹风将三个换热器底部的灰烬吹入第二沙克龙，灰烬吹净后，关闭第二阀门，打开第一阀门。加热后的气体依次经过第一换热器、第二换热器和第三换热器，速度不断下降提高了气体与三个换热器的热交换时间，提高了换热效率，气体中的灰烬不断减少，进一步的提高了热交换效率。第一阀门设置在第一连接管、第二连接管和第三连接管的下侧，关闭第一阀门时整个装置可以继续燃烧进行换热工作，提高了稻壳燃烧换热装置有效工作时间。三个换热器的内腔由上至下不断变大，进一步逐渐地降低了气体的流速，提高了出灰效果，且提高了换热效果。

所述第一换热器、第二换热器和第三换热器均为锥形，锥尖向上。第一换热器、第二换热器和第三换热器采用锥形，便于加工制造，提高了三个换热器的内腔的体积的同时，降低了占地面积。

所述第一换热器、第二换热器、第三换热器结构相同，包括换热壁，换热壁包括至少两块的瓦状换热体，瓦状换热体包括上水室和下水室，上水室与下水室之前通过密排的换热管连通，下水室设置有进水口，上水室设置有出水口，进水口、出水口与需要热源的设备连接。第一换热器、第二换热器、第三换热器采用瓦状换热体，便于更换和维护，避免了换热器整体更换，降低了维修成本。温度较低的水从下部的进水口进入，不断向上流动从出水口流出，使得瓦状换热体内充盈着水体，避免了干烧，提高了换热效率，水室可以很好的保证水体在瓦状换热体内不断循环。

所述瓦状换热体包括外壁板，换热管焊接在外壁板的内侧，密排的换热管构成了波浪状的瓦状换热体内壁。波浪状的瓦状换热体内壁提高了换热面积。

瓦状换热体与瓦状换热体之间设置有热固性密封垫。采用热固性密封垫，避免了气体从缝隙中溢出，减少了热量流失。

所述存灰腔为漏斗形，存灰腔的内径较小端与第二阀门连接。漏斗状的存灰腔可以将灰烬聚集到最低端，第一吹风机吹风时可以顺利的将存灰腔内的灰烬虹吸至第二沙克龙。

所述燃烧炉包括竖向设置的圆柱形炉体，炉体的底部设置有将风力向上推起波轮扇，波轮扇通过底门与炉体安装固定，底门的一侧与炉体铰接，另一侧与炉体锁紧。稻壳燃烧换热装置使用一段时间后，可以通过打开底门，进行清理炉体的维护，便于维护维修。波轮扇将气体向上吹起，避免了稻壳结团，稻壳与氧气的接触面积较高，提高了稻壳的燃烧效率。

所述波轮扇的上侧设置有锥形的盆状导风罩，盆状导风罩的锥尖向下，盆状导风罩的盆底为封闭状，盆壁设置镂空的导风孔，盆状导风罩的上侧的炉体壁连接有第二吹风机，第二吹风机的风管与炉体的侧壁相切。盆状导风罩将波轮扇的风力顺在炉体的内部向上吹动，使得炉体内部形成一种升力，将稻壳控制在炉体中上部的燃烧区，提高了燃烧效率。

燃烧炉的内侧顶部设置有上导风罩，上导风罩为锥形，锥尖指向变径管道的进风端，上导风罩的顶部设置有通孔，侧壁为封闭状与炉体的内壁连接。上导风罩控制了稻壳的燃烧区域在其下侧。

第一连接管的最高点低于第二连接管的最高点，第二连接管的最高点低于第三连接管的最高点。第一连接管、第二连接管、第三连接管的高度不断升高，使得灰烬尽量沉降到前一个换热器内，减少了灰烬带走量，分担了第一沙克龙的处理灰烬的压力，使得灰烬尽量通过第二沙克龙出灰。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、变径管道由燃烧炉至第一换热器内径变大，第二连接管的内径大于第一连接管的内径，气体流速不断降低，使得灰烬尽量沉降在第一换热器、第二换热器内和第三换热器内。

2、气体流速不断降低，提高了气体与第一换热器、第二换热器内和第三换热器的热交换时间，提高了换热效率。

3、除灰与换热同时进行，进一步提高了换热时间。

4、关闭第一阀门后通过第一吹风机将存灰腔内的灰烬虹吸带走，避免了停机除灰，提高了稻壳燃烧换热装置工作效率，实现24小时不间断的燃烧换热工作。

5、设置存灰腔，可以存储较多的灰烬，第一吹风机和第二沙克龙的工作频率降低，节能环保。

附图说明

图1为稻壳燃烧换热装置的示意图。

图2为第一换热器、第二换热器和第三换热器的示意图。

图3为瓦状换热体的示意图。

图4为图3的剖视放大图。

图5为图3的后视图。

图6为燃烧炉的示意图。

图7为图6的俯视图。

图8为盆状导风罩的示意图。

图9为上导风罩的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，一种稻壳燃烧换热装置，包括燃烧炉11，所述燃烧炉的顶部通过变径管道12与第一换热器13的顶部连接，第一换热器13的下端通过第一连接管14与第二换热器15的顶部连接，第二换热器的下端通过第二连接管16与第三换热器17连接，第三换热器17的下端通过第三连接管18与第一沙克龙19连接，变径管道12由燃烧炉11至第一换热器13内径变大，第二连接管16的内径大于第一连接管12的内径，第一换热器13、第二换热器15和第三换热器17的底部均设置有存灰腔20，存灰腔为漏斗状，上大下小，存灰腔20的底部设置有出灰口21，存灰腔20的内部设置有第一阀门22，第一连接管、第二连接管和第三连接管的进气端30均设置在对应的第一阀门的上侧，出灰口的下端通过第二阀门23连接有排灰管24，排灰管将第一换热器13、第二换热器15和第三换热器17的出灰口串联起来，排灰管24的一端安装有第一吹风机25，排灰管的另一端连接有第二沙克龙26。

如图2-5所示，第一换热器13、第二换热器15和第三换热器17的结构相同，均为锥形，锥尖向上，内径由上至下不断变大。第一换热器、第二换热器、第三换热器包括换热壁101，换热壁101包括三块拼装在一起的瓦状换热体102，瓦状换热体102包括上水室103和下水室104，上水室与下水室之前通过密排的换热管105连通，下水室104设置有进水口1041，上水室103设置有出水口1031，进水口、出水口与需要热源的设备连接。瓦状换热体102包括外壁板106，换热管105焊接在外壁板106的内侧，密排的换热管构成了波浪状的瓦状换热体内壁，瓦状换热体与瓦状换热体之间设置有热固性密封107。三块拼装在一起的瓦状换热体102上端插接在换热帽108的内侧，三块拼装在一起的瓦状换热体102的下端通过箍圈109固定在一起，三块瓦状换热体102通过上端的换热帽和下端的箍圈固定为一体。三块拼装在一起的瓦状换热体102的下端与存灰腔20插接。存灰腔20的内部设置有第一阀门22，第一连接管、第二连接管和第三连接管的进气端30均设置在对应的第一阀门的上侧。

如图6-9所示，燃烧炉11包括竖向设置的圆柱形炉体111，炉体的底部设置有将风力向上推起波轮扇112，波轮扇112通过底门113与炉体安装固定，底门113的一侧与炉体铰接，另一侧与炉体锁紧。波轮扇112的上侧设置有锥形的盆状导风罩114，盆状导风罩114的锥尖向下，盆状导风罩的盆底1141为封闭状，盆壁设置镂空的导风孔1142，盆状导风罩的上侧的炉体侧壁连接有第二吹风机115，第二吹风机115的风管151与炉体的侧壁相切。炉体的内侧顶部设置有上导风罩116，上导风罩为锥形，锥尖指向变径管道的进风端，上导风罩的顶部设置有通孔1161，侧壁为封闭状与炉体的内壁连接。在第二吹风机115的上侧炉体上安装有用于输入稻壳的进料管117，进料管的进料口低于出料口，稻壳沿着进料管上行后落入炉体内部。上导风罩和下侧的盆状导风罩之间为稻壳的燃烧区域。底部的波轮扇吹起的风力通过盆状导风罩沿着炉体的内壁向上升起，第二吹风机吹入空气沿着炉体的内壁旋转，两个方向的风力形成涡流，将稻壳控制在燃烧区域内燃烧，未燃烧的稻壳在涡流内不断燃烧，涡流气体可以将结团的稻壳打散，稻壳与氧气的接触面积增高，提高了稻壳的燃烧效率，燃烧后的稻壳形成了灰烬，灰烬的密度小于稻壳的密度，灰烬和加热后的气体顺着顶部上导风罩吹出，进入第一换热器。稻壳燃烧换热装置使用一段时间后，可以通过打开底门，进行清理炉体的维护，便于维护维修。

稻壳在燃烧炉的内部燃烧，燃烧加热的气体产生升力通过变径管道进入第一换热器，由于变径管道的进气端的内径小于其出气端的内径，进入的气体压力和流速都会降低，气体再进入第一换热器的较大空间后压力和流速会进一步减小，燃烧后的灰烬会向第一换热器的底部沉积，气体继续进入第一连接管，然后进入第二换热器，在第一连接管内气流是向上升起，一部分灰烬会顺着第一连接管沉降到第一换热器，一部分的灰烬会进入第二换热器，进入第二换热器后，气体的流速和压力会进一步的减小，灰烬会向第二换热器的底部沉积，气体继续通过第二连接管进入第三换热器，由于第二连接管的内径大于第一连接管的内径，气体的流速和压力会进一步减小，同理一部分灰烬会顺着第二连接管沉降到第二换热器，一部分灰烬进入第三换热器沉降到第三换热器内，其余的灰烬会顺着第三连接管进入沙克龙，彻底除灰后的气体排放进入大气。当第一换热器、第二换热器和第三换热器底部存灰腔内的灰烬足够多时，关闭第一阀门并打开第二阀门，第一吹风机吹风将三个换热器底部的灰烬吹入第二沙克龙，灰烬吹净后，关闭第二阀门，打开第一阀门。加热后的气体依次经过第一换热器、第二换热器和第三换热器，速度不断下降，延长了气体与三个换热器的热交换时间，提高了换热效率，气体中的灰烬不断减少，进一步的提高了热交换效率。第一阀门设置在第一连接管、第二连接管和第三连接管的下侧，关闭第一阀门时整个装置可以继续燃烧进行换热工作，提高了稻壳燃烧换热装置有效工作时间。第一连接管的最高点低于第二连接管的最高点，第二连接管的最高点低于第三连接管的最高点。第一连接管、第二连接管、第三连接管的高度不断升高，使得灰烬尽量多的沉降到前一个换热器内，减少了灰烬带走量，分担了第一沙克龙的处理灰烬的压力，使得灰烬尽量通过第二沙克龙出灰。