专利名称：自力旋风式柴草气化炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及燃气炉，特别是以柴草为燃料的气化燃烧炉具。
背景技术：
目前在我国农村亿万农民对直接烧秸杆类柴草异常烦恼，不仅费时费力，还被烟熏火烤。因此，每到收割季节，大量秸杆被就地焚烧，既造成了资源的浪费，又污染了环境。
为此，近年来人们开始研究并生产了许多类型的秸杆气化炉。但这些气化炉或由于炉膛小、气化结构不合理，容装的柴草量少，且不能随时补加燃料而燃烧时间短，产气量小。或柴草烧不尽，气化率低。或结构太复杂，使用不方便，生产成本高。所以至今未见大规模推广使用。
实用新型内容鉴于上述，本实用新型的目的旨在克服上述这些气化炉的不足之处，提供一种结构合理，柴草燃烧完全，气化率高，产气量大，燃烧时间长，无烟无尘，卫生安全，使用方便，制造简单，成本低廉的自力旋风式柴草气化炉。
本实用新型采用旋风槽的旋风引射喉管，一、二、三次进风口，燃烧器下方由围栏形成的通火道来实现其目的。并进一步采用与三次进风口连通的有两层空气预热室的燃烧器来实现其目的。再进一步采用炉台与炉膛连通的密封式的投料口来实现其目的。
本实用新型的自力旋风式柴草气化炉(参见附图)，包含炉体(1)，炉体中的炉膛(7)及其炉门(10)，炉体中的燃烧器(30)，炉体底部有与炉膛连通的一次进风口(29)，炉膛中部连通二次进风口(11)，燃烧器连通三次进风口(9)，燃烧器的下端连通有旋风引射喉管(39)及其内壁上的螺旋槽形的旋风槽(40)，旋风引射喉管的下方有围栏(43)及其中的通火道(45)且与炉膛相通。
上述的燃烧器(30)有筒形的外罩(31)、套置在外罩内的筒形的中罩(32)和套置在中罩内的筒形的内罩(33)，内罩中是呈贯通柱形的混合腔(34)，在外罩与中罩之间有筒腔形的外气室(35)，在中罩与内罩之间有筒腔形的内气室(36)，外气室与三次进风口(9)连通，中罩上有贯穿罩壁而连通外气室和内气室的中罩进风孔(37)，内罩上有贯穿罩壁而连通内气室和混合腔的内罩进风孔(38)。
上述的旋风引射喉管(39)的管腔中有以管腔的直径线为转轴线的节气门(41)，有与节气门连接并伸出炉体(1)的节气杆(42)。
上述的围拦(43)有至少三条呈竖立状且上端与旋风引射喉管的下端连接的栅条(44)，栅条的下端在一次进风口(29)的内侧方。
上述的炉体(1)有筒形的炉壳(2)，炉壳上部外周有筒腔形的水套(3)，水套的上部接有进水管(4)、下部接有放水阀(5)，炉壳内套有筒形的炉胆(6)，所说的炉膛(7)是炉胆的内腔，在炉体上部的炉壳与炉胆之间有筒形的保温层(8)，所说的二次进风口(11)在炉壳的下部，在炉体下部的炉壳与炉胆之间有与二次进风口相通的筒腔形的二次进风道(12)，炉胆下部的筒壁上有连通二次进风道和炉膛的二次进风孔(13)，炉体的顶部有平板形的炉台(14)，有贯穿炉台与燃烧器(30)的混合腔(34)相吻合的火口(15)和与炉膛连通的投料口(18)及其炉盖(19)，炉体的底部有环盘形的底盘(24)，底盘连接有至少三支炉腿(25)和球冠形的存灰盘(27)，所说的一次进风口(29)在存灰盘上。
上述的炉盖(19)有垂直于盖面的密封环(22)，密封环与炉台(14)上的密封槽(23)呈密封式配合。
上述的存灰盘(27)的上边缘有至少两个缺口式L形的挂槽(28)，在炉体(1)下端外周有与各卡槽对应配合的挂销(26)。
本实用新型气化炉的气化燃烧过程如下当柴草点燃后，在围栏中的通火道的抽力作用下，从炉底的一次进风口管进入的一次空气，以较高的速度参与燃烧，使燃点低，热容小的柴草，迅速上火燃烧，通火道与炉膛的温度也迅速升高。由于通火道抽力的作用，燃烧的主要是通火道周围的柴草。根据燃烧情况，可调节一次进风口的进风量，控制燃烧的速度和范围，使先期的燃烧围绕在通火道周围，然后再扩展开去，并使其尽量延长燃烧的时间。应注意不使密度小的柴草在较短的时间内燃尽或扩大燃烧范围，而出现烧穿，烧空，穿孔，搭桥等不利于气化的现象。
通火道周围的柴草在燃烧时，不断向炉膛四周传递和辐射热量，使燃烧器和炉膛及其从中部到下部再到上部的柴草的温度迅速升高。由于炉膛容装的柴草量多、厚度大，加上保温层的保温绝热，炉膛被炉盖密封隔绝空气，所以柴草有充分的时间在整个炉膛范围中干燥干馏。随着燃烧热量源源不断地传递、辐射，使含水分多和挥发份多的柴草，在高温缺氧的环境下，逐渐逸出水蒸气、挥发份，进而发生干馏热分解，产生大量的由可燃气体、水蒸气、焦油、烟气等组成的混合燃气。这种过程不断进行，直至柴草最终被干馏成残碳并向下垮落。在柴草的燃烧过程中从二次进风口补充必须的空气作为气化剂，维持炉膛柴草的燃烧的气化过程。炉膛产生的大量的混合燃气在通火道抽力下，进入旋风引射喉管，由于旋风引射喉管的过流面积远小于混合腔的过流面积，混合燃气被旋风引射喉管中的旋风槽扭转引导成为旋转的混合燃气后再引射进入燃烧器的混合腔，与从三次进风口进入的空气混合，在混合腔顶端的火口点火旋转燃烧，成为旋风式火焰。同时，由于旋风引射喉管管径小流量较小，混合燃气在炉膛内的停留时间较长，炉膛内的水蒸汽、二氧化碳和从二次进风口经二次进风道、二次进风孔进来的限量空气等作为气化剂，与垮落下来的残碳、燃烧的炽热碳、悬浮焦油等充分发生还原作用。如水蒸气被还原成一氧化碳和氢气，二氧化碳被还原成一氧化碳，焦油被分解成碳氢化合物等。而混合燃气中的不燃烧物如二氧化碳、氮气能较长时间地停留在炉膛中，使随燃烧而带走的热量少。其次，混合燃气中的焦油和悬浮碳粒也因还原反应而大大减少。再者，在旋风引射喉管中混合燃气因快速旋转而使残留在燃气内的悬浮碳粒、焦油等被离心分离出来，不仅净化了燃气，而且碳粒、焦油回落炉膛，被再次气化或烧掉。
本实用新型与现有技术相比较，具有如下的优点和效果。
一、本实用新型的由旋风槽、节气门等构成的旋风引射喉管结构，由外罩、中罩、内罩等构成的燃烧器结构，由三次进风口、两个气室、进风孔等构成的三次进风结构，具有能形成旋风式火焰，火焰燃烧猛烈、温度高，能净化混合燃气，促进气化，灵活地调节火力，燃烧完全，无烟无尘，卫生安全等优点。
二、本实用新型的无炉排的炉膛结构、围栏结构、炉盖的密封结构、一次进风口和二次进风口结构，具有装投柴草方便快速，装填量大，能使柴草充分干燥、彻底干馏、分解气化，点燃柴草起动气化炉快，能控制燃烧气化速度，气化率高，产气量高等优点。
三、本实用新型的炉门结构，具有能随时观察炉膛燃烧情况，及时处理，拨火漏灰、适时添加柴草，保证气化炉的正常运行，延长用火时间的优点。
四、本实用新型的存灰盘等结构，具有方便清灰除渣的优点。
本实用新型适用作以柴草为燃料的家用燃烧炉，特别适于燃烧时水份多、挥发份多、焦油多，密度小、热容小、热值低、燃点低的柴草。
下面，再用实施例及其附图对本实用新型作进一步地说明。
图1是本实用新型的一种自力旋风式柴草气化炉的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
具体实施方式
实施例1本实用新型的一种自力旋风式柴草气化炉，如图1、图2所示。由炉体、燃烧器、旋风引射喉管、围栏等构成。
上述的炉体1，呈长圆筒形。有呈圆筒形的金属的炉壳2。炉壳上部外周有圆筒形的外壳47，外壳与炉壳之间的封闭筒腔形的水套3。水套的上部有进水管4及管口盖，下部有通常结构的放水阀5。水套利用余热产生热水。在炉壳2内套装有筒形的炉胆6，炉胆的内腔形成炉膛7。在炉体上部的炉壳与炉胆之间的筒形腔中充填通常的耐火保温材料形成筒形的保温层8。在水套下方的炉体中部的正面有圆管形的三次进风口9及其口盖，口盖制成可调进风量的通常结构。炉体下部的正面有贯穿炉壳和炉胆通向炉膛的通常结构的圆管式的炉门10。炉壳下底部的正面有圆管形的二次进风口11及其口盖，口盖也制成可调进风量的通常结构。在炉体下部的炉壳与炉胆之间形成筒腔形的二次进风道12，二次进风道的下部与二次进风口11连通。在炉胆6下部有多个均匀分布的贯穿形的二次进风孔13。二次进风孔连通二次进风道12和炉膛7。炉体的顶部有四方平板形的炉台14，炉台的一侧有呈偏心贯穿炉台的圆孔形的火口15，火口上配装有圆板形的封火盖16，用在不需用燃火时封盖火口。火口上方安装放置有通常的锅架17。炉台14的另一侧有与炉膛7呈偏心连通的圆孔形的投料口18及其炉盖19，炉盖有盖把20。炉盖19有垂直于盖面且装有密封圈21的短圆筒形的密封环21，密封环与投料口周边的圆环形的密封槽23相配合，依靠上述密封圈和填入密封槽中的细粒河砂密封投料口。炉体的底部有与炉壳2和炉胆6下端相焊接的呈倒置阶梯式圆环盘形的底盘24。底盘上部较大的阶梯圆环盘周缘部均布地焊接有三支炉腿25以支承气化炉。底盘下部较小的阶梯圆环盘的外周有突起的两个挂销26。下凸式球冠形的存灰盘27的上边缘有与两个挂销相对应的两个缺口式L形的挂槽28，旋转存灰盘使挂销26进入挂槽28内，将存灰盘27挂连在底盘24上。反向旋转则可取下存灰盘，便能方便地清灰除渣。在存灰盘的正面有圆管形的一次进风口29及其口盖，口盖也制成可调进风量的通常结构。一次进风口通向炉膛7。
上述的燃烧器30，呈竖立偏心地安装在炉膛7中，置于炉台的火口15下方。燃烧器有三个呈同心相间距套置的薄铁板制成的圆筒形的外罩31、中罩32、内罩33。中罩套置在外罩和内罩之间。内罩33的上下贯通的圆柱形内腔是混合腔34，混合腔的上端与火口15相吻合。在外罩与中罩之间形成筒腔形的外气室35，外气室的下端与炉体上的三次进风口9连通。在中罩与内罩之间形成筒腔形的内气室36，中罩上有贯穿罩壁而连通外气室35和内气室36的多个均匀分布的中罩进风孔37。内罩上有贯穿罩壁而连通内气室36和混合腔34的多个均匀分布的内罩进风孔38。空气从三次进风口9进入外气室35、经中罩进风孔37进入内气室36进行两次预热后，再经内罩进风孔38进入混合腔34与混合燃气相混和。
上述的旋风引射喉管39，呈圆管形，下端与炉膛7相通，上端与燃烧器30固接成与混合腔34连通。旋风引射喉管的管腔直径远小于燃烧器混合腔34的直径而形成喉管式结构。在旋风引射喉管的内壁上制有螺旋槽形的旋风槽40。在旋风引射喉管的管腔中，有用铁片制成的圆片形的节气门41。节气门的直径略下于管腔的直径，在节气门的直径线上固连有圆杆形的节气杆42，节气杆伸出炉体，端部装有旋柄。节气杆安装成与旋风引射喉管的直径相重合而成为节气门的转轴，使节气门能以节气杆为转轴而在旋风引射喉管的管腔中转动。扭动节气杆转动节气门，调节旋风引射喉管的过流面积，调节混合燃气的流量。
上述的围拦43，在旋风引射喉管39的下方。有7～9条呈竖立状的栅条44，栅条的上端呈在圆周均匀分布地焊接在旋风引射喉管的下端的外周，栅条向下延伸穿过底盘24的环腔，栅条的下端置于一次进风口29的内侧方并与存灰盘相接。围栏所围成的柱形的空间形成通火道45，围栏下端部为点火口46。
本实用新型的气化炉操作使用过程如下打开炉盖19，从投料口18向炉膛7内投装填满柴草后，盖上炉盖，并密封。然后打开一次进风口29的口盖，从点火口46点燃柴草，并调节好一次进风量，使通火道45周围的柴草正常燃烧。炉内温度便迅速升高，柴草开始发生干燥、干馏、还原、氧化一系列反应过程而气化，生成混合燃气。混合燃气在通火道的抽力、旋风引射喉管39的喷射和旋风槽旋转的联合作用下，旋转喷入燃烧器30，与从三次进风口9经预热进入的空气混合，从火口15呼呼喷出，点火燃烧形成熊熊燃烧的旋风式火焰。根据需要，调节节气门41而调节混合燃气流量；调节三次进风口9的空气流量，使燃烧处于最佳状态。当柴草快耗尽，且需维续用火时，可打开炉门10，向炉膛内添加柴草，便可维续用火。
本实施例的气化炉，结构简单，点火方便，点火即能用火，产气量大，火势猛，燃烧时间长，可随时添加柴草延长用火时间。一次装填3.5公斤柴草，可连续燃烧2小时左右。封火方便。清灰除渣方便，干净卫生。
权利要求1.一种自力旋风式柴草气化炉，包含炉体(1)，炉体中的炉膛(7)及其炉门(10)，炉体中的燃烧器(30)，其特征在于炉体底部有与炉膛连通的一次进风口(29)，炉膛中部连通二次进风口(11)，燃烧器连通三次进风口(9)，燃烧器的下端连通有旋风引射喉管(39)及其内壁上的螺旋槽形的旋风槽(40)，旋风引射喉管的下方有围栏(43)及其中的通火道(45)且与炉膛相通。
2.根据权利要求1所述的自力旋风式柴草气化炉，其特征在于所说的燃烧器(30)有筒形的外罩(31)、套置在外罩内的筒形的中罩(32)和套置在中罩内的筒形的内罩(33)，内罩中是呈贯通柱形的混合腔(34)，在外罩与中罩之间有筒腔形的外气室(35)，在中罩与内罩之间有筒腔形的内气室(36)，外气室与三次进风口(9)连通，中罩上有贯穿罩壁而连通外气室和内气室的中罩进风孔(37)，内罩上有贯穿罩壁而连通内气室和混合腔的内罩进风孔(38)。
3.根据权利要求1所述的自力旋风式柴草气化炉，其特征在于所说的旋风引射喉管(39)的管腔中有以管腔的直径线为转轴线的节气门(41)，有与节气门连接并伸出炉体(1)的节气杆(42)。
4.根据权利要求2所述的自力旋风式柴草气化炉，其特征在于所说的旋风引射喉管(39)的管腔中有以管腔的直径线为转轴线的节气门(41)，有与节气门连接并伸出炉体(1)的节气杆(42)。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的自力旋风式柴草气化炉，其特征在于所说的围拦(43)有至少三条呈竖立状且上端与旋风引射喉管的下端连接的栅条(44)，栅条的下端在一次进风口(29)的内侧方。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的自力旋风式柴草气化炉，其特征在于所说的炉体(1)有筒形的炉壳(2)，炉壳上部外周有筒腔形的水套(3)，水套的上部接有进水管(4)、下部接有放水阀(5)，炉壳内套有筒形的炉胆(6)，所说的炉膛(7)是炉胆的内腔，在炉体上部的炉壳与炉胆之间有筒形的保温层(8)，所说的二次进风口(11)在炉壳的下部，在炉体下部的炉壳与炉胆之间有与二次进风口相通的筒腔形的二次进风道(12)，炉胆下部的筒壁上有连通二次进风道和炉膛的二次进风孔(13)，炉体的顶部有平板形的炉台(14)，有贯穿炉台与燃烧器(30)的混合腔(34)相吻合的火口(15)和与炉膛连通的投料口(18)及其炉盖(19)，炉体的底部有环盘形的底盘(24)，底盘连接有至少三支炉腿(25)和球冠形的存灰盘(27)，所说的一次进风口(29)在存灰盘上。
7.根据权利要求6所述的自力旋风式柴草气化炉，其特征在于所说的炉盖(19)有垂直于盖面的密封环(22)，密封环与炉台(14)上的密封槽(23)呈密封式配合。
8.根据权利要求6所述的自力旋风式柴草气化炉，其特征在于所说的存灰盘(27)的上边缘有至少两个缺口式L形的挂槽(28)，在炉体(1)下端外周有与各卡槽对应配合的挂销(26)。
9.根据权利要求5所述的自力旋风式柴草气化炉，其特征在于所说的炉体(1)有筒形的炉壳(2)，炉壳上部外周有筒腔形的水套(3)，水套的上部接有进水管(4)、下部接有放水阀(5)，炉壳内套有筒形的炉胆(6)，所说的炉膛(7)是炉胆的内腔，在炉体上部的炉壳与炉胆之间有筒形的保温层(8)，所说的二次进风口(11)在炉壳的下部，在炉体下部的炉壳与炉胆之间有与二次进风口相通的筒腔形的二次进风道(12)，炉胆下部的筒壁上有连通二次进风道和炉膛的二次进风孔(13)，炉体的顶部有平板形的炉台(14)，有贯穿炉台与燃烧器(30)的混合腔(34)相吻合的火口(15)和与炉膛连通的投料口(18)及其炉盖(19)，炉盖(19)有垂直于盖面的密封环(22)，密封环与炉台(14)上的密封槽(23)呈密封式配合，炉体的底部有环盘形的底盘(24)，底盘连接有至少三支炉腿(25)和球冠形的存灰盘(27)，存灰盘(27)的上边缘有至少两个缺口式L形的挂槽(28)，在炉体下端外周有与各卡槽对应配合的挂销(26)，所说的一次进风口(29)在存灰盘上。
专利摘要本实用新型的自力旋风式柴草气化炉涉及燃气炉，特别是以柴草为燃料的气化燃烧炉。旨在解决已有技术燃料烧不尽、气化率低、产气量小、燃烧时间短、不能在燃烧中补加燃料等问题。本柴草气化炉包含炉体(1)，炉体中的炉膛(7)及其炉门(10)，炉体中的燃烧器(30)，炉体底部有与炉膛连通的一次进风口(29)，炉膛中部连通二次进风口(11)，燃烧器连通三次进风口(9)，燃烧器的下端连通有旋风引射喉管(39)及其内壁上的螺旋槽形的旋风槽(40)，旋风引射喉管的下方有围栏(43)及其中的通火道(45)且与炉膛相通。适用于以柴草为燃料的家用燃烧炉。特别适于燃烧水份多、挥发份多、焦油多，密度小、热容小、热值低、燃点低的柴草。
文档编号F24C9/00GK2554519SQ02222750
公开日2003年6月4日 申请日期2002年5月28日 优先权日2002年5月28日
发明者张慎发 申请人:张慎发