专利名称：秸秆燃料暖风空调采暖装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采暖用设备，尤其涉及一种秸秆燃料暖风空调采暖装置。
背景技术：
在北方长江流域的广大乡镇农村冬季采暖比较困难，一般农村室内以及果蔬种植 大棚都是靠人工在炕内填入秸秆、废弃树枝等燃料进行取暖；果树种植大棚采用土暖气、煤 炉加温，由于燃烧不充分导致所产生的热能较低，而在中小学校的教室以及中小企业厂房 一般没有的采暖设施，或小部分采用传统落后带烟筒的煤炉或蜂窝煤炉取暖，效果都比较 差，而且不安全，给师生们的学习与生活上以及企业职工的工作上都带来一定的困难。
我国秸秆、废弃树枝、树叶、杂草等再生能源丰富，在广大农村与城镇每年把它们 当成废物在地里烧掉，不但浪费了再生能源，而且产生了大量C02等有害温室气体排放，严 重污染了环境。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了节约能源，合理利用于再生能源，有效保护生态 那个环境，减少对秸秆、废弃树枝、树叶、锯末、杂草的焚烧所造成的环境污染，从而提供一 种秸秆燃料暖风空调采暖装置。
本发明的技术方案是 —种秸秆燃料暖风空调采暖装置，包括送风装置1设置于送风装置1上端的燃烧 室2，设置于燃烧室2上端的换热器3，以及由换热器3与燃烧室2组成的风空调采暖装置 主机的连接支架Ol ;所述送风装置1由风机29，以及设置于风机29的出风口处的风管20 组成，所述燃烧室2包括，圆筒形外壳22，圆锥形内壳21、设置于圆锥形内壳21内的燃烧器 201，圆锥形内壳21与圆筒形外壳22之间的燃料供应室4，以及点火装置5;其特征在于所 述换热器3至少由三级组成，所述换热器3包括与燃烧室2相连的第一级换热段31 ，设置于 第一级换热段31上端的第二级换热段32，以及设置于第二级换热段32上端的第三级换热 段33 ;所述第三级换热段33的上端设置有；所述排烟罩34的上端设置有烟气烟尘净化器 28 ;所述排烟罩34与烟气烟尘净化器28通过弯管284连接。 上述第一级换热段31是由设置于第一级换热段31底部的换热底面311，设置于第 一级换热段31顶部的换热顶面312，第一外壳313，以及围绕换热底面311与换热顶面312 的中心轴线周围均布交错排列的多圈并且为多个的换热虹吸热管314组成；
上述第二级换热段32是由设置于第二级换热段32底部的换热底面321 ，设置于第 二级换热段32顶部的换热顶面322，第二外壳323，第二级腔内外套环315，以及围绕换热 底面321与换热顶面322的中心轴线周围均布交错排列的多圈并且为多个的换热虹吸热管 324组成； 上述第三级换热段33是由设置于第三级换热段33底部的换热底面331 ，设置于第 三级换热段33顶部的换热顶面332，第三级腔内外套环334，以及外壳第三333组成。
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上述第一级换热段31的换热虹吸热管314与第二级换热段32的换热虹吸热管 324相互交错排列。 上述第一级换热段31的换热底面311以及换热虹吸热管314与燃烧室2的圆锥
形内壳21的上扩张腔组成第一加热换热腔与第一级烟气排放通道2131 ; 上述第一级换热段31顶部的换热顶面312与第二级换热段31底部的换热底面
321之间设置有输气连接导管35以及第二级烟气换热排放通道3123。 上述第二级换热段32顶部的换热顶面322与第三级换热段33底部的换热底面
331之间设置有输气连接导管36、第三级烟气换热排放通道3233与第三级烟气换热排放通
道3334。 上述烟气烟尘净化器28上端设置有水导管283以及排烟导管285，所述烟气烟尘 净化器28下端设置有烟尘废液排放阀282。 上述第一级换热段31下端口还设置有输出热风导管38。 上述第二级腔内外套环315与第三级腔内外套环334开口处分别设置有吹风导管 39。 上述吹风导管39上设置有控制阀391。
本发明的优点是 1、由于多段换热气的多段容积型换热气换热充分，使得热循环效率高达 90% -95% : 以空气介质取代传统介质，通过变频电动轴流压气风机，配套输冷风管强制抽吸
住宅、教室、厂房、大棚室内一定流量空气介质直接进入导热性好、换热面积大、换热时间
长、换热结构巧妙、布局独特外壳表面有绝热保温层的多级换热段的多段容积型换热器，最
上级换热段第三级换热段上部由上而下与通过变频电动鼓风机配套可控风速喷管引射吸
入秸秆等碎燃料伴随一二次空气流多次混合相互碰撞的燃烧室结构巧妙布局实现完全沸
腾燃烧生产所需要一定热容量高效热能的高温火焰烟气热流直接进入换热器最下级换热
段第一级换热段由下而上的多级多圈多个交错排列的虹吸热管内孔腔、加热换热强构成独
特巧妙通道进行逆向多段换热段换热，反烧换热，大大提高有效换热面积和换热时间而大
幅升温，通过最下级换热段下部设置输出热风绝缘管输回住宅、教室、厂房、大棚室内，而相
对应燃烧室高温火焰烟气热流经过多级换热，大幅降温后通过排烟罩烟气烟尘净化器低温
环保排除大气，从而形成热循环。
2、燃烧室燃烧充分，烟气低温环保排放 由于燃烧室的独特结构，实现秸秆、废气树枝、树叶杂草等碎段、碎片、碎粒通过变
频电动鼓风机配套带旋板控制阀的可控一次风速喷管引射吸入和带双旋板控制阀的可控
二次涡旋进风导管实施伴随一次二次空气流的多次充分混合，交汇喷射多次充分混合、交
汇、喷射，多次相互碰撞，经手动自动控温调节，实现可控安全沸腾燃烧，使烟气中C0等有
害气体含量极低，完全沸腾燃烧的高温火焰烟气热流与其匹配强制抽入到多段换热段的多
段容积型换热器中采暖室内一定流量空气介质进行逆向多段换热段充分换热后迅速降温，
经配套烟气烟尘净化器吸附、脱硫、降尘后低温环保排入大气。
3、节能减排，具有低能源消耗和最低价格消耗 该燃烧器的结构，使室内热循环效率高达90-95% ，使其秸秆等碎燃料在同样采暖
5面积温度所需热容量的条件下，消耗最少，相应产生C02室内气体排放量也最少，由于强制 采暖室内一定流量空气循环采暖，空气介质升温速度快，分布均匀，最适合于上班族或学校 教室下课、工厂下班不用时停开，能量损耗最少，用时很快达到采暖效果而相应节省大量不 用时能源的消耗。广大农村秸秆、废弃树枝、树叶、杂草等再生能源丰富，价格最便宜，加工 粉碎简单、电耗也较小，同样热值换算为电价的1/15，天然气价1/5，燃煤价1/3。因此具有 节能减排最低能源消耗和最低能源价格优势，为用户创造最好效益的最佳选择优势。
4、可以有提高住宅、教室、厂房以及大棚效室内空气质量 由于变频电动轴流压气风机直接强制抽吸住宅、教室等室内空气介质和小部分室 外新鲜空气直接进入多段容积型换热器加热消毒、喷水加湿，快速升温后输送回室内形成 良性高效换热循环，在保证其室内所需采暖温度18°C 士2t:前提下，有效提高室内暖气质 量、湿度60%。 5、使用安全方便，维护维修简单 由于直接加热抽吸室内无毒、无味空气介质取代传统加热水介质，无需防垢、防
沸、防冻、防爆、防滴漏等大量安防措施，无需设置水锅炉、暖气片及配套管道阀门等设施，
节省空间和相应大量设施材料费用，使暖风空调采暖装置结构紧凑简化、安全可靠、使用方
便，相应售后服务维修、维护更加简便，维修费用也大幅降低。 6、节能环保 该装置热循环效率高达90-95%，单位暖和面积的最低能耗100m、西安地区冬季 120天取暖，室内保证18°C ±2°C ，所需秸秆等碎燃料能耗费用含电费450元，其燃烧室燃烧 秸秆等碎燃料的效率高达95%以上，始终处于安全沸腾燃烧状态，烟气中CO等有害气体含 量极低《0.02% (国家要求《0.06%)燃烧充分火焰稳定与目前国内外水介质传热锅炉 采暖系统技术指标相比，处于领先水平，突破了传统水介质传热的锅炉采暖系统，间接热循 环效率低(50-80% )，能耗大(120天100m2的面积燃煤费用1600元左右)的技术瓶颈，并 解决了易垢、易沸、易冻、易爆、易滴漏等弊端，免去诸多的安防设施的设置，即大大提高暖 风空调采暖装置安全可靠性和采暖室内空气质量又大幅节约能耗，解决变费为宝，秸秆等 燃料转换利用率，也相应减少大量C02温室气体排放和节省大量传统配套设施及费用。
图l为本发明的原理框图；图2为本发明的中燃烧器的主视图；图3为本发明的主视图；图4为本发明的多段容积型换热器第三级换热段A-A截面视图；图5为本发明的多段容积型换热器第三级加热换热腔B-B截面视图；图6为本发明的多段容积型换热器第二级换热段C-C截面视图；图7为本发明的多段容积型换热器第二级加热换热腔D-D截面视图；图8为本发明的多段容积型换热器第一级换热段E-E截面视图。附图标记说明1-送风装置；01-连接支架；20-风管，2-燃烧室，22-圆筒形外壳，21-圆锥形
内壳、201-燃烧器，29-风机，3-换热器，4-燃料供应室，5-点火装置；31-第一级换热段，
6311-换热底面，312-换热顶面，313-第一外壳，314-换热虹吸热管；315-第二级腔内外套 环，3123-第二级烟气换热排放通道；32-第二级换热段，321-换热底面，322-换热顶面， 323-第二外壳，324-换热虹吸热管；3233-第三级烟气换热排放通道；33-第三级换热段； 331-换热底面，332-换热顶面，334-第三级腔内外套环，333-第三外壳；3334-第三级烟 气换热排放通道；34-排烟罩，35-输气连接导管；36-输气连接导管，28-烟气烟尘净化器； 282-烟尘废液排放阀；283-水导管；284-弯管；285-排烟导管，2131-第一级烟气排放通 道；37-输出冷风导管；38-输出热风导管；39-风导管，391-控制阀。
具体实施例方式
—种秸秆燃料暖风空调采暖装置，包括送风装置1设置于送风装置1上端的燃烧 室2，设置于燃烧室2上端的换热器3，以及由换热器3与燃烧室2组成的风空调采暖装置 主机的连接支架01 ;送风装置1由风机29，以及设置于风机29的出风口处的风管20组成， 燃烧室2包括，圆筒形外壳22，圆锥形内壳21、设置于圆锥形内壳21内的燃烧器201，圆锥 形内壳21与圆筒形外壳22之间的燃料供应室4，以及点火装置5 ;换热器3至少由三级组 成，换热器3包括与燃烧室2相连的第一级换热段31，设置于第一级换热段31上端的第二 级换热段32，以及设置于第二级换热段32上端的第三级换热段33 ;第三级换热段33的上 端设置有排烟罩34 ;排烟罩34的上端设置有烟气烟尘净化器28 ;排烟罩34与烟气烟尘净 化器28通过弯管284连接。第一级换热段31是由设置于第一级换热段31底部的换热底 面311，设置于第一级换热段31顶部的换热顶面312，第一外壳313，以及围绕换热底面311 与换热顶面312的中心轴线周围均布交错排列的多圈并且为多个的换热虹吸热管314组 成；第二级换热段32是由设置于第一级换热段31底部的换热底面321，设置于第二级换热 段31顶部的换热顶面322，第二外壳323，第二级腔内外套环315，以及围绕换热底面321与 换热顶面322的中心轴线周围均布交错排列的多圈并且为多个的换热虹吸热管324组成； 第三级换热段33是由设置于第三级换热段33底部的换热底面331，设置于第三级换热段 33顶部的换热顶面332，第三级腔内外套环334，以及第三外壳333组成。第一级换热段31 的换热虹吸热管314与第二级换热段32的换热虹吸热管324相互交错排列。第一级换热 段31的换热底面311以及换热虹吸热管314与燃烧室2的圆锥形内壳21的上扩张腔组成 第一加热换热腔与第一级烟气排放通道2131 ;第一级换热段31顶部的换热顶面312与第 二级换热段32底部的换热底面321之间设置有输气连接导管35以及第二级烟气换热排放 通道3123。第二级换热段32顶部的换热顶面322与第三级换热段33底部的换热底面331 之间设置有输气连接导管36、第三级烟气换热排放通道3233和3234。烟气烟尘净化器28 上端设置有加水管283以及排烟导管285，烟气烟尘净化器28下端设置有烟尘废液排放阀 282，加水管283上设置有密封盖2832。换热器3的上端口设置有输出冷风导管37 ;换热器 3的下端口设置有输出热风导管38。第二级腔内外套环315与第三级腔内外套环334开口 处分别设置有吹风导管39，吹风导管39上设置有控制阀391。
工作原理如下
参见图3 : 将粉碎不大于直径为17毫米的秸秆、废弃树枝、树叶、杂草能碎段或碎片放置于 燃料供应室4中，手动或自动起动打火，引燃燃气燃烧器，接着起动变频电动鼓风机和变频
7电动轴流压气风机，秸秆燃料暖风空调采暖装置便开始起动进行循环工作，燃烧室中的各 燃烧器的引射器的环形入口 1211相连通的秸秆等碎燃料供给燃料供应室4，并靠其自身大 的储存量和重力源源不断将秸秆等碎燃料输至环形入口 1211处，保证各燃烧器1由来自起 动工作变频电动鼓风机的旋板控制阀调节所需风速，喷射管11喷射一次空气流的风速在 引射器直管段产生负压区，源源不断地吸入秸秆等碎段、碎片或碎粒伴随一次空气流混合 加速进入第一收縮段122，然后减速进入第一扩压段123，再减速进入第二扩压段124，经过 扩压充分混合后加速进入第二收縮段125而保持一定动能通过引射器出口端的各个喷射 直管131的喷口 132的中心线延长线交汇夹角60度喷射，再骑交汇点处产生相互碰撞实现 再次更加充分混合，经燃烧器火焰引燃而沸腾燃烧，各燃烧器沿其喷射中心轴线交汇夹角 60度喷射碰撞出来的秸秆等碎燃料伴随一次空气流沸腾燃烧混合物在其交汇点处再次发 出相互碰撞，使混合更充分，实现更大更强级的沸腾燃烧。而燃烧室圆锥形内壳21底部的 各个带双旋板控制阀的二次进风管26的可控二次涡旋流沿其交汇夹角60度的进风中心轴 线延长线的交汇点处产生相互碰撞涡旋流对漏网未能完全燃烧的秸秆等碎燃料补充燃烧， 保证燃烧室始终处于完全沸腾燃烧状态的极高燃烧效率和极低CO等有害气体含量。
与燃烧室2相连接的多段容积型换热器3强制一定流量以空气介质取代传统水 介质进行循环换热。由起动的变频轴流压气风机通过配套输入冷风管37不断强制抽吸住 宅、教室、厂房、大棚等室内一定流量空气介质直接导入换热器，换热器第三级换热段33上 经喷水加湿器25， 23喷出的水雾混合通过第三级换热面、顶面以及换热外壳与来自第三级 加热换热腔和第三级烟气换热排放通道3233经过二级换热，进一步大幅度降温的燃烧室 高效热能的烟气热流的充分加热换热后升温通过多个围绕其中中轴线沿外圆周均布排列 强制输气连接导管36，输入第二级换热段，并由第三级加热换热腔烟气热流加热强制输气 导管36，反烧加热第二段换热段顶面322，而相对应第三级加热换热腔和第三级烟气换热 通道的烟气热流经过三级换热后温度降至最低，通过排烟罩34与连接的烟气烟尘净化器 脱硫除尘后排入大气中。强制进入第二级换热段升温的一定流量的住宅、教室、厂房以及大 棚室内空气介质通过第二级换热段换热底面321，第二换热段多圈多个交错排列虹吸热管 324与来自第二级加热换热腔和第二级烟气换热排放通道进过一级换热大幅降温后的燃烧 室高效热能的高温烟气热流充分加热换热大幅升温后，通过沿其中心轴线布局的单个强制 输气连接导管35输入第一级换热段，并且由第二级加热换热腔的高温烟气热流加热强制 输气连接导管35，反烧加热第一级换热段换热顶面312，而相对应第二级加热换热腔和第 二级烟气换热排放通道的高温烟气热流经过二级换热后进一步大幅降温排入第三级加热 换热腔和第三级烟气换热排放通道，强制进入第一级换热段进一步大幅度升温一定流量的 住宅、教室、厂房、大棚等室内的空气介质通过第一级换热段换热底面311，第一级换热段多 圈多个交错排布的虹吸热管314与燃烧室带绝热保温层23的圆锥形内壳21上扩张腔、虹 吸热管314内孔腔构成的燃烧室高效热能的高温火焰烟气热流的第一级加热换热腔2131 和第一级烟气换热排放通道314的充分加热换热后温度升至最高，通过第一级换热段下部 设置的输出热风绝缘导管38输回住宅、教室、厂房、大棚室内，而相对应第一级加热换热腔 和第一级烟气换热排放通道经第一级换热段一级换热大幅降温后的高温烟气热流排入第 二级加热换热腔和第二级烟气换热排放通道，这样如此往复形成热循环效率高达90-95 % 的高效换热循环。
参见图1 : 当温度调节显示器采用手动控温预选定室内温度18士2t:，当室内温度上升至 2(TC时，室内温度传感器感应发出2(TC指示信号，通过交联电控系统调节显示器发出20°C 闪亮红色指示灯信号或警铃声，从而主动切断变频电动鼓风机和变频电动轴流压气风机电 源停机工作。相应的燃气燃烧器已处于关闭状态，当室内温度降至16t:时，室内温度发出 16t:指示信号，通过交联电控系统调节显示器发出16t:闪亮绝色指示灯信号或警铃声，前
打火起动燃气燃烧器，然后拨动手动接通变频电动鼓风和变频电动轴流压风机电源开机工 作，为了节省燃气引燃秸秆等碎燃料燃烧器燃烧后，关掉燃气控制阀。当室内温度又升至
20°C时，红色信号灯闪亮，警铃不响，拨动手动电源开关切断用户其风机电源，停机工作，如
此往复循环操作实现用户室内手动控温调节。 当温度调节显示器采用自动控温预选定室内温度18士2t:，当室内温度上升至 2(TC时，室内温度传感器感应发出2(TC指示信号，通过交联电控系统温度调节显示器发出 闪亮红色指示灯信号相应自动切断变频电动鼓风机和变频电动轴流压气风机电源及燃气 电磁控制阀电源停机工作。当室内温度降至i6t:时，室内温度传感器发出16t:指示信号，
通过交联电控系统温度调节显示器发出善良绝色指示灯信号或警铃声，前打火起动燃气燃 烧器，然后拨动手动接通变频电动鼓风和变频电动轴流压风机电源开机工作，为了节省燃
气弓I燃秸秆等碎燃料燃烧器燃烧后，关掉燃气控制阀。当室内温度又升至20°C时，红色信号
灯闪亮，警铃不响，拨动手动电源开关切断用户其风机电源，停机工作，如此往复循环操作 实现用户室内手动控温调节。 用户室内空气湿度通过室内设置空气温度表监控数据，定时手动调节喷水加湿系 统喷水控制阀实施空气湿度调节，尽量满足60%指标要求。
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权利要求
一种秸秆燃料暖风空调采暖装置，包括送风装置(1)设置于送风装置(1)上端的燃烧室(2)，设置于燃烧室(2)上端的换热器(3)，以及由换热器(3)与燃烧室(2)组成的风空调采暖装置主机的连接支架(01)；所述送风装置(1)由风机(29)，以及设置于风机(29)的出风口处的风管(20)组成，所述燃烧室(2)包括，圆筒形外壳(22)，圆锥形内壳(21)、设置于圆锥形内壳(21)内的燃烧器(201)，圆锥形内壳(21)与圆筒形外壳(22)之间的燃料供应室(4)，以及点火装置(5)；其特征在于所述换热器(3)至少由三级组成，所述换热器(3)包括与燃烧室(2)相连的第一级换热段(31)，设置于第一级换热段(31)上端的第二级换热段(32)，以及设置于第二级换热段(32)上端的第三级换热段(33)；所述第三级换热段(33)的上端设置有排烟罩(34)；所述排烟罩(34)的上端设置有烟气烟尘净化器(28)；所述排烟罩(34)与烟气烟尘净化器(28)通过弯管(284)连接。
2. 根据权利要求1所述的秸秆燃料暖风空调采暖装置其特征在于 所述第一级换热段(31)是由设置于第一级换热段(31)底部的换热底面(311)，设置于第一级换热段(31)顶部的换热顶面(312)，第一外壳(313)，以及围绕换热底面(311)与 换热顶面(312)的中心轴线周围均布交错排列的多圈并且为多个的换热虹吸热管(314)组 成；所述第二级换热段(32)是由设置于第二级换热段(32)底部的换热底面(321)，设置于 第二级换热段(32)顶部的换热顶面(322)，第二外壳(323)，第二级腔内外套环(315)，以及 围绕换热底面(321)与换热顶面(322)的中心轴线周围均布交错排列的多圈并且为多个的 换热虹吸热管(324)组成；所述第三级换热段(33)是由设置于第三级换热段(33)底部的换热底面(331)，设置于 第三级换热段(33)顶部的换热顶面(332)，第三级腔内外套环(334)，以及第三外壳(333) 组成。
3. 根据权利要求2所述的秸秆燃料暖风空调采暖装置其特征在于所述第一级换热段 (31)的换热虹吸热管(314)与第二级换热段(32)的换热虹吸热管(324)相互交错排列。
4. 根据权利要求3所述的秸秆燃料暖风空调采暖装置其特征在于所述第一级换热段(31) 的换热底面(311)以及换热虹吸热管(314)与燃烧室(2)的圆锥形内壳(21)的上扩张 腔组成第一加热换热腔与第一级烟气排放通道(2131);所述第一级换热段(31)顶部的换 热顶面(312)与第二级换热段(32)底部的换热底面(321)之间设置有输气连接导管(35) 以及第二级烟气换热排放通道(3123)。
5. 根据权利要求3所述的秸秆燃料暖风空调采暖装置其特征在于所述第二级换热段(32) 顶部的换热顶面(322)与第三级换热段(33)底部的换热底面(331)之间设置有输气 连接导管(36)、第三级烟气换热排放通道(3233)和(3234)。
6. 根据权利要求5所述的秸秆燃料暖风空调采暖装置其特征在于所述烟气烟尘净化 器(28)上端设置有加水管(283)以及排烟导管(285)，所述烟气烟尘净化器(28)下端设置 有烟尘废液排放阀(282)，所述加水管(283)上设置有密封盖(2832)。
7. 根据权利要求6所述的秸秆燃料暖风空调采暖装置，其特征在于所述换热器(3) 的上端口设置有输出冷风导管(37);所述换热器(3)的下端口设置有输出热风导管(38)。
8. 根据权利要求7所述的秸秆燃料暖风空调采暖装置，其特征在于所述第二级腔内 外套环(315)与第三级腔内外套环(334)开口处分别设置有吹风导管(39)。
9.根据权利要求8所述的秸秆燃料暖风空调采暖装置，其特征在于所述吹风导管(39)上设置有控制阀(391)。
全文摘要
一种秸秆燃料暖风空调采暖装置，包括送风装置设置于送风装置上端的燃烧室，设置于燃烧室上端的换热器，以及由换热器与燃烧室组成的风空调采暖装置主机的连接支架；换热器至少由三级组成，包括与燃烧室相连的第一级换热段，设置于第一级换热段上端的第二级换热段，以及设置于第二级换热段上端的第三级换热段；第三级换热段的上端设置有排烟罩；排烟罩的上端设置有烟气烟尘净化器；排烟罩与烟气烟尘净化器通过弯管连接。本发明解决了现有乡镇农村冬季采暖比较困难，污染严重的技术问题；具有燃烧室燃烧充分，节能减排，低能源消耗和最低价格消耗、使用安全方便，维护维修简单、节能环保等优点。
文档编号F24B1/185GK101769540SQ20081023657
公开日2010年7月7日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者钟景武 申请人:钟景武