自动高效的集成式取暖炉的制作方法

本实用新型涉及取暖设备，尤其涉及一种自动高效的集成式取暖炉。

背景技术：

目前，在广大农村地区，因居住的分散性，无法实现集中供暖；又由于农村存有大量生物质燃料，如秸秆等，此类生物质燃料成为取暖的主要能源来源，然而此类生物质燃料往往采用接地燃烧，不仅效率低，燃料消耗大，还易带来环境污染；为了大气污染问题，我国正大力整治生物质燃料无序燃烧现象，其中较为代表的是将秸秆制作成生物质颗粒燃料，然后利用高效锅炉集中燃烧。

然而，由于锅炉使用成本高，结构较为笨重，且使用安装也较为复杂，难以适应农村分散式取暖的需要；为了解决该问题，本领域技术人员结合实际情况进行了很多常识性的创新，如中国专利ZL20161098643 4.2公开的换热器式生物颗粒取暖炉，虽然结构简单，但操作使用并不方便，无法实现送料、燃料和热水循环的自动化控制，不仅燃料无法充分燃烧，换热效率低，且采用单燃烧热源供热，无法根据需要调节燃料供给和改变供热效率，燃料消耗较大，不利于节能减排和环境保护。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述问题，本实用新型提供一种自动高效的集成式取暖炉，它具有结构紧凑，控制方便和节能高效的优点。

本实用新型是这样实现的，一种自动高效的集成式取暖炉，它包括壳体以及位于壳体内的水热交换器，其特征在于，该集成式取暖炉还包括若干个为水热交换器供热的炉热系统以及为该炉热系统输送燃料的送料系统；水热交换器与位于壳体外的供水系统和回水系统连通；炉热系统、送料系统以及供水系统和回水系统均与控制器控制连接。

所述炉热系统包括燃烧室以及位于燃烧室上方的炉膛，壳体外还安装有与燃烧室连通的鼓风机。

所述送料系统包括与燃烧室连通的送料管以及驱动送料管中物料进入燃烧室的推料机构，送料管中部还设有扩口状进料口。

所述推料机构包括驱动电机和位于送料管中的螺旋推料器，该驱动电机与螺旋推料器通过链轮机构传动连接。

所述炉膛通过回形加热管与位于壳体外的电动排烟系统连通，该回形加热管的主体位于水热交换器中。

所述供水系统包括若干个与水热交换器上部连通的供水管，每个供水管上均设有进水控制阀；所述回水系统包括若干个与水热交换器下部连通的回水管，每个回水管上均设有回水泵。

所述壳体内还设有用于观察换热状况的上观察模块和下观察模块，回形加热管的上部和下部分别通过上观察模块和下观察模块安装固定。

优选的是：所述燃烧室为倒立的锥台结构，且燃烧室的侧壁上均匀排布有若干个透气孔，燃烧室的底部还设有若干个放射状排布的炉篦孔。所述进料口的上方还连接有储料室。

优选的是：所述控制器分别与燃烧室的点火器、驱动电机、进水控制阀、回水泵以及电动排烟系统控制连接，该控制器还与位于水热交换器中的温度传感器电连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型与传统取暖炉相比大大降低了使用难度，节省了能源，降低了污染；它在一个炉体内集成了多个独立的燃烧供热点，能够分别通过送料系统和炉热系统进行自动送料和燃烧控制，通过控制多个独立的燃烧供热点协同工作，使得使用者能够灵活方便地根据需要调节供热量，进而改变燃料的供给量，在保证供热效率的同时也降低了能耗，节能减排的同时也提高了取暖炉工作的可靠性和维护的便利性。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2为本实用新型送料系统一个实施例的结构示意图。

图3为本实用新型燃烧室一个实施例的等轴视图。

图4为图3所示实施例的结构俯视图。

具体实施方式

图1所示，本实用新型是这样实现的，所述集成式取暖炉包括壳体1以及位于壳体1内的水热交换器2，其结构特点是，该集成式取暖炉还包括若干个为水热交换器2供热的炉热系统以及为该炉热系统输送燃料的送料系统；水热交换器2与位于壳体1外的供水系统和回水系统连通；炉热系统、送料系统以及供水系统和回水系统均与控制器控制连接；本实用新型的结构特点在于同一个取暖炉内集成了多个独立的燃烧供热点，即每个燃烧供热点均包含了一个送料系统和炉热系统，通过控制器控制多个独立的燃烧供热点协同为水热交换器2供热，不仅结构轻巧紧凑，控制方便，而且更加节能高效；它以生物质颗粒为燃料，在控制器的控制下，根据供热需要，送料系统为炉热系统提供合适的燃料，由炉热系统燃烧燃料为水热交换器2供热，同时根据需要控制供水系统和回水系统以调节水的供给和流出，这样集成式取暖炉能够在控制器的协同控制下实行自动点火，自动供料，自动控温的功效，提高了热能的利用率，有效降低了能耗，且控制也更加方便高效。

本实用新型的关键实施结构在于炉热系统和送料系统，其结构以及性能直接影响着集成式取暖炉的工作效率和可靠性；在具体实施时，所述炉热系统包括燃烧室301以及位于燃烧室301上方的炉膛302，壳体1外还安装有与燃烧室301连通的鼓风机303；燃料于燃烧室301内的燃烧释放热量，高温气体于炉膛302汇集，高温气体与水热交换器2接触并释放热量，以加热位于水热交换器2中的水；在整个过程中，鼓风机303的高速通风使得燃料充分燃烧，并提高了高温气体的流通效率，使水热交换器2换热加快；与该炉热系统配合的送料系统的结构如图2所示，它包括与燃烧室301连通的送料管401以及驱动送料管401中物料进入燃烧室301的推料机构，送料管401中部还设有扩口状进料口402；在推料机构的带动下，来自进料口402的燃料经送料管401被不断送入到燃烧室301中；为了避免热量散失，送料管401与燃烧室301的连接处以及鼓风机303与燃烧室301的连通处均设有单开门，它在鼓风机303和送料系统停止工作时处于关闭状态，防止燃烧室301热量经送料管401和鼓风机303散失；当然本实用新型所述炉热系统和送料系统的结构并不局限于此，当采用粉状燃料时，所述鼓风机303可集成到送料系统中，依靠鼓风机303的气流吹动粉状燃料经送料管401进入燃烧室301，这样可减少燃烧室301与外部的连通通道，不仅简化了结构，也降低了热量散失；当然，采用此结构还需在进料口402设置控制器，以便实现送料和鼓风的独立控制。

为了提高送料效率和换热效率，本实用新型还对炉热系统和送料系统的细节结构进行了优化设计，其中所述推料机构包括驱动电机403和位于送料管401中的螺旋推料器，该驱动电机403与螺旋推料器通过链轮机构404传动连接；控制驱动电机403的转速即可调节螺旋推料器的推料速度，以控制燃料供给量，采用螺旋推料器保证了供料的持续性，提高了供料的效率；在换热方面，所述炉膛302通过回形加热管5与位于壳体1外的电动排烟系统6连通，该回形加热管5的主体位于水热交换器2中；来自炉膛302的高温气体经回形加热管5不断向水热交换器2释放热量，采用回形加热管5可延长高温气体流动路径，提高其与水热交换器2接触面积，增加了换热效率，高温气体流通路径也降低了其排除预热，提供了热量利用率，在实际安装时，所述回形加热管5采用6回程的排烟管道，使热能充分被吸收利用，排烟经电动排烟系统6排出。

于此同时，为了与集成式取暖炉中多个独立的燃烧供热点相适应，本实用新型优化了供水系统和回水系统的设计，其中所述供水系统包括若干个与水热交换器2上部连通的供水管701，每个供水管701上均设有进水控制阀702；所述回水系统包括若干个与水热交换器2下部连通的回水管801，每个回水管801上均设有回水泵802；通过进水控制阀702能过控制对应的供水管701的进水量，回水泵802则能够及时抽取水热交换器2的热水，并将循环水送回水热交换器2，在供暖的同时，又可提供热水，用于洗刷、洗澡、洗菜等生活需要。

除此以外，为了更好地满足实际使用需要，提高操作控制的便利性和燃烧控制的可靠性，本实用新型还在所述壳体1内还设有用于观察换热状况的上观察模块9和下观察模块10，同时回形加热管5的上部和下部还可以分别通过上观察模块9和下观察模块10安装固定；下观察模块10根据需要可延伸至燃烧室301，并在下观察模块10和上观察模块9的对应位置设置透明观察窗，以便使用者观察换热状况和燃烧状况，及时调整取暖炉工作状态。所述燃烧室301为倒立的锥台结构，如图3和图4所示，所述燃烧室301为倒立的锥台结构，且燃烧室301的侧壁上均匀排布有若干个透气孔3011，燃烧室301的底部还设有若干个放射状排布的炉篦孔3012；所述进料口402的上方还连接有储料室11，储料室11采用漏斗状，其下端与多个进料口402相连；位于燃烧室301的燃料与经透气孔3011流入的气流混合燃烧，其残渣经下放的炉篦孔3012排出。

本实用新型的控制过程是这样的，所述控制器分别与燃烧室301的点火器、驱动电机403、进水控制阀702、回水泵802以及电动排烟系统6控制连接，该控制器还与位于水热交换器2中的温度传感器电连接；当温度传感器检测到水温较低需要快速加热时，控制器控制多个独立的燃烧供热点同时工作，发挥最大加热效率，在很短的时间内使整个供热设备达到最大的供暖能效，当水温达到要求后，可停止部分燃烧供热点，只让部分燃烧供热点维持工作，这样大大节省了对燃料的需求，降低了成本；本实用新型在维持基本供热需要的前提下，能够最大效率地利用燃料热量，用最小能源得到最大取暖效果；并且控制维护方便，由于燃烧供热点相互独立，多个独立的燃烧供热点实现轮流工作，轮流检修，实现不停暖，不影响供热的功效，该取暖炉轻巧的结构特别适合以生物颗粒燃料为能源的分散供暖地区。

在实际供热生产中，本实用新型采用重量为150kg的集成式取暖炉可在20分钟使水温从零度加热到42度，其热利用率在95％以上。