一种生物质热风炉换热装置的制作方法

本发明涉及燃烧设备技术领域，具体涉及一种生物质热风炉换热装置。

背景技术：

我国生物质燃料原料丰富，成型后的燃料具有体积小，密度大，储运方便，成型燃料致密，无碎屑飞扬，使用方便、卫生，燃烧持续稳定，燃烧效率高的特点。随着环保社会环保意识的增强，生物质燃料可替代矿物能源用于生产与生活领域。中国作为一个农业大国，各种农副食品的生产加工企业遍布全国各地，传统的农业烘干、烘烤设备多以采用煤、木柴等燃料为主，由于煤矿燃料燃烧会产生较大的污染，并会影响到农产品的食品安全质量；木柴燃料燃烧效率较低，且一定程度上消耗生产人工，已逐步退出生产舞台。生物质燃料应运而生，而生物质热风炉也备受农业生产行业的关注。

然而生物质自身热值较低，燃烧过程中容易出现结焦、燃烧不充分等现象，且目前市场上的生物质热风炉热效率相对较低，加大了生产成本。

技术实现要素：

针对现有生物质热风炉存在的问题，本发明的目的在于：提供一种生物质热风炉换热装置，用以解决生物质热风炉换热效率低、除灰渣等问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种生物质热风炉换热装置，包括热源火口、排烟口、空气进口和热风出口，其特征在于：空气进口和热风出口之间依次设置了低温区、中温区和高温区，低温区、中温区和高温区包含烟道和换热通道，所述烟道互相连通，其入口为热源火口，其出口为排烟口，所述换热通道互相连通，其入口为空气进口，其出口为热风出口；

所述低温区包括排烟口、低温排烟腔、设置在低温排烟腔前侧的低温换热腔i和设置在低温排烟腔后侧的低温换热腔ii，低温排烟腔与排烟口连通，所述低温排烟腔内设置有连通低温换热腔i与低温换热腔ii的低温换热管，所述低温排烟腔构成了低温区的烟道，所述低温换热腔i、低温换热腔ii和低温换热管构成了低温区的换热通道；

所述中温区包括中温排烟腔、设置在中温排烟腔前侧的中温换热腔iii以及设置在中温排烟腔后侧的中温换热腔iv，所述中温换热腔iii与低温换热腔ii相通，所述中温换热腔iv与低温换热腔i隔开，所述中温排烟腔内设置有连通中温换热腔iii与中温换热腔iv的中温换热管，所述中温排烟腔构成了中温区的烟道，所述中温换热腔iii、中温换热腔iv和中温换热管构成了中温区的换热通道；

所述高温区包括热源火口、高温排烟腔和高温换热腔ⅵ,所述高温排烟腔与热源火口连通，所述高温换热腔ⅵ围绕着高温排烟腔的侧壁，所述高温排烟腔构成了高温区的烟道，所述高温换热腔ⅵ构成了高温区的换热通道。

作为优选方案之一，所述高温换热腔ⅵ与中温换热腔iv相通，优选地，所述高温换热腔ⅵ与中温换热腔ⅵ通过顶部换热腔v进行相通，所述顶部换热腔设置在v低温区、中温区和高温区的共同顶部，其一端与中温换热腔iv相通，另一端与高温换热腔ⅵ相通。

上述优选方案之一中，热风在换热装置中流动路径如下：环境常温空气在鼓风机或引风机的作用进入低温换热腔i->低温换热管，吸收低温区管壁的热量后->低温换热腔ii->中温换热腔iii->中温换热管，吸收中温区管壁的热量后->中温换热腔iv->顶部换热腔v->高温换热腔ⅵ，吸收高温区腔壁的热量后->热风出口排出。

作为优选方案之二，所述中温换热腔iii的中间设有中间隔板，把中温换热腔iii隔开为中温换热腔iii的上层和中温换热腔iii的下层，所述中温换热腔iii的下层与低温换热腔ii相通，所述中温换热腔iii的上层与高温换热腔ⅵ相通，所述高温换热腔ⅵ与中温换热腔iv隔开。中温换热腔分为上层，下层，目的是保证冷风整个换热过程的流通截面积均匀，并增加换热行程。

优选地，所述中温换热腔iii的上层与高温换热腔ⅵ通过顶部换热腔v进行相通，所述顶部换热腔设置在低温区、中温区和高温区的共同顶部，其一端与中温换热腔iii的上层相通，另一端与高温换热腔ⅵ相通。

上述优选方案之二中，热风在换热装置中流动路径如下：环境常温空气在鼓风机或引风机的作用进入低温换热腔i->低温换热管，吸收低温区管壁的热量后->低温换热腔ii->中温换热腔iii的下层->中温区下方换热管->中温换热腔iv->中温区上方换热管->中温换热腔iii的上层->顶部换热腔v->高温换热腔ⅵ，吸收高温区腔壁的热量后->热风出口排出。

进一步地，所述低温换热腔i、低温换热腔ii、中温换热腔iii、中温换热腔iv以及高温换热腔ⅵ由外壳面板、固定外壳面板的支撑板以及中间隔板架构形成，所述外壳面板螺纹固定在支撑板上。

进一步地，所述低温排烟腔与中温排烟腔底部连通，所述高温排烟腔与中温排烟腔顶部连通。

进一步地，所述低温排烟腔与中温排烟腔采有烟气导向板隔开，烟气导向板的上端与排烟腔的顶部连接，烟气导向板的下端与排烟腔的底部相隔距离；所述相隔距离构成了低温排烟腔与中温排烟腔之间的烟气流通通道。

进一步地，所述高温换热腔ⅵ位于所述高温排烟腔与低温排烟腔19之间的单侧区域把中温排烟腔与高温排烟腔隔开，所述高温排烟腔的单侧区域顶部与排烟腔顶部留有烟气流通通道。

进一步地，所述空气进口安装有过滤孔网。

进一步地，所述低温换热管和中温换热管均匀分布，为水平布置。水平布置换热管不易堵灰。

进一步地，所述低温区侧面设有除灰口，底部除灰口清灰方便有效。

本发明的有益效果在于：

本发明换热器采用三段式换热：高温区换热、中温区换热和低温区换热。火口端引入高温火焰或者高温烟气，烟气及炉膛火焰将温度传至金属壁面，使热量在换热器内部通行，最后从烟囱排出，在此期间，环境冷风在鼓风机或者引风机的驱动下从低温区的换热管进入设备，冷风流经金属壁面对流换热，吸收低温区管壁上的热量后进入中温区下层，最后从顶部进入高温换热区经高温区导流板螺旋接触高温炉壁换热后，热风从出风口排出。本发明热发生器与换热器分离布置，更方便检修且易移动，结构紧凑，设计巧妙，实用美观，使风有较长的换热行程增加换热效率。适用于蔬果类食品烘干加工，粮食烘干。

附图说明

图1为本发明一种生物质热风炉换热装置的立体图。

图2为本发明一种生物质热风炉换热装置的侧视图。

图3为一种生物质热风炉换热装置的正面剖视图。

图4为一种生物质热风炉换热装置的俯视剖视图。

图5为一种生物质热风炉换热装置中的热风流动路线图。

图中，1-高温区、2-中温区、3-低温区、4-导流板、5-排烟口、6-换热管、7-烟气导向板、8-支撑板、9-过滤孔网、10-固定螺钉、11-外壳面板、12-热源火口、13-中间隔板、14-除灰口、15-热风出口、16-热风出口法兰、17-高温排烟腔、18-中温排烟腔、19-低温排烟腔、

图5中，①-低温换热腔i，②-低温换热腔ii，③-下层的中温换热腔iii，④-中温换热腔iv，⑤-上层的中温换热腔iii，⑥-顶部换热腔v，⑦-高温换热腔ⅵ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本技术方案做进一步说明。

实施例1。

如图1~图2所示，一种生物质热风炉换热装置，包括热源火口12、排烟口5、空气进口和热风出口15，其特征在于：空气进口和热风出口15之间依次设置了低温区3、中温区2和高温区1，低温区3、中温区2和高温区1包含烟道和换热通道，所述烟道互相连通，其入口为热源火口12，其出口为排烟口5，所述换热通道互相连通，其入口为空气进口，其出口为热风出口15；

所述低温区3包括排烟口5、低温排烟腔19、设置在低温排烟腔19前侧的①-低温换热腔i和设置在低温排烟腔19后侧的②-低温换热腔ii，低温排烟腔19与排烟口5连通，所述低温排烟腔19内设置有连通①-低温换热腔i与②-低温换热腔ii的低温换热管6，所述低温排烟腔19构成了低温区3的烟道，所述①-低温换热腔i、②-低温换热腔ii和低温换热管6构成了低温区3的换热通道；

所述中温区2包括中温排烟腔18、设置在中温排烟腔18前侧的中温换热腔iii以及设置在中温排烟腔18后侧的④-中温换热腔iv，所述中温换热腔iii与②-低温换热腔ii相通，所述④-中温换热腔iv与①-低温换热腔i隔开，所述中温排烟腔18内设置有连通中温换热腔iii与④-中温换热腔iv的中温换热管6，所述中温排烟腔18构成了中温区2的烟道，所述中温换热腔iii、④-中温换热腔iv和中温换热管6构成了中温区2的换热通道；

所述高温区1包括热源火口12、高温排烟腔17和⑦-高温换热腔ⅵ,所述高温排烟腔17与热源火口12连通，所述⑦-高温换热腔ⅵ围绕着高温排烟腔17的侧壁，所述高温排烟腔17构成了高温区1的烟道，所述⑦-高温换热腔ⅵ构成了高温区1的换热通道。

如图3所示，描述了烟气在高温区1、中温区2和低温区3三个区烟道中流动路径，高温火焰或者高温烟气从热源火口12进入高温排烟腔17，经高温排烟腔17的上方流入中温排烟腔18，再从中温排烟腔18下方流入低温排烟腔19，最后从低温排烟腔19顶部的排烟口5排出。低温排烟腔19与中温排烟腔18采用烟气导向板77隔开，烟气导向板77的上端与排烟腔的顶部连接，烟气导向板77的下端与排烟腔的底部相隔距离，所述相隔距离构成了低温排烟腔19与中温排烟腔18之间的烟气流通通道；高温排烟腔17的右边区域把中温排烟腔18与高温排烟腔17隔开，高温排烟腔17的右边区域顶部与排烟腔顶部有距离，所述相隔距离构成了中温排烟腔18与高温排烟腔17之间的烟气流通通道；

同时，中温换热腔iii由中间隔板13隔开分成⑤-上层的中温换热腔iii和③-下层的中温换热腔iii两层换热腔；

如图5所示，发明内容中的优选方案之二的生物质热风炉换热装置中的热风流动路线图，环境常温空气在鼓风机或引风机的作用下由②-低温换热腔ii经低温换热管6进入低温区3烟道，吸收低温区3管壁的热量后进入①-低温换热腔i；然后在外壳面板11、支撑板8和中间隔板13的导流下来到③-下层的中温换热腔iii，由中温换热管6流至④-中温换热腔iv下层，并从④-中温换热腔iv上层经上层中温换热管6，吸收中温区2管壁的热量后，流至⑤-上层的中温换热腔iii，⑤-上层的中温换热腔iii的上方与⑥-中温换热腔ⅵ相通，换热后的风经⑤-上层的中温换热腔iii进入顶部的⑥-顶部换热腔v，顶部四周由支撑板8围焊，支撑板8和顶部外壳面板11将⑥-顶部换热腔v与外界空气隔离，使热风进入与⑥-顶部换热腔v相通的⑦-高温换热腔ⅵ内，⑦-高温换热腔ⅵ四个侧壁均安装有螺旋导流板4，每个侧壁的导流板4都为左高右低或者右高左低倾斜多层布置，相邻两侧壁的同一层的导流板4顺延螺旋连接，热风在导流板4之间形成的空间内螺旋流动，热风从高温换热区的后面的第一个螺旋导流板4进入高温换热区的左边第一个螺旋导流板4，再到前面的第一个螺旋导流板4，最后到右边的第一个螺旋导流板4，每个侧面的导流板4都是相连接的，这样使得风螺旋流动。最终热风在⑦-高温换热腔ⅵ换热后由热风出口15排出。

如图1所示，低温区3侧面设有除灰口14。

如图2所示，热风出口15安装有热风出口15法兰16。

如图4所示，支撑板8通过固定螺钉10安装在外壳面板11上，空气进口安装有过滤孔网9。

实施例2。

本实施例与实施例1的区别在于：中温换热腔iii没有中间隔板13隔开分成上下两层换热腔，即发明内容中的优选方案之一。

所述⑦-高温换热腔ⅵ与④-中温换热腔iv相通，优选地，所述⑦-高温换热腔ⅵ与中温换热腔ⅵ通过⑥-顶部换热腔v进行相通，所述顶部换热腔设置在v低温区3、中温区2和高温区1的共同顶部，其一端与④-中温换热腔iv相通，另一端与⑦-高温换热腔ⅵ相通。

本技术方案生物质热风炉换热装置的工作流程如下：

1、启动鼓风机或者引风机，使冷风在换热系统稳定流通且无异常现象。

2、将火焰发生器或高温烟气接入换热器火口内部。

3、环境冷风在鼓风机或者引风机的驱动下从低温区3的换热管6进入设备，吸收低温区3管壁上的热量后进入中温区2下部，并通过中温区2下部换热管6穿过热量区，再经由外壳面板11导流经过中温区2上部，最后从顶部进入高温区1，经高温区1导流板4螺旋接触高温炉壁换热后，热风从热风出口15排出。

4、根据热风出口15温度显示器调节火口热能大小从而控制热风温度匹配用户需求温度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本使用新型的精神和原则之内，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。