专利名称：双层水套炊事取暖节能炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及民用多功能节能炉灶。
为满足人民生活需要，人们开发了具有炊事、取暖、洗澡等一炉多用的节能炉灶。但这些炉灶存在如下缺陷1、技改措施单一，局部有所改善，但综合性能提高不大，例如在使用燃料种类、燃烧效率、吸收利用效率、使用功能、环境污染等方面。2、现有多功能炉灶，整体焊接多，组合结构少，维修拆卸难，局部扣坏整炉报废多。3、现有多功能炉灶，用钢材制造的多，用铸铁制造的少，抗腐蚀性能差，使用寿命短造价高。
本实用新型的目的，在于提供一种适应煤种多、燃烧完全、环境污染小、热利用率高、功能多、造价低寿命长、组合灵活使用方便的双层水套炊暖节能炉。
本双水层水套炊事取暖节能炉，包括炉面、炉胆、炉壳等，其特征在于还包括一个位于炉面下炉胆周围的双水套换热器18，一个位于火口的消烟燃烧器3，一个烟道换热器6，一个烟气控制环4及一个调火盘5等部件，所述的双层水套换热器18的火盆中放置调火盘5，换热器18内水套壁与炉胆壁之间形成二次风预热通道，烟气控制环4放置于换热器18内层水套上端，换热器18的两水套室之间为内环形烟道，换热器18外壁与炉壳之间可以构成外环形烟道。
所述的双层水套换热器18，设置有两个圆筒形换热水套室，两水套室之间是内环形烟道，在烟道上下两端分别有4根小管分4个方向将内层和外层水套联通。在换热器中心有一块火口板，它与内层水套壁联在一起，将中心分为上下两部分，上部是火盆，调火盘5平放在其中部，下部与炉胆配合使内水套壁与炉胆壁之间形成二次风预热通道，与位于两火口之间的消烟燃烧器相通。根据燃料燃烧对炉胆形状的要求，内层换热水套内壁19能随着炉胆形状改变而改变，例如，设计为圆柱管、圆锥管……，将二次风通道间隙控制在适当的范围内。在内层水套上端放有烟气控制环4。在外层水套上排烟口的位置，根据组装型式有两种(1)当换热器包在外炉体内时(封闭式)，排烟口设在外层水套下端，换热器外壁22与外炉壳之间组成外环形烟道，此时，换热面积最大，在内外环形烟道内安装有导烟板控制烟气流向，在外炉体上端有外排烟口与烟筒联通。(2)当换热器没有炉体包容时(敞开式)，排烟口设在外层水套上端与烟筒联通，此时换热面积约为前者的3／4，在内环形烟道中装有导烟板控制烟气流向。在换热器两水套联接处和外壁上设有进水管和出水管安装螺孔。
所述的消烟燃烧器3，它包括由火口盘26、火口环27组成位于炉胆火口与换热器火口板之间的火口座，和由混合器28、燃烧盘29、炉丝30组成位于火口座中心进行消烟燃烧的中心燃烧体。火口盘26是上表面有一个齿圈，下表面与炉胆火口配合的环形板，不转动。火口环是一个上端外周有凸缘，下端有齿槽的圆环件，齿槽按径向或螺旋向排列，套在火口盘齿圈中，组成内外齿圈，齿槽是二次风通道，转动火口环27能控制二次风的大小。混合器28是由一个锥形短管和一个圆锥形底面组成的盆形零件，锥形短管大端朝上，口外有环形法兰，盖在火口环端面上。从锥管底部开始，对着底面上喷烟孔的行间有几排二次风孔。圆锥底面顶点朝上与锥管小端结合，在锥管内的圆锥底面上，按径向或螺旋向排列有喷烟小孔，在锥管小端外有环形棱边，其外径与火口座的火口内径相配合，在火口内形成一个环绕混合器28的二次风室。燃烧盘29安装在混合器28上端，是在环形板中间均布了几根拱起的肋条，肋条表面有排放炉丝的小槽。在肋条汇合中心有一个小圆环，环内有一条筋，供提拉时使用。炉丝30是一条螺旋形的耐热金属丝，均布在燃烧盘29的火口上，用来均匀点燃与二次风混合后的炉气，达到完全燃烧的目的。
所述的立式烟道换热器6是由两根直径不等的圆柱管套在一起，两端封闭而组成的夹层密器。夹层容器是换热器水套室，内管中是烟气通道，其内表面周围均布有数条纵向受热肋片，两端有烟筒承插口，水套外壁两端有安装进、出水管的螺纹孔。
所述的烟气控制环4，位于内层水套到炉面板之间，它是一个可转动的短管形零件，管壁上开有内排烟口，传动时能控制炉口高温烟气在烟道的流动方向。
所述的调火盘5，位于炉面板下的火盆中部，它是一个调节锅底受热强度的环形网状零件，其内外圈之间用一块月牙板和数条筋板联接，其内外圈又分别向平面两边相反方向凸起较高棱边，当正反两面使用时，可提供两个吊锅支承高度。
以下结合附图中示出的其一个实施例对本实用新型详细说明。
图1是使用面煤燃料的封闭式双层水套炊暖节能炉半剖示意图；图2是
图1俯视示意图；图3是
图1A－A剖面示意图；图4是其消烟燃烧器全剖视图；图5是其调火盘零件结构图6是系统安装示意图；图7是不用炉壳安装示意图；
图1、图2示出了一种使用面煤燃料的封闭式双层水套炊暖节能炉整体结构。图中1炉面、2上炉壳、3消烟燃烧器、4烟气控制环、5调火盘、6立式烟道换热器、7风嘴帽、8风嘴、9炉圈、10炉盖、11下炉壳、12大炉门板、13小炉门板、14炉门导板、15炉座、16炉胆、17炉蓖、18双层水套换热器。
图3示出了
图1中炉体结构的A－A剖面，各部件安装配后的剖面为多层同心圆结构，从内到外，各层依次是炉胆壳壁16，换热器第一层管壁19、第二层管壁20、第三层管壁21、第四层管壁22，上炉壳壁2，烟气嘴23，外导烟板24，内导烟板25。
以上三图所示的实施例中，炉胆为使用碎面煤作燃料的锥管形，燃烧方式属层燃式。其工作原理是一次风从炉门或风嘴8进入下炉壳11和炉座15组成的炉灰室，通过炉蓖17进入炉胆16构成的炉膛进行燃烧。燃料在炉膛内燃烧，同时将热量传给炉胆壁16，由于炉胆壁16和换热器内套19(即第一层管壁19)之间有间隙，即二次预热通道，使炉胆对换热内套19的传热以幅射传热为主，保持了炉膛有较高温度，为完全燃烧创造了条件，降低了固体未完全燃烧损失，提高了封火稳定性。空气从灰室靠自然抽力进入二次风通道予热后，接着进入位于炉胆16火口和换热器火口板之间的消烟燃烧器中，与炉内可燃气体混合，进行二次完全燃烧。燃烧后的高温气体(见图中双尾箭头)，喷入火口板上部的火盆中，与锅底面换热后(指炊事工作时)，受到炉面1、炉圈9的阻挡和烟囱的抽力作用，不能向外溢出，经过烟气控制环4上的内排烟口，进入换热器两层水套之间的内环形烟道，与换热器第二层管壁20和第三层管壁21换热，从内导烟板前面开始，旋转一周到其后面，经外层水套室下端的排烟口，再进入换热外壁22与上炉壳2构成的外环形烟道内，与换热器外壁22进行换热，从外导烟板前面开始，再转过一周到其背面、从上炉壳2上端的外排烟口，经烟嘴23进入烟道换热器，再与烟道换热器中心管壁换热，经烟囱排到室外。
前面叙述了燃料的燃烧和高温烟气的流动过程。下面将水的换热循环过程(见图中单尾箭头所示)说明如下双层水套换热器是该炉第一级余热回收锅炉。工作时循环凉水通过换热器第四层管下端进水螺孔进入外层水套室，开始与第三层管21和第四层管壁22换热，共中一部分水通过内环形烟道下端的4个联通管孔，进入内层水套室，与换热器内19和第二层管20进行换热，吸热后的热水上升，再通过上端的4个联通管孔，返回到外层水套室，与外层水套室中的热水汇合，经过换热器外套22上端的出水螺孔，流出换热器，进入供热管路。换热器内层水套室和外层水套室两端之间的8根联通管，组成了换热器内部的热循环通道，在换热器工作中起到了重要的稳定作用。
烟道换热器是该炉第二极余热锅炉。工作时循环凉水从水套外壁下端进水螺孔进入水套室，与中心管壁进行换热，受热后的热水沿水套室上升，通过上端的出水螺孔，流出换热器进入供热管路。该换热器既可与双层水层换热器串联、或并联使用，也可独立使用。
图4示出了用于
图1所示炉型的消烟燃烧的结构。图中26火口盘、27火口环组成控制二次风大小的火口座；28混合器、29燃烧盘及30炉丝组成强化完全燃烧的中心燃烧体。其工作过程如下予热后的二次风经过火口盘26和火口环27的齿槽，进入火口内的二次风室，再经过分布在混合器28管壁上的几排小孔进入混合器内。当燃料中的可燃挥发物与一氧化碳气体从炉膛内上升到火口处，通过混合器28底部的喷烟孔喷入混合器内，与二次风均匀混合，马上被燃烧盘29上的炉丝30点燃，进行二次完全燃烧，使气体完全燃烧损失降低到最小。当向炉内加燃料或拨火时，可把中心燃烧体从火口中提出，进行操作。此时，二次风还可以经过火口盘26和火口环27上的螺旋齿槽，进入火口中与炉内可燃气体混合，进行二次旋风式燃烧。使二次燃烧技术贯穿于燃烧的各过程，以期获得最好的燃烧效果。
图5示出了调火盘零件结构。它是为提高锅底面的受热强度而设计的。其作用原理有两点(1)增加火焰传热面积。火焰喷出火口后，由于烟囱的抽力，火焰就直接朝内排烟口方向流动，减少了火焰在锅底面的传热面积，为此将调火盘上的月牙板旋转到内排烟口下方，阻碍火焰直接流向内排烟口，迫使其在锅底面经达较长的路线，在较大的接触面积。(2)调整吊锅高度。因为吊锅高度也是影响锅底受热强度的主要因素，所以应解决好。调整时，利用调火盘5内外园周向两边凸起的高边缘结构，采用正反两面使用的方法，可在炉盆中获得两个支承高度。若锅底面与调火盘5的内孔不匹配时，还可将小炉圈置于其上配合使用，达到将锅底面置于火焰温度最佳位置的目的，起到了仅用炉圈调整时所起不到的作用。
图6示出了本节能炉的一种供暖系统安装示意图。图中31补给水箱、32炉体、33开水箱、温水箱34、35淋浴喷头、36散热器、37供热管路、38回水管路。该图中以炉体32中的双层套换热器为主向房间供暖，以烟道换热器为开水、洗澡供热。工作过程是当关闭a、b阀门时，烟道换热器中的水加热沸腾，产生的蒸气(1)通过阀门D进入开水箱将水加热沸腾，供开水使用；(2)通过阀门C进入温水箱，将水加热供洗澡和淋浴使用。当关闭C、D阀门，打开a、b阀门，烟道换热器就并入供暖循环系统向房间供暖。
图7示出了本节能炉不用外炉体，用砌筑炉台时的安装图。图中39砌筑炉体，1、炉面部件、18双层水套换热器，40内炉体部件、6烟道换热器。该安装形式的特点，是去掉外炉体部件后，安装在砌筑的炉台中。该方式适合食堂、饭店、旅店和集体单位使用。根据就餐人数、取暖面积、选择适当规格进行多炉并联安装使用，既增加了炊事能力，也扩大了供暖面积。
本实用新型节能炉的优点一、共整体设计合理，燃烧完全，换热充分，热效率达70％以上，功能多炊事方便，供暖面积大，组合灵活，适应性强，可以铸代钢造价低寿命长。
二、在燃烧方面(1)炉胆与换热器内壁分离，提高了炉膛温度，减少了固体燃料未完全燃烧损失，降低了燃料消耗，提高了封火稳定性，延长了封火时间。(2)火口设置了消烟燃烧器，二次风温度高，既可进行二次普通、旋风式燃烧，也可进行二次强化完全燃烧，减少了气体未完全燃烧损失，提高了燃烧热，减少了排烟污染。(3)该炉既能自然通风燃烧，也能用风机鼓风燃烧，实现了升火迅速，火力旺，便于炊事作业。
三、在换热供暖方面(1)按炊事供暖同时进行的要求，改进了炉口设计，增加了炉口附件，提高了高温烟气回收率，不仅在非炊事工作时能换热供暖，而且炊事工作时照样换热供暖，并且产热量更大。(2)布置了两级换热器，第一级双层水套换热器，结构紧凑，体积小，换热面积大，受热面上不积灰，换热系数高，第二级烟道换热器，体积小换热系数高，使余热回收更充分，排烟损失小。两级换热器配套使用，能同时满足供暖、开水、洗澡多种使用要求。
四、该炉采用部件组合结构，既能整体安装，也能部件选用，组合灵活，拆装方便，规格多，适应性强，能满足不同用户需要。
五、该炉不仅能用钢材制造，而且能用铸铁制造，以铸代钢，降低了制造成本，提高了耐腐蚀性，延长了使用寿命。
权利要求1.一种双水层水套炊事取暖节能炉，包括炉面、炉胆、炉壳等，其特征在于还包括一个位于炉面下炉胆周围的双水套换热器18，一个位于火口的消烟燃烧器3，一个烟道换热器6，一个烟气控制环4及一个调火盘5等部件，所述的双层水套换热器18的火盆中放置调火盘5，换热器18内水套壁与炉胆壁之间形成二次风预热通道，烟气控制环4放置于换热器18内层水套上端，换热器18的两水套室之间为内环形烟道，换热器18外壁与炉壳之间可以构成外环形烟道。
2.根据权利要求1所述的节能炉，其特征在于所述的双层水套换热器18设置有两个圆筒形换热水套室，两水套室之间是内环形烟道，在此烟道上下两端分别有四根小管分四个方向将内层和外层水套室联通，在换热器中心有一块与内层水套壁联在一起的火口板，该火口板将中心分为上下两部分，上部为火盆，下部与炉胆配合使内水套壁与炉胆壁之间形成二次风预热通道，换热器18的两水套室联接处设置有进、出水管安装螺孔。
3.根据权利要求1或2所述的节能炉，其特征在于所述的双层套水套换热器18内层换热水套室内壁可以是圆柱管状，或圆锥状等。
4.根据权利要求1所述的节能炉，其特征在于所述的消烟燃烧器3包括由火口盘26，火口环27组成位于炉胆火口与换热器火口板之间的火口座，和由混合器28、燃烧盘29、炉丝30组成的位于火口座中心的中心燃烧体；火口盘26是上表面有一个齿圈，下表面与炉胆火口配合的环形板；火口环27是一个上端外周有凸边，下端有齿槽的圆环件，齿柄按径向或螺旋向排列，套在火口盘齿圈中，组成内外齿圈、齿槽是二次风通道，转动火口环27能控制二次风的大小，混合器28是由一个锥形短管和一个圆锥形底面组成的盆形零件，锥形短管大端朝上，口外有环形法兰，盖在火口环上端面，从锥管壁底部开始，对着底面上喷烟孔的行间有几排二次风孔，圆锥底面项点上与锥管小端结合，在锥管内的圆锥底面上，按径向或螺旋向排列有喷烟小孔，在锥管小端外有环形棱边，其外径与火口座的火口内径相配合，在火口内形成一个环绕混合器28的二次风室；燃烧盘29安装在混合器28上端，是在环形板中间均布了几根拱起的肋条，肋条表面有排放炉丝的小槽，在肋条汇合中心有一个带提拉筋的小圆环，炉丝30是一条螺旋形的耐热金属丝，均布在燃烧盘29的火口上，用来均匀点燃与二次风混合后的炉气，达到完全燃烧的目的。
5.根据权利要求1所述的节能炉，其特征在于所述的烟道换热器6是由套装在一起的两根圆柱管封闭它的两端而构成的夹层容器，它的中心管内为烟道，内表面周围均布数条纵向受热筋片，两端有烟筒承插孔，该夹层容器是换热器水套室，水套室外壁设置有进出水管安装螺孔。
6.根据权利要求1所述的节能炉，其特征在于所述的烟气控制环4是一个可转动的短管形零件，其管壁上开有内排烟口，其装于双层水套换热器18的内层水套室和炉面板之间，转动时能控制炉口高温烟气在烟道内的流动方向。
7.根据权利要求1所述的节能炉，其特征在于所述的调火盘5是一个能调节锅底受热强度的环形网状零件，其内外圈之间用一块月牙板和数条筋板联接，其内外圈又分别向平面两相反方向凸起较高棱边，正反两面使用时，能提供两种吊锅支承高度。
专利摘要一种双层水套炊事取暖节能炉，包括炉面、炉胆、炉壳等，其特征在于还包括位于炉胆周围的双层水套换热器、消烟燃烧器、烟道换热器、烟气控制环及调整火盘等，调整火盘放置于水套换热器的火盆中，烟气控制环置于水套换热器内层水套上端，水套换热器内水套壁与炉胆壁间形成二次风预热通道，设置有内、外环形烟道，具有炊事、取暖及洗澡功能，升火快，炉温高，燃烧充分，两级换热，热效率达70％以上。
文档编号F24B9/00GK2193498SQ9324731
公开日1995年3月29日 申请日期1993年12月16日 优先权日1993年12月16日
发明者冯少华, 冯祥生 申请人:冯少华, 冯祥生