專利名稱：一種民用爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于民用爐具領(lǐng)域。
現(xiàn)在市場(chǎng)上的民用爐具，對(duì)燃料存在較大選擇性，如燒固體燃料的爐具，不能燒液體燃料，燒液體燃料的爐具不能燒氣體燃料，燒氣體燃料的爐具更不能燒固體燃料，再就是現(xiàn)有的燒煤爐具，加添新煤后，化學(xué)燃燒不完全，即浪費(fèi)能源又污染環(huán)境，更主要的是爐口不能持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)高熱，雖然有的節(jié)煤爐(如反燒爐)改善了燃燒率，但相應(yīng)地增加了附屬裝置，又使?fàn)t具構(gòu)造復(fù)雜成本增高，用戶操作不簡(jiǎn)便，推廣用很困難。
針對(duì)上述不足，本實(shí)用新型提供一種通用固、液、氣三種類燃料，特別是加添煙煤后，化學(xué)燃燒完全，即節(jié)省能源又消煙除塵，爐口能持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)高熱，且構(gòu)造簡(jiǎn)單成本低廉，用戶操作簡(jiǎn)便，易于推廣應(yīng)用的民用爐。
本民用爐包括爐體5，蒙復(fù)于爐體上的爐殼1，及位于爐體中的爐膽4，燃燒室3，其特征是在爐口2周圍的爐壁上設(shè)2－4個(gè)直通爐外的溢水孔19；在燃燒室上部周圍爐壁上均勻密布直通爐外的二次進(jìn)風(fēng)微孔7，與此相應(yīng)在爐殼外壁上設(shè)活動(dòng)微孔門圈18，以控制燃煤的第二級(jí)燃燒，中部上設(shè)定位座6，中下部爐壁一側(cè)設(shè)直通爐外的一次進(jìn)風(fēng)出渣口11，與此相應(yīng)在爐殼外壁上設(shè)兩用爐門14，以控制燃煤的第一、三燃燒和排除爐渣，底部則設(shè)減震承渣座12和拉管燒嘴9，并與燃燒室3之下的油氣室8連通，以及配套使用的筒狀型煤20。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、節(jié)能顯著，固體燃料通過(guò)三級(jí)燃燒，故燃燒充分、燃燒率最高達(dá)99％(不包括封火)，所以，比現(xiàn)有的節(jié)煤爐再節(jié)煤30％以上，經(jīng)試算5－7人家庭日耗標(biāo)煤1.5kg左右(包括封火)。
2，熱效率高，由于是三級(jí)燃燒，微孔加熱二次進(jìn)風(fēng)既提高二級(jí)燃燒的熱焰溫度，又將此高熱氣體集中在爐口部位與受熱器具的距離最近，從而強(qiáng)化了輻射傳熱效果，其熱效率最高達(dá)68％以上(不包括封火)。
3，消煙除塵效果好，由于是三級(jí)燃燒，且一次進(jìn)風(fēng)和二次進(jìn)風(fēng)是各自獨(dú)立調(diào)控系統(tǒng)，所以能適應(yīng)固體燃料(特別是煙煤)中的揮發(fā)性氣體的燃燒和固體碳的燃燒各自不同特點(diǎn)，達(dá)到完全燃燒之目的，既避免了因不完全燃燒產(chǎn)生的黑煙和塵粒，又減少了從爐口排走co氣體(經(jīng)測(cè)算比現(xiàn)有的省煤爐少1～10倍)。
4，爐口能持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)高熱，本實(shí)用新型雖然是從爐口加煤，但加煤后不存在正燒的惰性，具有反燒爐相似的爐口持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)高熱。
5、能通用固、液、氣等三種類燃料，既能燒各種高、中、低熱值的固體燃料，如無(wú)煙煤、焦煤、煙煤、褐煤、泥煤或木質(zhì)燃料，還能燒液體燃料，如煤油、柴油、氣油或其它燃油，更能燒氣體燃料，如天然氣、液化氣、煤氣、沼氣或其它燃?xì)狻?br> 6、構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低廉。本實(shí)用新型只用一個(gè)燃燒室，就達(dá)到了三級(jí)燃燒的目的。所以，既制作容易、便于生產(chǎn)、又成本低廉。經(jīng)試制測(cè)算定10人以下的用戶只需成本15元左右，100人以下用戶只需成本40元左右。
7、使用方便、易于推廣。本實(shí)用新型是從爐子上面的爐口加煤，從爐子的下面出渣口取爐渣，與現(xiàn)在的正燒爐有相似之處，由于設(shè)置了減震承渣座，滬渣不易碎裂，既干凈衛(wèi)生，又操作簡(jiǎn)單，又因5－7人家庭日耗煤只有1.5公斤左右，所以最適宜低收入家庭的使用和推廣。
8、本實(shí)用新型由于能適宜中、低熱值或高發(fā)成份的固體燃料的充分燃燒，而我國(guó)的儲(chǔ)煤絕大多數(shù)地區(qū)都是中、低熱值或高揮發(fā)成分的煙煤，所以，本實(shí)用新型對(duì)開(kāi)發(fā)和充分利用這類燃料在生活用能領(lǐng)域，有極大的推進(jìn)作用。
9、能夠解決急需或快捷地更換燃料種類。本實(shí)用新型在使用的時(shí)候，若燃煤熄滅，可以立即向油氣室進(jìn)燃?xì)猓L(zhǎng)拉管燒嘴9就能點(diǎn)火，或者是將棉繩穿進(jìn)拉管燒嘴內(nèi)，作爐蕊吸油，把燃油注入油氣室，也能點(diǎn)燃燒嘴用火；或者是一邊用燒嘴使用燃?xì)饣蛉加腿紵没?，同時(shí)引燃型煤的燃燒，從而使生火與用火同步進(jìn)行。
下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖、對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1 是本實(shí)用新型的主剖視圖圖2 是
圖1的俯剖視圖圖3 是本實(shí)用新型配套用的筒狀型煤立剖視圖圖4 是圖3的俯視圖爐體5用陶瓷焙燒、混凝土預(yù)制，或者是粘土類導(dǎo)熱性差的物料預(yù)壓烘焙，再蒙復(fù)一層金屬皮(如鐵皮、鋁皮、不銹鋼皮等)為爐殼1。爐膽4用通常的耐火材料，如耐火陶瓷焙燒，當(dāng)然爐體5和爐膽也可以一起預(yù)制或焙燒。燃燒室3的高度是單個(gè)燃料塊高度5－6倍。二次進(jìn)風(fēng)微孔7的孔徑小于3毫米，呈傾斜狀直通爐外，從而使二次進(jìn)風(fēng)阻力最小，又容易被加熱，數(shù)量眾多的微孔均勻地密布在燃燒室上部爐壁周圍，各微孔的面積之和等于或大于一次進(jìn)風(fēng)口的面積，以保證二次進(jìn)風(fēng)大于一次進(jìn)風(fēng)，并且微孔的孔向應(yīng)偏離爐心，使二次進(jìn)風(fēng)能在爐內(nèi)產(chǎn)生旋流，以增加空氣滯留爐內(nèi)的時(shí)間系數(shù)，從而達(dá)到增加CO的完全燃燒系數(shù)。微孔門圈18實(shí)際上是套在爐體外壁之表面上，因它上面的微孔孔徑、孔數(shù)、及排列位置，與爐殼上的二次進(jìn)風(fēng)微孔7的孔徑、孔數(shù)及排列位置相對(duì)應(yīng)，所以平行轉(zhuǎn)動(dòng)門圈就能控制二次進(jìn)風(fēng)量。定位座6是在燃燒室的中部，是靠近一次進(jìn)風(fēng)出渣口11之上的燃燒室內(nèi)側(cè)壁上的凸塊，它是為了出渣時(shí)，保證燃料塊在垂落過(guò)程中，始終落在燃燒室的中心位置設(shè)計(jì)的。在燃燒室底部設(shè)減震承渣座12，它是取代傳統(tǒng)的爐橋設(shè)計(jì)的，是用耐高溫材料制作的承渣板和壓縮彈簧上下聯(lián)結(jié)而成，其目的是當(dāng)出渣的瞬間，緩沖燃料塊在自重的垂落中產(chǎn)生震碎，承渣板應(yīng)該鉆上氣孔，以便一次進(jìn)風(fēng)順利地從下面進(jìn)入，其壓縮彈簧的內(nèi)徑應(yīng)拉管燒嘴9的最大管的外徑，換言之拉管燒嘴9置于壓縮彈簧之中。一次進(jìn)風(fēng)出渣口11是在燃燒室的下部爐側(cè)壁，并直通爐外，實(shí)質(zhì)上是用爐板以減震渣座位12的承渣板水平面為分界線，將這個(gè)大口子，分隔成上面是出渣口、下面是一次進(jìn)風(fēng)口，其中的出渣口的高和寬至少能保證爐渣塊13的平行出渣。顯然，兩用爐門的面積須大于一次進(jìn)風(fēng)出渣口11的面積，并用垂直上下插動(dòng)的關(guān)門方式，與該口配合，達(dá)到出渣和調(diào)控一次進(jìn)風(fēng)量的兩個(gè)功能。另外在靠近爐口處的爐壁設(shè)2－4個(gè)直通爐外的溢水孔19，是為了避免受熱器具的水溢流出燃燒室，油氣室8的高度是爐渣塊高度的1－3倍，其側(cè)壁開(kāi)設(shè)油氣孔10通向爐外，以便外接燃?xì)饣蜃⑷肴加?。拉管燒?是由2－4節(jié)耐火材料管相互套迭而成(如鐵管、陶瓷管等)，它完全縮短時(shí)應(yīng)大于油氣室8的高度，很明顯它的小部分在燃燒室3(至承渣板的高度)。大部分則在油氣室8，拉管燒嘴9完全伸長(zhǎng)應(yīng)大于或等于二次進(jìn)風(fēng)微孔7的高度，其最小管管徑應(yīng)與燃燒室的熱負(fù)荷相適應(yīng)。
本實(shí)用新型可以燒現(xiàn)有的蜂窩煤，但高熱值的燃煤應(yīng)混合50％以上的泥土或類似物，既達(dá)到節(jié)煤，又達(dá)到燃煤塊燒成爐渣塊時(shí)具熱固性，同樣，在燒木質(zhì)燃料時(shí)，應(yīng)將木質(zhì)加工成木粉，再混合10％以上的泥土或類似物，并制成型煤狀，以便在燃燒時(shí)具有熱固性，鉗取時(shí)不易碎裂和能造應(yīng)本實(shí)用新型的三級(jí)燃燒特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的封火方法，可與現(xiàn)在的型煤爐方法相同，唯一不同的是加煤方法，它是構(gòu)成本實(shí)用新型三級(jí)燃燒的必備條件之一。具體方法如下首先提升兩用爐門14，將爐渣13從出渣口平行鉗取出來(lái)(爐內(nèi)的燃煤塊因自重落在減震承渣座位12之上)，爐門復(fù)位保留至一次進(jìn)風(fēng)口；其次是從爐口2垂直鉗出熾熱的b燃料塊17、a燃料塊16后，又立即將熾熱的b燃料塊17，放回爐內(nèi)的爐渣塊13的上面，成為C燃料塊15；然后將需添加的新型煤，放在C燃料塊15的上面，成為a燃料塊16；最后，才把熾熱的原a燃料塊放回爐內(nèi)最上面，就成b燃料塊17。
本實(shí)用新型的三級(jí)燃燒原理如下當(dāng)新添加的a燃料塊16，受到下面的C燃料塊15的熱輻射和一次進(jìn)風(fēng)后，其中的揮發(fā)性成分首先進(jìn)行第一級(jí)燃燒，燃燒后的CO2氣上升經(jīng)過(guò)熾熱的b燃料塊17的區(qū)段時(shí)，又被熾熱的炭還原成高熱的CO氣繼續(xù)上升，當(dāng)經(jīng)過(guò)二次進(jìn)風(fēng)微孔7的區(qū)段時(shí)，立即與被微孔加熱了的二次進(jìn)風(fēng)迅速產(chǎn)生氧化反應(yīng)，既進(jìn)行第二級(jí)燃燒，從而釋放大量的高熱在爐口部位；當(dāng)原熾熱的b燃料塊17放回爐內(nèi)作C燃料塊15時(shí)，其殘余的碳又和一次進(jìn)風(fēng)持續(xù)進(jìn)行第三級(jí)燃燒，從而又為新添加的a燃料塊16初燃提供熱量。由于本實(shí)用新型的第一級(jí)燃燒是為第二級(jí)燃燒服務(wù)，第三級(jí)燃燒又為第一級(jí)燃燒服務(wù)，相互補(bǔ)充構(gòu)成三級(jí)循環(huán)燃燒的特征，適應(yīng)了燃燒中的揮發(fā)成分燃燒和固定碳燃燒的各自不同的特征。
現(xiàn)有的型煤爐的二次進(jìn)風(fēng)管道長(zhǎng)、阻力大，并成正比列地小于一次進(jìn)風(fēng)，所以煤中的揮發(fā)成分上升速度較快，滯留爐內(nèi)時(shí)間系數(shù)小，因此燃燒系數(shù)小，當(dāng)還沒(méi)有完全燃燒就已排出爐口，從而產(chǎn)生大量的黑煙。然而，本實(shí)用新型是三級(jí)燃燒，且一次進(jìn)風(fēng)與二次進(jìn)風(fēng)是各自獨(dú)立的調(diào)控系統(tǒng)，就能非常方便的采用相對(duì)減小一次進(jìn)風(fēng)、相對(duì)增大二次進(jìn)風(fēng)之間的差率，達(dá)到使煤(特別是煙煤)的揮發(fā)成分完全燃燒，從而不在爐口產(chǎn)生黑煙的目的。這是因?yàn)橄鄬?duì)減小一次進(jìn)風(fēng)，使第一級(jí)燃燒所產(chǎn)生的CO2氣和未燃盡揮發(fā)成分?jǐn)?shù)量減小，升騰速度減慢，相應(yīng)滯留爐內(nèi)的時(shí)間系數(shù)增大，容易被熾熱的炭還原或加熱成高熱的CO氣，此時(shí)，由于相對(duì)地增加了二次進(jìn)風(fēng)，且空氣又經(jīng)微孔加熱，空氣又是均勻地從爐壁周圍進(jìn)入，所以第二級(jí)燃燒的氧化系數(shù)增大，達(dá)到充分燃燒。
若固體燃料熄滅后，又需立即用火，只需清除燃燒室內(nèi)的爐渣，打開(kāi)拉管燒嘴9的蓋板，將其拉長(zhǎng)至二次進(jìn)風(fēng)微孔的高度，再將燃?xì)庵苯訌挠蜌饪?0接入，就可以點(diǎn)燃燒嘴用火；或者是把綿繩或棉線空入拉管燒嘴9，作爐芯吸油，再把燃油從油氣孔10注入油氣室8，就可以點(diǎn)燃燒嘴用火。
如果把型制成筒狀，如圖3、4所示，本實(shí)用新型就可以在使用燃油或燃?xì)獾耐瑫r(shí)，將筒狀型煤放入爐內(nèi)，達(dá)到一邊用火，一邊逐漸引燃型煤，或者是共同燃燒用火。
前面所說(shuō)的為本實(shí)用新型配套的筒狀型煤20，可按燃燒室的直徑略小的規(guī)格，制成大小不同的型號(hào)，但高度應(yīng)是燃燒室高度的六分之一，并在筒狀型煤的端面開(kāi)8－15個(gè)，最佳為12個(gè)軸向貫通的氣孔21。
權(quán)利要求1.一種民用爐，包括爐體5、蒙復(fù)于爐體上的爐殼1、及位于爐體中的爐膽4、燃燒室3、其特征在于在爐口2周圍的爐壁上設(shè)2-4個(gè)直通爐外的溢水孔19；在燃燒室上部周圍爐壁上均勻密布直通爐外的二次進(jìn)風(fēng)微孔7，與此相應(yīng)在爐殼外壁上設(shè)活動(dòng)微孔門圈18，以控制燃煤的第二級(jí)燃燒，中部?jī)?nèi)側(cè)壁上設(shè)定位座6，中下部爐壁一側(cè)設(shè)直通爐外的一次進(jìn)風(fēng)出渣口11，與此相應(yīng)在外殼、外壁上設(shè)兩用爐門14，以控制燃煤的第一、三級(jí)燃燒和排除爐渣，底部則設(shè)減震承渣座12和拉管燒嘴9，并與燃燒室3之下的油氣室8連通，以及配套使用的筒狀型煤20。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的民用爐，其特征在于二次進(jìn)風(fēng)微孔7的孔徑小于3毫米，各孔均勻在呈傾斜狀直通爐外，孔向偏離爐中心，各孔的面積之和大于或等于一次進(jìn)風(fēng)口的面積；微孔圈18上的微孔孔徑、孔數(shù)及排列位置應(yīng)與爐殼1外壁上的二次進(jìn)風(fēng)微孔7的孔徑、孔數(shù)及排列位置相對(duì)對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的民用爐，其特征在于一次進(jìn)風(fēng)出渣口11，是用隔板以減震承渣座12的承渣板水平面為分界線，將此口分隔成上是出渣口、下是一次進(jìn)風(fēng)口；兩用爐門14的面積大于一次進(jìn)風(fēng)出渣口12的面積，并用上下插動(dòng)方式與該配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的民用爐，其特征在于減震承渣座12是由有氣孔的承渣板與壓縮彈簧上下聯(lián)結(jié)而成，其材料是耐高溫的；拉管燒嘴9是由2－4節(jié)耐火管件相互套迭而成，其最大管的管徑小于壓縮彈簧內(nèi)徑，最小管的管徑與燃燒室的熱負(fù)荷匹配，拉管燒嘴完全縮短大于油氣室8的高度，完全拉長(zhǎng)大于二次微孔7的高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的民用爐，其特征在于油氣室8的高度是燃料塊高度1－3倍，其側(cè)壁有與外界相通的油氣孔10中心位置的空間，可容置拉管燒嘴9的大部分，并通過(guò)拉管燒嘴9與燃燒室3連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的民用爐，其特征在于筒狀型煤20的高度是燃燒室3高度的1／6，其端面設(shè)有8－15個(gè)，最佳為12軸向貫通的氣孔21，高熱值煤應(yīng)混合50％以上的泥土或類似物。
專利摘要一種民用爐。在燃燒室上部爐壁周圍密布二次進(jìn)風(fēng)微孔7和微孔門圈8，下部側(cè)壁設(shè)一次進(jìn)風(fēng)出渣口11，兩用爐門14，底部設(shè)減震承渣座12和拉管燒嘴9，并與燃燒室之下的油氣室8連通。達(dá)到通用固體、液、氣體三種類燃料的目的，并能具有固體燃料(特別是煙煤)進(jìn)行三級(jí)燃燒，燃燒充分，既消煙除塵，爐口又能連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)高熱，具有節(jié)能顯著、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、操作方便，宜于推廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24C1/00GK2101825SQ9120419
公開(kāi)日1992年4月15日 申請(qǐng)日期1991年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月17日
發(fā)明者鄭恒春, 鄭娜 申請(qǐng)人:鄭娜, 鄭恒春