一种旋转火焰无烟柴火气化炉的制作方法

  本发明涉及生物质能源利用技术领域，具体涉及到一种木柴燃料气化后在不添加外部动力的前提下能实现无烟燃烧的旋转火焰无烟柴火气化炉。

  木头在空气中自然燃烧时，由于供氧不充分，会产生非常大的烟气，木炭烧制工艺就是最典型的案例。而普通的柴火炉最多有二道进气，仍然会产生较大的烟气，通常通过设计烟囱来改善燃烧环境，但是这样做即污染自然环境又浪费能源。烟气的主要成分是碳颗粒与一氧化碳，供氧充分的话可以完全燃烧成二氧化碳，达到环保、节能的目的。

  目前即使是采用新型生物质颗粒燃料燃烧的柴火炉或柴火灶，在不借助额外的能源驱动来增设外部鼓风机构实现主动补入足量氧气时，也无法达到无烟燃烧状态。

  针对以上问题，本发明提供一种旋转火焰无烟柴火气化炉，它采用虹吸原理，通过对燃烧时的被动吸气风道结构可以进行独特的调整设计，可实现在无需外部主动供氧的情况下，采用普通的木柴作为燃料就可以实现无烟燃烧，且体积小，火焰强，非常适用于农村家庭使用。

  为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种旋转火焰无烟柴火气化炉，包括设置在气化室上方的燃烧筒，

  所述气化室连接燃料仓；所述下进风道通过上方开设的上出风口与燃料仓连通；所述侧进风道通过侧边开设的侧出风口与燃料仓连通；

  所述燃烧筒外套有外筒；所述燃烧筒侧壁上分布有通风孔；所述外筒下端开口与外界连通，开口处设置有可产生旋转气流的外导向板。

  所述侧出风口为百叶窗结构；所述侧出风口的风流方向与燃烧筒内旋转气流流动方向一致。

  所述燃烧筒上端设置有炉膛；所述炉膛为圆锥壳体状，下端侧壁上呈环形分布有通气孔。

  1、本发明通过对炉体内空间通道的专门设计改进，整个炉体主要是采用薄壁板材构成，重量更轻，体积更小，使用的燃料可以是普通的木柴块或杆，实现了无烟燃烧，非常适合于农村家庭取暖、炊事家用、卫生热水，粮食作物烘干热源，餐饮行业热源，食品加工热源，工业烘烤热源等。既能减轻广大农民的生活能源成本，又能大大改善大气环境，极大的提高了木质纤维燃料的燃烧利用率，是一款节能减排降本增效的环保产品。

  2、本发明的气化室是方形仓，炉灰收集清除盒紧贴气化室底板，百叶式炉桥置于炉灰盒上，有利于木头炭化后能在炉桥上迅速燃烧尽前不会掉入灰盒，气化室与燃烧筒有导向板隔开，既能挡住木头与木炭进入燃烧筒，又能让烟气偏心进入燃烧筒产生初级旋转火焰。

  3、本发明的燃烧筒是圆柱形，底部是一块风轮板，与气化室底板共板，底进气道为燃烧筒底部供氧，冷空气被燃烧筒虹吸通过底部风轮板后，被动旋转二次加速火焰旋转，让烟气围绕燃烧筒筒内壁旋转；燃烧筒套设的外筒作为导风隔热，第四道进气口位于两筒之间空隙的下部，通过燃烧筒筒壁上开的螺旋分布的百叶式进气口，与绕内壁烟气混合完全燃烧。

  4、本发明采用了四次进风道，进气口均是百叶式，有利于四次进气方向的一致性，有利于火焰旋转，等同于延长了烟气经过燃烧筒的路程，给予多次进气创造充分燃烧的机会，四次进气都搭上了虹吸原理。

  5、本发明中的燃料仓，倾斜45°安装在气化室上，便于燃料自沉送料，同时燃料仓盖须密封，保证烟气不外漏，还要开启灵活。燃料仓斜底部50％长度开第一次百叶进气窗，保证进气方向水平；侧底部与侧面第二次进风道交错在一起，侧进气口的30％留在燃料仓内，利于烟气回流，且留在气化室段开百叶进气口，利于烟气单向进入第二次气道末端与空气混合进入燃烧筒燃烧。

  图中：1、气化室；2、燃烧筒；3、炉膛；4、风轮板；5、底进风道；6、外筒；7、下进风道；8、侧进风道；9、燃料仓；10、炉灰盒；

  21、内导向板；22、通风孔；31、通气孔；32、支座；61、外导向板；71、上出风口；81、侧出风口；91、吸风口；92、封盖。

  为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

  请参阅图1至图10，在一种具体的实施方式中，一种旋转火焰无烟柴火气化炉，包括设置在气化室1上方的燃烧筒2；

  所述燃烧筒2底面设置有可产生旋转气流的风轮板4，风轮板4下方连通有底进风道5；其中风轮板4为扇叶结构，呈环形或扇形分布；底进风道5进入的空气经过风轮板4的导向作用后，呈旋涡状态从燃烧筒2底面上升进入燃烧筒2内；

  所述燃烧筒2下端开口与气化室1连通，开口处设置有可产生旋转气流的内导向板21；

  所述气化室1与底端设置的下进风道7和侧边设置的侧进风道8连通；下进风道7结构如图8所示，为扁平盒体状，前端为进风口，尾端为出风口，出风口与气化室1连通；侧进风道8结构如图7所示，为扁平盒体状，前端为进风口，尾端为出风口，出风口与气化室1连通。

  所述气化室1连接燃料仓9；所述下进风道7通过上方开设的上出风口71与燃料仓9连通；所述侧进风道8通过侧边开设的侧出风口81与燃料仓9连通；

  所述燃烧筒2外套有外筒6；所述燃烧筒2侧壁上分布有通风孔22；所述外筒6下端开口与外界连通，开口处设置有可产生旋转气流的外导向板61。

  如图5-6所示，为实现产生旋转气流，在上述实施例的基础上来优化：所述内导向板21和外导向板61为竖条状，同一侧向外张开。

  如图1所示，为了使得排出的气流自动朝气化室内流动，在上述实施例的基础上来优化：所述上出风口71为百叶窗结构。

  如图1、7所示，为了进一步促进旋转气流的产生，加快燃烧筒内旋转气流的旋转速度，在上述实施例的基础上来优化：所述侧出风口81为百叶窗结构；所述侧出风口81的风流方向与燃烧筒2内旋转气流流动方向一致。

  如图10所示，为了更好的提高燃料仓内的供风量，在上述实施例的基础上来优化：所述吸风口91为百叶窗结构。

  如图2、10所示，为便于燃料自沉送料，在上述实施例的基础上来优化：所述燃料仓9倾斜安装在气化室1上；所述燃料仓9的喂料口处设置可打开的封盖92。燃料室是方形仓，倾斜45°安装在气化室上，便于燃料自沉送料，同时燃料仓盖须密封，保证烟气不外漏，还要开启灵活。

  在上述实施例的基础上来优化：所述燃料仓9背面设置有吸风口91；所述吸风口91为百叶窗结构。

  燃料仓斜底部(即背面)50％长度开第一次百叶进气窗，保证进气方向水平；侧底部与侧面第二次进风道交错在一起，侧进气口的30％留在燃料仓内，利于烟气回流，且留在气化室段开百叶进气口，利于烟气单向进入第二次气道末端与空气混合进入燃烧筒燃烧。

  为了使得燃烧筒内的上下各段供氧充足，在上述实施例的基础上来优化：所述燃烧筒2和外筒6之间留有间隙形成环形空腔；所述环形空腔与气化室1连通。

  为了提高环形空腔内供氧充足性，产生上升气流，在上述实施例的基础上来优化：所述环形空腔下端为敞口状态。

  如图9所示，为了使得火焰在炉膛内进一步燃烧充分，并有充足的气流排出口，使得燃烧筒内的高温气流形成上升流动，在上述实施例的基础上来优化：所述燃烧筒2上端设置有炉膛3，所述炉膛3为圆锥壳体状，下端侧壁上呈环形分布有通气孔31。

  如图2、4所示，在上述实施例的基础上来优化：所述风轮板4构成炉桥；所述底进风道5内设置有炉灰盒10。

  本发明中，燃料仓用于放入燃料，如条状或块状或杆状木柴；气化室用于木柴的燃烧气化；燃烧筒用于气化燃烧和燃料与氧气的充分混合燃烧，实现无烟燃烧；炉膛形成火焰排出口；燃烧筒与外筒之间形成环形腔体，便于下方的空气可以直接直接上升后从通气孔进入上段的火焰内补充燃烧。

  本发明中通过采用多道进气道形成虹吸式自动吸气，在燃烧筒内自动产生非常快速地旋转的火焰，可自动将空气与燃料混合均匀进行燃烧，形成较为强大的旋转式无烟火焰。

  如图1-4所示，本发明的气化室1是方形仓，炉灰盒10紧贴气化室底部设计，风轮板形成百叶式炉桥置于炉灰盒上，风轮板4为扇叶结构，空气从底进风道5内吸入，经风轮板4排入到燃烧筒2内，形成旋转气流；风轮板4可以使得木头炭化后能在炉桥上迅速燃烧尽前不会掉入灰盒；气化室1与燃烧筒2之间有内导向板21隔开，既能挡住木头与木炭进入燃烧筒，又能让烟气偏心进入燃烧筒产生初级旋转火焰。由于木头和木炭不会进入燃烧筒因此能确确保燃烧筒内空间充足，供氧充足。

  本发明的燃烧筒2是圆柱形，底部是一块呈扇形分布的风轮板，于气化室底板共板，底进风道5为燃烧筒2底部供氧，冷空气被燃烧筒2虹吸通过底部风轮板4后，被动旋转二次加速火焰旋转，让烟气围绕燃烧筒筒内壁旋转；燃烧筒外间隔20mm间隙罩有外筒作为导风隔热，第四道进气口位于外筒与燃烧筒之间空隙的下部，通过外筒上设置有外导向板61和燃烧筒上开设的内导向板21，形成自动吸入空气产生旋涡，与绕内壁烟气混合完全燃烧。

  本发明的两个侧进风道8、内导向板21、外导向板61、底进风道5共同形成了四次进风通道，进气口均是百叶式，有利于四次进气方向的一致性，促进火焰旋转，等同于延长了烟气经过燃烧筒的路程，给予多次进气创造充分燃烧的机会，四次进气都搭上了虹吸原理。

  本发明中的燃料仓9，倾斜45°安装在气化室1上，便于燃料自沉送料，同时燃料仓的封盖92须密封，保证烟气不外漏，还要开启灵活。燃料仓斜底部(即背部)50％长度开第一次百叶进气窗，保证进气方向水平；侧底部与侧面的侧进风道8交错在一起，侧进气口的30％留在燃料仓内，利于烟气回流，且留在气化室段开百叶进气口，利于烟气单向进入第二次气道末端与空气混合进入燃烧筒燃烧。

  需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

  本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式来进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还能做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式来进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

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