適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐的製作方法
2023-04-28 00:52:51 2
專利名稱：適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐的製作方法
技術領域：
本使用新型屬於小型供熱鍋爐，涉及到適用於粉煤、塊煤、可然氣等多種燃料及智能控制的家用鍋爐。
背景技術：
目前，適用於家庭使用的小型鍋爐有各種各樣，主要以燃燒塊煤和型煤為主的碳為燃料。其結構是以水冷爐壁為爐體，有立式或臥式的爐體和燃燒室，為了增加熱效率，也有許多爐型在爐體燃燒室內增加連通爐壁水套的熱水管道，即較為先進的各種熱管型鍋爐就是這種結構。還有的鍋爐大多數為保護環境減少排放粉塵和有害氣體、二氧化硫、一氧化碳等氣體而對排煙系統進行的結構改進。如中國專利號為00238732.8公開了一種無壓力家用鍋爐，它主要包括具有爐體夾層的爐體，和具有煙道夾層的煙道，爐體夾層連通煙道夾層，爐體有進水口，煙道中安置有被加熱的豎立水管，該豎立水管下端通過託盤及水管連通於爐體夾層，豎立水管上端連通於煙道夾層，該煙道夾層上部有出水口，其豎立水管上設有清灰裝置，鍋爐還有一個由循環水爐蓋及可調節大小的風門。
中國專利號為97244328.2公開了一種自動控制燃氣鍋爐，在鍋爐的殼體的下部設有燃燒器，在殼體上設置裝有控制電路的控制盒，在燃燒器上方的燃燒室的外壁上纏繞連接一段水管，在與此段水管連接的另一段水管上套置若干個受熱疊片組成的爐體，爐體上端與煙道出口連通，在殼體中設置循環水泵，水泵與水管連通，適用於製作微型家用鍋爐。
這些家用鍋爐不僅使用的燃料要求塊煤和型煤，燃料比較單一，不能適用各種煤和氣燃料，燃料受到地域限制。另外，鍋爐的操作也沒有自動化和智能化。
發明內容
本實用新型的目的針對現有的鍋爐存在的以上背景技術不足，提供即可以燃燒有煙、無煙、貧煤、褐煤、煤泥、塊煤等各種粉煤，又可以燃燒各種可燃氣，並且具有手動操作、半自動操作和全自動智能化操作功能，為家庭提供熱水、採暖和熱風供熱的適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐。
本實用新型提供的適用於多種燃料的智能控制家用鍋爐。它包括水套爐體、爐體內的燃燒室、排煙口、連接在排煙口上煙囪與旋風式除塵器，及爐體上的排氣管、回水管接口與出水管接口，其特點是爐體的下部還設有爐中爐，爐中爐燃燒室與爐體內燃燒室相通，爐中爐內有爐篦，並在爐體上設有爐中爐的爐門，爐底設一插板；爐中爐旁的爐體中設有通向燃燒室的自然通風道，自然通風道上設有開關風門；爐體上設有通燃燒室的粉煤管與在燃燒室內粉煤噴嘴，粉煤管上設有煤管閥門並連接煤粉罐；在燃燒室內上方設有連通爐體水套的水冷壁管，在水冷壁管外裝焊有若干阻塵並吸熱的阻塵片。自燃風道與粉煤管之間，爐中爐的爐口上方設有粉煤漏流口。
所述的適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐，其特點是在爐體上設有噴燃器，噴燃器由裝在爐體燃氣控制器，在燃燒室中燃氣噴嘴組成。
所述的適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐，其特點是在爐體側設有一次風機，一次風機由送風管連接到爐體上的送風口與燃燒室中喇叭型煤粉噴嘴，喇叭型煤粉噴嘴裝在送風口上，送風管接三通接頭，再連接煤粉罐，並在三通接頭與煤粉罐之間裝煤管電磁閥；另外，爐體上裝有檢測燃燒室火焰溫度的火焰溫度傳感器、檢測爐體水套中水壓的壓力傳感器與安全閥，以及智能控制裝置。
所述的適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐，其特點是在爐體側還設有一臺熱風機，熱風機由熱風管連接爐體側的熱風箱的進風口，熱風箱中裝熱交換器，熱交換器上的進水管接口及出水接管口由管道與爐體上出水接管口及回水管口相對應連接；熱風箱上設有向外供熱風管接口，在熱風箱上還裝檢測熱風溫度溫度傳感器。
本實用新型提供的適用於多種燃料的智能控制家用鍋爐與現有家用爐相比較有如下特點(1)燃料種類多樣化本爐可燃用目前所有的煤種，如無煙煤、煙煤、貧煤、褐煤、煤泥、塊煤和粉煤等，也可用各種可燃氣，如石油液化氣、沼氣、天然氣等。
(2)燃燒方式多樣化可單獨爐中爐燃用塊煤，可獨立使用可燃氣，可獨立使用粉煤燃燒；也可用可燃氣或爐中爐將火點燃後，使用粉煤燃燒。也可用燃氣與粉煤混合燃燒。無電源條件下，用內爐燃燒塊煤、配合粉煤混合燃燒。以上燃燒方式可根據當地條件選擇使用，打破地域局限性，使鍋爐具有多種燃燒方式。
(3)爐膛內部設有一個爐中爐，在停電時其它燃燒方式停止時，爐中爐可燃燒塊煤的同時配以粉煤混合燃燒。爐內的水冷壁管上比普通的水冷壁管上增加了吸熱阻塵片。增加水冷壁管的受熱面積，提高水冷壁管的熱交換，同時阻止煙塵對外排放，起到在爐內除塵，擾塵的作用。
(4)爐底設有自然一次風。自然一次風口與粉煤管口的煤混合後，被一次風攜帶到爐中爐口上方，粉煤被點燃。為了防止粉煤堵塞一次風口，爐中爐的側面增加了粉煤回流口，回流口底於粉煤口，將沒有帶入爐中爐的粉煤回流到爐中爐內參加燃燒。
(5)熱風箱、熱風機、熱風箱中的熱交換器組成熱交換系統。由熱風機快速傳輸到需要熱風的場所，可調節供熱風的溫度。用於家庭養殖，如孵化；家庭種植，如催芽等，並且便於家庭暗裝供熱管道。
(6)煙道單管旋風除塵器，在與爐內水冷壁管上的阻塵片配合。有效阻止菸灰對環境的汙染，起到環保的作用。
(7)具有智能控制功能，自動控制送煤粉、供暖和供熱風。具有安全防爆裝置。
圖1是適用於多種燃料及智能控制家用鍋爐的結構示意圖。
圖2是鍋爐排煙除塵器系統示意圖。
圖3是智能控制家用鍋爐的智能控制裝置示意圖；圖4是智能控制家用鍋爐的電氣自動控原理圖；其中爐體1；燃燒室2；排煙口3；煙囪4；旋風式除塵器5；排氣管6；回水管接口7；出水管接口8；爐中爐9；爐中爐內爐篦10；爐中爐的爐門11；插板12；自然通風道13；自然通風道上開關風門14；粉煤管15；粉煤漏流口151；粉煤漏流口151；粉煤噴嘴16；煤管閥門17；煤粉罐18；水冷壁管19；阻塵片20；噴燃器21；燃氣噴嘴22；一次風機23；送風管24；送風口25；喇叭型煤粉噴嘴26；三通接頭27；煤管電磁閥28；火焰溫度傳感器29；壓力傳感器30；智能控制裝置31；熱風機33；熱風管34；熱風箱35；熱交換器36；供熱風管接口37；熱風溫度傳感器38；燃氣控制器39；微型計算機40；電源41；一次風機調速控制電路42；熱風機調速控制電路43；煤管電磁閥控制電路44；燃氣控制器電路45；一次風機轉速編碼器231；熱風機轉速編碼器331；自動控制鍵311、時間控制鍵312、溫度控制鍵313、熱風控制鍵314、燃燒控制鍵315。
具體實施方式
圖1所示，適用於多種燃料及智能控制家用鍋爐。首先，是一種適用於多種燃料家用鍋爐，包括水套爐體1、爐體內的燃燒室2、排煙口3、連接在排煙口上煙囪4與除塵器5，及爐體上的排氣管6、回水管接口7與出水管接口8。除塵器為旋風式除塵器。爐體的下部還設有爐中爐9，爐中爐的燃燒室與爐體內燃燒室相通；爐中爐內有爐篦10，並在爐體上設有爐中爐的爐門11，爐底設一插板12；爐中爐旁的爐體中設有通向燃燒室的自然通風道13，自然通風道上設有開關風門14；爐體上設有通燃燒室的粉煤管15與在燃燒室內粉煤噴嘴16，粉煤管上有煤管閥門17並連接煤粉罐18；自燃風道與粉煤管之間，爐中爐的爐口上方設有粉煤漏流口151。在燃燒室內上方設有連通爐體水套的水冷壁管19，在水冷壁管外裝焊有若干阻塵並吸熱的阻塵片20。這是一種基本爐型，爐中爐燃燒室燃燒碳火，打開開關風門，通過自然通風道、燃燒室及煙囪通風系統，打開和調節粉煤管閥門，控制進入燃燒室煤粉量，煤粉在燃燒室中燃燒，加熱爐體和水冷壁管中水並供熱。
其次，是在以上家用鍋爐的爐體上可以僅設有噴燃器21，噴燃器由裝在爐體燃氣控制器，在燃燒室中燃氣噴嘴22組成。這種爐型不需要爐中爐、粉煤管噴煤粉嘴，粉煤管、閥門及煤粉罐。只使用可燃氣體在燃燒室中燃燒加熱爐體和水冷壁管中水並供熱，即可。
第三，是在基本爐型家用鍋爐的爐體上設有噴燃器21，噴燃器上裝燃氣控制器，噴燃氣的噴嘴22在燃燒室中。使用可燃氣體助燃，增強火力，加快供熱速度和供熱面積。
第四，是在基本爐型家用鍋爐設有噴燃器21的基礎上，在爐體側還設有一次風機23，一次風機由送風管24連接到爐體上的送風口25與燃燒室中喇叭型煤粉噴嘴26，喇叭型煤粉噴嘴裝在送風口上，一次送風管接三通接頭27，再連接煤粉罐18，並在三通接頭與煤粉罐之間裝煤管電磁閥28。爐體上裝有檢測燃燒室火焰溫度的火焰溫度傳感器29、檢測爐體水套中水壓的壓力傳感器30與安全閥，及智能控制裝置31。使用可燃氣體點火、助燃，增強火力，加快供熱速度和供熱面積。
圖2所示，是一種常見的鍋爐旋風除塵器。一次風機進風口連接進風管32，進風管與旋風式除塵器的輕氣口501連通，旋風式除塵器的進口502與煙囪側風口連通。這樣可使一部分未完全燃燒的氣體，通過一次風機帶動返回燃燒室再次燃燒。從而可達到節能，並減少環境汙染目的。
第五，是以上實現智能控制家用鍋爐的基礎，爐體側增設一臺熱風機33，熱風機由熱風管34連接爐體側的熱風箱35的進風口，熱風箱中裝熱交換器36，熱交換器上的進水管接口及出水接管口由管道與爐體上出水接管口及回水管口相對應連接；熱風箱上設有向外供熱風管接口37。在熱風箱上還裝檢測熱風溫度傳感器38。
以上第四和第五種是智能控制家用鍋爐的爐型。圖3所示，智能控制裝置上設有自動控制鍵311、時間控制鍵312、溫度控制鍵313、熱風控制鍵314、燃燒控制鍵315等。現有的電氣自動控制技術已經非常成熟，如單片機、單板機等微型計算機40控制技術，應用十分廣泛。這些自動控制技術可以很方便移植應用。
圖4所示，智能控制家用鍋爐的電氣控制原理；電源41為微型計算機、電磁閥和調速電路供電。火焰溫度傳感器29、壓力傳感器30、熱風溫度傳感器38連接微型計算機40輸入接口，並分別檢測爐體中燃燒室2的燃燒溫度、爐體水套1中水的的壓力和熱風箱33中熱風溫度信號經模數轉換後送入微型計算機；一次風機轉速編碼器231與熱風機轉速編碼器331連接微型計算機輸入接口，並分別檢測一次風機和熱風機的轉數數位訊號送入微型計算機，智能控制裝置面板上的自動控制鍵311、時間控制鍵312、溫度控制鍵313、熱風控制鍵314、燃燒控制鍵315等連接微型計算機輸入接口，並把不同的控制指令發送微型計算機中。微型計算機輸出埠分別與燃氣控制器39、一次風機調速控制電路42、熱風機調速控制電路43、煤管電磁閥控制電路44、燃氣控制器電路45相連。通過微型計算機對指令信號及所檢測溫度、壓力、一次風機和熱風機轉數等處理後，由微型計算機輸出埠發出控制信號經過燃氣控制器、一次風機調速控制電路、熱風機調速控制電路、煤管電磁閥控制電路分別控制燃氣電磁閥及煤管電磁閥的開口大小、及控制一次風機和熱風機風量，以實現自動和智能控制鍋爐。自動和智能控制技術是電氣制動控制技術領域中普通技術人員所非常熟悉的，本發明中不再詳細說明和敘述。
工作原理首先，在智能控制裝置31面板上按下自動控制鍵311使鍋爐按智能控制裝置預設方式自動工作；通過時間控制鍵312、溫度控制鍵313、熱風控制鍵314、燃燒控制鍵315、按實際需要設置鍋爐工作狀態，設置完成後鍋爐開始工作。在智能控制裝置的控制下，打開燃氣控制器39可燃氣進入燃燒室2，3秒鐘後可燃氣控制器自動打火，將可燃氣體點燃，燃燒室被預熱，可燃氣體燃燒後的熱煙由排煙口3、煙囪4和旋風式除塵器5除塵後被一次風機通過喇叭型煤粉噴嘴26再次送入燃燒室內。當燃燒室內被預熱2分鐘後，智能控制器自動打開粉煤管電磁閥28，粉煤與一次風混合後經喇叭型煤粉噴嘴進入燃燒室參加燃燒，燃燒後的煙粉塵在水冷壁19上的阻塵片20的阻擋作用下，一部分煙塵在一次風機的作用下進入旋風式除塵器5，而剩餘煙氣由煙筒排出爐外；經阻塵片阻塵後的煙粉塵在重力作用下，順著爐內斜邊落入爐中爐9內，當爐中爐不使用時可當作煙塵的沉降室。燃燒室內的燃燒物粉煤或可燃氣燃燒後釋放出大量熱，經水套爐爐體的內壁和水冷壁管熱交換後，水被加熱，由爐體上的出水管接口8送到室內散熱器，再由回水管接口7返回到爐體內。熱交換器36將鍋爐所散發的熱量集中在熱風箱35內，通過智能控制器31上的熱風控制設定熱風供給時間，並控制熱風機將熱風箱內的熱風送至室內。
當停電或使用地無電源時，智能控制器31自動將煤管電磁閥28，自然通風道上開關風門14打開，再將爐中爐9插板12抽出，由爐中爐的爐門11將燃燒物放入。將燃燒物點燃後，自燃風道內的自燃風將粉煤管15內的粉煤帶入爐中爐的爐口上方，粉煤遇到爐中爐內燃燒著的火焰後粉煤點燃，而當粉煤流量過多時將通過粉煤漏流口151流入爐中爐內，從而使粉煤回流到爐中爐的爐膛內持續燃燒而不會堵塞自然風道。
當本爐在自動控制下須停爐時，關閉智能控制裝置31，同時關閉可然氣控制器39、粉煤管上的煤管電磁閥28、一次風機23和熱風機33。此時，燃燒室內無可燃物燃燒既停爐。
當本爐安裝時，排氣管6安裝高於補充水箱，使爐內壓與外界壓力相同，同時將高溫蒸汽及時排出爐外，當爐內溫度過高或爐內壓達到壓力傳感器30預設最高值時，壓力傳感器將壓力信號送至智能控制裝置31，即停止一次風機23工作，關閉粉煤管上的煤管電磁閥28及可燃氣控制器，停止爐內燃燒。同時智能控制裝置發出「嘟嘟」的報警聲音，表示爐內壓力過高已自動停止燃燒。當爐內壓力突然增高時，將由安全閥自動打開排壓，防止爐體爆裂。
本實用新型提供的適用於多種燃料的智能控制家用鍋爐。特別適合於廣大城鄉家庭的供熱水、採暖和供熱風使用。
權利要求1.一種適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐，包括水套爐體、爐體內的燃燒室、排煙口、連接在排煙口上煙囪與除塵器，及爐體上的排氣管、回水管接口與出水管接口，其特徵是爐體的下部還設有爐中爐，爐中爐燃燒室與爐體內燃燒室相通，爐中爐內有爐篦，並在爐體上設有爐中爐的爐門，爐底設一插板；爐中爐旁的爐體中設有通向燃燒室的自然通風道，自然通風道上設有開關風門；爐體上設有通燃燒室的粉煤管與在燃燒室內粉煤噴嘴，粉煤管上設有煤管閥門並連接煤粉罐；在燃燒室內上方設有連通爐體水套的水冷壁管，在水冷壁管外裝焊有若干阻塵並吸熱的阻塵片。
2.根據權利要求1所述的一種適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐，其特徵是自燃風道與粉煤管之間，爐中爐的爐口上方設有粉煤漏流口151。
3.根據權利要求1所述的一種適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐，其特點是在爐體上設有噴燃器，噴燃器由裝在爐體燃氣控制器，在燃燒室中燃氣噴嘴組成。
4.根據權利要求3所述的一種適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐，其特徵是在爐體側還設有一次風機，一次風機由送風管連接到爐體上的送風口與燃燒室中喇叭型煤粉噴嘴，喇叭型煤粉噴嘴裝在送風口上，送風管接三通接頭，再連接煤粉罐，並在三通接頭與煤粉罐之間裝煤管電磁閥；另外，爐體上裝有檢測燃燒室火焰溫度的火焰溫度傳感器、檢測爐體水套中水壓的壓力傳感器與安全閥，以及智能控制裝置。
5.根據權利要求4所述的一種適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐，其特徵是一次風機進風口連接進風管，進風管與除塵器的輕氣口連通，除塵器的進口與煙囪側風口連通。
6.根據權利要求4所述的一種適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐，其特徵是所述的智能控制裝置為智能控制裝置，智能控制裝置設有自動控制鍵、時間控制鍵、溫度控制鍵、熱風控制鍵及燃燒控制鍵。
7.根據權利要求1或2或3或4或5所述的一種適用於多種燃料及智能控制的家用鍋爐，其特徵是在爐體側還設有一臺熱風機，熱風機由熱風管連接爐體側的熱風箱的進風口，熱風箱中裝熱交換器，熱交換器上的進水管接口及出水接管口由管道與爐體上出水接管口及回水管口相對應連接；熱風箱上設有向外供熱風管接口，在熱風箱上還裝檢測熱風溫度溫度傳感器。
專利摘要本實用新型的適用於多種燃料的智能控制家用鍋爐。特點是爐體的下部設爐中爐，爐中爐燃燒室與爐體內燃燒室相通，燃燒室內帶阻塵片並連通爐體水套的水冷壁管。有自然通風道，通燃燒室的粉煤管、粉煤噴嘴和粉煤罐；還有可燃氣體的噴燃器；有一次風機、送風管和喇叭型煤粉噴嘴；還有一臺熱風機，裝熱交換器的熱風箱。並裝有檢測燃燒室火焰溫度傳感器及檢測爐體水套中水壓的壓力傳感器、煤管電磁閥、燃氣控制器與安全閥。它可採用單片機、單板機等微型計算機控制技術的實現智能控制。即可以燃燒有煙、無煙、貧煤、褐煤、煤泥、塊煤等各種粉煤，也可以燃燒各種可燃氣，並且具有手動操作、半自動操作和全自動智能化操作功能。適用於廣大家庭提供熱水、採暖和熱風供熱。
文檔編號F24H1/22GK2767895SQ20042011724
公開日2006年3月29日 申請日期2004年12月28日 優先權日2004年12月28日
發明者李書文 申請人:李書文