柴草制氣爐的製作方法

2023-07-14 00:04:16

專利名稱：柴草制氣爐的製作方法
專利說明 技術領域 本實用新型涉及一種植物生物質制氣的熱化學反應裝置(制氣爐)，柴草在爐內經熱化反應，能夠產生一氧化碳、甲烷、丙烷等可燃的氣體，作為家用燃氣。
背景技術 目前，市場上的同類產品主要技術是 (1)幹溜熱解、熱化學反應制氣技術 (2)薄鋼板捲筒製作的反應裝置(爐體) (3)人工操作用搗杆添壓薪柴 (4)分體式焦油氣水分離技術 (5)爐和蓋之間用水槽做密封 目前市場上的同類產品主要缺點是 (1)爐體壽命短2mm左右的薄鋼板做爐體，在高溫下尤其是南方潮溼多雨地區實際使用壽命不足五年，即發生爐體鋼板氧化、硫化腐蝕漏水(夾層)、漏氣現象，是嚴重的安全隱患。
(2)使用操作難。薪柴枝幹在爐內與爐壁相互支撐，燃燒時形成局部空洞，需人工用搗杆向下搗壓，既費力又漏氣冒煙，汙染廚房。
(3)北部地區冬季寒冷不適宜採用水槽做安全密封。
(4)爐外安裝分離設備，佔用空間。
(5)在燃燒室採用中心送風供氧法易結焦，堵塞風孔，且手工除焦困難，不便使用。
發明內容 (1)、工業陶瓷材料爐體，解決爐體壽命問題。
(2)、用手輪絲槓機械擠壓薪材，解決使用方便問題。
(3)、絲槓上的標尺可以在使用中測量爐內燃料的多少。
(4)、耐高溫的矽膠波紋管、膠環、膠墊，解決寒冷地區冬季安全密封問題及水封遇熱揮發問題。
(5)、帶箅子環狀供氧盤管設備，解決中心送風孔易結焦堵塞，形成的氧氣不足問題。
(6)、夾層金屬壓盤內裝活性炭顆粒，在爐內進行過濾，取消爐外分體裝置。
(7)、獨立灰室增加爐內燃燒空間、加速產氣、便於除灰。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是 (1)採用工業高溫陶瓷爐體掛彩釉A型、輕質耐火材料掛釉B型、陶土掛釉C型共三種耐火配方的材質。反應裝置(爐體)在爐窯內高溫燒制，耐1350度高溫兩面掛釉。
(2)在反應裝置(爐)內安裝一個多用途夾層金屬過濾壓盤。
(3)用反應裝置(爐)外的手輪旋轉螺旋絲槓，與金屬壓盤連接。
(4)反應裝置上蓋(爐蓋)與裝置主體(爐體)之間安裝一個耐高溫矽膠波紋管、矽膠膠環、膠墊。
(5)360度環狀盤管設備，60度仰角聚焦送風供氧。
(6)設獨立灰室。
(7)在絲槓上刻有標尺。
本實用新型的有益效果是 (1)採用高強度工業陶瓷、耐火混凝土、陶土三種爐體材料，1350度高溫下爐體兩面掛釉，解決爐體的長壽問題。爐膛內壁光滑有利於薪柴下落。彩釉外壁美觀不掉釉，易擦洗，不腐蝕、氧化。
(2)在裝置(爐)內過濾焦油、汽水，擠壓薪柴。採用了多用途金屬壓盤，用手輪螺旋絲槓擠壓薪柴省力，達到安全密閉的機械操作。擠壓料時不漏煙不漏氣。
(3)金屬壓盤設計成夾層，中間添加活性炭顆粒，在反應裝置內直接過濾薪柴在高溫幹溜熱解時產生的汽水、焦油，取消爐外附加的分體過濾設備。活性炭可以在爐內再生不用外購，使用更換方便。
(4)在裝置內的底部安裝360度環狀盤管送風，60度仰角出風孔聚焦送風供氧助燃，促進位氣，不易結焦。
(5)設計有球缺型獨立灰室，使燃灰有效從裝置內儘快滑落分離到灰池，增加了裝置內的反應空間，加速制氣。
(6)確保裝置主體與裝置封蓋連接口的密封，用耐高溫的矽膠波紋管、矽膠膠環、矽膠膠墊解決寒冷地區冬季密封技術問題，確保密封安全可靠。
(7)絲槓標尺可測量爐內柴草用量。

圖1標註說明 圖1為柴草爐功能示意圖。
1、100mm高支腿，腿部未剖，為示意。
2、150mm直徑球缺型薄鋼板製做的灰室。
3、30mm直徑進風孔。
4、25mm直徑供氧盤管。
5、燃燒熱反應區。
6、還原反應區。
7、20mm厚陶瓷爐體。
8、幹溜熱解反應區。
9、50mm厚可調升降金屬過濾壓盤。
10、20mm直徑燃氣出氣孔。
11、150mm直徑手輪。
12、18mm直徑平扣螺旋絲槓。
圖2A-A標註說明 圖2為爐體剖面圖，支腿未剖。僅為示意。
1、爐體支腿共3個，高100mm，上寬80mm，下寬60mm，上厚度50mm，下厚度30mm，外斜角度20度。
2、燃燒積灰室直徑150mm球缺型，1.5mm薄鋼板製作，帶3mm密封膠墊，直徑5mm螺栓安裝。
3、供氧送風孔爐體右側予留孔，直徑30mm，鑄鐵風管直徑25mm，承插連接。
4、送風供氧盤管鑄鐵材質，直徑25mm，帶兩個角度方向的雙排供氧送風孔。
7、陶瓷爐體工業高溫陶瓷，兩面帶高溫釉。爐體厚度20mm。
9、帶孔壓盤與18mm絲槓焊接成型。厚度50mm，上下夾板為帶孔金屬板2mm厚。壓盤可擠壓柴草到爐內燃燒室。
10、燃氣出口直徑20mm。
11、調節手輪陶瓷手輪直徑150mm，下裝軸承。用於調節絲槓，使壓盤可以升降。
12、升降絲槓金屬直徑18mm平扣外絲。500高，與壓盤垂直中心焊接。表面刻有標尺。
13、過濾材料壓盤夾層內裝45mm厚度的活性炭顆粒。用於氣水、焦油等雜質吸附、過濾。
14、密封膠環T型耐高溫矽膠密封環。
15、波紋膠管耐高溫波紋密封矽膠管。
16、預留空洞螺栓預留孔，直徑9mm。左側2個，螺栓直徑8mm，用與安裝金屬合頁連接爐體與爐蓋。右側1個，用於安裝金屬旋緊配件。
17、密封膠墊5mm厚×18mm寬密封矽膠膠墊。
18、陶瓷爐蓋分體工業高溫陶瓷爐蓋，上面帶釉，金屬合頁配件與爐體連接。
19、金屬絲套直徑25mm平扣內絲套，與金屬平扣絲槓配合。
圖3B-B標註說明 圖3為可調升降多用途過濾壓盤。直徑380mm，外側為密封膠環。
7、陶瓷爐體20mm，兩面掛釉。
9、帶網眼可調過濾壓盤50mm厚 12、18mm金屬平扣絲槓。
14、耐高溫矽膠密封膠環。
20、金屬密封連接環70mm直徑，高20mm，厚4mm。用於連接波紋管。
圖4C-C標註說明 圖4是底座平面透視圖，顯示底座出灰予留孔直徑150mm，進風預留孔直徑30mm，灰室安裝螺栓預留孔6mm×3個。
1、支腿，共三個。高100mm，中心間距120度。
3、進風孔直徑30mm。
7、陶瓷爐體。
21、落灰孔直徑150mm。
22、爐底盤外直徑300mm。
23、送風盤管底座，直徑200mm，高25mm。
24、灰室螺栓預留孔直徑6mm×3個。
圖5標註說明 圖5是爐蓋俯視圖，標註了爐蓋上的有關配件、予留孔位置。
10、燃氣出氣孔直徑20mm。與燃氣管道軟連接。
11、直徑150mm手輪。
12、直徑18mm，平扣絲槓。
18、陶瓷爐蓋。
25、密封旋緊配件留槽。
26、配件預留孔9mm×2個，間距60mm。
圖6標註說明 圖6為可調升多用途過濾壓盤安裝示意圖。
9、金屬帶孔板2mm，上下兩層。
10、燃氣出氣孔直徑20mm。
11、直徑150mm手輪。
12、平扣外絲槓，直徑18mm×500高。
13、壓盤內裝活性炭顆粒，顆粒直徑5mm，45mm厚。
14、T型高溫矽膠密封膠環。
16、右側爐體螺栓預留孔9mm×1個，安裝旋緊配件。
17、密封矽膠膠墊5mm厚×18mm寬，直徑450mm。
18、陶瓷爐蓋，直徑450mm。
19、平扣內絲套，外徑25mm，內徑18mm。
26、螺栓預留孔9mm×2個。配件凹槽，80mm×40mm×3mm。
27、內徑25mm手輪軸承。
圖7標註說明 圖7為爐底位置的仰視圖，重點標註爐體支腿的位置。圖中是在未安裝金屬灰室之前。
1、支腿，共3個。高100、上寬80，下寬60，上厚50，下厚30，外斜角20度。分布角度120度等距離分布。
3、進風管預留孔。直徑30mm。
7、爐體外圓。直徑450mm。
21、落灰室孔。直徑150mm。
22、爐底外圓。直徑300mm。
23、爐內盤管圓臺。直徑200mm。
24、灰室安裝螺栓孔。直徑6mm×3個。
圖8標註說明 圖8為安裝灰室後的爐底仰視圖。顯示灰室外形及出灰口。
1、支腿。
2、球缺型金屬薄板灰室。
22、爐底外圓300mm直徑。
24、灰室安裝螺栓孔，6mm×3。
28、出灰口50mm。
圖9標註說明 圖9為柴草爐的右視剖面圖。主要表示獨立灰室的右視形狀與爐底的關係。
1、支腿共3個。
2、獨立灰室，薄鋼板加工成型。
4、送風盤管。
29、鑄鐵爐箅，上寬6mm，下寬10mm。
30、出風孔，3.5mm直徑雙排。
圖10標註說明 圖10為直徑18mm的平扣螺旋外絲槓。每隔50mm標註一個刻度。
12絲槓直徑18mm×500mm高。
31、刻度缺口，下凹1.5mm，塗紅油漆，間距50mm。
圖11標註說明 圖11為爐內底部安裝的環形給氧送風盤管，是鑄鐵加工件。
4、直徑25mm的管徑，壁厚2.5mm。
29、鑄鐵爐箅子與盤管整體澆築；高10mm、下邊寬10mm、上邊寬6mm、間距20mm。
30、盤管雙排出氣孔，平面間距10度，出氣角度30度、60度。出氣孔直徑3.5mm。
32、進風盤管接口，內直徑25mm。
33、進風盤管短接頭，外經30mm×25mm長。
34、安裝固定用銷釘孔直徑4mm。
圖12標註說明 圖12為給氧送風盤管的B-B、C-C斷面的剖面圖。主要標註了盤管接口尺寸，出氣孔角度為30度、60度位置雙排。
4、外經25mm鑄鐵盤管。
29、鑄鐵爐箅子。
30、出風孔直徑3.5mm。
圖13標註說明 圖13為安裝系統示意圖。
35、專用燃氣爐具。
36、送燃氣管道，DN20mm。
37、柴草制氣反應爐。
38、送風管道DN25mm。
39、給氧調速風機，出風口直徑25mm，220V/交流。
40、燃氣排放口。
41、送氣管道閥門，DN20mm×3個。
圖14標註說明 圖14為爐體、爐具、風機、管道、閥門安裝平面示意圖。
35、專用燃氣爐具。
36、送燃氣管道。
37、柴草制氣反應爐。
39、給氧調速風機。
40、燃氣排放口DN20mm。
41、送氣管道閥門DN20mm×3個。
42、進風孔，DN25mm。
43、廚房牆體。
具體實施方式
在圖1中，(1)旋轉手輪將金屬壓盤提到零位，(2)打開反應裝置(爐體)的上蓋(爐蓋)。(3)點燃底部薪柴後在加滿薪柴，蓋上裝置(爐蓋)上蓋。(4)蓋上裝置蓋(爐蓋)後在裝置內的底部用環狀送風給氧設備送風給氧，此時爐內熱化反應產生燃氣。(5)打開排氣閥向室外先排放初期燃氣。(6)3分鐘後打開爐具閥門即可點燃，並關閉排氣閥，。
(7)使用中，可根據火力陸續減小的情況，旋轉手輪，向下調整金屬壓盤擠壓薪柴至燃燒室。(8)需添加薪柴時，先停止送風，打開排氣閥，再關閉爐具閥門。重複(1)～(8)的操作即可。(9)更換活性炭顆粒時，需停火後在打開金屬過濾壓盤側面的側門，將活性炭顆粒取出，添加新的活性炭顆粒。(10)不需用火時，先關閉風機，打開排氣閥門，關閉爐具閥門即可。火種可保留3天。再次使用時，打開風機，點燃爐具，再關閉排氣閥門即可。(11)根據標尺刻度便知爐內柴草多少，決定添加與否。
權利要求柴草制氣爐，其特徵是
(1)耐腐蝕的由工業陶瓷裡外掛釉經1350高溫燒制的爐體，
(2)用來過濾並調節爐內柴草密度的圓盤型帶夾層可升降的過濾壓盤，
(3)帶爐箅的送風仰角為60度的環狀盤管爐芯，
(4)封閉用的波紋管、膠環、膠墊耐高溫矽膠配件，
(5)可拆卸隔離灰、柴的獨立灰室，
(6)用標註刻度來顯示爐內燃料多少的絲槓。
專利摘要一種新型柴草制氣爐。採用耐高溫陶瓷做爐體結構，解決鋼板爐體易腐蝕的問題。結合部位內採用耐高溫矽膠材料作密封，解決寒冷地區不適用水漕封閉的問題。爐內設有金屬過濾壓盤，進行氣水、焦油的分離。替代爐外分體分離裝置。操作手輪可升降壓盤加料、壓料，封閉操作省力、衛生。金屬螺旋絲槓每隔50mm標有刻度，顯示爐內柴草的厚度來確定添加時間。爐底裝有帶爐箅的供氧送風盤管。解決中心點送風孔易結焦堵塞的問題。爐箅解決未燃盡柴草堵塞出灰口的問題。球缺型獨立灰室，可增加爐內氧化還原空間。該爐主要特徵1.陶瓷耐腐、2.矽膠密封、3.爐內過濾、4.機械壓料、5.標尺顯示、6.聚焦送風、7.獨立灰室。
文檔編號F24B1/14GK201074832SQ20072001122
公開日2008年6月18日 申請日期2007年3月20日 優先權日2007年3月20日
發明者王金延 申請人:王金延