[其他]节能自控蜂窝煤炉

说明书

本实用新型属于民用煤科技范畴中的炉具生产技术领域。

我国从西汉时代已开始用煤，至今已有二千年历史。目前我们国家的能源结构中，煤炭占80％，以煤炭为主的能源结构是我国长期政策，蜂窝煤炉仍是我国城镇居民中的主要炊事炉具。老式煤炉沿用已久，普遍存在炊事费事、室内污染严重及封火后热效率较低等三大弊端，即使是一九八三年十月在北京煤炭利用研究所举办的“全国先进煤炉展览会”上展出的先进煤炉，也仍属于第一代产品。查阅手头有关资料，尚未见到民用蜂窝煤炉自动控制的先例。

本实用新型解决了自动控制、室内污染及余热高效利用等技术关键，成为新一代的民用燃煤炉具。现将对本实用新型的节能和自控技术的原理阐述如下。

一、节能技术

（一）如何使蜂窝煤得到完全的燃烧

1、提高炉膛温度        温度是燃烧三要素之一。本实用新型主要从二个方面着手提高炉膛温度：根据“导热量与物体的导热系数成正比，和传递壁的厚度成反比”这一热学原理，选用导热系数较低的耐火材料制作复合炉胆，复合炉胆的内层为高强度硅酸铝纤维炉芯（11）中层为糠灰或珍珠岩保温层（13），外层是以珍珠岩为骨料的轻质混凝土制作的内层炉壳（9），复合炉胆的厚度为60毫米。根据“传热量与物体两部分（或内外壁）的温差成正比”这一热学原理，本实用新型收集离开主锅（1）底部的高温烟气逼使其进入内层炉壳与水箱（4）之间内层烟道（22），从而使内层炉壳表面温度提高300～400℃，炉膛温度得以相应升高。

2、创造良好的供氧条件        设置烟囱，在烟囱的室外出口处按装风速抽烟罩（图3），根据“流体内部流速越快压力越小”这一流体力学原理，利用自然风在抽烟罩中间的烟囱出口平面处加快风速，形成一个低压带，提高烟囱抽力。现有硅酸铝纤维炉芯的缺点是凸棱易被烧蚀磨损，炉膛扩大，造成蜂窝煤外围通风孔“盗”氧，加上现有煤炉采用固定炉篦，往往只能采用加压方法添煤，使蜂窝煤中间通风孔流道堵塞，加重了中间煤层缺氧，必然导致不完全性燃烧，增加了煤渣残余含炭量。本实用新型的高强度硅酸铝纤维炉芯（图2）采用耐磨的硬质耐火材料做凸棱，同时采用锯渣或绞渣炉篦，克服了现有技术的缺点，创造了良好的供氧条件。

（二）如何使燃煤释出的热能得到充分利用

1、充分利用余热        由图1可知：高温烟气离开主锅底部后进入内层烟道（22），使水箱内壁受热，烟气穿过水箱底部从水箱与外层炉壳之间的外层烟道（21）上升，使水箱底部及外壁受热，水箱处在烟气流道的包围之中，以利用烟气余热为主，不仅增加了受热面积，而且延长了热交换时间，同时还吸收燃烧室的幅射热及复合炉胆的传导热，使水箱的热效率高达25％以上，外层烟道出口处的排烟温度降至78℃以下。

2、减少无效热损失        由图1可知：炉膛周围依次为复合炉胆、内层烟道、水箱、外层烟道、外层炉壳以及内外层炉壳之间的保温层（23），从而为炉膛的热损失设置重重屏障，外层炉壳的表面平均温度低于50℃，热天在炉体周围无烘热感，冷天则可将水箱与暖气片接通，以循环水取暖。

封火期间的缓慢燃烧是蜂窝煤炉最主要的无效热损失。现有煤炉大多采用插口式炉门，缝隙大，易磨损，使用时间越久封炉性能越差，同时，主锅与火口之间为开放状态，冷空气比重重，从其开放的间隙下沉至炉膛，这也是影响封火性能的重要原因。本实用新型采用静、动轮片重叠旋转式的自动炉门装置（40）（41）（42）（43）〕，封火时由于弹簧（43）的弹力，使炉门动轮（40）与静轮（41）接触面紧贴，缝隙小，而且越磨越平缝隙越小，使用时间越久封火性能越佳，同时，主锅周围与火口之间同室内空气呈封闭状态，封火性能更加提高，本实用新型的封火后热效率大于40％。

二、自动控制技术

本实用新型采用钟控自动开炉，温控自动关炉，指令信号由电一磁能转换为机械能，通过平行齿轮传动，以机械手执行指令动作，现分别阐述如下：