专利名称：实用水煤气发生炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种实用炉灶具，确切地说，涉及一种利用赤热的煤和高温水蒸汽进行化学置换反应，生成可燃的一氧化碳和氢气等混合气体的实用水煤气发生炉。
赤热的煤与高温水蒸汽相接触生成的水煤气是一种混合气体，除了上述可燃的一氧化碳和氢气以外，它还含有从煤中直接馏分出来的各类低碳烃，因此，这种水煤气发热量高。经试验和计算，12克碳(煤)如完全转变为水煤气后，重用于燃烧，将增加热值3千卡。所以，水煤气发生炉较一般燃煤炉具节能显著，深受许多用户欢迎，尤其是在目前液化石油气气源多趋向用于深加工提炼，而我国煤资源分布面广、产量充沛、能满足供应之际。
但是，现有的各种水煤气发生炉，因其炉腔里的碳(煤)还原层还原程度不完全，使得生成的水煤气造气率不高，焰温不稳，总的热利用率还不太高，所以节煤效果尚不显著。
本实用新型的目的是提供一种能够克服上述弊端，还原程度比较充分，节煤而热效率高的改进型实用水煤气发生炉。
本实用新型是通过提供一种在中国专利CN89213621.9《家用水煤气发生炉》的基础上改进的节能炉具来实现发明目的的。它包括有炉膛、炉衬、炉底、燃烧室、予热水套和鼓风装置等部件，主要结构是由水煤气发生装置、炉膛及燃烧室外壁的热量利用装置、焰温控制装置、机械密封干式炉底及除灰装置等部分组成的。
本实用新型炉具也是采用赤热的煤与过饱和水蒸汽在炉膛里发生置接反应而产生水煤气的，其化学反应的机理是
与此同时，在赤热的煤与水蒸汽发生作用时，还直接分馏出各类可燃的低碳烷烃、烯烃和芳香烃。它们和上述反应(2)、(3)中得到的一氧化碳，以及反应(3)中使还原层中不能燃烧的水蒸汽里的氢元素被还原成燃烧热值很高的氢气一起构成可燃性气体浓度更高、热焓值更大的水煤气。
本实用新型是同时兼顾考虑了水煤气从发生到燃烧的各个环节如何充分利用和提高其热效率而设计制造的。可以保证煤的充分气化和水煤气的完全燃烧。该炉还配有供暖和淋浴用水的附属部件，采暖面积可达68平方米以上，热利用率高。本炉具特别克服了目前各水煤气炉广泛采用的液封炉底的弊病，液封炉底容易使得炉内水蒸汽冷凝液化，造成过饱和水蒸汽温度急剧下降，热效率低。本实用新型采用机械密封干式炉底，可以保证水煤气的正常产生及其中各成分比率的相对稳定，有利于提高水煤气的浓度和炉温的升高；同时装置结构简单，降低生产成本和便于操作使用。
以下结合附图，具体介绍本实用新型。
图1是本实用新型的结构图。
图中，1是框架，2是可开合的机械闸门，3是密封挡圈，4是除灰爪，5是炉齿，6是大包容予热水套，7是轻质耐火材料围砌成的炉膛，炉膛中间是上小下大呈“古钟”形状的炉腔9，8是用轻质绝热材料(例如岩棉粉或珍珠岩粒等)砌成的保温绝热层炉衬，燃烧器是由外套10和内套15组合构成，其中外套10有呈半球状的内腔，内套15的中间则有环形小孔作其燃烧喷嘴。11是装在炉体一侧的排废气出口(又称烟道)，12是阻烟园环套筒，13是燃烧室16外围的空心园柱状热水套，它与位于炉膛外壁的大包容予热水套6是连成一体的，其上方有管道通向炉外侧，由此管可向外接出取暖或淋浴所需用的热水。14是炉面，其中间有盖圈17。18是加煤口，19是高温蒸汽室，20是微型无级调速风机，它放置在风机托板22上，产生的空气流通过送风管21送入炉膛内。23是清灰门。本实用新型的水煤气发生装置是由炉膛7，高压蒸汽室19及其内的抑溢装置和微型风机20等部件构成。用轻质耐火材料围砌成的炉膛里是呈“古钟”状的炉腔9，内中放有赤灼的煤在燃烧，在炉膛外壁围有予热水套6和高温蒸汽室19，这两者一方面充分吸收炉膛内的幅射热，予热水和把水变成水蒸汽，另一方面又起到防止炉具向外热幅射的隔热作用。高温蒸汽室的下端有一个与炉体外侧相连通的直接式一次补水装置，在蒸汽室内有一个两端均为45°倾斜面互为反向的导汽管－－抑溢排汽装置。当冷水由补水装置进入高温蒸汽室16后先被予热，后受上述化学反应式(1)所放出的热量的强热而完成汽化并形成高温水蒸汽，再通过抑溢装置进入炉腔与赤灼的煤发生相当完全的置换反应(2)。在炉膛的上方是用高碳球墨铸铁制成的燃烧器10和15，燃烧室16和炉面14。在炉体一侧装有排废气烟道11，燃烧室产生的烟气通过燃烧室外侧的热水套13和阻烟套筒12之间的空隙进入烟道11而排出炉外。加煤口18位于燃烧室的一侧。产生在炉腔内的水煤气从半球状燃烧器的环形小孔(喷嘴)向上引喷，由于在燃烧室16里水煤气燃烧后产生的负压，吸引水煤气快速上移、阻力小，再加上火焰的上移增加了对空气的引流，使水煤气的混合气体在燃烧室里与空气充分接触而进行相当充分的燃烧。其化学反应的方程式如下(式中Q为热量，各方程的化学反应条件均为燃烧)
由于上述(4)～(8)共5个化学反应均为高值放热反应，故在燃烧室内水煤气的焰温可达850℃以上，紫兰色的火焰可高达500毫米以上。燃烧时，奔跳的火焰伴随着强有力的空气呼啸声，气流量大，焰温高，能在很短的时间内满足做饭、烹调、烧开水的日常炊饮之需，也可外接采暖和淋浴所用的热水。燃烧器10和15，无级调速风机20与盖圈17可共同组成焰温控制装置。
位于炉腔下端的炉齿5的下方有一个可手控移动的除灰爪4，在炉齿下端是一个机械密封干式炉底。该炉底是由炉齿下端周围的园柱形薄壁密封挡圈3及其下方的可开合的机械式封闭闸门2所组成，这是目前市场上出售的各种炉具都未采用的结构，也是本实用新型的优势之一既克服液封炉底的缺陷，又有结构简单、使用方便、助燃效果改善的优点。
此外，本实用新型在炉膛外侧的予热水包及与其连成一体的燃烧室外侧的热水包和金属框架之间的空隙以及炉体的其他空隙处均填充有轻质高绝热的保温材料，形成保温隔热效果良好的保温层－－炉衬8，可大大降低炉膛内的热量向外界的幅射。
本实用新型的操作方法相当简便，在燃烧室16的外侧有加煤口18，可籍此添加燃料而不需端起锅具。因燃烧完全，产生的炉渣大为减少，即使有块状残留物炉渣，也会在水蒸汽的作用下润膨、破裂而自行下落，再加之该炉配有除灰爪4，清除灰渣极为方便，而且，因是在密闭环境中进行，也不会造成周围尘土飞扬，保持环境卫生。封火或停用时，只要关闭风机就不再产生水煤气了，燃烧时产生的二氧化碳等废气经由阻烟套12，烟道11引出户外，保证使用的绝对完全。
本实用新型已试制样机并进行长达半年的试用，效果甚为满意，与普通燃煤灶具比较，节煤达40％左右。同时，该炉在停电时，可以使用蜂窝煤、煤球等型煤，同样可以保证做饭、烧水和供暖用水的需要。
权利要求1.一种实用水煤气发生炉，包括有炉膛、炉衬、炉底、燃烧室、予热水套及鼓风装置，其特征是(1)在用轻质耐火材料围砌成的炉膛中间是上小下大呈“古钟”状的炉腔，在炉膛外壁周围有高温蒸汽室和大包容予热水套，高温蒸汽室的下端有一个与炉体外相连通的直接式一次补水装置，在蒸汽室内有一个两端均为45°倾斜面互为反向的导汽管--抑溢排汽装置；(2)在燃烧室外周围有一个与炉膛外壁大包容予热水套连成一体的热水套，其上方有管道通向炉外侧，在燃烧室底部(即炉腔顶部)是一个中间有环形小孔的半球状燃烧器组件；(3)在位于炉膛下端的炉齿下方有一个可手控移动的除灰爪，在炉齿下端是一个机械密封干式炉底。
2.如权利要求1所述的实用水煤气发生炉，其特征是在炉膛外侧予热水包及与其连成一体的燃烧室外侧的热水包和金属框架之间填充有用轻质保温材料组成的保温层炉衬。
3.如权利要求1所述的实用水煤气发生炉，其特征是机械密封干式炉底是由炉齿下端周围的园柱形薄壁密封挡圈及其下方可开合的机械式封闭闸门组成。
4.如权利要求1所述的实用水煤气发生炉，其特征是炉膛上方是燃烧器、燃烧室及炉面，在燃烧室的一侧设有加煤器，燃烧室的外侧围有阻烟套筒。
5.如权利要求1所述的实用水煤气发生炉，其特征是在炉体外壁设有微型无级调速风机的鼓风送氧装置。
专利摘要一种实用水煤气发生炉，主要结构由水煤气发生装置、热量利用装置、焰温控制装置和机械密封干式炉底等部分组成，利用赤热的煤与过饱和水蒸汽作用而产生水煤气。炉体设计兼顾考虑了水煤气从发生到燃烧的各个环节，保证煤的充分气化和水煤气的完全燃烧，尤其克服了液封炉底的弊端，提高了热效率，结构简单，使用方便、安全，助燃效果好。比普通燃煤炉具节煤40％，造气快，除做饭、烹调外，还可供采暖、淋浴所用的热水，是比较理想的燃煤炉具。
文档编号C10J3/20GK2090378SQ9120139
公开日1991年12月11日 申请日期1991年1月29日 优先权日1991年1月29日
发明者房锦棠, 房树武 申请人:房锦棠, 房树武