生物质烟气导流余热回收装置

1.本实用新型属于烟气导流换热装置、采暖换热设备技术领域，一种可应用于传统灶连炕系统中以改善性能，提高能源利用效率的余热回收装置及构造。


背景技术：

2.火炕是广泛应用在严寒和寒冷地区的广大农村住宅中的采暖生活设施，但是传统火炕存在的问题主要有：1)受表面温度限制其供热能力有限，热惰性较大提升室温速度较慢；2)燃烧产生的高温烟气甚至火焰聚集而造成炕头局部过热，有可能超过100℃以上；3)烟气在火炕烟道内流动换热较低，余热不能充分利用排烟温度较高，整个系统能源效率低。通过火炕内置集热器，吸收部分燃烧和烟气热量，通过热水采暖系统向室内供热的同时，缓解炕头局部高温问题，是一种有效改善火炕性能的方法。
3.实用新型实用新型cn103994572b以及实用新型实用新型cn203595147u、 cn203615578u、cn201344617y、cn201396911y、cn203501223u分别提出的不同结构形式的可安装在火炕烟道内的换热锅炉，其主要适用于可以单独燃烧，具有独立灶膛的火炕，通过高效吸收秸秆等燃料燃烧过程中的放热量，达到改善火炕性能的目的。中国实用新型实用新型cn2554499y提出的炕内吸热供暖装置可用于灶连炕系统中，吸收炉灶进入炕内高温烟气余热为室内供暖。
4.在火炕炕头高温烟气比较集中，以上实用新型技术其关注点主要为系统炕头位置的高温余热如何回收，而针对这些烟气如何尽可能扩散，提高整个炕面的均匀换热方面没有涉及，并且装置比较复杂，安装相对繁琐。其中新型实用新型cn203501223u提出的一种肋片式火炕集热器，虽结构更紧凑便于安装，但主要针对具有独立灶膛的火炕，在传统利用炉灶烟气余热的灶连炕系统应用受限，采用肋片也只是为了强化水管换热效果。


技术实现要素：

5.为了克服传统火炕取暖过程中炕头过热和能源利用不充分的问题，本实用新型提供一种能够回收火炕内生物质烟气余热可作为热水供热的热源，同时改善炕头过热的缺陷、和引导烟气流动的火炕内置集热器。
6.本实用新型解决的技术方案：
7.一种生物质烟气导流余热回收装置，主要由一体结构的换热水箱和导流肋片组成；换热水箱的截面为直角梯形，其上设有进水口和出水口，出水口临近处的边比进水口临近处的边短；多组导流肋片排布在换热水箱的斜边侧，导流肋片高度随烟气流向呈钝角的“人”字形排布，引导烟气从入口向两侧流动；
8.此生物质烟气导流余热回收装置安装在火炕内炕头下方，其下表面与烟气入口相平齐，换热水箱上方为炕面层。
9.本实用新型的有益效果：该生物质烟气导流余热回收装置不仅能够使炕头温度保持在人体舒适温度范围内；还能够引导火炕内烟气流向，使烟气与炕板充分均匀换热，并充
分利用烟气热量加热储水箱中的水可作为采暖或热水供应的热源；降低火炕烟道阻力，有利于提高灶连炕系统中柴灶的燃烧效率。
10.1.火炕内置生物质烟气导流余热回收装置，通过与火炕内烟气换热，加热换热水箱中的水，保证炕头舒适温度，导流肋片具有导流烟气的作用。
11.2.换热水箱里的热水可以作为房屋热水供应的热源，水管接管下进上出，吸收烟气热量向炕板传热。
12.3.人字形肋片肋片除起到强化换热小国外，形状具有导流烟气流动的作用，引导烟气流向火炕两侧，促进整个炕面换热均匀的同时，可以降低烟道流动阻力。
附图说明
13.图1是烟气导流余热回收装置在灶连炕系统中安装示意图。
14.图2是烟气导流余热回收装置示意图。
15.图3是烟气导流余热回收装置的安装平面示意图。
16.图中：1生物质烟气导流余热回收装置；2柴灶；3烟气入口；4坑面板；5 出水口；6换热水箱；7进水口；8导流肋片；9火炕内部烟道。
具体实施方式
17.以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
18.在图1中，烟气从灶中流入火炕，在炕头下与导烟气导流余热回收装置进行换热，换热水箱中的水与炕板传热，使炕板表面温度可控制在40℃左右。
19.在图2中，换热水箱中的水从下部接管流入，被加热后从上部接管流出。可以外界散热器用于采暖或者外接水箱用于热水供应使用，换热水箱下面为导流肋片，能够引导烟气流动，向火炕两侧流动，保证换热均匀充分的同时提高炕面温度均匀性。可以取代传统火炕炕头分烟墙或者挡板，降低烟道阻力，有利于提高炉膛内燃烧效率。
20.一种生物质烟气导流余热回收装置，主要由一体结构的换热水箱和导流肋片组成；换热水箱的截面为直角梯形，其上设有进水口和出水口，出水口临近处的边比进水口临近处的边短；多组导流肋片排布在换热水箱的斜边侧，导流肋片呈钝角的“人”字形排布；导流肋片引导烟气从入口向两侧流动，而不是聚集在炕头位置和仅仅流过炕中央部分，保证了炕板受热均匀，充分利用烟气中的热量，取代传统灶连炕炕头分烟挡板，具有降低烟道阻力的效果。
21.此生物质烟气导流余热回收装置安装在火炕内炕头下方，其下表面与烟气入口相平齐，换热水箱覆盖炕板，与烟气换热后换热水箱内水温提高，换热水箱再与炕板换热，可保证炕头温度维持在人体舒适的40℃，解决了炕头过热的问题。


技术特征：
1.一种生物质烟气导流余热回收装置，其特征在于，该生物质烟气导流余热回收装置主要由一体结构的换热水箱和导流肋片组成；换热水箱的截面为直角梯形，其上设有进水口和出水口，出水口临近处的边比进水口临近处的边短；多组导流肋片排布在换热水箱的斜边侧，导流肋片高度随烟气流向呈钝角的“人”字形排布，引导烟气从入口向两侧流动；此生物质烟气导流余热回收装置安装在火炕内炕头下方，其下表面与烟气入口相平齐，换热水箱上方为火炕面层。

技术总结
本实用新型属于烟气导流换热装置、采暖换热设备技术领域，提供了一种生物质烟气导流余热回收装置，主要由一体结构的换热水箱和导流肋片组成；换热水箱的截面为直角梯形，其上设有进水口和出水口，出水口临近处的边比进水口临近处的边短；多组导流肋片排布在换热水箱的斜边侧，导流肋片高度随烟气流向呈钝角的“人”字形排布，引导烟气从入口向两侧流动。该生物质烟气导流余热回收装置不仅能够使炕头温度保持在人体舒适温度范围内，还能够引导火炕内烟气流向，使烟气与炕板充分均匀换热，并充分利用烟气余热加热储水箱中的水可作为采暖或热水供应的热源，提高室内热环境；降低火炕烟道阻力，有利于提高灶连炕系统中柴灶的燃烧效率。率。率。


技术研发人员：王宗山 端木琳 董国梁
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：2021.06.07
技术公布日：2021/11/28