节能炭化炉的制作方法

本发明属于木炭烧制设备技术领域，尤其涉及一种节能炭化炉。

背景技术：

在林区，树木抚育或间伐后，通常是将树木的枝稍去掉，随手仍在林间使其自然腐烂分解，造成生物质资源的浪费。

现有的节能炭化炉，结构比较复杂，制作比较麻烦，且价格比较昂贵、热效率利用率不高，不适合小规模制炭。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、制作容易、成本低廉、热利用率高的小规模节能炭化炉。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种节能炭化炉，包括燃烧室及置于燃烧室上的炭化室，燃烧室的侧壁设有加料口、一次燃烧通风口，在燃烧室内设有炉篦，炭化室和燃烧室通过循环管路连通。进一步地，在燃烧室顶部设有环形出火口，在环形出火口内设有环形气路，其内侧壁上设有若干与环形气路连通的气孔，所述的环形气路通过二次通风口与外界连通，所述循环管路连通于燃烧室炉篦的上方，所述的加料口设有加料门，所述的炭化室、循环管路、燃烧室、环形气路、以及气孔构成生物质气二次燃烧通道。

进一步地，设置在环形出火口内侧壁上的气孔分为两圈排布，气孔直径等同，上下呈“品”字型排列。

进一步地，在燃烧室顶部还设有二次通风管，所述的二次通风管一端在环形出火口的外侧壁与环形气路连接，另一端沿燃烧室侧壁与外界连通。

进一步地，在环形出火口外侧周设有3个用于支撑炭化室的支脚。

进一步地，所述支脚的高度可调，可调支脚的结构为：包括螺杆和设于螺杆顶部的支撑板，所述螺杆的下端与固定在环形出火口外侧的固定螺母螺接。

进一步地，所述螺杆上还设有限位结构。

进一步地，所述的炭化室分为外桶和内桶，外桶支撑在燃烧室的顶部，内桶支撑在支脚上，内桶上端留有排气口，通过循环管路与燃烧室连通，外桶和内桶之间留有空间，两层之间均有保温材料填充，内桶封盖和外桶封盖分别盖合在内桶和外桶之上。

进一步地，所述炭化室外桶上端外侧与加料口相反方向设有出烟口，通过排烟管与外界连通。

进一步地，所述循环管路的下端还设有排液口，所述的排液口处设有控制阀。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明是在炭化室和燃烧室之间设置了循环管路，燃烧室内添加燃料加热后为一次燃烧，随着炭化室内的温度升高，其内的木材、树枝随着温度的升高炭化产生生物质气体燃料，该生物质气体燃料能沿着循环管路回到燃烧室继续燃烧，对炭化室加热，形成一个循环利用的二次燃烧，大大提高了热效率的利用率，降低制炭成本，其结构简单，制作容易，制作成本也比较低。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明燃烧室的结构示意图；

图3是图2的剖视图；

图4是图2的俯视图；

图5是环形出火口的横向剖面图；

图中：1、法兰；2、排烟管；3、炭化室；4、加料门；5、一次燃烧通风口；6、活动锁件；7、二次通风口；8、外桶；9、固定锁件；10、燃烧室；11、排液口；12、循环管路；13、外桶封盖；14、炉篦；15、二次通风管；16、环形出火口；17、气孔；18、支撑板；19、螺杆；20、限位结构；21、固定螺母；22、环形挡板；23、加料口；24、封板；25、环形气路； 26、内桶。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的节能炭化炉，参见图1所示，包括燃烧室10及置于燃烧室10上的炭化室3，燃烧室10的侧壁设有加料口23、一次燃烧通风口5，也为出渣口，在燃烧室10内设有炉篦14，炭化室3分为内桶和外桶两部分，内桶26和燃烧室10通过循环管路12连通。在烧炭时，在燃烧室10内填燃料，点火，开始一次燃烧，燃烧开始后，在燃烧室10填满燃料，点火燃烧，然后将加料口23封闭，随着燃烧室10内的气温升高，炭化室3内桶26的温度不断上升，当温度达到一定程度时，里面的材料在高温无氧或厌氧下热解，产生可燃性挥发气体，例如，甲烷、乙烷、一氧化碳等，也称生物质可燃性气体，这些生物质可燃性气体在密闭的炭化室内桶26内，通过循环管路12进入燃烧室10内，由于燃烧室10内持续有氧气供给，可燃的生物质气体在这里燃烧，补充燃烧室10内热量供应，维持炭化室内的高温，同时，炭化室内桶26也会持续不断的产生可燃性气体，输送到燃烧室10，形成一个循环的不断的加热二次燃烧过程，当炭化室内桶26不再产生生物质可燃性气体时，生物质热裂解已完成，炭化室3在室温下缓慢降温至室温，此时，木炭制成，取下炭化室3中的内桶26，把木炭倒出即可。本发明燃烧室10与现有技术中常见的炉灶的燃烧原理相同，但通过一次添加燃料，能够实现二次燃烧，在燃烧起始，需要添加燃料进行加热，随着炭化室3内产生的生物质可燃性气体的补充，进行二次燃烧，能够持续对炭化室3进行加热，这样能够大大降低燃料的成本。其燃烧室10和炭化室3的结构也比较简单，制作容易，成本较低，可适于小规模的烧制木炭，家庭烧制木炭用该节能炭化炉成本也不高。

上述实施例仅是最基本的方式，为了进一步的提高热量的循环利用率，实现二次燃烧，本发明进一步采取的措施是在燃烧室10顶部设有环形出火口16，如图3所示，在环形出火口16内侧设有环形气路25，其内侧壁上设有若干与环形气路25连通的气孔17，所述的环形气路25与二次通风管15连通，所述的加料口23设有加料门4，在燃烧室10内添足燃料，点火，关闭加料门4，需添加燃料时再打开加料门4，待燃烧室10内温度升到一定程度，关闭一次燃烧通风口5，同时打开二次通风口7，让燃烧室10内的燃料进行高温气化燃烧。循环管路12、燃烧室10、环形出火口16、气孔17、环形气路25、二次通风管15以及二次通风口7构成生物质二次燃烧通道。从燃烧室10来的高温生物质气体，通过环形出火口16时，遇到从环形气路25和气孔17溢出氧气，便被点燃燃烧，提高了生物质燃料的热利用效率，同时也降低了外排烟尘污染，有利于生态环境保护。

在上面实施例的基础上，进一步的优化气孔17的分布及位置，请参照图3、图5，是设置在环形出火口16内侧壁上的气孔17分为上下两圈排布，同一圈上的气孔17均匀分布，气孔直径等同，上下呈“品”字型排列。如此，使火焰均匀的燃烧，形成均匀的火焰，提高对炭化室3加热的效果。

更进一步的，在燃烧室10顶部还设有二次通风管15，所述的二次通风管15一端在环形出火口16的外侧壁与环形气路27连接，另一端沿燃烧室10侧壁与外界连通。所述的炭化室3、循环管路12、燃烧室10、环形气路25、二次通风管15以及气孔17构成生物质气二次燃烧通道。通过二次通风管，进一步的优化了二次燃烧通道，利于气路畅通。

进一步的，参照图2、图3，由于火焰分为外焰、内焰和焰心，焰心带蓝色，因供氧不足，燃烧不完全，温度最低，外焰，因供氧充足，燃烧完全，温度最高，因此，加热时用外焰热量利用率最好，因此，环形出火口16与加热的炭化室3之间需要有一定的高度，才能使火焰的热量得到充分的利用，在环形出火口16外侧周设有3个用于支撑炭化室3的支脚，支脚的分布如图4所示。

进一步的，为了适应不同容量的炭化室3，本发明把支脚设计为高度可调，本发明在此列举一个具体实施例，说明可调支脚的结构，但可调结构不限于此，本实施例不构成对本发明的限制。可调支脚的结构为：包括螺杆19和设于螺杆19顶部的支撑板18，螺杆19的下端与固定在环形出火口16外侧的固定螺母21螺接，其中也可以是在燃烧室10的上表面增设与螺杆19适配的固定螺母。使用时，根据炭化室3的容量、制炭的多少，可调整螺杆19上或下，炭化室3在螺杆19的顶部，随着升降，达到最佳的供热位置。

作为上面实施例的优化，即为了避免螺杆19打滑，在螺杆19上还设于限位结构20，限位结构20可以是固定在螺杆19中部的挡块、螺接在螺杆19中部的螺母等结构方式。

进一步的，炭化室3分为外桶8和内桶26，外桶8支撑在燃烧室10的顶部，内桶26支撑在支脚上，内桶26上端留有排气口，通过循环管路12与燃烧室10连通，外桶8和内桶26之间留有空间，两层之间均有保温材料填充，内桶封盖和外桶封盖13分别盖合在内桶26和外桶8之上。木炭烧制好后，打开外桶8上面的外桶封盖13，把内桶26吊出，打开内桶26的封盖，即可把木炭倒出。

进一步的，炭化室3外桶8上端外侧与加料口23相反方向设有出烟口，通过排烟管2与外界连通。

更进一步的，由于木炭烧制过程中，会产生挥发性物质，如可燃性气体、木焦油、木醋液、水蒸气。随着炭化室的温度升高，由内桶26产生的挥发性物质进入循环管路12，可燃性气体则通过循环管路12进入燃烧室10，木焦油、木醋液、水蒸气等遇冷后会液化，从循环管路12的下端流下，因此在循环管路12的下端设有排液口11，排液口11处设有控制阀，定期打开控制阀，把木焦油、木醋液和水等液体排出，避免堵塞管路，气体不畅通。进一步说明的是，循环管路分为两段，之间用法兰1连接，下面的一段循环管路为十字形结构，在进入燃烧室的一段为水平管，水平管的端部设有封板，避免气体从此逸出，其中的竖直管的下端是排液口，在排液口处安装控制阀，在循环燃烧时关闭，当需要排污时打开。

另外，在燃烧室10顶部的外周设有环形挡板22，环形挡板22的外圈小于外筒的为了使外筒密封严密，外筒放在环形挡板22的外周，环形挡板22起到密封的作用。

本发明提供的加料门4，通过转动连接在加料门4上的活动锁件6和固定在加料口23旁侧的固定锁件9锁闭，当然，本发明不局限于该种锁闭方式。

本发明提供的通风口，设置在燃烧室10的底部，并沿燃烧室10周围设置了1个一次燃烧通风口5兼出渣口和4个二次通风口7，以使供入足够的氧气。当然，此处通风口的设置方式及数量也不局限于此。

使用时，炭化室3放置在燃烧室10之上，调整好炭化室3的高度，接好循环管路12，把燃料放入燃烧室10内，点火，带燃烧充分后，在填满燃烧室10膛，关闭加料门4，空气子通风口进入持续供氧，燃料燃烧，随着炭化室3内温度升高，逐渐产生生物质可燃性气体，补入到燃烧室10内，形成循环的持续燃烧供热，在此过程中，可根据加入的燃料的多少，需烧制的木炭的多少，选择中途添加燃料。

本发明循环管路12构成二次燃烧供热，大大减少了燃料的用量，降低了成本，提高了供热效率。

以上对本发明提供的技术方案进行了详细介绍，本发明中应用具体个例对本发明的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可对本发明进行若干改进，这些改进也落入本发明权利要求的保护范围内。