一种气化炉的制作方法

本发明提供一种气化炉。

背景技术：

气化炉的燃料可使用农作废物(如秸秆、稻草)、林木废弃物(木屑、木粉)、食用菌渣、牛羊畜粪等生物质燃料，上述可燃物质属于再生资源，所以由气化炉制造的可燃气体属于绿色能源，其使用安全、清洁卫生，是众多农村家庭必备的可燃气体产出设备，现有的气化炉包括炉体，炉体内为燃料室，炉体上部设有燃气产出管，炉体的顶部盖有炉盖，炉体的下部设有供风管和燃料管，打开炉盖后，将生物质燃料填入燃料室，然后盖好炉盖，使用供风装置通过供风管将空气送入燃料室，再从燃料管处引燃燃料室内的生物质燃料，关闭燃料管口的口盖，在密闭缺氧的条件下，生物质燃料进行塌落式的闷烧，热解反应后产生可燃气体，可燃气体通过燃气产出管与用气设备相连，气化炉运行时可长时间的提供可燃气体给用气设备使用；现有气化炉的缺点是对生物质燃料的干度要求较为苛刻，生物质燃料必须要干透，一般要求生物质燃料的含水率在20％以下，才能达到较好的使用效果；含水率超过20％的生物质燃料则无法正常使用，经常会出现断气、冒烟的有害现象；想要获得干燥的生物质燃料，需要对生物质燃料进行预处理，通常采用自然晾晒或加热烘干的方式；其中，对生物质燃料进行自然晾晒时，不仅需要的场地较大，并且还容易受到天气的影响；对生物质燃料进行加热烘干，需要使用烘干机，需要消耗一定的电能，加工的成本较高，用户接纳率低；所以现有使用气化炉的用户多采购经过加工的干粉料使用；还有的用户购买粉碎机对可燃性生物质进行粉碎，粉碎能加快自然晾干的过程，再收集晾干后的粉料使用，处理过程较为繁琐。并且，现有的气化炉还存以下缺陷：每次填生物质燃料时都要分层进行填加，每次填加一层就要手工把生物质燃料压实，避免燃料之间产生空隙，气化不好，产生大量的烟雾，影响产气效果，但压料的过程很费力气，除粉料外，人力很难将生物质燃料压实。而且在燃烧过程中往往会形成烧空状态，上边的料下不来，不能正常产气，如若打开炉盖，气化之中的烟气就会冒到整个室内，使人无法忍受。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气化炉，该气化炉对生物质燃料的含水率要求较低，且产出的可燃气体可供用气设备正常使用，能降低可燃气体的生产成本。

本发明的技术方案是：一种气化炉，具有炉体，炉体的内部空间为燃料室，炉体的顶部盖有炉盖，炉盖的底边沿与炉体活动压接，炉体的下部设有与燃料室连通的供风管和燃料管，其特征在于：炉体的炉壁中设有气套，气套内由上至下依次设有进气腔室、滤水腔室、排水腔室；相邻腔室之间设有隔板，隔板与炉壁固连；所述的进气腔室设有若干个与燃料室连通的进气孔，进气腔室通过若干根导气管与排水腔室连通，排水腔室与滤水腔室之间的隔板上设有若干个导气孔，各导气孔的上方罩有锥帽，各锥帽与对应的隔板之间设有排气间隙，各锥帽与隔板或炉壁固连；所述的滤水腔室的上部装有排气管；所述的排水腔室的下部装有排水阀管。

所述的滤水腔室是多个，各相邻滤水腔室之间的隔板上设有若干个通气孔，各通气孔的上方罩有所述的锥帽，各锥帽与对应的隔板之间设有排气间隙，各锥帽与隔板或炉壁固连，所述的排气口位于最顶部的滤水腔室中。

所述的供风管固装在炉体底部的中央处，供风管的管体与炉体固连，供风管上端置于燃料室内、下端置于炉底的外部，供风管的上端管口为盲端，该盲端和位于燃料室内的供风管管壁上设有多个出风孔，位于炉体外部的供风管上设有进风口。

炉体的内壁上设有防火耐温层。

所述的排气管联接有净化装置，该净化装置具有封闭的外壳，外壳内由下至上依次设有水离腔室、雾离腔室、一次汽离腔室、细滤腔室、二次汽离腔室、净气腔室；所述的细滤腔室内填充有水汽过滤填料；所述的水离腔室与雾离腔室之间隔有水离板，雾离腔室与一次汽离腔室之间隔有雾离板，一次汽离腔室与细滤腔室之间隔有下滤网，细滤腔室与二次汽离腔室之间隔有上滤网，二次汽离腔室与净气腔室之间隔有净气板；水离板、雾离板、下滤网、上滤网和净气板的外边沿与外壳内壁密封固连；水离板、雾离板和净气板上各设有若干个透气孔，各透气孔的下方对应设有一根透气管，透气管的上端管口与透气孔对接固连，透气管下端管口与对应的腔室空间连通；水离板和雾离板上各透气孔的上方罩有锥盖，各锥盖与对应的水离板或雾离板之间设有排气空隙，各锥盖与对应的水离板或雾离板或外壳固连；水离板的中央处装有竖管，竖管的上端为盲端，竖管下端的管口与水离室连通，外壳上装有进气管，进气管一端与所述的排气管连通，进气管另一端置于所述的竖管内，进气管的管口与竖管的盲端相对，进气管的管体与竖管之间设有空隙；所述的水离腔室的下部装有下水阀管，所述的净气腔室装有净化燃气输出管道。

所述的水汽过滤填料是稻谷壳。

所述的排气管通过三通管与净化装置联接，三通管的进口与排气管连通，三通管一端的出口与所述的进气管连通，三通管另一端的出口装有排烟管，所述的排烟管和进气管上各装有气阀门。

所述的炉体上装有压料装置，压料装置具有支架、液压泵、伸缩式液压缸；所述的支架与炉体固连；所述的液压泵固装在炉体或支架上，液压泵通过液压油管与伸缩式液压缸动力联接；所述的伸缩式液压缸的缸筒固装在支架上，伸缩式液压缸的伸缩杆端固连有压盘，压盘与所述的燃料室相对。

所述的压盘位于炉盖的下方，所述的炉盖套装在伸缩式液压缸的伸缩杆上，炉盖与伸缩杆轴孔滑动连接，伸缩杆上套有压簧，压簧下端与炉盖压接，压簧上端与所述的伸缩式液压缸的缸筒或支架压接。

本发明的工作原理和优点是：将生物质燃料填入燃料室内并压实，从燃料管处用明火引燃生物质燃料，使用供风装置通过供风管将助燃的空气按设计量送入燃料室，密闭缺氧的条件下，生物质燃料进行塌落式的闷烧，产生的可燃气体先进入进气腔室，再通过导气管向下进入排水腔室，期间，可燃气体中的水汽遇到导气管及炉体外壁产生冷凝，冷凝后的水滴滴落至排水腔室内储存，排水腔室内的可燃气体通过导气孔向上进入滤水腔室，在导气孔处的锥帽阻隔了可燃气体，可燃气体中的水汽遇到锥帽后冷凝在锥帽上，冷凝后的水滴向下滴落、流淌至排水腔室内，最终由排水阀管排出，至此，可燃气体中的水汽大幅降低，可燃气体通过排气管与用气设备供气联接。通过上述工作原理，其优点是能将可燃气体中的水汽分离与燃气进行分离，从而使气化炉对生物质燃料的干度要求宽泛，该气化炉对生物质燃料的含水率要求较低，生物质燃料的含水率在50％以下，其产出的可燃气体可供用气设备正常使用，都能达到较好的使用效果，由于节省了生物质燃料的晾晒烘干成本，从而降低了可燃气体的生产成本。

本发明的其它优点是：

1)多个滤水腔室能形成多级的水汽分离结构，应用效果更佳。

2)限定结构的供风管，其位于燃料室的上端部构成帽式的进风罩，可在生物质燃料堆内进行立体式的供风，能够提高气化炉的产气效率。

3)所述的防火耐温层能将热能截留在燃料室内提高产气效率，又能阻止热气通过炉壁直接传递到气套内，确保气套内水汽分离的效果稳定。

4)净化装置中的水离腔室、雾离腔室、一次汽离腔室、细滤腔室、二次汽离腔室和净气腔室中的竖管、锥帽、透气管、室壁等可冷凝水汽的依附物都能进一步析离可燃气体中的水汽，冷凝水最后汇流至水离腔室内由下水阀管排出，其中的水汽过滤填料能更好的分离可燃气体中的水汽；增加的净化装置能更高效的分离可燃气体中的水汽，进一步提高本申请气化炉的产气效率，还能让气化炉具备使用更高含水率的生物质燃料的性能。

5)稻谷壳既能汲取可燃气体中的水汽，还能吸收可燃气体中的杂质和烟尘，最终可获得过滤后更纯净的可燃气体，稻谷壳在利用后，还可作为生物质燃料中的一种掺入燃料中烧掉，特别的节能环保。

6)所述的排烟管能排放掉气化炉点燃后初期产生的浓烟，避免浓烟进入净化装置中污染水汽过滤填料，保持净化装置的过滤效果。

7)移除炉盖后，将生物质燃料填入燃料室内，启动伸缩式液压缸，驱动压盘下行，压盘通过液压力将燃料室内的生物质燃料压实，相比人力填压，不仅省力，其填压的效果也更好。

8)炉盖由压簧顶在炉体上，用于密闭燃料室，其密封的效果好，当生物质燃料在燃烧过程中形成烧空状态时，可在不打开炉盖的情况下，启动伸缩式液压缸，驱动压盘下行，对燃料室内的生物质燃料进行二次压实，避免烟气外溢，并且在向燃料室内填料时，启动伸缩式液压缸提升压盘，压盘顶动炉盖克服压簧的弹力，使炉盖开启，再进行填料操作，填料后，启动启动伸缩式液压缸，驱动压盘下行，将填料压实后，将压盘升至炉盖附近处即可，节省了人力掀动炉盖的操作，操作省力。

附图说明

图1是本发明一种气化炉的结构示意图。

图2是图1中沿a-a方向的剖面结构示意图。

图3是图1中沿b-b方向的剖面结构示意图。

图4是本发明一种气化炉的另一种结构示意图。

图中1液压油管、2液压泵、3支架、4缸筒、5伸缩杆端、6压盘、7炉盖、8燃料室、9炉体、10进气孔、11进气腔室、12隔板、13滤水腔室、14导气管、15相邻滤水腔室间的隔板、16排水腔室、17燃料管、18出风孔、19供风管、20进风口、21排烟管、22气阀门、23三通管、24排气管、25锥帽、26通气孔、27排气间隙、28导气孔、29防火耐温层、30进气管、31排水阀管、32外壳、33上盖、34透气孔、35透气管、36净气板、37净气腔室、38净化燃气输出管道、39二次汽离腔室、40上滤网、41细滤腔室、42水汽过滤填料、43下滤网、44一次汽离腔室、45雾离板、46锥盖、47排气空隙、48雾离腔室、49水离板、50下水阀管、51竖管、52水离腔室、53内筒体、54外筒体、55压簧。

具体实施方式

一种气化炉，如图1至图4所示的结构，其具有炉体9，炉体的内部空间为燃料室8，炉体的顶部盖有炉盖7，炉盖的底边沿与炉体活动压接，炉体的下部设有与燃料室连通的供风管19和燃料管17，炉体的炉壁中设有气套，气套内由上至下依次设有进气腔室11、滤水腔室13、排水腔室16；相邻腔室之间设有隔板12，隔板与炉壁固连；所述的进气腔室设有若干个与燃料室连通的进气孔10，进气腔室通过若干根导气管14与排水腔室连通，排水腔室与滤水腔室之间的隔板上设有若干个导气孔28，各导气孔的上方罩有锥帽25，各锥帽与对应的隔板之间设有排气间隙27，各锥帽与隔板或炉壁固连；所述的滤水腔室的上部装有排气管24；所述的排水腔室的下部装有排水阀管31。

所述的炉体是桶形的炉体，顶部设有开口，所述的炉壁是双层结构，炉壁由相套的内筒体53和外筒体54构成，内、外筒体之间的空间即为气套空间，内外筒体的两端密封固连构成具有气套的炉壁，所述的炉盖放置在炉体顶部，炉盖用于遮盖炉体顶部的开口；所述的燃料管的管口上罩有或装有口盖。所述的导气管的数量是8根，各隔板上的导气孔或通气孔的数量是8个。

所述的滤水腔室是多个，各相邻滤水腔室之间的隔板15上设有若干个通气孔26，各通气孔的上方罩有所述的锥帽，各锥帽与对应的隔板之间设有排气间隙，各锥帽与隔板或炉壁固连，所述的排气口位于最顶部的滤水腔室中。

所述的排气间隙是各锥帽与对应的板之间的缝隙，或，所述的排气间隙是各锥帽下端边沿上开通的长条孔，锥帽的帽体通过支脚或悬挂件与相邻的固定物连接。所述的锥帽的下边沿与对应孔的距离为5厘米，锥冒下边沿与对应孔的边沿之间的间隙即为所述的排气间隙。各锥冒通过焊接的方式与壁炉固连，或各锥冒通过支脚与对应的隔板固连，或各锥冒通过吊架吊装在对应孔的上方，吊架一端与锥冒焊接固连、另一端焊接固连在锥冒附近的隔板或炉壁上。

如图1和图4所示的结构，图1中的导气管穿过进气腔室与排水腔室之间的各腔室，其一端置于进气腔室内、另一端置于排水腔室内，从而使进气腔室通过若干根导气管与排水腔室连通，该结构中，导气管的外壁与对应强势间的隔板密封固连，该结构的优点是导气管置于内部，炉体整体紧凑，便于布置，占地空间小；图4中的导气管的管体则置于炉体外部，其一端穿过炉壁与进气腔室连通，另一端穿过炉壁与排水腔室连通，从而使进气腔室通过若干根导气管与排水腔室连通，该结构的优点是，导气管的散热性能好，能快速冷凝可燃气中的水汽，必要时，可以在导气管的内、外壁上安装冷凝翅片。

所述的供风管固装在炉体底部的中央处，供风管的管体与炉体固连，供风管上端置于燃料室内、下端置于炉底的外部，供风管的上端管口为盲端，该盲端和位于燃料室内的供风管管壁上设有多个出风孔18，位于炉体外部的供风管上设有进风口20。

炉体的内壁上设有防火耐温层29。所述的防火耐温层是防火耐温砖层或由防火泥砌成的耐温层。

所述的排气管联接有净化装置，该净化装置具有封闭的外壳32，外壳内由下至上依次设有水离腔室52、雾离腔室48、一次汽离腔室44、细滤腔室41、二次汽离腔室39、净气腔室37；所述的细滤腔室内填充有水汽过滤填料42；所述的水离腔室与雾离腔室之间隔有水离板49，雾离腔室与一次汽离腔室之间隔有雾离板45，一次汽离腔室与细滤腔室之间隔有下滤网43，细滤腔室与二次汽离腔室之间隔有上滤网40，二次汽离腔室与净气腔室之间隔有净气板36；水离板、雾离板、下滤网、上滤网和净气板的外边沿与外壳内壁密封固连；水离板、雾离板和净气板上各设有若干个透气孔34，各透气孔的下方对应设有一根透气管35，透气管的上端管口与透气孔对接固连，透气管下端管口与对应的腔室空间连通；水离板和雾离板上各透气孔的上方罩有锥盖46，各锥盖与对应的水离板或雾离板之间设有排气空隙47，各锥盖与对应的水离板或雾离板或外壳固连；水离板的中央处装有竖管51，竖管的上端为盲端，竖管下端的管口与水离室连通，外壳上装有进气管30，进气管一端与所述的排气管连通，进气管另一端置于所述的竖管内，进气管的管口与竖管的盲端相对，进气管的管体与竖管之间设有空隙；所述的水离腔室的下部装有下水阀管50，所述的净气腔室装有净化燃气输出管道38。

为了便于装填或更换水汽过滤填料，按常规方法，在所述的细滤腔室上安装室门，室门一端与所述的壳体铰接连接，打开室门可装填或取出水汽过滤填料，另外一种方法是，所述的外壳的顶部装有上盖33，所述的净气板和上滤网与所述的壳体之间为卡固连接，净气板和上滤网的外边沿与壳体内壁为贴合密封连接，该结构中，可掀开上盖，打开净气板和上滤网即可更换细滤腔室内的水汽过滤填料，更换后依次装入上滤网和净气板，使两者的外边沿与壳体内壁之间贴合卡固即可。

所述的滤网使用不锈钢材料的滤网。所述的锥盖与对应板之间的排气空隙参照所述的锥帽与对应板之间的排气间隙的解释。各锥盖与对应物固连的结构参照所述的锥冒与对应物的固连方式。

所述的水汽过滤填料是滤纸、滤布等能够吸附水汽并让可燃气体通过的过滤填料。为了进一步降低产气成本，提高环保效果，所述的水汽过滤填料是稻谷壳；稻谷壳填装厚度为30厘米，使用后的稻谷壳可倒入燃料室内焚烧掉。

所述的排气管通过三通管23与净化装置联接，三通管的进口与排气管连通，三通管一端的出口与所述的进气管连通，三通管另一端的出口装有排烟管21，所述的排烟管和进气管上各装有气阀门22。

所述的炉体上装有压料装置，压料装置具有支架3、液压泵2、伸缩式液压缸；所述的支架与炉体固连；所述的液压泵固装在炉体或支架上，液压泵通过液压油管1与伸缩式液压缸动力联接；所述的伸缩式液压缸的缸筒4固装在支架上，伸缩式液压缸的伸缩杆端5固连有压盘6，压盘与所述的燃料室相对。液压泵采用电动液压泵或手动液压泵，手动液压泵主要在电力获取不便的情况下使用，例如：盖在偏僻处使用燃气供暖的蔬菜大棚；手动液压泵优选手摇式液压泵，相比压杆式液压泵，其工作效率更高。

所述的压盘位于炉盖的下方，所述的炉盖套装在伸缩式液压缸的伸缩杆上，炉盖与伸缩杆轴孔滑动连接，伸缩杆上套有压簧55，压簧下端与炉盖压接，压簧上端与所述的伸缩式液压缸的缸筒或支架压接。伸缩杆上依次套有弹簧、炉盖和压盘，其中弹簧与伸缩杆活动连接，炉盖与伸缩杆上、下轴孔滑动连接，压盘与伸缩杆固连，其中，炉盖与伸缩杆之间还装有用于保持密封防止炉内气体逃逸的油封，必要时，所述的油封是多个。

上述所述的密封固连，是指通过焊接工艺将两部件的贴合部位焊接固连成一体；所述的固连是指两部件之间通过焊接工艺焊接固连为一体，或，两部件之间通过螺栓组件可拆卸的固定在一起。各管和管之间的连通、连接方法均采用法兰盘式的密封连接。