一种收集燃煤PM2.5的高效电燃炉的制作方法

本发明涉及实验设备技术领域，尤其涉及一种收集燃煤pm2.5的高效电燃炉。

背景技术：

pm2.5主要由硫和氮的氧化物转化而成，这些气体污染物往往是人类对化石燃料(煤、石油等)和垃圾的燃烧造成的。产生的细颗粒与较粗的大气颗粒物相比，细颗粒物粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。研究表明，颗粒越小对人体健康的危害要更大，因为直径越小，进入呼吸道的部位越深，细颗粒物对人体健康的危害10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，2μm以下的可深入到细支气管和肺泡，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态。

现有能源主要还是以煤为主，煤在燃烧过程中释放的烟尘、二氧化硫、一氧化碳等有害物质会对人引起支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病，所以实验研究有关煤的pm2.5很有必要，目前市场上的燃炉多以家庭供暖为主，其并不能适用于实验室研究pm2.5用，为解决上述技术问题，中国专利cn110394014a公开了一种固燃物pm2.5的检测实验装置，该装置通过电加热实现对物料的燃烧，然后在排放端设置pm2.5检测装置，实现pm2.5实验检测用，但其公开的结构中进气管结构设置为l型结构，导致空气供给不足，影响燃烧状态，从而影响最终的检测结果。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种收集燃煤pm2.5的高效电燃炉，以解决上述问题，实现燃煤的高效燃烧，并实现精确测量燃煤pm2.5的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种收集燃煤pm2.5的高效电燃炉，包括炉体，所述炉体顶部连通有流速加快通道，所述流速加快通道顶部连通有排气管，所述排气管上沿气流流通方向依次设置有冷却管组件、pm2.5检测端、排气滤芯；

所述炉体从上至下依次固定连接有发热丝、托板、进风通道、反热板，所述炉体侧壁可拆卸连接有加料挡板，所述加料挡板垂直固定连接有物料存放板，所述物料存放板为镂空结构，所述物料存放板位于所述发热丝上方，所述进风通道贯穿所述炉体侧壁；

所述进风通道上设置有促进均匀燃烧的送风结构。

优选的，所述送风结构包括竖直设置的若干空气分流管，若干所述空气分流管底部与所述进风通道伸入所述炉体的部分连通，所述进风通道内设置有鼓风机，所述空气分流管与所述炉体固定连接。

优选的，所述进风通道内固定连接有进气滤芯，所述进气滤芯过滤精度小于1μm。

优选的，所述冷却管组件包括设置在所述排气管上的冷却外管，所述冷却外管内固定连接有若干分流管，所述冷却外管两端为封闭结构，若干所述分流管与所述排气管连通，所述冷却外管连通有水箱。

优选的，所述冷却外管外侧壁开设有进水口，所述进水口与所述水箱连通，所述水箱固定套接在所述冷却外管外侧。

优选的，所述流速加快通道为锥形结构，所述流速加快通道顶部连通有出口接头，所述出口接头远离所述流速加快通道的一端与所述排气管连通。

优选的，所述加料挡板外侧壁固定连接有把手，所述炉体底部固定连接有支腿。

优选的，所述排气滤芯过滤精度小于1μm。

优选的，所述排气管远离所述炉体的一端连通有排气口，所述排气口为喇叭型结构，所述排气口的小端与所述排气管连通。

优选的，所述反热板为耐高温玻璃镜。

本发明具有如下技术效果：

本发明通过发热丝实现对物料存放板上的煤炭进行加热燃烧，同时过程中可以根据煤炭的燃烧情况控制发热丝相对应的加热，在炉体顶部设置流速加快通道可以增加空气的流速从而增加空气流经煤炭的量，并且本发明在进风通道上设置送风结构，利用送风结构对物料存放板上的煤炭均匀送入空气，使煤炭整体实现均匀燃烧，从而提高燃烧效率。

通过在排气管上设置冷却管组件，由于冷却管组件的内壁温度比较低，当颗粒物经过冷却管组件时，大颗粒物粘附在冷却管组件的内壁上，pm2.5的小颗粒继续前行，经过pm2.5检测端实现精准检测。

另外通过在排气管上设置排气滤芯，排放的废气通过排气滤芯的过滤，减小对环境的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明炉体内部结构示意图；

图3为本发明冷却管组件结构示意图；

图4为本发明加料挡板、物料存放板配合结构示意图

图5为本发明实施例二的冷却管组件结构示意图；

图6为本发明实施例二的排气管结构示意图；

图7为本发明实施例三的结构示意图；

图8为本发明实施例四的分流管截面结构示意图。

其中，1、炉体；101、第一固定卡块；2、进风通道；201、空气分流管；202、鼓风机；203、进气滤芯；3、支腿；4、流速加快通道；401、第二固定卡块；402、卡接扳手；403、卡接扣；5、出口接头；6、排气管；601、第一变径凸起；7、冷却管组件；701、分流管；7011、第二变径凸起；702、冷却外管；703、进水口；8、水箱；9、pm2.5检测端；10、排气滤芯；11、排气口；12、物料存放板；13、发热丝；14、托板；15、反热板；16、加料挡板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

参照图1-4所示，本实施例提供一种收集燃煤pm2.5的高效电燃炉，包括炉体1，炉体1顶部连通有流速加快通道4，流速加快通道4顶部连通有排气管6，排气管6上沿气流流通方向依次设置有冷却管组件7、pm2.5检测端9、排气滤芯10；

炉体1从上至下依次固定连接有发热丝13、托板14、进风通道2、反热板15，炉体1侧壁可拆卸连接有加料挡板16，加料挡板16垂直固定连接有物料存放板12，物料存放板12为镂空结构，物料存放板12位于发热丝13上方，进风通道2贯穿炉体1侧壁；

进风通道2上设置有促进均匀燃烧的送风结构。

本发明通过发热丝13实现对物料存放板12上的煤炭进行加热燃烧，同时过程中可以根据煤炭的燃烧情况控制发热丝13相对应的加热，在炉体1顶部设置流速加快通道4可以增加空气的流速从而增加空气流经煤炭的量，并且本发明在进风通道2上设置送风结构，利用送风结构对物料存放板12上的煤炭均匀送入空气，使煤炭整体实现均匀燃烧，从而提高燃烧效率。

通过在排气管6上设置冷却管组件7，由于冷却管组件7的内壁温度比较低，当颗粒物经过冷却管组件7时，大颗粒物粘附在冷却管组件7的内壁上，pm2.5的小颗粒继续前行，经过pm2.5检测端9实现精准检测。

另外通过在排气管6上设置排气滤芯10，排放的废气通过排气滤芯10的过滤，减小对环境的污染。

进一步优化方案，送风结构包括竖直设置的若干空气分流管201，若干空气分流管201底部与进风通道2伸入炉体1的部分连通，进风通道2内设置有鼓风机202，空气分流管201与炉体1固定连接。

由于排气管6上设置了排气滤芯10，会导致排气管6内出现憋气现象，废气不能通过热动力作用顺利排出，通过设置鼓风机202，可以实现对炉体1内空气的送入，增强炉体1内的内压力，使得燃煤在燃烧过程中有气流通过，实现充分燃烧，由于炉体1内的压力增大可以使废气顺利从排气管6排出。

进一步优化方案，进风通道2内固定连接有进气滤芯203，进气滤芯203过滤精度小于1μm。

通过在进风通道2内设置进气滤芯203，可以将进入炉体1内的空气进行初步的过滤，防止过多的pm2.5颗粒进入，影响检测结果。

进一步优化方案，冷却管组件7包括设置在排气管6上的冷却外管702，冷却外管702内固定连接有若干分流管701，冷却外管702两端为封闭结构，若干分流管701与排气管6连通，冷却外管702连通有水箱8。

进一步优化方案，冷却外管702外侧壁开设有进水口703，进水口703与水箱8连通，水箱8固定套接在冷却外管702外侧。

将水箱8内填充满冷却液，冷却液经过进水口703进入冷却外管702和分流管701的空隙内，实现对流经分流管701废气的冷却，采用若干分流管701的组合结构，增大了废气与管壁的接触面积，从而使更多的大颗粒物停留在分流管701的内壁上，增强了pm2.5颗粒的分离量，从而使pm2.5检测端9检测到的结果更加精准。

进一步优化方案，流速加快通道4为锥形结构，流速加快通道4顶部连通有出口接头5，出口接头5远离流速加快通道4的一端与排气管6连通。

流速加快通道4设置为锥形结构当热气流经过流速加快通道4顶部时，气流被聚拢，使得气流速变大，而压强变小，从而增强炉体1内部的空气流动性，进而增强炉体1的燃烧性能。

进一步优化方案，加料挡板16外侧壁固定连接有把手，炉体1底部固定连接有支腿3。

进一步优化方案，排气滤芯10过滤精度小于1μm。

进一步优化方案，排气管6远离炉体1的一端连通有排气口11，排气口11为喇叭型结构，排气口11的小端与排气管6连通。将排气口11设置为喇叭型结构便于过滤的气体能快速排放。

进一步优化方案，反热板15为耐高温玻璃镜。通过设置反热板15，减小炉体1内部热量的散发，热量经过反热板15的反射，全部朝向燃煤方向，使燃煤的燃烧效果更好。

实施例二：

参照图5-6所示，本实施例的高效电燃炉与实施例一的区别仅在于，排气管6内壁设有第一变径凸起601，分流管701内壁设有若干第二变径凸起7011，第一变径凸起601将排气管6分为相对的两个锥形台结构，第二变径凸起7011将分流管701内壁分为若干锥形台结构，根据拉瓦尔结构原理，气流经过第一变径凸起601、第二变径凸起7011时，会有一个压缩和膨胀的过程，这个过程会使气流经过排气管6和分流管701的流速增快，从而增强整个电燃炉内的气流的进气出气循环。

实施例三：

参照图7所示，本实施例的高效电燃炉与实施例一的区别仅在于，炉体1、流速加快通道4可拆卸连接，炉体1外侧壁固定连接有第一固定卡块101，流速加快通道4外侧壁固定连接有第二固定卡块401，第二固定卡块401顶部转动连接有卡接扳手402，卡接扳手402中部转动连接有卡接扣403，卡接扣403远离卡接扳手402的一侧与第二固定卡块401底部接触设置，流速加快通道4为耐高温透明材料制成，方便对炉体1内的燃烧情况进行观察，将流速加快通道4与炉体1设置为可拆卸结构，实验结束后方便对炉体1内进行清理。

实施例四：

参照图8所示，本实施例的高效电燃炉与实施例一的区别仅在于，分流管701的侧壁横截面为波浪形结构，所述波浪形结构的沟槽方向与分流管701的轴线平行，将分流管701的侧壁设置为波浪形结构可以增加分流管701侧壁的面积，从而增加大颗粒物与分流管701的接触面积，增大了废气与管壁的接触面积，相较于实施例一本实施例使更多的大颗粒物停留在分流管701的内壁上，增强了pm2.5颗粒的分离量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。