一种节能环保生物质大锅灶的制作方法

1.本发明涉及环保节能领域，具体涉及一种节能环保生物质大锅灶。


背景技术：

2.由于煤，石油以及天然气等资源的日益短缺，生物质大锅灶这种以生物质为燃料，且造价低廉的新型大锅灶越来越受人们的欢迎。但现在的许多的生物质大锅灶还仅仅是传统土灶的简单改变；有些生物质大锅灶通过增强锅灶的密封性或者采用安装隔热板的方式来减少锅灶燃烧时散失的热量，但整体来说现有锅灶在提高能量利用率方面以及环保方面仍存在许多不足；比如现有的锅灶采用传统的木材等生物质材料作为原料燃烧，导致燃烧不充分，能量利用率低；现有的锅灶由于其排放废气的管道直接与外界空气相连接，导致空气污染较严重；现有的锅灶采用简单的密闭结构，在一定程度上减少了散热，但仍导致燃烧过程中大量热量丢失。


技术实现要素：

3.本发明提供一种节能环保生物质大锅灶，旨在解决背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
5.一种节能环保生物质大锅灶，包括锅灶本体，锅灶本体中设置有电动机，电动机输出端通过传动装置联动有切割齿轮；该切割齿轮用于切割燃料，以帮助燃料更充分的燃烧；切割齿轮下方设置有过筛隔板，过筛隔板转动连接在锅灶本体上；过筛隔板可绕转动连接处摆动的一侧设有炉膛；当过筛隔板放下时，燃料沿着过筛隔板形成的斜壁滑入炉膛中；炉膛上方安装有锅体；靠近炉膛下方位置一段区域为空腔，锅灶本体靠近空腔区域设有透气孔；透气孔为勾状，用于从外界进入空气；靠近空腔区域下方设置有抽屉；抽屉用于接收燃烧的灰烬，这些灰烬可以用于生产生物肥；炉膛一侧通过管道连通有排烟管道，排烟管道包括用于排烟的内管道与包围内管道的外管道；内管道与外管道之间的空隙形成用于进水的水隔层；水隔层与内管道中连通有导热管；使用大锅灶时，水隔层中注入有水，燃烧后的废气进入排烟管道后依然有较高的温度，这些废气会通过导热管对水隔层中的水进行加热从而产生水蒸气；水隔层中安装有水蒸气格栅；水蒸气格栅、内管道以及外管道围合形成蒸气导管；水蒸气格栅会对水与水蒸气进行分离仅使水蒸气进入蒸气导管中；蒸气导管通过水蒸气输送管道连通蒸气涡轮，蒸气涡轮连接有可通过蒸气涡轮旋转带动的发电装置；水蒸气经过蒸气导管与水蒸气输送管道冲击蒸气涡轮，进而带动蒸气涡轮旋转，蒸气涡轮旋转带动发电装置发电，水蒸气最后通过蒸气涡轮上的排气口排至外界。
6.当水蒸气进入蒸气导管中后，根据pv＝n*r*t，p是压强、v是体积、n是物质的量、r是常数，t是温度；随着水蒸气进入蒸气导管，蒸气导管中物质的量和温度都会上升，而蒸气导管体积是不变的，所以蒸气导管中压强会变大。由于水蒸气属于低速流体，当水蒸气遍布蒸气导管后，水蒸气密度变化不大，可以看做不可压流体进行处理，于是我们利用ns方程
[0007][0008][0009]
由于水蒸气的粘性不大，可以去除掉方程中的粘性项并进行变换得到：
[0010][0011]
对一根流线进行考虑则可得：
[0012][0013]
于是:
[0014][0015]
可以看到水蒸气会开始有加速度，向压强小的地方运动加速运动，即按本发明设置好的路径加速喷出。在推动蒸气涡轮转动的地方，由于水蒸气进入蒸气涡轮的开孔直径远小于与其他位置相连的管道直径，根据v1*s1＝v2*s2，当截面积s2小于s1时，v2的速度会大于v1，加速后的水蒸气会将蒸气涡轮带动起来，蒸气涡轮旋转带动发电装置，从而完成了热能到电能的转换，充分利用了大锅灶逸散的能量。
[0016]
进一步地，过筛隔板上开有筛孔；该筛孔用于过滤大小合适的生物质燃料；过筛隔板一端连接有铰链，铰链固定在锅灶本体上。
[0017]
进一步地，炉膛下方设置有生物质燃料放置箱，生物质燃料放置箱中可放置生物质燃料；目的是通过燃烧后的余温对生物质进行烘干，以提供更干燥的燃料。
[0018]
进一步地，传动装置包括传动轴与齿轮，传动轴两端分别连接电动机输出端与齿轮；切割齿轮共有两个，且齿轮处于两个切割齿轮之间并与切割齿轮啮合；以达到通过一个传动轴带动两个切割齿轮的目的。
[0019]
进一步地，锅体上侧与锅灶本体之间环绕安装有密封衬垫，密封衬垫与锅体贴合，以防热量流失。
[0020]
进一步地，发电装置包括发电转子、发电定子以及蓄电池；发电转子连接蒸气涡轮，发电定子固定在锅灶本体下方侧壁上，蓄电池设置在锅灶本体的底板上，以组成本发明的发电部分。
[0021]
进一步地，环绕炉膛设置有隔热水箱，隔热水箱上设有进水口，进水口暴露在锅灶本体上方表面；隔热水箱中注入有水以吸收锅灶温度，产生热水。
[0022]
进一步地，排烟管道靠近其出口处设有过滤网；排烟管道中的导热管将热量传输到水中后，必然会使废气温度降低，废气温度的降低会使得废气中的有害物质和颗粒更易凝固在过滤网上。
[0023]
进一步地，空腔区域下方为炉底隔板，炉底隔板将空腔区域与抽屉间隔开，炉底隔板由两个带有孔洞的半圆组成，两个半圆铁板铰接在锅灶本体上，且两者之间可拆卸连接；两个半圆铁板分开并落下，以使炉灰能够落到抽屉中。
[0024]
进一步地，炉底隔板上四周设置有多个进气风扇。
[0025]
进一步地，锅灶本体下方设置有支撑轮，支撑轮上设置有刹车。
[0026]
进一步地，锅灶本体表面铺设有隔热层，隔热层由陶瓷材料制成。
[0027]
进一步地，锅灶本体上设有炉腔隔热门；炉腔隔热门用于观察燃烧情况；或用于不使用切割齿轮切割燃料的时候，打开炉腔隔热门进行添料。
[0028]
本发明的有益效果是：本发明通过排烟管道、导热管、发电装置、蒸气导管、水蒸气格栅以及蒸气涡轮之间的联通设置，以完成热能到电能的转换，充分利用了锅灶本体逸散的能量；通过排烟管道、过滤网，导热管之间的联通设置，导热管将温度导到水中并产生水蒸气，这必然会使烟气温度降低，温度的降低会使得烟气中的有害物质和颗粒，更易凝固在过滤网上；水的比热容是4200焦/千克*摄氏度，在常见物质中最大，能够有效储热；所以环绕炉膛设置注水的隔热水箱，不仅能产生热水供使用，也能为炉膛提供一定程度的隔热；同时在最外层设置厚陶瓷炉体，能进一步隔热，防止燃烧能量逸散。
附图说明
[0029]
图1为本发明示意图；
[0030]
图2为本发明侧视图；
[0031]
图3为本发明俯视图；
[0032]
图4为过筛隔板部分的示意图；
[0033]
图5为排烟管道部分的示意图；
[0034]
图6为炉底隔板部分的示意图。
[0035]
图中：1、支撑轮；2、电动机；3、传动装置；4、切割齿轮；5、生物质燃料放置箱；6、抽屉；7、炉腔隔热门；8、隔热水箱；9、蓄电池；10、蒸气涡轮；11、发电装置；12、水蒸气输送管道；13、排烟管道；14、过滤网；15、刹车；16、炉膛；17、隔热层；18、锅体；19、进水口；20、过筛隔板；21、铰链；22、水隔层；23、蒸气导管；24、导热管；25、炉底隔板；26、进气风扇；27、水蒸气格栅；28、密封衬垫。
具体实施方式
[0036]
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0037]
如图1-图6所示，一种节能环保生物质大锅灶，包括锅灶本体，锅灶本体中设置有电动机2，电动机2输出端通过传动装置3联动有切割齿轮4；该切割齿轮4用于切割燃料，以帮助燃料更充分的燃烧；切割齿轮4下方设置有过筛隔板20，过筛隔板20转动连接在锅灶本体上；过筛隔板20可绕转动连接处摆动的一侧设有炉膛16；当过筛隔板20放下时，燃料沿着过筛隔板20形成的斜壁滑入炉膛16中；炉膛16上方安装有锅体18；靠近炉膛16下方位置一段区域为空腔，锅灶本体靠近空腔区域设有透气孔；透气孔为勾状，用于从外界进入空气；靠近空腔区域下方设置有抽屉6；抽屉6用于接收燃烧的灰烬，这些灰烬可以用于生产生物肥；炉膛16一侧通过管道连通有排烟管道13，排烟管道13包括用于排烟的内管道与包围内管道的外管道；内管道与外管道之间的空隙形成用于进水的水隔层22；水隔层22与内管道
中连通有导热管24；使用大锅灶时，水隔层22中注入有水，燃烧后的废气进入排烟管道13后依然有较高的温度，这些废气会通过导热管24对水隔层22中的水进行加热从而产生水蒸气；水隔层22中安装有水蒸气格栅27；水蒸气格栅27、内管道以及外管道围合形成蒸气导管23；水蒸气格栅27会对水与水蒸气进行分离仅使水蒸气进入蒸气导管23中；蒸气导管23通过水蒸气输送管道12连通蒸气涡轮10，蒸气涡轮10连接有可通过蒸气涡轮10旋转带动的发电装置11；水蒸气经过蒸气导管23与水蒸气输送管道12冲击蒸气涡轮10，进而带动蒸气涡轮10旋转，蒸气涡轮10旋转带动发电装置11发电，水蒸气最后通过蒸气涡轮10上的排气口排至外界。
[0038]
当水蒸气进入蒸气导管23中后，根据pv＝n*r*t，p是压强、v是体积、n是物质的量、r是常数，t是温度；随着水蒸气进入蒸气导管23，蒸气导管23中物质的量和温度都会上升，而蒸气导管23体积是不变的，所以蒸气导管23中压强会变大。由于水蒸气属于低速流体，当水蒸气遍布蒸气导管23后，水蒸气密度变化不大，可以看做不可压流体进行处理，于是我们利用ns方程
[0039][0040][0041]
由于水蒸气的粘性不大，可以去除掉方程中的粘性项并进行变换得到：
[0042][0043]
对一根流线进行考虑则可得：
[0044][0045]
于是:
[0046][0047]
可以看到水蒸气会开始有加速度，向压强小的地方运动加速运动，即按本发明设置好的路径加速喷出。在推动蒸气涡轮10转动的地方，由于水蒸气进入蒸气涡轮10的开孔直径远小于与其他位置相连的管道直径，根据v1*s1＝v2*s2，当截面积s2小于s1时，v2的速度会大于v1，加速后的水蒸气会将蒸气涡轮10带动起来，蒸气涡轮10旋转带动发电装置11，从而完成了热能到电能的转换，充分利用了大锅灶逸散的能量。
[0048]
进一步地，过筛隔板20上开有筛孔；该筛孔用于过滤大小合适的生物质燃料；过筛隔板20一端连接有铰链21，铰链21固定在锅灶本体上。
[0049]
进一步地，炉膛16下方设置有生物质燃料放置箱5，生物质燃料放置箱5中可放置生物质燃料；目的是通过燃烧后的余温对生物质进行烘干，以提供更干燥的燃料。
[0050]
进一步地，传动装置3包括传动轴与齿轮，传动轴两端分别连接电动机2输出端与齿轮；切割齿轮4共有两个，且齿轮处于两个切割齿轮4之间并与切割齿轮4啮合；以达到通过一个传动轴带动两个切割齿轮4的目的。
[0051]
进一步地，锅体18上侧与锅灶本体之间环绕安装有密封衬垫28，密封衬垫28与锅
体18贴合，以防热量流失。
[0052]
进一步地，发电装置11包括发电转子、发电定子以及蓄电池9；发电转子连接蒸气涡轮10，发电定子固定在锅灶本体下方侧壁上，蓄电池9设置在锅灶本体的底板上，以组成本发明的发电部分。
[0053]
进一步地，环绕炉膛16设置有隔热水箱8，隔热水箱8上设有进水口19，进水口19暴露在锅灶本体上方表面；隔热水箱8中注入有水以吸收锅灶温度，产生热水。
[0054]
进一步地，排烟管道13靠近其出口处设有过滤网14；排烟管道13中的导热管24将热量传输到水中后，必然会使废气温度降低，废气温度的降低会使得废气中的有害物质和颗粒更易凝固在过滤网14上。
[0055]
进一步地，空腔区域下方为炉底隔板25，炉底隔板25将空腔区域与抽屉6间隔开，炉底隔板25由两个带有孔洞的半圆组成，两个半圆铁板铰接在锅灶本体上，且两者之间可拆卸连接；两个半圆铁板分开并落下，以使炉灰能够落到抽屉6中。
[0056]
进一步地，炉底隔板25上四周设置有多个进气风扇26。
[0057]
进一步地，锅灶本体下方设置有支撑轮1，支撑轮1上设置有刹车15。
[0058]
进一步地，锅灶本体表面铺设有隔热层17，隔热层17由陶瓷材料制成。
[0059]
进一步地，锅灶本体上设有炉腔隔热门7；炉腔隔热门7用于观察燃烧情况；或用于不使用切割齿轮4切割燃料的时候，打开炉腔隔热门7进行添料。
[0060]
本发明的具体工作原理：生物质燃料进入炉膛16进行燃烧，燃烧后的废气进入排烟管道13，燃烧后产生的废气进入排烟管道13后依然有较高的温度，这些废气会通过导热管24对水隔层22中的水进行加热从而产生水蒸气；水蒸气格栅27会对水与水蒸气进行分离仅使水蒸气进入蒸气导管23中；水蒸气经过蒸气导管23与水蒸气输送管道12冲击蒸气涡轮10，进而带动蒸气涡轮10旋转，蒸气涡轮10旋转带动发电装置11发电，水蒸气最后通过蒸气涡轮10上的排气口排至外界。
[0061]
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。