可回收余热的酒甑底锅加热系统[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 108841557 A(43)申请公布日 2018.11.20

(21)申请号 201810969550.2(22)申请日 2018.08.23

(71)申请人 四川万家福酒业有限公司

地址 618000 四川省德阳市绵竹市遵道镇

秦家坎村(72)发明人 魏万坪　

(74)专利代理机构 四川力久律师事务所 51221

代理人 刘童笛　冯精恒(51)Int.Cl.

C12G 3/12(2006.01)

权利要求书1页 说明书6页 附图4页

CN 108841557 A(54)发明名称

可回收余热的酒甑底锅加热系统(57)摘要

本发明涉及白酒酿造设备技术领域，尤其涉及可回收余热的酒甑底锅加热系统，还包括安装于底锅本体内的换热器，所述换热器分别与燃烧机和余热回收装置连通，所述余热回收装置还与底锅本体连通，所述余热回收装置还与过渡接头循环连通；所述燃烧机用于对换热器加热，所述换热器用于加热底锅本体内的蒸发用水，所述余

所述过渡接头用热回收装置用于废气热量回收，

于连接换热器入口端与燃烧机出口端，本装置较常规的蒸馏甑底锅，热损失小，能的损耗低，既能起到降温保护连接端口的作用又能将连接端口的热量用于加热蒸发用水，达到了余热的回收利用的功能，从而大大节约了酿酒成本。

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权　利　要　求　书

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1.可回收余热的酒甑底锅加热系统，包括上部盖体和底锅本体，其特征在于：还包括安装于底锅本体内的换热器，所述换热器分别与燃烧机和余热回收装置连通，所述余热回收装置还与底锅本体连通，所述余热回收装置还与过渡接头循环连通；所述燃烧机用于对换热器加热，所述换热器用于通过热传递方式加热底锅本体内的蒸发用水，所述余热回收装置用于废气热量回收，所述过渡接头用于连接换热器入口端与燃烧机出口端。

2.根据权利要求1所述的可回收余热的酒甑底锅加热系统，其特征在于：还包括有液位管，所述液位管与底锅本体连通。

3.根据权利要求2所述的可回收余热的酒甑底锅加热系统，其特征在于：所述液位管内壁上安装有液位传感器，所述液位传感器包括有上部光电探头、中部光电探头和下部光电探头，述液位传感器通过控制装置分别与余热回收装置的电磁阀门和燃烧机气管上的电磁阀门电连接。

4.跟据权利要求3述的可回收余热的酒甑底锅加热系统，其特征在于：所述过渡接头为空腔结构，所述换热器入口端和燃烧机出口端分别与过渡接头可拆卸连接，所述过渡接头与余热回收装置循环连接的管道上安装有水泵装置。

5.根据权利要求1-4任一所述的可回收余热的酒甑底锅加热系统，其特征在于：所述换热器包括燃烧腔体和废气收纳腔体，所述燃烧腔体分别与燃烧机和废气收纳腔体连通。

6.根据权利要求5所述的可回收余热的酒甑底锅加热系统，其特征在于：所述余热回收装置包括水槽和安装于水槽内的废气管，所述废气管与废气收纳腔体连通。

7.根据权利要求6所述的可回收余热的酒甑底锅加热系统，其特征在于：所述余热回收装置安装于底锅本体的上方，所述水槽的底部与底锅本体采用接管连通。

8.根据权利要求7所述的可回收余热的酒甑底锅加热系统，其特征在于：所述燃烧腔体内安装有若干换热管，每一所述换热管贯穿燃烧腔体固定设置。

9.根据权利要求8所述的可回收余热的酒甑底锅加热系统，其特征在于：所述燃烧腔体底部设有检测管，所述检测管与燃烧腔体底部连通。

10.根据权利要求1所述的可回收余热的酒甑底锅加热系统，其特征在于：所述底锅本体的底部设有排水管，所述排水管与底锅本体连通。

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可回收余热的酒甑底锅加热系统

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技术领域

[0001]本发明涉及白酒酿造设备技术领域，尤其涉及可回收余热的酒甑底锅加热系统。背景技术

[0002]在白酒酿造行业中，白酒需要通过蒸馏才能从发酵成熟糟醅中分离出来，蒸馏过程是白酒生产能耗最多的一个环节。目前，在大多数白酒生产企业中，都是通过锅炉产生蒸汽，再通过管道送至蒸馏甑底锅，通过控制蒸汽压力实现白酒蒸馏的；蒸汽供热因锅炉效率不高、管道输送热损失大等原因，其能耗较高，并且换热器与燃烧机的连接端口容易发生高温损坏，增加锅炉的维修成本。[0003]综上所述，目前亟需可回收余热的酒甑底锅加热系统。发明内容

[0004]针对上述问题，本发明的目的在于提供可回收余热的酒甑底锅加热系统。[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

可回收余热的酒甑底锅加热系统，包括上部盖体和底锅本体，还包括安装于底锅本体内的换热器，所述换热器分别与燃烧机和余热回收装置连通，所述余热回收装置还与底锅本体连通，所述余热回收装置还与过渡接头循环连通；所述燃烧机用于对换热器加热，所述换热器用于加热底锅本体内的蒸发用水，所述余热回收装置用于废气热量回收，所述过渡接头用于连接换热器入口端与燃烧机出口端。[0006]底锅本体内加入一定量的水，使换热器浸没在水中，采用燃烧器对换热器进行加热，换热器产生的热量通过热传递的方式被底锅本体内的水完全吸收，并且燃料在换热器中燃烧产生的高温尾气进入余热回收装置，对余热回收装置内的水进行加热，余热回收装置与底锅本体连通，加热后的水可用于补充底锅本体内蒸发用水，从而大大提高本装置的热效率，余热回收装置还与过渡接头循环连通，过渡接头用于连接换热器出口端与燃烧机入口端，水流沿过渡接头与余热回收装置循环流动，既能起到降温保护连接端口的作用又能将连接端口的高温热量用于冷却水的加热，达到了余热的回收利用的功能，本装置较常规的蒸馏甑底锅，热损失小，能的损耗低，可延长换热器与燃烧机的连接端口的使用寿命，从而大大节约了酿酒成本。[0007]优选的，还包括有液位管，所述液位管与底锅本体连通，液位管与底锅本体连通，在水压作用下，底锅本体内的水进入液位管中，使底锅本体和液位管保持相同的液位高度，通过观察液位管的液位即可得知底锅本体内的水量，从而便于及时向底锅本体内自动补充蒸发用水，避免在使用过程中由于水量过少，换热器未完全浸没于水中造成的热量损失。[0008]优选的，所述液位管内壁上安装有液位传感器，所述液位传感器包括有上部光电探头、中部光电探头和下部光电探头，述液位传感器通过控制装置分别与余热回收装置的电磁阀门和燃烧机气管上的电磁阀门电连接，液位传感器是将液位的高度转化为电信号的形式进行输出，液位传感器可用于检测液位管内的水面高度进而检测到底锅本体内的液面

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高度，液位传感器包括沿液位管内壁竖向设置的上部光电探头、中部光电探头和下部光电探头，当液位管中液位下降，中部光电探头未与液面接触时，中部光电探头接收感应信号，并通过液位传感器转化为电信号传递至控制装置，控制装置控制余热回收装置的电磁阀门自动打开，补充底锅本体内的蒸发用水直至上部光电探头与液面接触时，上部光电探头接收感应信号，并通过液位传感器转化为电信号传递至控制装置，控制装置控制电磁阀门自动关闭，从而实现由余热回收装置自动向底锅本体内自动补充蒸发用水的过程，当余热回收装置内没有及时添加冷却用水及不能继续补充底锅本体内的蒸发用水时，本装置在使用过程中，底锅本体内的蒸发用水持续减少，当下部光电探头未与液面接触时，下部光电探头接收感应信号，并通过液位传感器转换为电信号传递至控制装置，通过控制装置控制燃烧机气管上的电磁阀门自动关闭，停止燃烧机对换热器继续加热，从而避免由于底锅本体内蒸发用水过少，换热器产生的热量不能被及时带走，导致底锅本体被高温损坏。[0009]优选的，所述过渡接头为空腔结构，所述燃烧机出口端和换热器入口端分别与过渡接头可拆卸连接，所述过渡接头与余热回收装置循环连接的管道上安装有水泵装置，水泵装置为水在余热回收装置和过渡接头中循环流动提供动力，循环冷却水可及时带走换热器入口端与燃烧机出口端位置处的高温热量，具有保护连接端口不被高温损坏的作用，并且还可利用高温热量，加热冷却用水，进而实现高温热量的二次利用，燃烧机出口端和换热器入口端分别与过渡接头可拆卸连接，可方便过渡接头与燃烧机出口端和换热器入口端的安装以及过渡接头的更换。[0010]优选的，所述换热器包括燃烧腔体和废气收纳腔体，所述燃烧腔体分别与燃烧机和废气收纳腔体连通，燃烧机将空气与燃料通过预混装置按适当比例混兑以使其在燃烧腔体内充分燃烧，燃烧后产生的高温废气可通过废气收纳腔体及时收纳排放，避免燃烧腔体内废气排放不及时引起不安全因素，并且废气收纳腔体具有导向作用，可引导废气沿一定方向外排，有利于提高人工操作环境。[0011]优选的，所述余热回收装置包括水槽和安装于水槽内的废气管，所述废气管与废气收纳腔体连通，高温废气沿废气收纳腔体进入废气管内，废气管安装于水槽内，可用于对水槽内的水进行加热，实现对高温废气中的热量回收，在将加热后的水补充到底锅本体内，实现了废气热量的二次利用，从而提高了锅炉的热量利用率。[0012]优选的，所述余热回收装置安装于底锅本体的上方，所述水槽的底部与底锅本体采用接管连通，水槽的底部与底锅本体采用管道连通，余热回收装置安装于底锅本体的上方，在需要补充底锅本体内的蒸发用水时，打开电磁阀门，通过余热回收装置和底锅本体安装位置的高度差产生的水压作用，使水由余热回收装置自动流入底锅本体内。[0013]优选的，所述燃烧腔体内安装有若干换热管，每一所述换热管贯穿燃烧腔体固定设置，通过设置若干贯穿燃烧腔体的换热管，用于增加燃烧腔体与水的接触面积，从而增大燃烧腔体的换热面积，提高水的蒸发效率。[0014]优选的，所述燃烧腔体底部设有检测管，所述检测管与燃烧腔体底部连通，燃烧腔体底部设置连通的检测管，可用于检测燃烧腔体是否发生渗水，有利于燃烧腔体的及时修补。

[0015]优选的，所述底锅本体的底部设有排水管，所述排水管与底锅本体连通，底锅本体和燃烧腔体在长时间的使用过程中，容易产生水垢，水垢会降低燃烧腔体的热传递效率，本

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装置在每使用一段时间后，都需要进行清垢处理，清垢前需要将底锅本体内的残留水排放干净，通过在底锅本体的底部设置排水管，使底锅本体内的水完全排放，从而方便进行底锅本体和燃烧腔体的清垢操作。[0016]与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明可回收余热的酒甑底锅加热系统，底锅本体内加入一定量的水，使换热器浸没在水中，采用燃烧器对换热器进行加热，换热器产生的热量被底锅本体内的水完全吸收，并且燃料在换热器中燃烧产生的高温尾气进入余热回收装置，对余热回收装置内的水进行加热，余热回收装置与底锅本体连通，加热后的水可用于补充底锅本体内蒸发用水，从而大大提高本装置的热效率，余热回收装置还与过渡接头循环连通，过渡接头用于连接换热器出口端与燃烧机入口端，水流沿过渡接头和余热回收装置循环流动，既能起到降温保护连接端口的作用又能将连接端口产生的高温用于冷却水的加热，达到了余热的回收利用的功能，本装置较常规的蒸馏甑底锅，热损失小，能的损耗低，可延长换热器与燃烧机的连接端口的使用寿命，从而大大节约了酿酒成本。[0017]本申请其他实施方式的有益效果是：

 1. 在水压作用下，底锅本体内的水进入液位管中，使底锅本体和液位管保持相同的液位高度，通过观察液位管的液位即可得知底锅本体内的水量，从而便于及时向底锅本体内自动补充蒸发用水，避免在使用过程中由于水量过少，换热器未完全浸没于水中造成的热量损失。

[0018]2.液位传感器是将液位的高度转化为电信号的形式进行输出，液位传感器可用于检测液位管内的水面高度进而检测到底锅本体内的液面高度，液位传感器包括沿液位管内壁竖向设置的上部光电探头、中部光电探头和下部光电探头，当液位管中液位下降，中部光电探头未与液面接触时，中部光电探头接收感应信号，并通过液位传感器转化为电信号传递至控制装置，控制装置控制余热回收装置的电磁阀门自动打开，补充底锅本体内的蒸发用水直至上部光电探头与液面接触时，上部光电探头接收感应信号，并通过液位传感器转化为电信号传递至控制装置，控制装置控制电磁阀门自动关闭，从而实现由余热回收装置自动向底锅本体内自动补充蒸发用水的过程，当余热回收装置内没有及时添加冷却用水及不能继续补充底锅本体内的蒸发用水时，本装置在使用过程中，底锅本体内的蒸发用水持续减少，当下部光电探头未与液面接触时，下部光电探头接收感应信号，并通过液位传感器转换为电信号传递至控制装置，通过控制装置控制燃烧机气管上的电磁阀门自动关闭，停止燃烧机对换热器继续加热，从而避免由于底锅本体内蒸发用水过少，换热器产生的热量不能被及时带走，导致底锅本体被高温损坏。[0019]3. 水泵装置为水在余热回收装置和过渡接头中循环流动提供动力，循环冷却水可及时带走换热器入口端与燃烧机出口端位置处的高温热量，具有保护连接端口不被高温损坏的作用，并且还可利用高温热量，加热冷却用水，进而实现高温热量的二次利用，燃烧机出口端和换热器入口端分别与过渡接头可拆卸连接，可方便过渡接头与燃烧机出口端和换热器入口端的安装以及过渡接头的更换。

[0020]4.燃烧机将空气与燃料通过预混装置按适当比例混兑以使其在燃烧腔体内充分燃烧，燃烧后产生的高温废气可通过废气收纳腔体及时收纳排放，避免燃烧腔体内废气排放不及时影响燃料的充分燃烧。[0021]5. 高温废气沿废气收纳腔体进入排气管内，排气管安装于水槽内，可用于对水槽

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内的水进行加热，实现对高温废气中的热量回收，在将加热后的水补充到底锅本体内，实现了废气热量的二次利用，从而提高了锅炉的热量利用率。[0022]6. 水槽的底部与底锅本体采用管道连通，余热回收装置安装于底锅本体的上方，在需要补充底锅本体内的蒸发用水时，打开电磁阀门，通过余热回收装置和底锅本体安装位置的高度差产生的水压作用，使水由余热回收装置自动流入底锅本体内。[0023]7. 通过设置若干贯穿燃烧腔体的换热管，用于增加燃烧腔体与水的接触面积，从而增大燃烧腔体的换热面积，提高水的蒸发效率。[0024]8. 燃烧腔体底部设置连通的检测管，可用于检测燃烧腔体是否发生渗水，有利于燃烧腔体的及时修补。[0025]9. 底锅本体和燃烧腔体在长时间的使用过程中，容易产生水垢，水垢会降低燃烧腔体的热传递效率，本装置在每使用一段时间后，都需要进行清垢处理，清垢前需要将底锅本体内的残留水排放干净，通过在底锅本体的底部设置排水管，使底锅本体内的水完全排放，从而方便进行底锅本体和燃烧腔体的清垢操作。

[0026]

附图说明

[0027]图1为本发明可回收余热的酒甑底锅加热系统各设备连接示意图；

图2为本发明可回收余热的酒甑底锅加热系统的结构示意图；

图3为本发明可回收余热的酒甑底锅加热系统的换热器的结构示意图；

图4为本发明可回收余热的酒甑底锅加热系统的余热回收装置的结构示意图；

图5为本发明可回收余热的酒甑底锅加热系统的过渡接头与燃烧机入口端和换热器出口端的分解结构示意图；

图6为本发明可回收余热的酒甑底锅加热系统的过渡接头的结构示意图；

图7为本发明可回收余热的酒甑底锅加热系统的过渡接头A-A方位的剖面的结构示意图。

[0028]附图标记

1-燃烧机，2-底锅本体，3-换热器，31-废气收纳腔体，32-燃烧腔体，33-换热管，4-余热回收装置，41-废气管，42-水槽，5-上部盖体，6-液位管， 61-上部光电探头，62-中部光电探头，63-底部光电探头，7-控制装置， 8-排水管，9-检测管， 10-蒸格，11-接管，12-过渡接头，13-燃烧机出口端，14-换热器入口端，15-管道。具体实施方式

[0029]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用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0030]实施例1

如附图1、附图2、附图3、附图4、附图5、附图6和附图7所示本实施例可回收余热的酒甑底锅加热系统包括燃烧机1，底锅本体2，换热器3，废气收纳腔体31，燃烧腔体32，换热管33，余热回收装置4，废气管41，水槽42，上部盖体5，液位管6，上部光电探头61，中部光电探头

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62，底部光电探头63，控制装置7，排水管8，检测管9，蒸格10，接管11，过渡接头12，燃烧机出口端13， 换热器入口端14，管道15，首先向底锅本体2内加入约0.8T的水，将蒸格10置于底锅本体2上，再将上部盖体5扣于底锅本体2上，将需要进行蒸馏的发酵成熟糟醅置于蒸格10上，常规的蒸馏甑底锅，采用燃烧机1对底锅本体2底部直接加热，0.8T水采用15万大卡/小时的燃烧机需要加热20分钟，才能使水温达到100℃沸腾状态，整个过程大约需要消耗5万大卡能量，并且在蒸发过程中，需要根据底锅本体2内的水量变化，补充蒸发用水，蒸发用水在加入底锅本体2之前还需要加热到一定温度，以达到加入底锅本体2后快速沸腾蒸发的目的，本装置使用换热器3完全浸没于水中，采用燃烧机1对换热器3进行加热，换热器3产生的热量直接被底锅本体2内的水吸收后用于白酒蒸馏，热损失小，0.8T水加热仅需要10分钟即可加热沸腾，从而大大降低了能耗，并且换热器3加热过程中产生的高温废气进入余热回收装置4，并对余热回收装置4内的水进行加热，余热回收装置4与底锅本体2连通，加热后的水可直接用于补充底锅本体2内的蒸发用水，从而节约加热蒸发用水的能力损耗，实现能量的二次利用，提高锅炉的热效率，余热回收装置4还与过渡接头12循环连通，过渡接头12用于连接换热器出口端14与燃烧机入口端13，水流沿过渡接头12和余热回收装置4循环流动，既能起到降温保护连接端口的作用又能将连接端口的高温热量用于冷却水的加热，达到了余热的回收利用的功能，本装置较常规的蒸馏甑底锅，热损失小，能耗低，可延长换热器3与燃烧机1的连接端口的使用寿命，可大大降低酿酒成本。[0031]在水压作用下，底锅本体2内的水进入液位管6中，使底锅本体2和液位管6保持相同的液位高度，液位管6采用透明材质制作，通过观察液位管6的液位即可得知底锅本体2内的水量，从而便于及时向底锅本体2内自动补充蒸发用水，避免在使用过程中由于水量过少，换热器3未完全浸没于水中造成的热量损失。

[0032]液位传感器是将液位的高度转化以电信号的形式进行输出，控制装置7内安装有PLC可编程的芯片，可接收电信号和控制电磁阀门动作，液位传感器选用光电液位传感器是利用光在两种不同介质界面发生反射折射原理而开发的新型接触式点液位测控装置，它具有结构简单，定位精度高;没有机械部件，不需调试;灵敏度高及耐腐蚀;耗电少;体积小等诸多优点，由于液位的输出只与光电探头是否接触液面有关，与介质的其它特性，如温度、压力、密度、电等参数无关，所以光电液位传感器检测准确、重复精度高;响应速度快，液面控制非常精确，并且不需调校，就可以直接安装使用，光电液位传感器探头体积相对小巧，可安装在狭小空间中适合特殊罐体或容器中使用，另外还可以在一个测量体上安装多个光电探头制成多点液位传感器、变控器，液位传感器包括沿液位管6内壁竖向位置安装的上部光电探头61、中部光电探头62和下部光电探头63，当液位管6中液位下降，中部光电探头62未与液面接触时，中部光电探头62接收感应信号，并通过液位传感器转化为电信号传递至控制装置7，控制装置7控制余热回收装置4的电磁阀门自动打开，补充底锅本体2内的蒸发用水直至上部光电探头61与液面接触时，上部光电探头61接收感应信号，并通过液位传感器转化为电信号传递至控制装置7，控制装置7控制余热回收装置4的电磁阀门自动关闭，从而实现由余热回收装置4自动向底锅本体2内自动补充蒸发用水的过程，当余热回收装置7内没有及时添加冷却用水及不能继续补充底锅本体内的蒸发用水时，本装置在使用过程中，底锅本体2内的蒸发用水持续减少，当下部光电探头63未与液面接触时，下部光电探头63接收感应信号，并通过液位传感器转换为电信号传递至控制装置7，通过控制装置7控制

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燃烧机1气管上的电磁阀门自动关闭，停止燃烧机1对换热器3继续加热，从而避免由于底锅本体2内蒸发用水过少，换热器3产生的热量不能被及时带走，导致底锅本体2被高温损坏，在下部光电探头63与液面接触时，下部光电探头63接收感应信号，并通过液位传感器转换为电信号传递至控制装置7，通过控制装置7控制燃烧机1气管上的电磁阀门自动打开。[0033]水泵装置为水在余热回收装置4和过渡接头12中沿管道15流动提供动力，循环冷却水可及时带走换热器入口端14与燃烧机出口端13位置处的高温热量，具有保护连接端口不被高温损坏的作用，并且还可利用高温热量，加热冷却用水，进而实现高温热量的二次利用，燃烧机出口端13和换热器入口端14分别与过渡接头12可拆卸连接，可方便过渡接头12与燃烧机出口端13和换热器入口端14的安装以及过渡接头12的更换。

[0034]燃烧机1将空气与燃料通过预混装置按适当比例混兑以使其在燃烧腔体32内充分燃烧，燃烧后产生的高温废气可通过废气收纳腔体31及时收纳排放，避免燃烧腔体32内废气排放不及时引起不安全因素，并且废气收纳腔体31具有导向作用，可引导废气沿一定方向外排，有利于提高人工操作环境。

[0035]高温废气沿废气收纳腔体31进入废气管内，废气管41安装于水槽42内，可用于对水槽42内的水进行加热，水槽42内的废气管41为若干相互连通的环形盘管，环形盘管浸没在水中，废气沿盘管流动可实现对高温废气中的热量充分回收，水槽42内的水经过吸收尾气的热量可加热到90℃，能够直接用于补充蒸发用水，实现了废气热量的二次利用，从而提高了锅炉的热量利用率。

[0036]水槽42的底部与底锅本体2采用管道连通，余热回收装置4安装于底锅本体2的上方，在需要补充底锅本体2内的蒸发用水时，打开电磁阀门，通过余热回收装置4和底锅本体2安装位置的高度差产生的水压作用，水由余热回收装置4沿接管11自动流入底锅本体2内。[0037]换热管33贯穿燃烧腔体32，换热管33的上下两端与燃烧腔体32的上、下面焊接连接，避免水沿换热管33和燃烧腔体32的连接缝隙进入燃烧腔体32内，水可进入换热管33内从而增加燃烧腔体32与水的接触面积，进而增大燃烧腔体32的换热面积，提高水的蒸发效率。

[0038]燃烧腔体32底部设置连通的检测管9，可通过检测管9是否有水流出，判断燃烧腔体32是否发生渗水，有利于燃烧腔体32的及时修补。

[0039]底锅本体2和燃烧腔体32在长时间的使用过程中，容易产生水垢，水垢会降低燃烧腔体32的热传递效率，本装置在每使用一段时间后，都需要进行清垢处理，清垢前需要将底锅本体2内的残留水排放干净，通过在底锅本体2的底部设置排水管8，使底锅本体2内的水完全排放，从而方便进行底锅本体2和燃烧腔体32的清垢操作。

[0040]以上实施例仅用以说明本发明而并非本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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