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痴迷节能20年
http://yichun.dbw.cn   2007-12-07 09:14:44

  林城晚报提供 记者乔建堂华方芝关英玉/文

  在翠峦区,有一个痴心于节能的人,上世纪80年代,在一次扒炕搭炕过程中,他感到了节能的好处,自此痴迷不辍,20年间,他潜心钻研节能技艺,今年5月、8月,他研制的卧式锅炉、立式锅炉先后获得中华人民共和国国家知识产权局颁发的实用新型专利。这个人就是翠峦技工学校的李福仁。

  事情还要从1981年说起。那时,李福仁20岁,在翠峦技工学校土木建筑专业就读。那年秋天,李福仁的父亲到五大连池疗养学会了当地流行的立式搭炕方法。回到家里,李福仁的父亲带领家人开始搭炕。当时林区人家里一般采用条式烟道,用迎风石或迎火室控制烟的排放量,迫使烟火充满整个烟道,达到加热整个炕面的作用。由于通烟量小,炕洞容易挂灰,一年甚至半年就要掏一次炕。住过火炕的人都知道,掏炕是个脏活,而且重新搭炕要几天才能干透住人,家家都把扒炕搭炕当成一件劳心费力的大事。李福仁父亲新学的满堂红火炕却与之不同,“满堂红”火炕内部空间大,在炕面的底面形成若干个小的存热空间,这些存热空间储存了热量,使热量被充分吸收,炕热得又快又匀。这次搭炕让李福仁看到了立式结构的长处,也使李福仁与立式结构、与节能结下了不解之缘。

  1985年,已经成家的李福仁搬到翠峦区西山街靠山委居住。搬家后的李福仁发现,自己家的炕不好烧,炕头热炕梢凉,而且还倒烟。想到父亲家的炕热得又快又匀,李福仁决定改造自家的炕。按照父亲教的方法重新搭了炕,原来的老方法搭的炕干透要5--7天,而立式结构的满堂红式火炕两天就干透了,并且热得特别匀。那些年,人们大多住平房,火炕在人们的生活中具有独特的地位。搭炕要有专门手艺,会搭炕的人搭的炕,热得均匀,热得时间长,尤其是三九天,烟筒有霜时,还一样好烧,屋里不冒烟。这是人们都追求的好炕。要是有个远近闻名的搭炕好手艺人,几乎家家请他来搭炕。李福仁就是这样一个人。这时的李福仁已经毕业留校任教了。通过几年的观察,他发现,立式结构搭炕省柴火。普通的3口之家,一年得烧五六溜柴禾,而李福仁一家连取暖带做饭一年才烧了三溜柴。细心的李福仁想,如果将自己搭的立式结构的满堂红火炕推广给更多的人家,每年就能节省不少烧柴,从小的方面讲,能省不少钱,而从长远来说,这是一个节约能源的好事。从那以后,他特别留心这方面的事。朋友、同事、亲戚、学生,只要听说谁家要扒炕盘炕,他总是热心地去帮忙,经常给人出主意想办法,亲自动手盘炕更是常事。帮别人盘炕后,李福仁还常去回访,哪里热的快,哪里热得慢,适当调整炕面高低……如果搭的炕不满意,李福仁总要想方设法改进,直到搭出自己和主人都满意的炕来。几年间,他盘了几十铺炕,在这期间,他开始琢磨着将立式结构应用到更多的地方。

  有时候没人找李福仁搭炕,李福仁就在自家院里用几块砖搭个简易的炕,为了观察烟的走向,他找来玻璃当炕面。但只要烟从烟道一过,玻璃炕面就会被烟熏黑,因此,观察烟的走向,必须充分利用烟通过烟道的2—3秒时间。就在这样简单的条件下,他把立式结构吃透了,并产生了将立式结构应用到火墙上的想法。

  1988年秋天,李福仁将自家的土暖气拆掉,重新砌了火墙。原来的老式火墙烧烫手才能保温4—5个小时,而改进后的火墙只要摸着热乎了,就能持续8—9个小时。这主要得益于李福仁对原有火墙的结构进行了一个小改进,他将进出烟口都设在了底部,而且改进后的火墙中间完全形成一个空膛,结构简单,砌筑方法也简化了,但火墙中间存热面积增大了,火墙的热能损耗小了,因此保温时间更长了。

  1994年,李福仁到附近的一家浴池洗澡,远远地他看到浴池烟囱上蹿出了1米多高的火苗。李福仁急忙跑到浴池的锅炉房告诉锅炉工。见惯了此事的锅炉工告诉李福仁,浴池锅炉烧煤,不知道什么原因,烟囱常年蹿出高高的火苗,烟囱根儿处特别热,不但不敢堆放任何东西,还要常年用沙子把烟囱根儿围住,以免引起火灾。

  回到家后,李福仁的眼前总是闪动着腾腾燃烧的火苗,他仿佛看到,随着火苗的燃烧,大量的煤炭白白浪费掉了。他查阅了相关资料,发现这种锅炉的热效率极低,仅为31%。为了降低购买锅炉的成本,许多锅炉使用单位购买的是小厂生产的锅炉,其热效率更低。按照当时的水平,若能将锅炉的热效应提高1%,全国仅锅炉一项每年节约的煤炭就不止上千万吨。想到这里,他再也坐不住了,开始动手研制节能锅炉。

  1997年,李福仁从所在的单位下岗。由于经济的压力,他到了一家木器厂打工,成了一名摇尺员。每天枯燥的生活没有磨灭李福仁科研的热情。工作之余,他在头脑中勾勒着锅炉的样子,为一个小部件的结构,他常常要发上半天呆。2002年,李福仁领到了积压了几年的工资900元,他交给妻子300元,自己悄悄留下了600元。李福仁用这笔钱购买了铁板,借来电焊,自己动手做了个小型锅炉,正好住在幺河的妹妹家因养殖木耳需要安装锅炉,李福仁就把自己研制的锅炉安在了妹妹家的养菌室。点火后一试,效果特别好。这个锅炉本身重120公斤,长80厘米、高80厘米、宽40厘米,抽取18度的地下水75公斤,用7分钟时间,烧了3.5公斤的干木柴,水就烧开了。经测量,烟道的排烟温度为94度,而锅炉顶部水温已经达到100度,底部水温96度,炉膛内尚剩余部分木炭未燃尽。这个锅炉结构合理,设计合理,理论上行得通,他坚信自己的研究一定会有成功的那一天。他常到离家几十里的乌马河锅炉厂向经验丰富的老师傅请教,慢慢地,一种与传统锅炉结构不同的新型锅炉逐渐在他的脑海中形成。他不断地修改图纸,在几年时间里,他笔下的锅炉改了又改,废弃的图纸摞成了小山。

  为了验证自己设计的锅炉的效果,李福仁琢磨着进行实验。2000年的一天,他无意中发现,妻子用煤气灶炒菜时,火苗总是超出锅沿,将锅底燎黑不说,还浪费了大量的热量。李福仁突然想到,如果做一个装置,控制住火苗,使火苗集中在锅的底部的话,大量的热量就会被利用起来,从而达到节约能源的目的。

  家里常用的水壶成了他实验的首选,水壶唯一的受热位置就在壶底,要想增加受热面积,只能在壶底做文章。李福仁琢磨来琢磨去,想出了一个好办法,他请人焊了一把底部凹陷的水壶。像暖气片的原理一样,受热面积增大了,同时由于有凹陷,火被拢在了底部,热损失减少了,但由于水壶很小,在没有仪器测量的情况下,很难有一个数量上的判断。但同样烧一壶水,沸腾的时间缩短了,燃料肯定节约了。这把水壶仿佛一剂强心剂,让李福仁有了一个大胆的想法,申请实用新型专利。他咨询了相关部门,得知要想申请这种专利,除了要有实物即成品锅炉外,还要通过正规渠道申请鉴定,整理出各种相关资料,而这需要1万余元钱。资金成了李福仁申请专利的绊脚石。

  这笔钱对于这个本不富裕的家庭来说,简直就是一个天文数字,李福仁当老师的工资并不高,家里还有父母和岳父岳母4位老人需要赡养,儿子正在大学读书。在妻子的劝说下,李福仁只好放弃了自费申请专利的念头,他将求助的目光转向亲戚朋友。说起那段经历,李福仁至今仍很感慨,当年他曾帮许多亲戚朋友搭过立式结构的火炕,大家在使用后都赞不绝口,也曾表示支持他搞科研,但就是没人愿他的忙。他有个做生意的朋友,当面告诉他,干别的缺钱都可以给,就是不能让他拿钱做这种不靠谱的事。

  2005年,李福仁听说山东有些锅炉很先进,就打算到山东考察一下,但由于没有资金,他只好一面在烟台、龙口、日照等地打工,一面利用各种机会考察锅炉市场。经过大量的实地考察,他发现,韩国锅炉的热利用率最高,这种锅炉使用的是柴油,其热效应高主要得益于燃料可一次性燃尽。李福仁联想到自己实验时锅炉内剩余的木炭,恍然大悟,当时忽略了未燃尽的木材和未吸收的火炭的热量。回到家乡,李福仁按照这一原理重新修改了锅炉的设计,对其进行了“整形手术”,将排烟口的位置降低,使其略高于进烟口,在有鼓风机外力的情况下,出烟口也可低于进烟口。就是这样一个简单的改进,将锅炉的容量增大了,在其中存储的热量也相应增加,其热效相应增加。

  2006年,李福仁得到一个好消息,专利的申请条件有了重大调整,在无实物的情况下,只要将原理阐述清楚,也能申请专利,也就是说,在研发、试验阶段,即可以申请专利。得到消息后,李福仁激动得几天都睡不好觉,他立即开始详细总结资料。同年5月初,在市知识产权局工作人员的大力支持下,两份凝聚着李福仁20年心血的申请书从林城邮寄到北京。

  2007年5月和8月,李福仁先后收到了卧式锅炉和立式锅炉实用新型专利证书,中华人民共和国国家知识产权局认定,李福仁设计的卧式锅炉(在炉体内水套外设有一层隔板,隔板上设有若干立式烟室,隔板下炉体的一端,设有一个带隔墙炉箅子的炉膛,炉体另一端下部,设有一个带有插板的小出烟口和一个大出烟口),由于在炉体内增设了隔板和立式烟室及排烟口位置的改变,炉膛内烟的热量及热能被锅炉内的水充分吸收,从而达到节能效果。立式锅炉是由于在锅体内增设了隔板和U型烟管及排烟口位置的改变,从而使炉膛的热量及热能被充分吸收和利用,以达到节能的目的。

  收到专利证书那天,李福仁心情格外激动。多年来,为了研制节能锅炉,自己放弃了一切个人爱好,将所有的青春年华都投入到锅炉的研制上,为了科研,同事、同学、朋友、亲戚甚至爱人都把自己看成一个怪人,刚刚40多岁的他看上去要比同龄人苍老许多。近年来,房地产业迅速升温,许多当年和他一起学土木建筑的同学都凭手艺赚了大钱,而李福仁为了自己心爱的节能事业,20多年来一直甘守清贫。

  李福仁的专利申请获得批准后,许多人和单位都对此表现出浓厚的兴趣,中国投资协会、中航经华应用科学技术研究院等单位在网上了解到这一专利后打来电话或者写信咨询相关事宜。德国达文公司驻北京办事处给李福仁写了一封信,表示愿意购买他的专利,并约李福仁到北京面谈,但需要李福仁自己准备一份市场计划,并请专家进行可行性论证。像前些年一样,李福仁进京的脚步又一次因没钱而停滞了。但李福仁并没有悲观,他告诉记者,自己开始改进锅炉的时候,目标就很明确——节能。现在专利已经申请下来了,只要资金到位,自己节能的梦想就可以实现了。

记者发稿时接到李福仁打来的电话,目前我市的一位企业家有意与他合作生产节能锅炉,目前此事正在洽谈中。
  

  上图为李福仁正在向记者讲述他的节能锅炉原理。

来源: 林城晚报     作者:     编辑: 任桂莲
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