逆向燃?xì)廨椛浞椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)加熱，干燥領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)涉及一種實(shí)現(xiàn)逆向燃?xì)猱a(chǎn)生紅外線輻射對(duì)物料加熱干燥的輻射加工方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]利用紅外線對(duì)大分子水團(tuán)共振裂化的熱效應(yīng)原理，以紅外線輻射對(duì)于物料進(jìn)行蒸干加工，是目前工業(yè)加熱領(lǐng)域中的常用技術(shù)。這種技術(shù)相對(duì)空氣對(duì)流干燥具有能耗低，干燥質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]實(shí)踐中，紅外線輻射的產(chǎn)生方法主要分為:電熱陶瓷板輻射和電熱紅外燈管兩種方式。兩者均采用電能轉(zhuǎn)化為熱能二次加熱紅外輻射載體。其中，電熱紅外燈管存在容易短路，破損和成本高昂的缺陷；而電熱輻射需要通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化電能，再二次消耗電能轉(zhuǎn)化為熱輻射，能量經(jīng)多次轉(zhuǎn)換造成更多的能耗。
[0005]以電熱輻射產(chǎn)生1萬(wàn)大卡熱量，所耗電能約需花費(fèi)12元(按每度電1元計(jì)算)。而如改以采用燃?xì)庵苯由蔁彷椛涞墓ぷ鞣绞?，產(chǎn)生1萬(wàn)大卡熱量所消耗液化石油(按每公斤6.6元計(jì)算)僅需約6元。顯然，以燃?xì)夥绞缴蔁彷椛涓鼮榻?jīng)濟(jì)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中，燃?xì)饧t外線輻射發(fā)生器主要包括:紅外線輻射源由下向上輻射物料的正向輻射燃燒器和紅外線由輻射源自左右側(cè)向輻射物料的側(cè)向輻射燃燒器。而鮮有輻射源由上而下輻射物料的逆向燃?xì)饧t外線輻射器。實(shí)踐中，通常將待加工物料平躺的放置在加工傳送帶上，以傳送方式通過(guò)加熱工作區(qū)域接受輻射燃燒器的加熱去濕。
[0007]對(duì)紅外線自輻射源由下向上輻射物料的正向燃?xì)饧t外輻射器來(lái)說(shuō):輻射源和待加工物料之間阻隔有傳送帶，傳送帶承受紅外線的直接輻射，待加工物料隔著傳送帶間接承受輻射，無(wú)法實(shí)現(xiàn)紅外線直接輻射，加熱干燥效率偏低；而對(duì)紅外線自輻射源由側(cè)面橫向輻射物料的燃?xì)饧t外輻射器來(lái)說(shuō):物料遠(yuǎn)離輻射源，加熱干燥效果不理想。
[0008]設(shè)計(jì)一種輻射源由上而下輻射物料的逆向燃?xì)饧t外線輻射器能夠解決上述兩個(gè)技術(shù)缺陷。但是，設(shè)計(jì)逆向燃?xì)饧t外線輻射器需要解決兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題:1.逆向燃燒將導(dǎo)致預(yù)混燃?xì)鈴娜紵迳戏焦嗳?，如何控制預(yù)混燃?xì)獾妮斎胨俣群腿紵俣鹊钠胶猓?.如何抑制熱量向上傳導(dǎo)，控制燃?xì)饧t外輻射器的溫度防止預(yù)混燃?xì)庠谌紵鍍?nèi)側(cè)點(diǎn)燃而爆炸。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)中的逆向紅外線輻射器采用機(jī)械進(jìn)風(fēng)方式，以大功率鼓風(fēng)機(jī)不斷由上至下鼓入空氣流，空氣流帶動(dòng)燃?xì)庠谌紵嫒紵?，以火焰加熱金屬網(wǎng)，使金屬網(wǎng)發(fā)射紅外波。鼓風(fēng)機(jī)鼓入的空氣流一方面和燃?xì)饣旌?，形成預(yù)混燃?xì)?，另一方面從?nèi)部冷卻逆向燃?xì)饧t外輻射器的金屬壁，防止金屬壁溫度過(guò)高再輻射器內(nèi)部點(diǎn)燃預(yù)混燃?xì)猱a(chǎn)生爆炸。為保證冷卻效果，鼓入的空氣流必須具備較快的流速。
[0010]這種技術(shù)方案存在如下所述的負(fù)作用:1.氣流輸入的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于燃燒的速度，燃?xì)夂涂諝獾幕旌媳入y以掌握，造成燃燒不完全，燃?xì)庀牧亢艽螅?.燃燒器功率居高不下，對(duì)需低溫加熱干燥的物料不適用。3.紅外線輻射源是被加熱的金屬網(wǎng)，造成紅外輻射不均勻。
[0011]另外，現(xiàn)有技術(shù)中，用吹嘴沿水平面方向朝輻射區(qū)吹入干燥氣流，以達(dá)到將燃?xì)馊紵螽a(chǎn)生的廢氣以及加熱工件表面蒸騰的水蒸氣吹離輻射區(qū)的技術(shù)效果。
[0012]由輻射逆二次方定律，輻射體點(diǎn)狀光源輻射線的輻射強(qiáng)度與輻射距離的平方成反t匕，輻射能在空間擴(kuò)展呈球狀。橫向吹入的空氣流對(duì)高溫干球輻射場(chǎng)的破壞很大，大幅削弱了輻射效果。
[0013]如何設(shè)計(jì)一種既支持逆向燃?xì)獾募t外線輻射器，同時(shí)又降低燃燒速度，適用于需低溫加熱干燥的物料，且能達(dá)到節(jié)能減排效果的逆向紅外線輻射燃燒器，并通過(guò)使用這種逆向燃?xì)饧t外線輻射器實(shí)現(xiàn)一種輻射加工的方法，是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該發(fā)揮開(kāi)創(chuàng)性思考的工作。另外，如何減少橫向干燥氣流對(duì)輻射場(chǎng)的輻射效果的干擾同樣必須加以考慮。
[0014]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明提供一種使用逆向紅外線輻射發(fā)生器對(duì)物料加熱干燥的輻射加工方法，旨在解決上述問(wèn)題。
[0016]本發(fā)明為解決上述技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，采用的具體技術(shù)方案是:
一種使用逆向紅外線輻射發(fā)生器對(duì)物料加熱干燥的輻射加工方法，所述逆向紅外線輻射發(fā)生器包括入射口，引射管，燃燒部，所述入射口包括燃?xì)庾⑷肟诤涂諝饬魅肟?；
其特征在于，具體包括下述步驟:
A.燃?xì)庖孕」β嗜細(xì)鈬娮靽娚淙肴細(xì)庾⑷肟?，助燃空氣流由所述燃燒氣體產(chǎn)生的空氣活塞效應(yīng)產(chǎn)生負(fù)壓引流，注入所述空氣流入口 ；
B.燃?xì)夂椭伎諝庠谒鲆涔苤性鰤夯旌闲纬深A(yù)混燃?xì)猓?br> C.預(yù)混燃?xì)膺M(jìn)入所述燃燒部，在所述燃燒部以點(diǎn)火器點(diǎn)燃進(jìn)行燃燒；
D.吹入冷卻風(fēng)對(duì)所述引射管和所述燃燒部的外側(cè)壁進(jìn)行持續(xù)冷卻；
E.在燃燒部下沿設(shè)置聚熱擋板，以所述聚熱擋板阻擋未完全燃燒的預(yù)混燃?xì)饬鲃?dòng)到輻射發(fā)生器燃燒部金屬外殼邊沿燃燒；
F.物料通過(guò)燃燒部下方的輻射區(qū)，接受預(yù)燃混合氣燃燒產(chǎn)生的輻射，達(dá)成加熱干燥。
[0017]采用上述技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:以小功率的燃?xì)鈬娮靽娚淙細(xì)庾匀細(xì)庾⑷肟谶M(jìn)入引射管，燃?xì)庾矒粢涔芄軆?nèi)壁形成伽馬角，由空氣活塞效應(yīng)形成負(fù)壓區(qū)，由此，對(duì)入射口邊沿空氣形成負(fù)壓弓I流效應(yīng)，形成引射空氣流，自入射口空氣流入口導(dǎo)入引射管，屬于燃?xì)庖涞倪M(jìn)風(fēng)方式而非鼓風(fēng)帶動(dòng)燃?xì)膺M(jìn)風(fēng)的機(jī)械進(jìn)風(fēng)方式，氣流鼓入的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)機(jī)械鼓風(fēng)產(chǎn)生的氣流輸入速度，降低燃燒速度，解決燃燒不完全的問(wèn)題。同時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)對(duì)引射管，燃燒部和輻射部外部持續(xù)鼓吹冷卻風(fēng)，抑制燃燒部熱量向上傳導(dǎo)導(dǎo)致的燃?xì)饧t外輻射器內(nèi)部溫度過(guò)高，杜絕了燃?xì)饧t外輻射器金屬壁溫度過(guò)高點(diǎn)燃預(yù)混燃?xì)舛l(fā)生爆炸的隱患。燃燒部下沿設(shè)有聚熱擋板，防止未完全燃燒的混合燃?xì)庵苯釉谳椛浒l(fā)生器金屬外殼邊沿燃燒造成金屬殼溫度過(guò)高。
[0018]進(jìn)一步的改進(jìn)方案是:步驟A中入射口的燃?xì)庾⑷肟谛」β嗜计鲊娮於藲鈮簝?yōu)選為2.8-3千帕斯卡。
[0019]采用上述技術(shù)方案:限定了預(yù)混可燃?xì)獾妮斎胨俣?，使輻射發(fā)生器的功率滿(mǎn)足對(duì)低溫加熱干燥的物料的加工環(huán)境。
[0020]進(jìn)一步的改進(jìn)方案是:步驟B所述引射管包括散熱片，所述散熱片分布在所述引射管的外壁。
[0021]更進(jìn)一步的改進(jìn)方案是:步驟B所述引射管包括散熱片，所述散熱片外沿呈圓形薄片凸起，所述散熱片均勻分布在入射管外壁。
[0022]通過(guò)采用上述技術(shù)方案:增大了引射管與鼓風(fēng)機(jī)吹入的冷卻風(fēng)的接觸面積，強(qiáng)化了引射管表面的冷卻效果，保持引射管的溫度穩(wěn)定，維護(hù)燃?xì)饧t外線輻射器工作安全。
[0023]進(jìn)一步的改進(jìn)方案是:步驟B所述引射部由上至下包括混合部與擴(kuò)散部，所述混合部為垂直空心圓柱體，所述擴(kuò)散部為垂直空心錐形柱體，在垂直方向與混合部之間有8°的向外傾斜角，步驟B所述燃?xì)夂椭伎諝庠谒鲆涔苤性鰤夯旌闲纬深A(yù)燃混合氣后在所述引射管擴(kuò)散部進(jìn)行擴(kuò)散。
[0024]通過(guò)采用上述技術(shù)方案:擴(kuò)散部的截面積以較小幅度逐步擴(kuò)大，助燃空氣流和燃燒氣在所述混合部實(shí)現(xiàn)混合壓縮形成預(yù)混合燃?xì)?，并在擴(kuò)散部進(jìn)行第一次擴(kuò)散。
[0025]進(jìn)一步的改進(jìn)方案是:逆向紅外線輻射發(fā)生器還包括擴(kuò)散倉(cāng)，所述擴(kuò)散倉(cāng)位置介于所述引射管和所述燃燒部之間，所述擴(kuò)散倉(cāng)外壁由風(fēng)機(jī)吹入冷卻風(fēng)持續(xù)冷卻；步驟c所述預(yù)混燃?xì)膺M(jìn)入所述燃燒部之前在所述擴(kuò)散倉(cāng)進(jìn)行擴(kuò)散。
[0026]更進(jìn)一步的改進(jìn)方案是:所述擴(kuò)散倉(cāng)中包括分流板，所述分流板上設(shè)有分流孔，所述分流孔縱向貫穿所述分流板；步驟c所述預(yù)混燃?xì)膺M(jìn)入所述燃燒部之前在所述擴(kuò)散倉(cāng)進(jìn)行擴(kuò)散，尤其是在擴(kuò)散倉(cāng)中的分流板中進(jìn)行擴(kuò)散。
[0027]通過(guò)采用上述技術(shù)方案:引射管導(dǎo)入得預(yù)混燃?xì)庠跀U(kuò)散倉(cāng)進(jìn)行第二次擴(kuò)散，在分流板中進(jìn)行第三次擴(kuò)散，使引射管末端充分混合的燃?xì)夂涂諝馄骄植嫉饺紵可希朔蛉紵龤夂椭伎諝饬饕虮戎夭煌?，從引射管進(jìn)入擴(kuò)散倉(cāng)驟然擴(kuò)散所產(chǎn)生的兩種氣體重新分流，濃度不均的技術(shù)問(wèn)題，使燃燒部各個(gè)位置上燃燒平均，保證輻射部各個(gè)位置的輻射量保持基本一致，使燃燒輻射更為平均。
[0028]進(jìn)一步的改進(jìn)方案是:步驟C中燃燒部包括輻射燃燒陶瓷板，所述輻射燃燒陶瓷板上設(shè)有縱向貫通輻射燃燒陶瓷板的燃燒孔，預(yù)混燃?xì)庠谒鲚椛淙紵沾砂宓娜紵字腥紵?br>[0029]更進(jìn)一步的改進(jìn)方案是:所述燃燒孔在所述輻射燃燒陶瓷板上均勻分布，所述輻射燃燒陶瓷板的厚度為18mm，所述燃燒孔的孔徑為1.37mm，所述燃燒孔分布密度每平方英寸不少于209個(gè)，步驟C中預(yù)燃混合氣在所述輻射燃燒陶瓷板的燃燒孔中燃燒。
[0030]通過(guò)采用上述改進(jìn)技術(shù)方案:輻射發(fā)生部位控制在燃?xì)饧t外輻射器的陶瓷板上，相比于現(xiàn)有技術(shù)中以金屬板作為輻射源，輻射分布更為穩(wěn)定可控，分布更加均勻。陶瓷燃?xì)饧t外線燃燒方式燃燒器燃燒時(shí)無(wú)可見(jiàn)火焰，具有節(jié)能、環(huán)保、安全、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
[0031]進(jìn)一步的改進(jìn)方案是:所述燃燒部底部還包括助燃網(wǎng)，所述助燃網(wǎng)位于所述輻射燃燒陶瓷板之下，所述助燃網(wǎng)與所述輻射燃燒陶瓷板，所述聚熱擋板之間構(gòu)成燃燒倉(cāng)，所述助燃網(wǎng)上分布貫穿孔，步驟C中預(yù)混燃?xì)庠谒鲚椛淙紵沾砂宓娜紵字腥紵⒃谒鲋季W(wǎng)與所述輻射燃燒陶瓷板，所述聚熱擋板之間構(gòu)成的燃燒倉(cāng)中進(jìn)一步達(dá)到充分燃
Jyti ο
[0032]通過(guò)采用上述改進(jìn)的技術(shù)方案:使還沒(méi)有燃燒完全的預(yù)混燃?xì)庠诟邷氐闹季W(wǎng)金屬表面再一次被點(diǎn)燃，形成熱空氣上升，上升熱氣流和由上而下的輸入氣壓達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，剩余預(yù)混燃?xì)鉁粲谌紵齻}(cāng)中充分燃燒。從而實(shí)現(xiàn)預(yù)混燃?xì)膺_(dá)到完全燃燒，使入射的預(yù)混合燃?xì)獾妮斎胨俣群涂傮w燃燒速度達(dá)到平衡的技術(shù)效果。
[0033]進(jìn)一步的改進(jìn)方案是:所述燃燒部外壁設(shè)有冷卻槽，所述冷卻槽上端設(shè)有入風(fēng)口，所述冷卻槽下端設(shè)有引風(fēng)口，所述引風(fēng)口朝向地面，在垂直方向具有一個(gè)斜向