[發(fā)明專利]使用逆向紅外線輻射發(fā)生器對物料輻射加熱干燥的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410104836.6
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN105299645B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐進(jìn);賴勁軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海藍(lán)熾熱能科技有限公司
• 主分類號: F23D14/14
• 分類號: F23D14/14;F23D14/46;F26B23/02
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本發(fā)明公開了一種對物料進(jìn)行干燥加工的逆向紅外輻射加工方法，以燃?xì)庖浞绞綄⒅伎諝饬髯⑷胨隹諝饬魅肟冢細(xì)夂椭伎諝庑纬深A(yù)混燃?xì)猓渣c(diǎn)火器點(diǎn)燃進(jìn)行燃燒，吹入冷卻風(fēng)對引射管和燃燒部的外側(cè)壁持續(xù)冷卻，物料通過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；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)逆向燃?xì)獾募t外輻射器，同時又降低了燃燒速度，適用于低溫加熱干燥的物料，達(dá)到節(jié)能減排的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)加熱，干燥領(lǐng)域，具體來說涉及一種實(shí)現(xiàn)逆向燃?xì)猱a(chǎn)生紅外線輻射對物料加熱干燥的輻射加工方法。

背景技術(shù)

利用紅外線對大分子水團(tuán)共振裂化的熱效應(yīng)原理，以紅外線輻射對于物料進(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)相對空氣對流干燥具有能耗低，干燥質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。

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。

以電熱輻射產(chǎn)生1萬大卡熱量，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蔁彷椛涞墓ぷ鞣绞剑a(chǎn)生1萬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)。

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，以傳送方式通過加熱工作區(qū)域接受輻射燃燒器的加熱去濕。

對紅外線自輻射源由下向上輻射物料的正向燃?xì)饧t外輻射器來說：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，無法實(shí)現(xiàn)紅外線直接輻射，加熱干燥效率偏低；而對紅外線自輻射源由側(cè)面橫向輻射物料的燃?xì)饧t外輻射器來說：物料遠(yuǎn)離輻射源，加熱干燥效果不理想。

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技術(shù)問題：1.逆向燃燒將導(dǎo)致預(yù)混燃?xì)鈴娜紵迳戏焦嗳耄绾慰刂祁A(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。

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，空氣流帶動燃?xì)庠谌紵嫒紵曰鹧婕訜峤饘倬W(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)饣旌希纬深A(yù)混燃?xì)猓硪环矫鎻膬?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。

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。

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。

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比，輻射能在空間擴(kuò)展呈球狀。橫向吹入的空氣流對高溫干球輻射場的破壞很大，大幅削弱了輻射效果。

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)揮開創(chuàng)性思考的工作。另外，如何減少橫向干燥氣流對輻射場的輻射效果的干擾同樣必須加以考慮。