CN100357661C - 燃气的辐射加热装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种加热装置，它具有构成单个构件的释热元件，该释热元件可易于拆卸和用新的释热元件调换该释热元件。释热元件是在边框中结合在一起的多个不可燃烧的层。这些层包括位于陶瓷丝绒之上的不锈钢网。对于释热元件，与先前一周或一周以上的停止工作时间比较，能够在约15分钟之内完成调换工作。

Description

燃气的辐射加热装置及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种改进的辐射加热装置及其改进的操作方法。更具体地说，本发明涉及一种燃气提供能量的辐射加热装置，它可与道路表面修整机器一起使用，用于加热包括在相当大的面积上的沥青的各种表面。
背景技术
已知具有用于修整沥青道路表面的辐射加热装置。该装置能与翻路机或修补路机一起使用。大多数的这种装置由低压丙烷气体提供能量。在1993年6月15日授予Neufeldt的美国专利号5,218,952中揭示了一种辐射加热装置。Neufeldt专利所叙述的辐射加热装的壳体设有夹在两层网之间的一层陶瓷纤维。Neufeldt专利所述的加热装置工作良好，并被设计成能承受剧烈的处理。但是，由于该加热装置工作所处的极端的温度条件，网可能会失效或者陶瓷纤维可能会被损坏。当发生这样的情况时，必须将该装置的壳体部分返回至制造商处，以进行整修。然后制造商拆去旧层和用夹在两新网之间的新的陶瓷纤维层来替换它们。这操作过程制造商需花费大约五到六小时完成此调换工作，但是该装置的调换修理会致使使用者一至两周不能工作。
发明内容
本发明的一个目的是通过允许在现场快速修理该装置，来改进美国专利号5,218,952中所述的加热装置，从而实际上几乎全部消除先前装置所要求的停止工作时间。本发明的进一步目的是提供在现场、在该装置内的可迅速地和简易地拆除和调换的一释热元件，释热元件包括陶瓷纤维层。
一辐射加热装置具有用于供应预定压力状态下的大量蒸气形式的燃料的供应装置。还有将空气混和入燃料的装置和具有环绕敞开底部的周边的壳体。将可拆卸的和可调换的释热元件固定于该周边，释热元件覆盖敞开的底部，以及一裙缘向下延伸超过释热元件。壳体和释热元件形成一腔室，释热元件将该腔室与环境空气分开。该腔室连接成接受燃料/空气混合物。释热元件可在壳体内拆卸和调换，并包括通过围绕所述多层的周边的边框结合在一起形成一单个构件的多层不可燃烧的材料。这些层是多孔的，足以让燃料/空气混合物以一速率通过释热元件，以致在释热元件的外表面处燃烧。
操作一辐射加热装置的方法，该装置具有带一敞开底部的壳体和覆盖该敞开底部的释热元件，且一裙缘从释热元件向下延伸，释热元件被保持件夹在壳体和裙缘之间，释热元件和壳体形成一腔室，所述方法包括下列步骤：开始用安装在该装置中的释热元件，当该释热元件损坏时，通过拆卸保持件、将裙缘与释热元件分开来在现场从壳体拆下释热元件，然后用一替换的释热元件调换该释热元件，并通过再连接的保持件，将裙缘连接至壳体，且将释热元件夹在其中。
附图说明
图1示出一燃烧器壳体的侧向示意图；
图2是释热元件的俯视图；
图3是图2的释热元件的局部侧剖视图；
图4是在顶部带有控制装置的壳体的侧视图；
图5是在顶部带有所述控制装置的壳体的端视图；
图6是拆去了控制装置的加热器的上部分的俯视图；
图7是加热器的上部分的侧视图；
图8是所述上部分的端视图；
图9是加热器的下裙缘的俯视图；
图10是该下裙缘的侧视图；
图11是包括燃料供应部分的加热单元的一实施例的侧向示意图；以及
图12是包括燃料供应部分的加热单元的另一实施例的侧向示意图。
具体实施方式
在图1中，示出了具有壳体4的燃烧器2，该壳体的底部6被释热元件8覆盖。更明确地，壳体可称为送气室。燃烧器2具有燃料供应管道10，燃料供应管道通过小孔12将燃料混合物供应到文氏管14内。壳体4和释热元件8形成腔室16。在腔室16内有偏转板18，偏转板将燃料/空气混合物均匀地分布入释热元件8内。裙缘20从释热元件8向下延伸。裙缘保持释热元件免受实际损坏并在释热元件和被加热的表面(未示出)之间保持最小的距离。释热元件8被夹在壳体和裙缘之间。
在图2中，可以看到释热元件具有顶层22和刚性边框24。
在图3中，可以看到释热元件具有四层：为可延伸的金属滤网的顶层22；紧挨在顶层22之下、由不锈钢网(绞丝)制成的第二层26；紧挨在第二层26之下、为铝滤网的第三层28；和底层30。底层30由陶瓷丝绒制成。由边框24将这四层保持在一起，边框较佳地在层22、26、28、30的周边夹紧(crimp)。在边框24和顶层22之间以及在边框24和底层30之间夹紧密封件32，防止燃料/空气混合物(未示出)在四层的周边泄漏。释热元件是单个构件。
在图4中，示出带有安装在壳体4的顶部的文氏管罩壳34的燃烧器2的侧视图。可以看到用螺栓36和螺母38将释热元件8夹在壳体4和裙缘20之间。在图4中示出了三个螺栓，但是较佳地总共仅八个螺栓，沿着壳体4的各侧三个和在各端一个螺栓。可以看到图5是图4所示壳体的端视图。图5中使用与图4中所用的相同的标号来表示那些彼此相同的零件。可以不用螺栓而用保持件将释热元件固定在壳体和裙缘之间。如果使用螺栓，螺栓的数量可以大于或小于八个。
在图6中，示出拆去了控制装置34的壳体4的俯视图。可以看到围绕壳体4的周边有间隔开的八个夹子40。各夹子40含有接纳一个螺栓36(在图6未示出)的孔42。燃料/空气混合物入口44大体位于壳体4的中央。在图7中，示出图6所示壳体的侧视图。与图6所示零件相同的零件用相同标号表示。位于壳体4的顶部角落的凸缘45用作为安装托架。图8是图7所示壳体的端视图，在图8中用与图7中所用的相同的标号来表示那些相同的部分。
在图9中，示出裙缘20的俯视图。可以看到裙缘20的上表面有固定在其上的滤网46。当将裙缘安装在燃烧器2上且释热元件被夹在裙缘20和壳体4之间时，滤网46提供对释热元件8的支持。更具体地，滤网46提供对释热元件8的陶瓷丝绒层或底层30的支持。还可以看到裙缘20具有带相互分开的八个凸块48的周缘，凸块从裙缘20的周缘向外延伸。各凸块48包含用于接纳一个螺栓36(在图9中未示出)的孔50。横杆51对裙缘20和对壳体4提供稳定性，以致侧壁不向外弯曲。如果壳体和裙缘的侧壁向外弯曲，那么燃料/空气混合物就可能会从腔室16泄漏至释热元件8的边框24(在图9中未示出)的外部。
图10是图9所示裙缘的侧视图。图10中用相同标号表示与图9中的零件相同的那些零件。
在图11中，示出加热单元52的侧视示意图。加热单元52具有丙烷储罐54(即燃料供应源)，泵56将液体丙烷从丙烷储罐抽出，通过供应管58送至蒸发器60。来自蒸发器60的输出处的丙烷气体通过控制调节器62，在控制调节器处该气体的压力从约100磅/平方英寸降至如压力表64指示的30和80磅/平方英寸之间的一压力。丙烷气体连续地通过供应管道66、再通过文氏管(在图11中未示出)进入燃烧器2。通过文氏管的燃体压力以用于完全燃烧的恰当的空气/燃气比例夹带空气。处于约100磅/平方英寸以上的压力的液体丙烷通过液体返回管70和旁路阀72返回到丙烷储罐54。
在图12中，示出加热单元74的又一实施例的侧向示意图。加热单元74不要求使用泵。图11和12中与图1中所述的零件相同的零件用与图1中所用的相同的标号表示。图12中所引用的与图11的零件相同的那些零件用与图11中所用的那些标号相同的标号来表示。在图12中丙烷储罐54靠重力将液体丙烷通过供应管58输送进入蒸发器60。在蒸发器60的输出处高压的蒸发的丙烷气体的一部分通过设定为100磅/平方英寸的调节器76并通过蒸气返回管70返回至丙烷储罐。当丙烷气体的压力达到100磅/平方英寸时调节器76将自动关闭。因此，在燃料箱54的顶部处的高压气体丙烷迫使液体丙烷进入管子58。如果气体丙烷的压力下降至100磅/平方英寸之下，调节器76再次打开，迫使附加的液体丙烷进入供应管58，这最终将蒸发的丙烷气体的压力返回到100磅/平方英寸。
来自蒸发器60的输出处的大部分的气态丙燃通过控制调节器62，控制调节器将气态丙烷的压力从100磅/平方英寸降至如压力表64所指示的30和80磅/平方英寸之间的一压力。丙烷气体连续地通过供应管道66、通过文氏管(图12中未示出)进入燃烧器2。
较佳地，释热元件8为一构件。仅由八只螺栓(和相应的螺母)将释热元件保持在适当位置的事实允许迅速地拆除和调换释热元件(即在不到十五分钟之内)。
释热元件的不锈钢网层是与钢丝绵类似，并可以称为绞丝。绞丝防止通过陶瓷纤维或丝绒的任何火焰进一步通过释热元件进入腔室16。如果陶瓷丝绒失效，不锈钢绞丝熄灭空气/丙烷混合物的燃烧并防止在腔室内点燃空气/丙烷混合物，从而保护燃烧器，防止损坏。虽然丙烷是较佳燃料，但能够易于蒸发的其它液体碳氢化合物燃料也是适合的。例如，丁烷、戊烷、乙烷、甲烷或与其它燃料的混合物将是适合的。

Claims (16)

1.一种辐射加热装置，它包括：
(a)用于提供处于预定压力之下的大量的蒸气形式的燃料的一供应源；
(b)用于将空气混入所述燃料、以产生可燃烧的燃料/空气混合物的装置；
(c)具有围绕敞开底部的周边的壳体；
(d)固定于所述周边的可拆卸的和可调换的释热元件，所述释热元件覆盖所述敞开底部，并且一裙缘向下延伸超过所述释热元件，所述壳体和所述释热元件形成腔室，所述释热元件将所述腔室与环境空气分开；
(e)所述腔室连接成接受所述燃料/空气混合物；
(f)所述释热元件可从所述壳体拆卸和可在所述壳体中进行调换，所述释热元件包括多层不可燃的材料，这些多层通过围绕所述多层的周边的边框结合在一起成为一个单元，所述多层是多孔的，足以允许所述燃料/空气混合物通过所述多层，但也充分地密，以防止大量环境空气通过所述释热单元进入所述腔室，以致燃烧发生在最外层的外表面处。
2.如权利要求1所述的辐射加热装置，其特征在于：释热元件的一层是陶瓷丝绒。
3.如权利要求2所述的辐射加热装置，其特征在于：不锈钢网位于陶瓷丝绒层之上。
4.如权利要求3所述的辐射加热装置，其特征在于：释热元件具有位于不锈钢网之上的可延伸的金属滤网和位于不锈钢网和陶瓷丝绒之间的铝网。
5.如权利要求4所述的辐射加热装置，其特征在于：所述多层被夹紧在所述边框的上和下部分之间。
6.如权利要求5所述的辐射加热装置，其特征在于：在所述边框和所述多层之间有密封件。
7.如权利要求1所述的辐射加热装置，其特征在于：所述裙缘足够坚固，以在所述释热元件被正确地安装在所述壳体和所述裙缘之间时，保护所述释热元件。
8.如权利要求1所述的辐射加热装置，其特征在于：通过最多八个保持件将所述释热元件保持在所述壳体和所述裙缘之间的适当位置中。
9.如权利要求6所述的辐射加热装置，其特征在于：包括到达所述供应源的返回管道，用于将液体燃料返回到所述供应源。
10.如权利要求1所述的辐射加热装置，其特征在于：所述释热元件被夹在所述裙缘和所述壳体之间。
11.如权利要求2所述的辐射加热装置，其特征在于：在所述装置中没有泵。
12.如权利要求1所述的辐射加热装置，其特征在于：用于混和的装置是文氏管。
13.如权利要求1所述的辐射加热装置，其特征在于：燃料是丙烷。
14.如权利要求1所述的辐射加热装置，其特征在于：腔室包含偏转板，用于分布燃料/空气混合物。
15.一种操作辐射加热装置的方法，该装置具有带敞开底部的壳体和覆盖所述底部的释热元件，并且裙缘从所述释热元件向下延伸，由保持件将所述释热元件夹在所述壳体和所述裙缘之间，所述释热元件和壳体形成腔室，所述方法包括下列步骤：开始用安装在所述装置中的释热元件，当所述释热元件损坏时，在现场通过拆卸所述保持件、将所述裙缘与所述释热元件分离来从所述壳体拆卸所述释热元件，用一替换的释热元件调换所述释热元件，并通过再连接所述保持件，将所述裙缘连接至所述壳体，且将所述释热元件夹在其中。
16.如权利要求15所述的操作辐射加热装置的方法，其特征在于：用最多八个保持件将所述释热元件保持在所述壳体和所述裙缘之间的适当位置中，所述方法包括下列步骤：拆开所述保持件，拆卸所述裙缘和所述释热元件，用一替换的释热元件调换所述释热元件，以及在安装所述替换的释热元件和所述裙缘之后闭合所述保持件。
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