CN108644770A - 逆向燃气红外辐射系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆向燃气红外辐射系统，其包括：辐射箱体，辐射发生器，燃气供气管，空气供气管和点火针装置；辐射发生器包括依序连接的混合管、压缩管和燃烧部；混合管和压缩管固定于箱体内、燃烧部伸出箱体底部；燃气供气管和空气供气管分别伸入箱体内；混合管分别通过导管连接燃气供气管和空气供气管；箱体上还设有冷风口，冷风口连接外设的冷风机、用于对箱体内导入冷却风；点火针装置包括点火针，点火针安装于燃烧部底部。本发明能够克服现有设备存在的助燃空气混合比例不稳定的问题。

Description

逆向燃气红外辐射系统

技术领域

本发明属于工业加热技术领域，具体来说涉及一种应用于工业加热、干燥加工的逆向燃气红外辐射系统。

背景技术

随着技术的进步，利用红外线对大分子水团共振裂化的热效应原理，以红外线辐射对于物料进行蒸干加工，是目前工业加热领域中的常用技术，这种技术相对空气对流干燥具有能耗低、干燥效果好的优点。申请号为201410310883.6的申请文件公开了一种逆向燃气红外辐射装置。其包括箱体和辐射发生器。所述箱体包括互相导通的大气压仓和高压仓。高压仓连接鼓风装置鼓入冷却风。辐射发生器的压缩管和燃烧部安装于大气压仓中，以外部鼓风冷却的方式控制了辐射发生器金属壁的温度，防止金属壁温度过高导致点燃预混燃气发生爆炸；实现了辐射发生器的小功率逆向燃烧。但是在实践中申请人发现，采用这种结构的红外辐射装置还存在这样一些问题：因为对压缩管和燃烧部的冷却全部在大气压仓内进行。造成随着工作的进行，大气压仓内部的温度会逐渐高于高压仓。高压仓与大气压仓之间因为温差而导致由压缩管进入辐射发生器中的空气比例相应产生变化。而进入压缩管的助燃空气混合比例不稳定，会明显的影响到燃烧辐射效果。因此，如何在现有技术的基础上开发出一种新型的逆向燃气红外辐射系统，能够克服上述问题，是本领域技术人员需要研究的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种逆向燃气红外辐射系统，本发明能够实现对颗粒状物料进行快速烘干，提升烘干效率。

其采用的具体技术方案如下：

一种逆向燃气红外辐射系统，其包括：辐射发射器，点火针装置，辐射箱体，燃气供气管，空气供气管，冷风供风管；所述辐射发生器包括依序连接的混合管、压缩管和燃烧部；所述混合管和压缩管固定于辐射箱体内、所述燃烧部伸出箱体底部；所述燃气供气管和空气供气管分别连接所述混合管；所述冷风供风管连接辐射箱体、用于对辐射箱体内导入冷却风；所述点火针装置包括点火针，所述点火针安装于燃烧部底部。

通过采用这种技术方案：通过对辐射箱体内吹入冷却风、对混合管和压缩管进行整体冷却。燃烧部不再位于辐射箱体内部、伸出箱体底部进行燃烧辐射工作。因箱体不再是隔层结构、克服了现有技术中箱体内存在温差的问题，避免因顶部仓内温度变化造成进入压缩管中的空气比例产生浮动。

优选的是，上述逆向燃气红外辐射系统中：还包括辅助燃气管，所述辅助燃气管连接燃烧部

通过采用这种技术方案：以辅助燃气管对燃烧部直接输入补偿燃气，该补偿燃气在燃烧部的底部与点火针之间形成，保证点火过程的顺畅，克服了点火不稳定的问题。

更优选的是，上述逆向燃气红外辐射系统中：所述辅助燃气管与燃烧部的连接处位于点火针的正上方。

通过采用这种技术方案：使得辅助燃气管输出的补偿燃气通过最短的路径到达点火针处，减少其输出的补偿燃气的量，节约能源，提高安全性。

进一步优选的是，上述逆向燃气红外辐射系统中：所述空气供气管上设有支撑架；所述辐射发生器连接支撑架、通过支撑架对称固定于空气供气管两侧。

通过采用这种技术方案：以空气供气管作为主梁，无需在箱体内额外设置对辐射发生器的支撑设备。节约了产品的成本，优化了产品的内部结构。考虑到承重问题，在实践中空气供气管优选采用方管结构。

更进一步优选的是，上述逆向燃气红外辐射系统中：所述点火针装置还包括点火器，所述点火器固定于隔离箱体内，所述隔离箱体安装于辐射箱体一侧；所述点火针通过点火导线连接点火器。

通过采用这种技术方案：以点火针伸入燃烧部底部进行点火，连接点火针的导线穿过箱体内部，实现风冷，防止其表面的塑料包皮温度过高而毁坏。点火器安装于隔离箱内，不与冷却风接触，保证其工作的稳定性。

再进一步优选的是，上述逆向燃气红外辐射系统中：所述辐射箱体底部设有云母隔热板；所述压缩管和燃烧部分别位于云母隔热板的两侧。

通过采用这种技术方案：以云母隔热板实现隔热，避免燃烧部在工作过程中产生的热能沿着箱体底部传导至箱体内，有利于保持箱体内的温度稳定。

再进一步优选的是，上述逆向燃气红外辐射系统中：所述隔离箱体上设有侧盖板

通过采用这种技术方案：工作人员可以通过打开侧盖板对箱体内部的部件进行检修和更换，提高设备的维护效率。

与现有技术相比，本发明结构简单、易于制备，能够实现对颗粒状物料进行快速烘干，提升烘干效率。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明实施例1中辐射发生器的结构示意图；

图2为本发明实施例1中辐射箱体的结构示意图；

图3为本发明实施例1中控制系统的结构示意框图；

图4为本发明实施例1的整体三维结构示意图；

图5为图4侧视图，本图中省略了物料传送带；

图6为图4侧视图，本图中省略了安装架的侧板、露出排风机结构；

图7为图6的立体视图，且省略了安装架顶部的供风总管和排风总管；

图8为本发明实施例1中燃气系统的结构示意图；

图9为本发明实施例1中燃气系统的排布结构示意图；

图10为本发明实施例1中空气供气管和冷风供风管的排布结构示意图。

各附图标记与部件名称对应关系如下：

1、燃气辐射发生系统；2、物料传送带；3、燃气系统；4、空气系统；5、控制系统；6、安装架；11、辐射发射器；12、点火针装置；13、辐射箱体；14、隔离箱体；21、保温箱体；31、燃气总管；32、燃气供气管；33、补偿燃气管；41、供风系统；42、排风系统；51、检测装置；52、PLC控制器；53、控制装置；61、轴承座；62、直线电机；63、防护网；111、混合管；112、压缩管；113、燃烧部；114、比例阀；121、点火针；122、点火器；131、云母隔热板；141、侧盖板；331、导通阀；411、供风总管；412、空气供气管；413、冷风供风管；414、支撑架；421、排风总管；422、排风机；1131、壳体；1132、燃烧板；

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合各个实施例作进一步描述。

如图1-10所示：

一种非接触式红外辐射烘干装置，其包括燃气辐射发生系统1，物料传送带2，燃气系统3，空气系统4、控制系统5和安装架6；所述燃气辐射发生系统1，物料传送带2，燃气系统3，空气系统4分别安装于所述安装架6上方，所述安装架6的两侧设有防护网63。

其中，所述物料传送带2用于传送待烘干的物料。而所述燃气辐射发生系统1安装于物料传送带2上方、用于对物料传送带2输出红外辐射。

所述物料传送带2的两侧设有隔热板形成的保温箱体21，且所述物料传送带2朝向燃气辐射发生系统1的一侧表面电镀有一层反光镜面。

所述燃气辐射发生系统1包括辐射发射器11，点火针装置12，辐射箱体13和隔离箱体14；

所述安装架6上设有轴承座61和直线电机62；所述辐射箱体13一侧固定于轴承座61上、另一端与直线电机62连接。

所述辐射发生器11包括依序连接的混合管111、压缩管112、燃烧部113。还包括比例阀114；

所述混合管111、压缩管112固定于辐射箱体13内、所述燃烧部113伸出辐射箱体13底部。且所述辐射箱体13内设有一层云母隔热板131；所述混合管112和燃烧部113分别位于云母隔热板131的两侧。

所述保温箱体21顶部设有嵌入槽、该嵌入槽的形状与燃烧部113相同、所述燃烧部113穿过嵌入槽伸入保温箱体21内。

所述燃烧部113包括壳体1131和燃烧板1132；所述壳体1131与压缩管112连接，所述燃烧板1132安装于壳体1131内侧底部、所述燃烧板1132上设有贯通的燃烧孔；

所述点火针装置12包括通过点火导线连接的点火针121和点火器122，所述点火针121安装于壳体1131下方；所述点火器122安装于隔离箱体14中；所述隔离箱体14安装于辐射箱体13一侧；所述隔离箱体14上还设有侧盖板141。

所述燃气系统3包括燃气总管31，燃气供气管32和补偿燃气管33；所述燃气供气管32一端连接燃气总管31、另一端伸入辐射箱体13、连接混合管111；

所述补偿燃气管33一端连接燃气总管31、另一端导通至壳体1131顶部、且位于点火针121正上方。所述补偿燃气管33上设有导通阀331。

所述比例阀114安装于混合管111上、用于控制燃气供气管32输入混合管111中的燃气流量与输入混合管111中的空气流量的比值。

所述空气系统4包括供风系统41和排风系统42；其中，所述供风系统41包括供风总管411、空气供气管412和冷风供风管413；所述空气供气管42一端连接供风总管41、另一端伸入辐射箱体13并连接混合管111；其具体结构采用：所述空气供气管412伸入辐射箱体13一端上设有支撑架414；所述辐射发生器11连接该支撑架414、通过支撑架414对称固定于空气供气管412一端的两侧。所述冷风供风管413一端连接供风总管411、另一端导通至辐射箱体13内部、所述冷风供风管413内设有冷却风机、用于对辐射箱体13内输出冷却风、对混合管111、压缩管112的外侧面进行风冷冷却。

所述排风系统42包括排风总管421和排风机422；所述排风机422安装于辐射箱体13两侧、其吸风口朝向物料传送带2设置、其输出端连接排风总管421。

所述控制系统5分别连接燃气辐射发生系统1、物料传送带2、燃气系统3、空气系统4，用于控制燃气辐射发生系统1，物料传送带2，燃气系统3，空气系统4的工作。

所述控制系统5包括检测装置51，PLC控制器52和控制装置53。

所述检测装置51连接PLC控制器52、对PLC控制器52输出检测信号。所述PLC控制器52连接控制装置53、根据检测装置51输出的检测信号对控制装置53输出控制指令。

具体来说，所述控制装置53燃气电磁阀，感应线圈，电磁继电器，点火控制阀，补气控制阀和物料传送带电机。其中。所述燃气电磁阀用于控制燃气供气管工作；所述感应线圈用于控制空气供气管和冷却风机工作；所述电磁继电器用于控制气缸工作；所述点火控制阀用于控制点火针工作；所述补气控制阀用于控制补偿燃气管工作；所述物料传送带电机用于控制物料传送带工作。

所述检测装置51包括燃气压力开关、空气流量计、电流传感器和等离子传感器：所述燃气压力开关安装于燃气总管31中、用于检测并输出燃气总管31的压力值；所述空气流量计安装于供风总管411中、用于检测并输出供风总管411中的气流流速；所述电流传感器安装于感应线圈上、用于检测并输出感应线圈的电流强度；所述等离子传感器安装于点火针121上、用于检测点火针121的点火状态。

所述PLC控制器52启动自检模块、存储模块，工作保护模块，关机模块和报警模块。所述开机自检模块用于读取电流传感器、在感应线圈处于上电状态时对燃气电磁阀输出指令、控制燃气总管进行燃气供气，随后读取燃气压力开关、在燃气总管中的压力值大于压力阈值时对点火控制阀和补气控制阀同时输出指令进行点火，随后读取等离子传感器、在点火针实现点火后同时对补气控制阀和物料传送带电机输出指令、关闭补气控制阀并启动物料传送带进行物料输送、在点火针未实现点火时进行计数累加并再次对点火控制阀和补气控制阀输出指令进行点火；

所述工作保护模块用于读取所述计数累加/同步读取燃气压力开关和空气流量计，在所述计数累加大于故障阈值时，或在燃气总管中的压力值小于压力阈值和/或空气供气管中的气流流速小于流速阈值时同步对燃气电磁阀、感应线圈、电磁继电器和物料传送带电机输出控制指令，切断燃气总管31的燃气输出、停止物料传送带2的物料输送、切断空气供气管的空气输出并延时切断冷却风机的冷却风输出、控制气缸延时顶升；

所述关机模块用于在接受到外部关机指令时，同步对燃气电磁阀、感应线圈、电磁继电器和物料传送带电机输出控制指令，切断燃气总管的燃气输出、停止物料传送带的物料输送、切断空气供气管的空气输出并延时切断冷却风机的冷却风输出、控制气缸延时顶升。

所述报警模块连接声光报警器、用于读取工作保护模块，在工作保护模块输出控制指令时同步触发声光报警器输出报警信号。

采用上述技术方案所取得的技术效果如下：

1、通过设置补偿燃气管的结构，在点火针进行点火的过程中，以补偿燃气管输出补偿燃气，提升流动到点火针上方的燃气密度，在燃烧板底部与点火针处形成明火区，继而扩散至整个燃烧板底部。克服了原有结构点火不顺畅的问题。尤其补偿燃气管的输出端设于点火针上方，输出的补偿燃气通过最短的路径到达点火针处，减少其输出的补偿燃气的量，节约能源，提高安全性。

2、助燃空气从供风总管中经由空气供气管直接灌入混合管内。因此其输入混合管内的助燃空气流量恒定。克服了混合管中温度升高而导致输入助燃空气比例减小的问题。

3、通过比例阀实现对输入至混合管中的燃气流量和空气流量的比值调节的自动化。

4、通过设置冷风供风管对辐射箱体内吹入冷却风、对混合管和压缩管进行整体冷却。

5、燃烧部伸出辐射箱体底，克服了现有技术中箱体内存在温差的问题，避免因顶部仓内温度变化造成进入压缩管中的空气比例产生浮动。

6、设置支撑架的结构，以空气供气管作为主梁，无需在箱体内额外设置对辐射发生器的支撑设备。节约了产品的成本，优化了产品的内部结构。考虑到承重问题，在实践中空气供气管优选采用方管结构。

7、以点火针伸入燃烧部底部进行点火，连接点火针的导线穿过箱体内部，实现风冷，防止其表面的塑料包皮温度过高而毁坏。点火器安装于隔离箱体内，不与冷却风接触，保证其工作的稳定性。

8、设置云母隔热板实现隔热，避免燃烧部在工作过程中产生的热能沿着箱体底部传导至箱体内，有利于保持箱体内的温度稳定。

9、在隔离箱体上设置侧盖板，方便作人员通过打开侧盖板对箱体内部的部件进行检修和更换，提高设备的维护效率。

10、以排风机将物料传送带上物料在辐射烘干过程中所产生的水蒸气吸走，同时在燃气红外辐射箱的前后两侧产生气流，以空气对流方式对辐射效果进行辅助加强。

11、以反光镜面反射燃气红外辐射箱输出的红外辐射，进一步提升对铺设于物料传送带表面的物料颗粒的烘干效果。

12、以防护网对安装架两侧进行防护，防止无关人员随意触碰非接触式红外辐射烘干装置中的设备，提高安全保障。

13、以保温箱将物料传送带上方和两侧包裹起来，防止燃气红外辐射箱输出的红外辐射从物料传送带的两侧和上方快速逸散，从而提高辐射烘干效率。

以上所述，仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种逆向燃气红外辐射系统，其特征在于包括：辐射发射器(11)，点火针装置(12)，辐射箱体(13)，燃气供气管(32)，空气供气管(412)，冷风供风管(413)；

所述辐射发生器(11)包括依序连接的混合管(111)、压缩管(112)和燃烧部(113)；所述混合管(111)和压缩管(112)固定于辐射箱体(13)内、所述燃烧部(113)伸出箱体(13)底部；

所述燃气供气管(32)和空气供气管(412)分别连接所述混合管(21)；

所述冷风供风管(413)连接辐射箱体(13)、用于对辐射箱体(13)内导入冷却风；

所述点火针装置(12)包括点火针(121)，所述点火针(121)安装于燃烧部(113)底部。

2.如权利要求1所述逆向燃气红外辐射系统，其特征在于：还包括辅助燃气管(33)，所述辅助燃气管(33)连接燃烧部(113)。

3.如权利要求2所述逆向燃气红外辐射系统，其特征在于：所述辅助燃气管(33)与燃烧部(33)的连接处位于点火针(121)的正上方。

4.如权利要求3所述逆向燃气红外辐射系统，其特征在于：所述空气供气管(412)上设有支撑架(414)；所述辐射发生器(11)连接支撑架(414)、通过支撑架(414)对称固定于空气供气管(412)两侧。

5.如权利要求4所述逆向燃气红外辐射系统，其特征在于：所述点火针装置(12)还包括点火器(122)，所述点火器(122)固定于隔离箱体(14)内，所述隔离箱体(14)安装于辐射箱体(13)一侧；所述点火针(121)通过点火导线连接点火器(122)。

6.如权利要求5所述逆向燃气红外辐射系统，其特征在于：所述辐射箱体(13)底部设有云母隔热板(131)；所述压缩管(112)和燃烧部(113)分别位于云母隔热板(131)的两侧。

7.如权利要求6所述逆向燃气红外辐射系统，其特征在于：所述隔离箱体(14)上设有侧盖板(141)。