CN110779011A - 一种新型燃气加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型燃气加热系统，包括燃气管、燃气喷嘴、气体混合装置、保护罩、储气室、滤气组合框、固定座和固定螺栓，所述新型加热系统整体采用模块化装配，按照装配顺序依次堆叠组合，最后由八个固定螺栓紧固成为新型加热系统整体，拆卸维修方便，可单独更换模块单元；燃气通过燃气管经由燃气喷嘴吹入气体混合装置，防护罩的封闭结构可以有效阻挡自然风影响气体混合效果。本发明中，改变现有加热设备的结构思路，利用文氏效应，使燃气在管道内产生负压，在输送燃气的同时将空气吸入，使燃气与空气混合，解决了单独配风，消耗多余能耗的问题，并且使燃气燃烧更充分。加热系统加热面采用曲面设计理念，保证加热能力的同时节约能源消耗。

Description

一种新型燃气加热系统

技术领域

本发明涉及燃气加热领域，具体为一种新型燃气加热系统。

背景技术

在工业用、民用烘干、餐饮、采暖、热处理、解冻等加热领域，所使用的加热燃料多为电能、木炭、燃油、燃气，从排放角度来看，木炭和燃油其燃烧释放大量的有害气体，而电能在火力发电时也会造成有害气体的排放，严重污染自燃环境，危害周边人员健康，违背了当下环保节能的国家政策，综合分析使用天然气这种清洁能源必然是最好的选择，但是工业用、民用燃气加热设备存在燃料消耗大，不节能的技术问题。

现有加热设备存在燃料燃烧不充分，燃料消耗大，加热设备配套设施过于复杂化等诸多问题，加热设备在工作时因为只有可燃气体的吹入，还需要为加热设备配置送风设备才能使加热设备内燃气燃烧，并且送风设备只是简单的风机，容易造成送风量小时，燃气燃烧不充分，送风量大时，加热能力不够，所以在实际施工时不易控制，加热温度忽高忽低，难以保证加热温度均匀。为此，我们提出一种新型燃气加热系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型燃气加热系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型燃气加热系统，包括燃气管、燃气喷嘴、气体混合装置、保护罩、储气室、滤气组合框、固定座和固定螺栓，所述新型加热系统整体采用模块化装配，按照装配顺序依次堆叠组合，最后由八个固定螺栓紧固成为新型加热系统整体，拆卸维修方便，可单独更换模块单元；

燃气通过燃气管经由燃气喷嘴吹入气体混合装置，防护罩的封闭结构可以有效阻挡自然风影响气体混合效果，燃气与空气混合后送入储气室内，通过滤气组合框在新型加热系统底部燃烧放热，最下层在采用石英玻璃框架或普通固定框架时，其加热温度可达500℃-1000℃。

优选的，所述新型加热系统将加热面设计为曲面，曲面最高点垂直距离最低点为1-3cm，曲面的设计增大加热面积，同时，加热面呈“凹面镜”形状，热量在散发时向加热板中央集中，边部热量不散失，在不增加能源消耗的同时使热量利用更充分，节约能源的消耗。

优选的，所述燃气喷嘴通过固定架通过螺纹固定在固定架上，通过旋转喷嘴螺纹调整喷嘴位置，最后由固定螺母固定喷嘴位置。根据新型加热系统大小选择不同孔径的喷嘴，喷嘴与混合装置前端距离为0-8mm，燃气通过燃气喷嘴将燃气喷入气体混合装置，气体混合装置前端设置有两个对称进气孔，空气通过进气孔被吸入装置内与燃气混合，末端连接有曲面管，混合气体在通过时不会在管道内产生涡流。

优选的，所述新型加热系统提供不同加热能力时，喷嘴的喷射角、喷气孔内径和喷嘴腔体内径均不同，喷气孔内径范围在0.3-1mm之间，喷嘴腔内径为喷气孔内径的5-10倍，喷射角在60°-120°之间。

优选的，所述装置前端管径由粗渐变细，末端由细渐变粗，燃气在吹入装置前端时，由于过流断面减小，产生文氏效应，使燃气流速增大，根据伯努利定律流速的增大伴随流体压力降低，即燃气末端附近会产生低压，从而产生吸附作用，利用这一原理使空气从装置上设置的对称进气孔进入气体混合装置。

优选的，所述燃气通过气体混合装置与空气混合，经由曲面管吹入储气室内，在储气室与曲面管连接的下方，设置有气体分布器，气体分布器四周采用多孔设计，底部为曲面扰流板，混合气体在向下吹时，在气体分布器的作用下，混合气体在储气室内分散均匀。

优选的，所述滤气组合框各层示意图，滤气组合框共分为7层。

优选的，所述耐高温钢短切丝层，厚度为0.5-2cm，采用纤维状耐高温钢短切丝均匀堆积成型，气体在接触耐高温钢短切丝层时在层内四散分布。

优选的，所述耐高温棉质地均匀，厚度为0.5-2.5cm(取决于耐高温棉密度)，气体进入耐高温棉保温层内，更加均匀的向下分散，同时耐高温棉还具有保温作用，防止热能通过新型加热系统的金属主体大量散失，不同于传统加热设备的是，新型加热系统以耐高温棉作为重要的发热元件，燃气穿过耐高温棉燃烧在其下表面燃烧(不产生肉眼可见的火焰)，使耐高温棉升温产生红外线，其产生短波的红外线波段，适用于沥青混合料2-5μm的最佳吸收波段，提升热能的利用率，最大穿透深度达5-6cm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)该系统，改变现有加热设备的结构思路，利用文氏效应，使燃气在管道内产生负压，在输送燃气的同时将空气吸入，使燃气与空气混合，解决了单独配风，消耗多余能耗的问题，并且使燃气燃烧更充分。加热系统加热面采用曲面设计理念，保证加热能力的同时节约能源消耗。

(2)该系统，加热系统采用曲面设计，在不改变加热系统外观尺寸的同时增加加热面积，加热系统的曲面加热面呈“凹面镜”形状，曲面加热使热量向加热系统中央聚集，这样减少了边部的热量的直接散失，在不增加燃料消耗的情况下提高热能利用率，提升加热效果，节约能源的消耗。

(3)该系统，流速的增大伴随燃气压力的降低，即在高速流动的燃气附近会产生低压，产生吸附作用，使空气通过气体混合装置上的通气孔被吸入气体混合装置内，从而达到燃气与空气混合的目的；混合气体进入装置末端内径逐渐变粗，使混合气体流速降低，通过曲面管道进入新型加热系统内部储气室，新型加热系统储气室内装有气体分布器，使混合气体在新型加热系统内部分布均匀，最终混合气体透过新型加热系统下方的滤气组合框，在新型加热系统底部均匀燃烧，产生红外线加热。

(4)该系统，在不改变外观尺寸的情况下，为了达到加热面积的最大化，新型加热系统将加热面设计为曲面，曲面最高点垂直距离最低点为1-3cm，曲面的设计增大加热面积，同时，加热面呈“凹面镜”形状，热量在散发时向加热板中央集中，边部热量不散失，在不增加能源消耗的同时使热量利用更充分，节约能源的消耗。

附图说明

图1为本发明新型加热系统的整体示意图；

图2为本发明新型加热系统新型加热系统的侧视图和正视图；

图3为本发明气体混合装置的具体示意图；

图4为本发明燃气喷嘴内部剖面图；

图5为本发明滤气组合框各层示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种新型燃气加热系统，包括燃气管、燃气喷嘴、气体混合装置、保护罩、储气室、滤气组合框、固定座和固定螺栓，所述新型加热系统整体采用模块化装配，按照装配顺序依次堆叠组合，最后由八个固定螺栓紧固成为新型加热系统整体，拆卸维修方便，可单独更换模块单元；

燃气通过燃气管经由燃气喷嘴吹入气体混合装置，防护罩的封闭结构可以有效阻挡自然风影响气体混合效果，燃气与空气混合后送入储气室内，通过滤气组合框在新型加热系统底部燃烧放热，最下层在采用石英玻璃框架或普通固定框架时，其加热温度可达500℃-1000℃。

所述新型加热系统将加热面设计为曲面，曲面最高点垂直距离最低点为 1-3cm，曲面的设计增大加热面积，同时，加热面呈“凹面镜”形状，热量在散发时向加热板中央集中，边部热量不散失，在不增加能源消耗的同时使热量利用更充分，节约能源的消耗。

所述燃气喷嘴通过固定架通过螺纹固定在固定架上，通过旋转喷嘴螺纹调整喷嘴位置，最后由固定螺母固定喷嘴位置。根据新型加热系统大小选择不同孔径的喷嘴，喷嘴与混合装置前端距离为0-8mm，燃气通过燃气喷嘴将燃气喷入气体混合装置，气体混合装置前端设置有两个对称进气孔，空气通过进气孔被吸入装置内与燃气混合，末端连接有曲面管，混合气体在通过时不会在管道内产生涡流。

所述新型加热系统提供不同加热能力时，喷嘴的喷射角、喷气孔内径和喷嘴腔体内径均不同，喷气孔内径范围在0.3-1mm之间，喷嘴腔内径为喷气孔内径的5-10倍，喷射角在60°-120°之间。

所述装置前端管径由粗渐变细，末端由细渐变粗，燃气在吹入装置前端时，由于过流断面减小，产生文氏效应，使燃气流速增大，根据伯努利定律流速的增大伴随流体压力降低，即燃气末端附近会产生低压，从而产生吸附作用，利用这一原理使空气从装置上设置的对称进气孔进入气体混合装置。

所述燃气通过气体混合装置与空气混合，经由曲面管吹入储气室内，在储气室与曲面管连接的下方，设置有气体分布器，气体分布器四周采用多孔设计，底部为曲面扰流板，混合气体在向下吹时，在气体分布器的作用下，混合气体在储气室内分散均匀。所述滤气组合框各层示意图，滤气组合框共分为7层。细钢丝隔离层起固定作用；耐高温钢短切丝层，厚度为0.5-2cm，采用纤维状耐高温钢短切丝均匀堆积成型，气体在接触耐高温钢短切丝层时在层内四散分布，同时耐高温钢短切丝层还具有防回火作用，防止发生安全事故；耐高温棉质地均匀，厚度为0.5-2.5cm(取决于耐高温棉密度)，气体进入耐高温棉保温层内，更加均匀的向下分散，同时耐高温棉还具有保温作用，防止热能通过新型加热系统的金属主体大量散失，不同于传统加热设备的是，新型加热系统以耐高温棉作为重要的发热元件，燃气穿过耐高温棉燃烧在其下表面燃烧(不产生肉眼可见的火焰)，使耐高温棉升温产生红外线，其产生短波的红外线波段，适用于沥青混合料2-5μm的最佳吸收波段，提升热能的利用率，最大穿透深度达5-6cm；耐热丝隔网层，采用310s耐高温方眼网，孔径为0.040-0.075mm的透气方孔，耐热丝隔网层位于耐高温棉上、下表面，其主要作用是防止耐高温棉因长时间高温燃烧而松散破碎，提高耐高温棉的使用寿命，并且防止耐高温棉纤维丝飘散。菱形钢丝隔离层采用铁铬铝合金制作，用于隔离固定耐高温棉，同时铁铬铝合金也是理想的发热材料，燃气产生的热能将其加热烧红，起到辅助加热的作用；固定框架处于新型加热系统最下端，框架四周有防风挡板，避免自然风影响加热效果，防风挡板内部贴附纳米微孔隔热材料，有效阻隔热量通过固定框架四周金属散失，也防止发生安全事故。根据实际使用需要，固定框架也可以更换为石英玻璃框架，石英玻璃具有耐高温特性，可在900-1200℃下长时间使用，超高的透射比使红外线很好的透过玻璃进行红外加热，满足高温条件下不阻热连续使用需求。加热系统采用曲面设计，在不改变加热系统外观尺寸的同时增加加热面积，加热系统的曲面加热面呈“凹面镜”形状，曲面加热使热量向加热系统中央聚集，这样减少了边部的热量的直接散失，在不增加燃料消耗的情况下提高热能利用率，提升加热效果，节约能源的消耗。

流速的增大伴随燃气压力的降低，即在高速流动的燃气附近会产生低压，产生吸附作用，使空气通过气体混合装置上的通气孔被吸入气体混合装置内，从而达到燃气与空气混合的目的；混合气体进入装置末端内径逐渐变粗，使混合气体流速降低，通过曲面管道进入新型加热系统内部储气室，新型加热系统储气室内装有气体分布器，使混合气体在新型加热系统内部分布均匀，最终混合气体透过新型加热系统下方的滤气组合框，在新型加热系统底部均匀燃烧，产生红外线加热。

在不改变外观尺寸的情况下，为了达到加热面积的最大化，新型加热系统将加热面设计为曲面，曲面最高点垂直距离最低点为1-3cm，曲面的设计增大加热面积，同时，加热面呈“凹面镜”形状，热量在散发时向加热板中央集中，边部热量不散失，在不增加能源消耗的同时使热量利用更充分，节约能源的消耗。

工作原理：燃气在燃料罐内经过泄压阀进入燃气管道，根据需要的加热能力调节燃气压力，经由燃气喷嘴将燃气吹入气体混合装置内，气体混合装置内径渐变，燃气由于气体混合装置前段内径逐渐变细，燃气在通过缩小的过流断面时，燃气出现流速增大的现象。而流速的增大伴随燃气压力的降低，即在高速流动的燃气附近会产生低压，产生吸附作用，使空气通过气体混合装置上的通气孔被吸入气体混合装置内，从而达到燃气与空气混合的目的；混合气体进入装置末端内径逐渐变粗，使混合气体流速降低，通过曲面管道进入新型加热系统内部储气室，新型加热系统储气室内装有气体分布器，使混合气体在新型加热系统内部分布均匀，最终混合气体透过新型加热系统下方的滤气组合框，在新型加热系统底部均匀燃烧，产生红外线加热。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种新型燃气加热系统，包括燃气管、燃气喷嘴、气体混合装置、保护罩、储气室、滤气组合框、固定座和固定螺栓，其特征在于：所述新型加热系统整体采用模块化装配，按照装配顺序依次堆叠组合，最后由八个固定螺栓紧固成为新型加热系统整体，拆卸维修方便，可单独更换模块单元；

燃气通过燃气管经由燃气喷嘴吹入气体混合装置，防护罩的封闭结构可以有效阻挡自然风影响气体混合效果，燃气与空气混合后送入储气室内，通过滤气组合框在新型加热系统底部燃烧放热，最下层在采用石英玻璃框架或普通固定框架时，其加热温度可达500℃-1000℃。

2.根据权利要求1所述的一种新型燃气加热系统，其特征在于：所述新型加热系统将加热面设计为曲面，曲面最高点垂直距离最低点为1-3cm，曲面的设计增大加热面积，同时，加热面呈“凹面镜”形状，热量在散发时向加热板中央集中，边部热量不散失，在不增加能源消耗的同时使热量利用更充分，节约能源的消耗。

3.根据权利要求1所述的一种新型燃气加热系统，其特征在于：所述燃气喷嘴通过固定架通过螺纹固定在固定架上，通过旋转喷嘴螺纹调整喷嘴位置，最后由固定螺母固定喷嘴位置。根据新型加热系统大小选择不同孔径的喷嘴，喷嘴与混合装置前端距离为0-8mm，燃气通过燃气喷嘴将燃气喷入气体混合装置，气体混合装置前端设置有两个对称进气孔，空气通过进气孔被吸入装置内与燃气混合，末端连接有曲面管，混合气体在通过时不会在管道内产生涡流。

4.根据权利要求1所述的一种新型燃气加热系统，其特征在于：所述新型加热系统提供不同加热能力时，喷嘴的喷射角、喷气孔内径和喷嘴腔体内径均不同，喷气孔内径范围在0.3-1mm之间，喷嘴腔内径为喷气孔内径的5-10倍，喷射角在60°-120°之间。

5.根据权利要求1所述的一种新型燃气加热系统，其特征在于：所述装置前端管径由粗渐变细，末端由细渐变粗，燃气在吹入装置前端时，由于过流断面减小，产生文氏效应，使燃气流速增大，根据伯努利定律流速的增大伴随流体压力降低，即燃气末端附近会产生低压，从而产生吸附作用，利用这一原理使空气从装置上设置的对称进气孔进入气体混合装置。

6.根据权利要求1所述的一种新型燃气加热系统，其特征在于：所述燃气通过气体混合装置与空气混合，经由曲面管吹入储气室内，在储气室与曲面管连接的下方，设置有气体分布器，气体分布器四周采用多孔设计，底部为曲面扰流板，混合气体在向下吹时，在气体分布器的作用下，混合气体在储气室内分散均匀。

7.根据权利要求1所述的一种新型燃气加热系统，其特征在于：所述滤气组合框各层示意图，滤气组合框共分为7层。

8.根据权利要求7所述的一种新型燃气加热系统，其特征在于：所述耐高温钢短切丝层，厚度为0.5-2cm，采用纤维状耐高温钢短切丝均匀堆积成型，气体在接触耐高温钢短切丝层时在层内四散分布。

9.根据权利要求8所述的一种新型燃气加热系统，其特征在于：所述耐高温棉质地均匀，厚度为0.5-2.5cm(取决于耐高温棉密度)，气体进入耐高温棉保温层内，更加均匀的向下分散，同时耐高温棉还具有保温作用，防止热能通过新型加热系统的金属主体大量散失，不同于传统加热设备的是，新型加热系统以耐高温棉作为重要的发热元件，燃气穿过耐高温棉燃烧在其下表面燃烧，使耐高温棉升温产生红外线，其产生短波的红外线波段，适用于沥青混合料2-5μm的最佳吸收波段，提升热能的利用率，最大穿透深度达5-6cm。

Images