基于脉动燃烧的燃气红外辐射采暖装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于脉动燃烧的燃气红外辐射采暖装置，包括脉动燃烧器，所述脉动燃烧器的尾管伸入到辐射管内，辐射管外部设有反射罩。脉动燃烧器包括壳体，壳体内设有燃烧室，壳体前端设有与燃烧室相通的燃气进气阀和空气进气阀，壳体上部设有与燃烧室相通的吹扫风机，燃烧室中设有火花塞，燃烧室的排气口设有尾管，尾管穿过壳体伸入到辐射管内，壳体一侧设有与火花塞、吹扫风机、燃气进气阀和空气进气阀电连接的控制器。该装置结构简单，能够提高大空间燃气辐射采暖的效率和安全性，有利于节能减排，并提高大空间内人员的工作环境，提高舒适度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种采暖装置，尤其是一种基于脉动燃烧的燃气红外辐射采暖装置。
技术介绍
目前，一些高大的工业厂房和某些大空间的公共建筑，其围护结构冷风渗入及冷风侵入耗热量均很大，如果全部采用普通散热器采暖或者热风采暖，存在热压作用会导致能源浪费严重，而且采暖效果也不好。对于这类建筑物，采用辐射采暖是一种相对较好的采暖型式，即直接向被采暖目的物提供热量，而非通过加热整个大空间空气来实现采暖，节能效果显著。具体可分为电、热水、蒸汽，燃气等辐射，其中以燃气红外辐射采暖最为常用。燃气红外辐射采暖系统主要由以下几部分构成:燃烧器、辐射管、引风机、反射板、支架或吊钩、引风机以及电控系统。目前市场主推的燃烧器均是常规稳态燃烧，即燃烧室内的压力、温度、流速和热释放率等参数在宏观上不随时间变化；辐射管为渗铝或喷有涂料等以增大红外辐射强度；引风机作用是保证采暖系统保持负压，排出燃烧尾气；电控系统保障燃烧过程的点火、功率调控、燃烧安全等。研究发现，这种常规的燃气红外辐射采暖存在很多缺点，如:(I)辐射管温度分布极不均匀，燃烧器出口即辐射管的入口端温度可达50(T60(TC，出口端温度约为100°C，辐射管温度的严重不均匀性导致采暖房间内冷热不均。(2)辐射管尾端需加设引风机，维持燃烧室和辐射管负压并排除燃烧产物，一般引风机装在室内，消耗一定的电力并且风机噪声影响室内工作环境。(3)普通燃烧器存在燃烧不充分，燃烧效率不高，燃烧产物含有一氧化碳和氮氧化物，存在工作人员一氧化碳中毒的危险。中国专利“远红外线辐射供暖设备 ”、中国专利“高大空间燃气辐射采暖器 ”和中国专利“燃气式红外线辐射采暖装置 ”均阐述了一种基于普通燃烧器的稳态燃油/燃气式红外辐射采暖设备和装置，其特点在于燃烧器是常规稳态燃烧，燃烧效率有进一步提升的空间，燃烧尾气含有大量的未完全燃烧产物如一氧化碳和氮氧化物，这种情况下燃烧器的尾气用于取暖存在一定的危险性，并且辐射管尾端需设风机，一方面增加了电力消耗，另一个风机设于室内引起环境噪声。这是此类稳态燃烧辐射采暖无法克服的弊端。中国专利“燃气红外辐射采暖设备的分体式燃烧控制装置 ”仅涉及了燃烧器的控制装置，需要指出，此类燃烧器的控制系统基本上没有特别之处，是目前通用的点火控制系统。
技术实现思路
本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于脉动燃烧的燃气红外辐射采暖装置，该装置结构简单，能够提高大空间燃气辐射采暖的效率和安全性，有利于节能减排，并提闻大空间内人员的工作环境，提闻舒适度。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案:一种基于脉动燃烧的燃气红外辐射采暖装置，包括脉动燃烧器，所述脉动燃烧器的尾管伸入到辐射管内，辐射管外部设有反射罩。所述脉动燃烧器包括壳体，壳体内设有燃烧室，壳体前端设有与燃烧室相通的燃气进气阀和空气进气阀，壳体上部设有与燃烧室相通的吹扫风机，燃烧室中设有火花塞，燃烧室的排气口设有尾管，尾管穿过壳体伸入到辐射管内，壳体一侧设有与火花塞、吹扫风机、燃气进气阀和空气进气阀电连接的控制器；燃气进气总管通过电磁阀与燃烧室的燃气进气阀相连接。点火启动时，吹扫风机工作5-10秒后，电磁阀开启，燃气总进气管打开，燃烧室内充满燃气和空气混合物，点火开始燃烧，燃烧发生时，燃烧室内体积膨胀，在压力作用下自动关闭燃气进气阀和空气进气阀，燃烧完成后，燃气阀和空气阀自动开启，开始新的循环的燃烧过程，由此产生一频一频的脉动燃烧过程，同时燃烧后烟气在脉动作用下传输至辐射管，形成脉动的热传输过程。电磁阀在点火后处于常开状态。所述辐射管为直径80mnTl50mm的薄壁圆形直管，管外壁为渗铝或涂一层远红外辐射涂料，涂料材质可耐高温(最高可达1000°C)，并具有强辐射率(0.95)，并且环保无污染。该远红外辐射涂料为现有的产品，在市场上均可买到。所述反射罩为伞弧形，内衬具有能阻断热能量及具有反射热能量效果的镀层。所述辐射管置于反射罩的伞弧形焦点处。所述采暖装置设有环境温度反馈装置，温度传感器设在被采暖目标位置，一般是工作台附近，当温度高于设定值时，反馈于电控系统，减小燃气进气阀的开启度，减小采暖功率；相反地，若温度低于设定值时，增大燃气进气阀的开启度，增大采暖功率。燃气红外辐射采暖装置悬挂于距采暖目的物约3-5米高度处，依据现场实际情况设置支架或吊钩，将燃烧器、辐射管和反射罩稳定的悬挂于设计位置，一般情况下，燃烧器部分采用支架固定，辐射管部分采用吊钩悬挂，两个吊钩间距以3米为宜，起稳固作用，保证无摇摆。本技术利用脉动燃烧及排气过程可强化其湍流程度、减小界面边界层厚度，从而强化了燃烧及排出气流中的热质传递速率，由尾管内输出的声波能使反应区内介质产生谐振声波场，可进一步强化其热质传递过程。脉动燃烧器含有一燃烧室，燃烧室的大小及型状形状可根据采暖空间、安装位置等因素协调设计，且与脉动频率有关，决定了燃烧强度和采暖功率范围。脉动燃烧器具有有一定长度的尾管，其长度和管径根据燃烧强度和脉动频率协调设计，尾管插入辐射管内，通过尾管排放的高温烟气小部分返至辐射管前端，大部分烟气被脉动气流压送至辐射管中后端，尾管的存在完全排除了常规燃烧器辐射采暖时辐射管前端温度过高的不利因素。辐射管为直径约80mnTl50mm的薄壁圆形直管，管长度可根据采暖空间适度调整，常用尺寸为范围为12 25m，管外壁为渗铝或涂一层高温远红外节能涂料，保持在远红外、中红外和近红外各波段均有很高的红外辐射光谱发射功率。反射罩为伞弧形，内衬具有可阻断热能量及具有反射热能量效果的镀层，具有反射面积大、效率高等优点；安装时辐射管置于伞弧形焦点处。吊钩支架起悬吊和固定燃烧器、辐射管、反射罩等作用。控制器为控制辐射采暖系统的启停、安全装置、功率调控等作用。控制器中的安全装置，可保证系统偶发停火情况时，感应信号反馈至燃气进气系统，自动关闭燃气进气阀，避免燃气泄露等事故发生。本技术并不是简单的几项已有专利的综合，本技术利用脉动燃烧器取代常规的稳态燃烧器，其特点在于不仅仅利用了脉动燃烧器本身燃烧充分、燃烧产物无危害性的特点，更多在于燃烧尾气的脉冲特性，使得烟气在辐射管内形成脉冲气流，增大了燃烧尾气的湍流强度，流动烟气与辐射管内壁面的流动边界层和温度边界层明显减薄(相对于稳态燃烧的尾气)，传热效果明显改善，同时其本身的脉冲作用可实现自动排气，省去引风机，减少电力消耗和噪音污染，因此本技术基于脉动燃烧的燃气红外辐射采暖装置显然超出了 “脉动燃烧器”和“常规大空间辐射采暖”两种专利的简单叠加效应。本技术利用脉动燃烧器替代常规的稳态燃烧器，脉动燃烧器可利用几乎一切可燃气体，如天然气、液化石油气、煤气、丙烷等多种气体，脉动燃烧器燃烧效率高，只要余气系数略大于1.0，便可达到近似于100%的燃烧效率。只须极低的过量空气这一优点对于功率大、燃重油及煤的燃烧装置尤为重要，即可以节省下大量的鼓风耗能及设备投资。脉动燃烧是一个周期性的振荡燃烧过程。脉动燃烧装置利用热声转换技术将部分热能自发地转换成声能，产生自激、持续稳定的脉动。从而产生高温、高频振荡尾气流以及强声波能，进一步强化燃烧及排出气流中的质量、动量和热量的传递。此装置利用脉动燃烧及排气过程可强化其湍流程度、减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于脉动燃烧的燃气红外辐射采暖装置，其特征是，包括脉动燃烧器，所述脉动燃烧器的尾管伸入到辐射管内，辐射管外部设有反射罩。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：耿文广，赵文河，傅宪辉，马秀力，马晓旭，高玲，李选友，蔡中盼，
申请(专利权)人：山东天力干燥股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37