[其他]單種熱源遠紅外輻射對流復合烘爐

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86207666
• 申請日: 1986-10-06
• 公開（公告）號: CN86207666U
• 公開（公告）日: 1987-09-09
• 發(fā)明（設計）人: 黃大茂;許應濤;楊英明
• 申請（專利權）人: 黃大茂
• 主分類號: F27B5/00
• 分類號: F27B5/00
• 代理公司: 昆明市專利事務所
• 代理人: 雷明,呂和里

本實用新型涉及一種改進的遠紅外烘爐，特別是一種僅采用單種熱源即能實現(xiàn)在爐內同時產(chǎn)生輻射及對流的復合烘爐。它是一種適用于加熱范圍在5℃－300℃的低溫工業(yè)加熱爐。

在各個領域的工業(yè)生產(chǎn)中，廣泛地使用著烘烤爐、加熱爐，這類設備的加熱方式有多種，根據(jù)傳熱學理論分析及長期實踐證明：單純采用以熱風對流為主的加熱方式，特點是溫度場及加熱效果均勻，但烘干時間長，熱效率低；若單純采用遠紅外輻射為主的加熱方式，特點是熱交換效率高，干燥時間短，但被加熱空間溫度場不均勻，對形狀復雜的被加熱物件有照射陰影。為對上述加熱方式進行改進完善，七十年代后，國際上提出了在爐內同時采用輻射及對流復合加熱的理論，到目前為止，國內外已制造出采用這種復合加熱先進工藝的多種類型設備，如：《特開昭50－28055》專利中所描述的特殊遠紅外輻射干燥機，《特開昭50－58625》專利中所描述的涂料干燥裝置，以及如我國南京汽車制造廠、沈陽轎車制造廠等單位近期正采用的這類先進復合加熱工藝設備。以上所述這些設備，除了其它共同特點以外，其中一個明顯的共同特點是為實現(xiàn)在爐內同時產(chǎn)生輻射及對流雙重效應，所采用的都是兩種熱源，即一種熱源提供輻射熱，另一種熱源提供對流熱。本實用新型目的是要提供一種只須采用單種熱源即能在爐內同時產(chǎn)生輻射及對流雙重熱效應的改進結構烘爐，這種經(jīng)改進的烘爐具有能夠提高熱效率、節(jié)能顯著、爐體結構緊湊合理。烘干產(chǎn)品質量可靠等優(yōu)點。

根據(jù)近代經(jīng)典傳熱學理論計算可知，一般加熱爐內的熱源，隨著工作溫度的增高，按普朗克公式，輻射熱能按元件表面增值的4次方增率遞增；對流熱能只按溫度增加線性關系遞增。當溫度為100℃時，輻射熱能與對流熱能的比值E輻／E對＝0.66；當溫度達到300℃時E輻／E對＝7.4其比差值隨溫度升高而遞增情況詳見下表：

由上表可以發(fā)現(xiàn)在低溫范圍內（300℃以內），爐內熱源同時可產(chǎn)生熱能比差不大的可供利用的有效輻射熱及對流熱，特別是在200℃時E輻／E對＝1.04、幾乎相等。這就是本發(fā)明在低溫范圍內，僅采用單種熱源可實現(xiàn)復合加熱的設計依據(jù)。

本實用新型的任務是這樣實現(xiàn)的：設計一個長方體箱形爐，一般以高／長／寬＝1／0.55／0.5為宜。爐體各面（包括爐門）設有保溫層。在除了爐門外的另外三個立面上，在保溫層內壁與爐膛壁之間，相隔50－100毫米寬距離，使之在這三個立面上都形成通道，每個通道都與安裝在爐頂部的強制循環(huán)系統(tǒng)及爐底部的熱風進口孔相通聯(lián)，在爐膛三個豎壁上，每個壁上開有多排水平輻射窗口，輻射窗口形狀大小與緊鑲在其上的管式遠紅外加熱元件相近，管式遠紅外加熱元件的鑲裝位置是在熱風通道內，緊貼在輻射窗口上，從輻射窗口射出的紅外輻射角應不小于120°，輻射角越接近180°越好。管式遠紅外加熱元件在從輻射窗口向爐膛內進行輻射的同時，在熱風通道內使強制循環(huán)系統(tǒng)中風機所驅動的空氣，自上而下流動時不斷被加熱，形成對流熱風，對流熱風匯流到爐底部空腔后通過熱風進口孔進入爐膛，然后自下而上對被加熱物件進行熱交換，降溫后熱風繼續(xù)上升進入強制循環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)不同加熱工藝要求，或是由爐頂部排氣筒排入大氣（如烘烤含易燃易爆氣體物件工藝需排放廢氣），或是再次進入熱風通道繼續(xù)被加熱循環(huán)使用。被加熱物件可由一個根據(jù)被加熱物件形狀尺寸相適應的多層架的平臺車直接推進爐內，關上爐門后即可開始加熱。若為了完全消除輻射陰影還可設計成在爐底設置一個由外部操縱的旋轉工作臺，物件進入爐后，在緩慢旋轉中進行輻射及對流加熱，這樣加熱效果更佳。旋轉臺尺寸應以旋轉時，物件不碰到爐膛壁為準。為了增加爐膛內熱風對流的換熱面積並使之形成紊流，同時增加輻射的折射效應，爐膛壁由壓制成橫向波紋的金屬板做成，特別是由鋁板制成。爐內溫度監(jiān)測及控制，強制循環(huán)系統(tǒng)均由另外一個單獨的控制柜自動控制，控制柜屬通用技術與本發(fā)明特征無直接關系，不再詳細描述。對于用于烘干可產(chǎn)生易燃易爆氣體物件用途的加熱爐，在設計時同時需采用防爆電機及防爆控制工藝。根據(jù)上述發(fā)明特點及加熱溫度適應范圍，該復合加熱爐，通過溫度控制及輻射對流按比例調整設計成適應不同領域用途的系列化工業(yè)烘爐。在噴漆烘干、食品糧食干燥、造紙、印染烘干、橡膠塑料制品固化、藥物、化工產(chǎn)品及金屬低溫熱處理等領域內將有很好的應用前景。

以下將結合附圖對本發(fā)明進一步說明

圖1是本發(fā)明一種具體結構主視剖面圖

圖2是圖1的俯視剖面圖