[科普中国]-辐射管加热器

简介

辐射管加热器最早始于金属热处理工艺，燃气在耐热合金材料制成的辐射管中燃烧，在特殊的炉内气氛下，利用高温合金钢管产生的辐射热对工件进行间接加热。经过热处理的工件其机械性能显著提高。

将辐射管加热器应用于低温加热或建筑供暖，是近年来气体燃烧技术的新发展。在燃烧安全和控制技术成功发展的基础上，由于它比传统的蒸汽或热水加热供暖施工简单灵活且十分经济，因此，作为高架辐射式加热供暖在国外已获得广泛应用。

工作原理应用于低温加热或建筑供暖的辐射管，通常制作成结构坚固的长管状型式，加热器原理如下图所示。

辐射管用重型低碳钢管制作，通常直径为75~100mm，管长为6~11m为宜，为便于安装和操作，单台辐射管多加工成U字型或直管型。燃烧器在管子一端内燃烧，烟气由另一端排出。在公共建筑内使用时，烟气必须通过风机排至室外，燃烧空气可由鼓风机供给或引风机吸入。

这种加热器同热处理辐射管不同之处在于：

(1)表面温度较低，最高不超过550℃，一般温度在150~450范围，热效率高，不低于90%。

(2)辐射管材质为普通低碳钢管，经济实用，有利于各行业推广应用。

(3)辐射管安装方便，长度不受设备限制，可串联也可并联使用，因而加热供暖面积大。

(4)配备有完善酌燃烧安全和控制系统。

辐射管加热器结构辐射管加热器产生的表面温度，在离燃烧器2m范围内大约有450℃，在U字型辐射管的出口降低到大约有150℃，辐射热借助一个不锈钢或抛光铝制的反射罩向下部投射。输出功率一般为10~38kW。单台辐射管加热器配备有完善的燃烧控制系统，包括一个吹扫程序、自动点火、熄火保护和一个空气流量开关。燃气有专用调压器控制或通过零压调压器，按恒定空/燃比控制。

辐射管加热器不仅可以单台应用，而且可以串联多台应用。用作多台串联时，应将辐射管按照需要位置，先加工或串联成歧管状，用一台大流量风机供风或引风机抽风。下图为应用于车库的串联辐射管，系统由四台引风式辐射管串并联组成，燃烧烟气由一台引风机排至室外，一般燃烧器带铸铁燃烧室并采用法兰连接到辐射管上。车库温度由高效率传感器监控，温度波动可达±5℃，热效率不低于90%。1

改进方法(1)做成套管式辐射管，内管为燃烧管，外管为辐射管，进气、排气都在辐射管的同一端进行，另一端密封，即在辐射管内设一不封头的燃烧管。燃料在燃烧管内燃烧后，火焰从燃烧管末端反向流入燃烧管与辐射管的夹层中，返回流到燃料喷入端，而后排出。这样做是为了延长燃烧距离，使燃烧完全，使火焰与内外管进行充分的热交换。

(2)在辐射管前部的套管夹层间装设换热器，利用燃烧产物预热空气，可预热到600℃。

(3)将部分燃烧产物通过喷嘴吸入，参与再循环，更充分利用热量，且使沿辐射管长度的温度均匀。

(4)辐射管水平支承在两炉墙之间，安装和更换更方便，且节省材料。

(5)采用陶瓷辐射管，最高工作温度达1250℃。