专利名称：辐射管加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢铁行业与机械行业的工业炉，特别涉及一种用于钢铁行业 带钢处理线保护气氛立式炉、卧式炉以及机械行业真空炉的辐射管加热装置。
背景技术：
辐射管加热装置用于保护气氛炉或真空炉并提供热源。参看图1和图2，现有 的这类工业炉大多采用W型或U型辐射管加热装置，其由助燃空气进气管1、助 燃空气节气阀2、助燃空气预热器3、助燃空气/热波纹管4、燃烧器系统5、 W型 或U型管子6、安装盖板7组成，以上组件通过法兰、螺纹或焊接连接。燃烧气体 在W型或U型管子6内一边混合一边燃烧，通过对流和辐射传热方式将热量传递 给管子，再由管子传递到炉膛。燃烧气体通过助燃空气预热器3时预热助燃空气， 随后流出辐射管加热装置。图2中，标号21为燃烧器燃气入口， 22为废气排出方 向。
这种加热装置在管子的流程上存在有温度差，流程后段往往比前段温度低几 十度到上百度，影响了炉膛温度的均匀性和传热效率。
实用新型内容
本实用新型的任务是提供一种改进的辐射管加热装置，它解决了传统的辐射 管加热装置在管子的流程上存有温度差进而影响炉膛温度均匀性和传热效率的问 题。
本实用新型的技术解决方案如下
一种辐射管加热装置，它包括助燃空气进气管、助燃空气节气阀、助燃空气 预热器、助燃空气/热波纹管、燃烧器系统、W型或U型管子以及安装盖板，各组 件通过法兰、螺纹或焊接连接，所述W型或U型管子的后段行程中增设有插入件。
本实用新型的辐射管加热装置是在W型或U型管子的四行程或U型管子的二行程中增设插入件，插入件形状为一字形、十字形或一字形扭曲带。插入件由高 发射率耐热材料制成。插入件还可以采用耐热钢、碳化硅、普碳钢渗铝、普碳钢渗 铬等材料。插入件安装简便，安装时将插入件插入即可。
由于传统的辐射管加热装置仅为燃气对管壁辐射，气体辐射能力低，通过在
w型或u型管子内增设插入件，形成了插入件的间接辐射传热，提高了对管子的
综合传热系数，使管子外壁温度得到提高，改善了管子外壁的温度均匀性。
应用本实用新型的辐射管加热装置，有利于对现有的传统设备进行改造，由 于适用的工业炉范围广、数量多，因此具有广阔的应用前景。
图1是传统的辐射管加热装置主视图。
图2是按图1所示的左视图。
图3是本实用新型的一种福射管加热装置的结构示意图。 图4是在图3加热装置的W型或U型管子的后段行程中所增设的一字形插入 件视图。
图5是按图4所示的左视图。
图6是在图3加热装置的W型或U型管子的后段行程中所增设的十字形插入 件视图。
图7是按图6所示的左视图。
图8是在图3加热装置的W型或U型管子的后段行程中所增设的一字形扭曲 带插入件视图。
图9是按图8所示的左视图。
图中标号l是助燃空气进气管，2是助燃空气节气阀，3是助燃空气预热器， 4是助燃空气/热波纹管，5是燃烧器系统，6是W型或U型管子，7是安装盖板， 8是插入件，9是助燃空气流向，IO是助燃空气入口， 11是燃烧气体流向在第一行 程，12是燃烧气体流向在第二行程，13是燃烧气体流向在第三行程，14是燃烧气 体流向在第四行程。
具体实施方式
参看图3，本实用新型的一种辐射管加热装置装有助燃空气进气管l、助燃空 气节气阀2、助燃空气预热器3、助燃空气/热波纹管4、燃烧器系统5、 W型或U 型管子6以及安装盖板7，各组件通过法兰、螺纹或焊接连接。
在W型或U型管子6的后段行程中增设插入件8。当W型或U型管子6为 四行程时，插入件8插入管子的后段行程中。当为U型管子的二行程时，插入件8 插入管子的后段行程中。
参看图4和图5，插入件8为一字形插入件，其形状呈"一字"形。
参看图6和图7，插入件8为十字形插入件，其形状呈"十字"形。
参看图8和图9，插入件8为一字形扭曲带插入件，其形状呈"一字"形，并 呈扭曲带状。当采用一字形扭曲带插入件时，其扭曲比即扭曲节距与带宽之比，在 1 4.5范围内效果最佳。
插入件8可由金属制成，金属插入件8的表面有经耐高温处理的髙发射率涂 层材料或镀层材料或渗层材料。由髙发射率耐热材料制成的插入件8，其形状可采 用"一字"形、"十字"形、"一字"形扭曲带等形式。
插入件8也可由碳化硅材料制成。当采用碳化硅材料的一字形扭曲带插入件 时，其扭曲比即扭曲节距与带宽之比，在1 4.5范围内。
插入件8还可以采用耐热钢、普碳钢渗铝、普碳钢渗络等材料。
当燃烧气体流到插入件8位置时，气体温度己降低几十度到上百度，但是气 流速度发生改变，气体分子与插入件8进行对流辐射换热，插入件8和管子6内壁 发生辐射传热，强化了综合传热，由于管子6内增设了插入件8，因此改善了管腔 内的辐射传热。由原来的燃烧气体与管子6内壁的辐射传热，变换为燃烧气体与管 子6内壁的辐射传热加上燃烧气体与插入件8的辐射传热，加上插入件8与管子6 内壁的辐射传热，由此强化了对管子6内壁的综合传热强度。原来仅为燃气对管壁 辐射，气体辐射能力低。但是通过插入件8的间接辐射传热，提高了对管子6的综 合传热系数，使管子6外壁温度得到提髙，改善了管子6外壁的温度均匀性。
当采用一字形扭曲带插入件8时，燃烧气体流到扭曲带插入件8位置，气流 方向和速度发生改变，气体分子与扭曲带插入件8和管子6内壁发生撞击，管子6 内壁气体附面层遭到破坏或减薄，强化了对流传热。由于管子6内增设了扭曲带插 入件8，因此改善了管腔内的辐射传热。由原来的燃烧气体与管子6内壁的辐射传热，变换为燃烧气体与管子6内壁的辐射传热加上燃烧气体与扭曲带插入件8的辐 射传热，加上扭曲带插入件8与管子6内壁的辐射传热，由此强化了对管子6内壁 的综合传热强度。原来仅为燃气对管壁辐射，气体辐射能力低。但是通过扭曲带插 入件8的间接辐射传热，提高了对管子6的综合传热系数，使管子6外壁温度得到 提高，改善了管子6外壁的温度均匀性。
另外，由于插入件8对燃烧气体的搅拌，可使流到此处还未燃尽的气体加速 燃烧，减少了未燃尽气体的排放。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明 本实用新型，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围 内，对上述实施例的变换、变型都将落在本实用新型权利要求的范围内。
权利要求1.一种辐射管加热装置，它包括助燃空气进气管、助燃空气节气阀、助燃空气预热器、助燃空气/热波纹管、燃烧器系统、W型或U型管子以及安装盖板，各组件通过法兰、螺纹或焊接连接，其特征在于，所述W型或U型管子的后段行程中增设有插入件。
2. 根据权利要求1所述的辐射管加热装置，其特征在于，所述插入件为一字 形插入件。
3. 根据权利要求1所述的辐射管加热装置，其特征在于，所述插入件为十字 形插入件。
4. 根据权利要求1所述的辐射管加热装置，其特征在于，所述插入件为一字 形扭曲带插入件。
5. 根据权利要求1所述的辐射管加热装置，其特征在于，所述插入件由金属 制成。
6. 根据权利要求5所述的辐射管加热装置，其特征在于，所述插入件表面有 经耐高温处理的高发射率涂层材料或镀层材料或渗层材料。
7. 根据权利要求1所述的辐射管加热装置，其特征在于，所述插入件由碳化 硅材料制成。
专利摘要本实用新型涉及一种辐射管加热装置，它包括助燃空气进气管、助燃空气节气阀、助燃空气预热器、助燃空气/热波纹管、燃烧器系统、W型或U型管子以及安装盖板，各组件通过法兰、螺纹或焊接连接。所述W型或U型管子的后段行程中增设有插入件，插入件形状为一字形、十字形或一字形扭曲带。插入件安装简便，安装时将插入件插入即可。由于传统的辐射管加热装置仅为燃气对管壁辐射，气体辐射能力低，通过在W型或U型管子内增设插入件，形成了插入件的间接辐射传热，提高了对管子的综合传热系数，使管子外壁温度得到提高，改善了管子外壁的温度均匀性。应用本装置，有利于对传统设备进行改造，因此具有广阔的应用前景。
文档编号C21D9/54GK201162030SQ20082005606
公开日2008年12月10日 申请日期2008年3月11日 优先权日2008年3月11日
发明者凯 余, 庄国伟, 军 杜, 涂卫国, 王福凯, 可 胡 申请人:上海宝钢工程技术有限公司