专利名称：多燃料红外线管型辐射采暖设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于较高大空间，采用燃料有油、可燃气体、煤等为热源所产生的高温热空气，通过特制的U型或I型管道产生红外线，对较高大型空间的建筑物进行辐射采暖的设备。
二背景技术：
热量传递有三种方式，即传导、对流、热辐射。其中只有以辐射方式传递的热量在传递过程中产生的损失最小。建筑物中从屋顶和四周墙壁等散失的热量多少与建筑物室内外的温差成正比。温差越大，热量损失越多。在使用传统采暖方式(对流传热)的高大空间型的建筑内热空气总是向上升，这样就存在以下几个问题空间过高、跨度大、门窗面积大、保温结构传热系数大，造成了高大空间建筑物在冬季采暖时热负荷高、负荷系数大，而且由于温度梯度大(一般为0.5～1.5℃/m)，空气上下严重分层，形成上热下冷的现象，门窗等缝隙所渗透的冷空气也增加了热负荷的需求。为了满足较高大空间建筑物采暖的需求，只能以增加热负荷(增多设备、增大容量)等方法来解决，造成了投资增加、能源浪费严重，至使污染增大，不符合节能环保的要求。
采用红外线辐射采暖方式是解决上述问题的最佳途径之一。通常在构成太阳光的各种波长段的电磁光谱中，以可见光为准，超过红色、不能被肉眼所看到，但具有强力热效应波长段的光线，称为红外线。将太阳的热能传输到地球的光线，也主要是这种红外线，而且最容易被物体所吸收，在太阳光中约占80％。
三
发明内容
1、发明目的本实用新型提供一种多燃料红外线管型辐射采暖设备，其目的在于解决了在较高大空间环境下，使用传统的对流方式采暖由于加热空气所造成上热下冷的空气严重分层，温度梯度大、有用的热空气在上部而无用的冷空气在下部，使能源浪费严重、效率低下、运行费用高、安装及维修复杂等方面存在的诸多问题。
2、技术方案多燃料红外线管型辐射采暖设备，其特征在于由燃烧机连接一个燃烧室，燃烧室与辐射管连接，在辐射管的另一端连接一个引风机，在引风机处设有排烟口。
燃烧机为燃油燃烧机、燃气燃烧机、煤气发生炉中的一种。
辐射管管径在50毫米至150毫米之间，长度为6～75米。
辐射管通过辐射短接管、弯头形成“U”型双回程管道，管道长为6～15米，在燃烧机与弯头一段的管路粗于引风机与弯头一段的管路。
在引风机处设有烟气再循环出口，在燃烧室上设有烟气再循环入口，烟气再循环出口通过软管与烟气再循环入口相通。
在辐射管上覆盖有反射板与保温棉复合在一起的反射罩，通过辐射管两端的辐射管支架、固定弹簧连接在一起，通过吊链连接到建筑物内的屋顶上。
3、优点及效果本实用新型的特点是(1)大量节省能源在冬季，采用辐射原理利用红外线只加热有用的墙体、地面、设备、人体等需采暖区域，不加热空间内的全部空气，四周的围护结构、地面以及室内设备均吸收辐射热量，并蓄存一部分热量，当辐射采暖停止后，这些积蓄热量，开始向环境散热，因此还可以保持一定的热环境。使能源利用最合理充分，损失最小，并尽量减少由于空气对流所带走的热损失；采用高温烟气产生热辐射，由于只加热有用的物体而不加热空气，使运行费用较低，一般仅为传统供暖的方式的1/3～1/2，而总的热效率高达92％以上。
(2)成本降低对建筑物围护结构的保温条件要求不高红外线供暖设备可以对高大空间、半开放式空间进行加热，甚至可以在室外进行采暖，这是对流采暖方式无法做到的。由于辐射管为特制的管道，热空气流量较大，高温热空气有充足的时间和面积换热，使其热能充分转化成高能红外线辐射波，与传统的对流式相比，可减小燃烧设备和系统的规格及风量的供给，使设备成本降低，同样满足相应的需求。
(3)占用空间少、按需设计安装该系统吊装在建筑物内的顶部，无需建设锅炉房不占用使用面积而所占有用空间极小，且吊装方便、设计安装灵活、可节省很多使用空间(包括地表面)。需要采暖的区域视要求温度可多安，而不需采暖区可不安，非常适时、机动灵活。如一些运动场管、展览管、仓库、车间工位等等。
(4)可采用多燃料本辐射采暖系统既可燃油、燃气也可燃煤(以煤制气)、能源选择视现状方便灵活。
(5)易安装、设备寿命长辐射管为U型或I型的管道，吊装方便。由于在辐射区内是低温辐射，只有辐射波而没有废弃的烟气及未燃烧的燃料气体、燃烧后的水汽等，所以设备及制品不会腐蚀生锈，精密仪器和器具可保证精度不会发生形变，延长了设备的使用寿命。
(6)提高生产效率、保证产品质量由于采用辐射原理，较其它采暖方式(传导、对流)相比，系统的预热时间较短，设备启闭灵活，很容易在工作时使设备等工作区域达到和维持适当的温度(近似恒温)。不会发生由于温度偏差使设备、工件、产品精度等受到不良影响，也不会使工人受到人身伤害，从而可以大大提高工作和生产效率，降低不合格产品率，严格保证了产品质量和精度。这些对航天、军工、精密机械、电子、汽车行业等尤为重要。
(7)环保、健康将燃烧充分的高温烟气通过辐射管供热，降低了烟气中可燃物含量，同时可避免灰尘的产生、环保无污染，且由于辐射的红外线可帮助促进辐射区域内人员血液循环、增进健康，有益无害。
(8)自动控制、分区控温由于采用人工智能控制系统，并以悬吊方式安装，因此可以实现在同一空间下依据工作设备和环境的差别，分区域和季节采暖，按需求随时设定和调整温度，可根据使用供暖时随时起停。
(9)经济性设备为U型或I型管(按现场需求选用)、吊装在高空中，上保温下辐射，热辐射履盖面积大、效率高。与传统供暖方式比节省了设备(如供热锅炉系统)、附属设备等诸项投资。该系统使用寿命可达15年以上，维护简单、故障率低、运行费用低，较传统采暖方式(传导、对流)同比节能30％～50％以上，故具有很高的经济性和推广价值。
(10)运行费用低由于采用辐射采暖，可分区域按工位独立采暖，且随需即供，适时性好。它不同于传统的采暖系统，需要从事管路设计、施工，管网维护等工作，在冬季如用热水(或汽)方式供暖，为防冻裂夜间或节假日不需采暖时也必须采用最低的运行维持温度(一般5℃)，使能源浪费极大，而用辐射方式就不存在上述问题，故节省了大量运行费用。
四
附图1为本实用新型带有燃油燃烧机U型管路的主要结构示意图；附图2为本实用新型带有燃油燃烧机I型管路的主要结构示意图；附图3为本实用新型燃烧机及引风机的主要结构示意图；附图4为本实用新型带有燃气燃烧机的主要结构示意图；附图5为本实用新型带有煤气发生炉的主要结构示意图；附图6为本实用新型U型辐射管剖面及两端固定装置的结构示意图。
五具体实施方式
本实用新型主要分U型及I型结构，U型为辐射短接管7、弯头9与辐射管3连接形成“U”型双回程管道，而I型结构为辐射管3直接构成，其构造部分的连接如附图1、2所示，辐射管管径在50mm至150mm之间，U型辐射管双回程管长一般为6～12米(单程长度)，最长可达15米；I型一般为12～24米，最长可达75米。
本实用新型的燃烧机也分为三种，即燃油燃烧机2、燃气燃烧机10和煤气发生炉11，通过燃烧油、可燃气体或煤进行热量的供给，如附图1、4、5所示。
在辐射管3上覆盖有反射板20与保温棉18复合在一起的反射罩，通过辐射管3两端的辐射管支架16、固定弹簧17连接在一起，通过吊链19连接到建筑物内的屋顶上。当辐射采暖时，将附图中的系统通过吊链悬挂于距地面4～30米高的屋顶(如附图6所示)，通过与燃烧机连接的电脑控制器14和温度感应器15进行控制，就可实现冬季采暖。温度感应器15通常挂在一人高处，通过它对四周环境温度的感应，将信号传至电脑控制器14内，再由电脑控制器14控制燃烧室4的火焰有无和大小。
系统工作时，通过燃烧机燃油、燃可燃气体或燃煤(产生的煤制气)等进入燃烧室燃烧产生的高温热空气，从辐射管3处开始流动，并使高温热空气有充足的时间和面积换热使其将热能充分转化成高能红外线辐射出来。为减少管道各段温度偏差，确保燃烧系统的稳定性，用引风机1将燃烧的空气从烟气再循环入口13外充分吸入辐射管3内(指U型或I型)，极少剩余部分尾气从排烟口5通过烟囱排入大气中。为使其更加地环保和经济，在引风机1处设有烟气再循环出口12，在燃烧室4上设有烟气再循环入口13，烟气再循环出口12与烟气再循环入口13相通，这样，没有充分利用的热空气再循环得到利用。另外，对U型结构来说，在燃烧机与弯头9一段的管路粗于引风机1与弯头9一段的管路，这对减少管道各段温度偏差，确保燃烧系统的稳定性有很大作用整个系统在运行中的温度始终是较匀衡的，辐射管表面一般最高处为400℃，最低处300℃，辐射强度高、效果好。
传统对流方式在小空间环境下(一般4米以下)空气温度提升较快，而高大空间温度下升则很慢，利用辐射方式提升表面温度速度要大大优越于传统方式。在辐射采暖的环境中，围护结构、地方和环境中的设备表面，有较高的温度，所以人体有较好的舒适感，面此时人体的实感温度高于环境时的空气温度。在高大空间条件下空气温度散热损失大，故如要达到同一体感温度值，自然辐射方式要比传统方式节省能源(ΔT小)，可见辐射采暖方式在大型空间环境下，要比传统的采暖方式在能耗上是更为适合的选择方式。
在附图1～6中，标注1为引风机，2为燃油燃烧机，3为辐射管，4为燃烧室，5为排烟口，6为与引风机连接管，7为辐射短接管，8为螺丝，9为弯头，10为燃气燃烧机，11为煤气发生炉，12为烟气再循环出口，13为烟气再循环入口，14为温度控制器，15为温度感应器，16为辐射管支架，17为固定弹簧，18为保温棉，19为吊链，20为反射板，21为燃料煤，22为煤制气过滤器，23为连通软管。
权利要求1.多燃料红外线管型辐射采暖设备，其特征在于由燃烧机连接一个燃烧室(4)，燃烧室(4)与辐射管(3)连接，在辐射管(3)的另一端连接一个引风机(1)，在引风机(1)处设有排烟口(5)。
2.根据权利要求1所述的多燃料红外线管型辐射采暖设备，其特征在于燃烧机为燃油燃烧机(2)、燃气燃烧机(10)、煤气发生炉(11)中的一种。
3.根据权利要求1所述的多燃料红外线管型辐射采暖设备，其特征在于辐射管(3)管径在50毫米至150毫米之间，长度为6～75米。
4.根据权利要求1所述的多燃料红外线管型辐射采暖设备，其特征在于辐射管(3)通过辐射短接管(7)、弯头(9)形成“U”型双回程管道，管道长为6～15米，在燃烧机与弯头(9)一段的管路粗于引风机(1)与弯头(9)一段的管路。
5.根据权利要求1所述的多燃料红外线管型辐射采暖设备，其特征在于在引风机(1)处设有烟气再循环出口(12)，在燃烧室(4)上设有烟气再循环入口(13)，烟气再循环出口(12)通过软管(23)与烟气再循环入口(13)相通。
6.根据权利要求1所述的多燃料红外线管型辐射采暖设备，其特征在于在辐射管(3)上覆盖有反射板(20)与保温棉(18)复合在一起的反射罩，通过辐射管(3)两端的辐射管支架(16)、固定弹簧(17)连接在一起，通过吊链(19)连接到建筑物内的屋顶上。
专利摘要本实用新型涉及一种适用于较高大空间，采用燃料有油、可燃气体、煤等为热源所产生的高温热空气，通过特制的U型或I型管道产生红外线，对较高大型空间的建筑物进行辐射采暖的设备。是一种多燃料红外线管型辐射采暖设备，其特征为通过多种燃料方式(燃轻油、可燃气体、煤)，当热源产生高温烟气在直径30mm至150mmU型、I型的圆形管道中通过，而使辐射管表面放射出红外线的辐射波；在放热部(辐射管)封闭连接，主机内置引风机用于空气的循环和再利用。本实用新型的目的是解决目前在大型空间环境下，采用传统的传导或对流方式进行采暖所存在的效果不理想，能源浪费巨大等诸多的问题。
文档编号F24D5/10GK2735208SQ20042010809
公开日2005年10月19日 申请日期2004年9月28日 优先权日2004年9月28日
发明者张守忠, 魏占和, 罗继杰, 冯国会, 徐海敏, 潘承东, 刘茜, 蔡仲辉, 李博, 李伟宇 申请人:张守忠