燃油紅外線加熱技術在瀝青路面就地熱再生設備上的應用

陳榮錦（江蘇高速公路工程養護有限公司，江蘇　淮安　223300）

?

燃油紅外線加熱技術在瀝青路面就地熱再生設備上的應用

陳榮錦
（江蘇高速公路工程養護有限公司，江蘇淮安223300）

摘要：本文主要介紹了一種新型燃油紅外線輻射的加熱技術，并且提出了根據經驗設計的方式，設計出靠紅外線輻射的燃油式加熱設備，并且對該裝備的功能、工作流程以及結構布局進行系統地分析，并且通過直接應用到實際施工驗證了此項技術的可行。

關鍵詞：燃油式；紅外線輻射；就地熱再生；加熱技術

1　引言

瀝青路面的預熱機是通過地熱來產生熱量，其原理是由于柴油發生燃燒后，通過其產生的火焰與熱空氣發生對流從而加熱使瀝青路面軟化，該熱量也為主機工作時的銑刨，攪拌以及攤鋪提供合適的溫度。從幾年以來在實際工程中的應用中發現，這種預熱機的加熱方式存在的問題及不足也越來越多，路面的縱向受熱產生很大的梯度，橫向受熱也極為不均勻，并且加熱的系統非常耗油等。這些問題的存在不僅使路面工程的成本變高，而且嚴重影響再生路面施工的質量。因此，必須對該問題給予高度重視，采取一定的措施，解決或者改善瀝青路面所存在的問題。

2　瀝青路面就地熱再生設備的燃油式紅外線輻射加熱方式

由于預熱機在瀝青路面中的應用存在一定的不足，一些科研者通過一些經驗研究設計出了一種新型的路面加熱方式，即燃油式的紅外線輻射的一種加熱方式，并且發明了燃油式的紅外線發生器，安裝到預熱機加熱的系統中進行試用來彌補先前的缺陷。

（1）燃油式紅外線輻射加熱系統。原先的預熱機由三部分組成加熱的系統，它們分別是電控的系統，供油的系統和配風的系統。根據一些燃油式系統的要求，以及盡可能地利用原有的裝備及系統，因此對燃油噴射的裝置只做了一些局部變動，并且添加了關于燃油式紅外發生裝置和控制結構。

（2）系統結構及功能分析。新型燃油式的紅外輻射由電控的系統，供油的系統，燃氣的系統和配風的四部分組成了加熱系統。如圖1，在電控的系統中，在保留了原來電控系統的前提下，采用了使用煤氣來燃燒的電控設備，該設備由不同的部分組成，分別為指示燈，控制器，點火的電極以及檢測使用的探頭等，該設備主要應用于點火，火焰的檢測，氣油的切換，熄火保護和報警燈方面的控制；在供油的系統中，原有的燃油噴射的裝置被拆除，使蒸發管和原來柴油噴射的接口相連接，用來調整柴油的流量及壓力，使蒸發率與此一致；在四部分加熱的系統中，燃氣的系統占據了重要的部分，其于由煤氣罐，調壓裝置，截止閥，集氣罐，電磁閥，金屬的纖維氈、加熱腔和它的腔內支架等部分構成，這些部件主要是用來預熱蒸發管，使柴油達到氣化所需的溫度要求，與此同時產生的紅外線輻射使路面加熱；在配風的系統中，用來調節各個節流閥門，空氣燃燒比，提高燃燒的效率，并且增加一些四通管路，使預混合的氣體有效地形成。

圖1　燃油式紅外線加熱裝置工作原理

（3）系統工作的流程。燃油式的紅外輻射加熱系統一般根據三個階段來進行工作。1）液化氣預熱蒸發管的階段。在該階段中，液化氣作為預熱的加熱源，工作的過程為通過調壓的裝置將煤氣罐中的燃氣調到出罐時恰當的數值，然后開截止閥門，使燃氣輸送到集氣管路中，這樣做主要是為了聚集燃氣，使燃氣的輸送壓力達到穩定。當電磁閥得到電以后，燃氣便會充滿四通管，燃氣與空氣混合后到達加熱腔的上邊，混合氣體穿過金屬的纖維氈，由點火電極經過打火將氈面進行燃燒，蒸發管被產生的紅外線輻射加熱。進過實際測試，一般蒸發管的溫度約為400攝氏度，預熱的時間一般控制在20秒左右即可。2）液化氣和氣態柴油混合加熱路面的階段。在該階段以氣態的柴油和液化氣作為加熱源，在蒸發管溫度到達設定值后，這時控制器開始工作，發出使原供油成為系統供油，蒸發管中的液態的柴油由于受熱而形成氣態。四通管內氣態柴油，液化氣以及空氣均混合流入加熱腔的上部，該混合氣通過金屬的纖維氈燃燒起來，從而形成紅外輻射來使路面升溫。在該過程需要人工來控制節流閥門，使燃氣及空氣相匹配一致，該階段所需要的時間大約為10秒。3）氣態柴油加熱路面的階段。在該階段以氣態的柴油作為加熱源，控制器在第二個階段完成以后使電磁閥停電，這時供給液化氣的氣路切斷。在這個時候為了使空氣和氣態的柴油比例達到最合適，因此需要人工對節流閥進行調節。柴油在蒸發管仍舊氣化，與上述流程一樣加熱路面，但是當火焰出現熄滅或者加熱過程不穩定的時候，控制器便會接收到檢測器發出的一系列信號，則指示燈出現報警狀態，并且切斷供油。

3　燃油式紅外線輻射加熱系統的優缺點

（1）優勢方面。使用燃油式的紅外線輻射加熱系統在液態的柴油轉化成氣態柴油的過程中，使燃燒效率大大提高，成功降低耗油，并且節約成本；紅外輻射加熱的方式使路面縱向梯度及橫向溫度的均勻都得到了改善。（2） 不足之處。使用燃油式的紅外線輻射加熱系統啟動的過程比較復雜，首先需要使用液化氣預熱，預熱完成后還得進行“氣-油”之間的切換，需要人工在切換的過程中調節風量的大??；負荷調節難以控制，該系統本身負荷性能不好調節，調節的過程也較為復雜，如若調節稍有差錯或風量調節沒有控制好，則會導致該系統出現回火現象，產生危險；自動控制性比較差，所有啟動及運行的過程，全部依靠手動來調節風量，難度非常大，風量的匹配很難達到恰當的數值要求。在以上提出的三個問題中，關鍵性的問題是最后一個，一旦自動控制的問題被解決，則其他所有程序都無須手動操作，自然也不存在前兩個問題了。

4　結語

燃油式的紅外輻射加熱技術在當下已作為以加熱源和加熱方式組合在一起的新型技術，該技術的出現完美地展現了“優化組合”的優勢，

將加熱源及加熱方式的優勢匯聚到一起。該技術應用到瀝青路面的就地熱再生的工程中是一項很大膽的挑戰，經過在實際道路的應用中，此項技術以及得到驗證，可以實行。采用該技術，無論從經濟方面還是質量方面都有明顯的優勢。

參考文獻：

［1］邵明建.紅外線加熱技術在高速公路瀝青路面養護中的應用［J］.筑路機械與施工機械化，2004，21（01）:33-34.

［2］朱雪偉.燃油式紅外線輻射加熱技術在預熱機上的應用［J］.筑路機械與施工機械化，2007（07）:33-35.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.067