燃油红外线加热技术在沥青路面就地热再生设备上的应用

陈荣锦（江苏高速公路工程养护有限公司，江苏　淮安　223300）



燃油红外线加热技术在沥青路面就地热再生设备上的应用

陈荣锦
（江苏高速公路工程养护有限公司，江苏淮安223300）

摘要：本文主要介绍了一种新型燃油红外线辐射的加热技术，并且提出了根据经验设计的方式，设计出靠红外线辐射的燃油式加热设备，并且对该装备的功能、工作流程以及结构布局进行系统地分析，并且通过直接应用到实际施工验证了此项技术的可行。

关键词：燃油式；红外线辐射；就地热再生；加热技术

1　引言

沥青路面的预热机是通过地热来产生热量，其原理是由于柴油发生燃烧后，通过其产生的火焰与热空气发生对流从而加热使沥青路面软化，该热量也为主机工作时的铣刨，搅拌以及摊铺提供合适的温度。从几年以来在实际工程中的应用中发现，这种预热机的加热方式存在的问题及不足也越来越多，路面的纵向受热产生很大的梯度，横向受热也极为不均匀，并且加热的系统非常耗油等。这些问题的存在不仅使路面工程的成本变高，而且严重影响再生路面施工的质量。因此，必须对该问题给予高度重视，采取一定的措施，解决或者改善沥青路面所存在的问题。

2　沥青路面就地热再生设备的燃油式红外线辐射加热方式

由于预热机在沥青路面中的应用存在一定的不足，一些科研者通过一些经验研究设计出了一种新型的路面加热方式，即燃油式的红外线辐射的一种加热方式，并且发明了燃油式的红外线发生器，安装到预热机加热的系统中进行试用来弥补先前的缺陷。

（1）燃油式红外线辐射加热系统。原先的预热机由三部分组成加热的系统，它们分别是电控的系统，供油的系统和配风的系统。根据一些燃油式系统的要求，以及尽可能地利用原有的装备及系统，因此对燃油喷射的装置只做了一些局部变动，并且添加了关于燃油式红外发生装置和控制结构。

（2）系统结构及功能分析。新型燃油式的红外辐射由电控的系统，供油的系统，燃气的系统和配风的四部分组成了加热系统。如图1，在电控的系统中，在保留了原来电控系统的前提下，采用了使用煤气来燃烧的电控设备，该设备由不同的部分组成，分别为指示灯，控制器，点火的电极以及检测使用的探头等，该设备主要应用于点火，火焰的检测，气油的切换，熄火保护和报警灯方面的控制；在供油的系统中，原有的燃油喷射的装置被拆除，使蒸发管和原来柴油喷射的接口相连接，用来调整柴油的流量及压力，使蒸发率与此一致；在四部分加热的系统中，燃气的系统占据了重要的部分，其于由煤气罐，调压装置，截止阀，集气罐，电磁阀，金属的纤维毡、加热腔和它的腔内支架等部分构成，这些部件主要是用来预热蒸发管，使柴油达到气化所需的温度要求，与此同时产生的红外线辐射使路面加热；在配风的系统中，用来调节各个节流阀门，空气燃烧比，提高燃烧的效率，并且增加一些四通管路，使预混合的气体有效地形成。

图1　燃油式红外线加热装置工作原理

（3）系统工作的流程。燃油式的红外辐射加热系统一般根据三个阶段来进行工作。1）液化气预热蒸发管的阶段。在该阶段中，液化气作为预热的加热源，工作的过程为通过调压的装置将煤气罐中的燃气调到出罐时恰当的数值，然后开截止阀门，使燃气输送到集气管路中，这样做主要是为了聚集燃气，使燃气的输送压力达到稳定。当电磁阀得到电以后，燃气便会充满四通管，燃气与空气混合后到达加热腔的上边，混合气体穿过金属的纤维毡，由点火电极经过打火将毡面进行燃烧，蒸发管被产生的红外线辐射加热。进过实际测试，一般蒸发管的温度约为400摄氏度，预热的时间一般控制在20秒左右即可。2）液化气和气态柴油混合加热路面的阶段。在该阶段以气态的柴油和液化气作为加热源，在蒸发管温度到达设定值后，这时控制器开始工作，发出使原供油成为系统供油，蒸发管中的液态的柴油由于受热而形成气态。四通管内气态柴油，液化气以及空气均混合流入加热腔的上部，该混合气通过金属的纤维毡燃烧起来，从而形成红外辐射来使路面升温。在该过程需要人工来控制节流阀门，使燃气及空气相匹配一致，该阶段所需要的时间大约为10秒。3）气态柴油加热路面的阶段。在该阶段以气态的柴油作为加热源，控制器在第二个阶段完成以后使电磁阀停电，这时供给液化气的气路切断。在这个时候为了使空气和气态的柴油比例达到最合适，因此需要人工对节流阀进行调节。柴油在蒸发管仍旧气化，与上述流程一样加热路面，但是当火焰出现熄灭或者加热过程不稳定的时候，控制器便会接收到检测器发出的一系列信号，则指示灯出现报警状态，并且切断供油。

3　燃油式红外线辐射加热系统的优缺点

（1）优势方面。使用燃油式的红外线辐射加热系统在液态的柴油转化成气态柴油的过程中，使燃烧效率大大提高，成功降低耗油，并且节约成本；红外辐射加热的方式使路面纵向梯度及横向温度的均匀都得到了改善。（2） 不足之处。使用燃油式的红外线辐射加热系统启动的过程比较复杂，首先需要使用液化气预热，预热完成后还得进行“气-油”之间的切换，需要人工在切换的过程中调节风量的大小；负荷调节难以控制，该系统本身负荷性能不好调节，调节的过程也较为复杂，如若调节稍有差错或风量调节没有控制好，则会导致该系统出现回火现象，产生危险；自动控制性比较差，所有启动及运行的过程，全部依靠手动来调节风量，难度非常大，风量的匹配很难达到恰当的数值要求。在以上提出的三个问题中，关键性的问题是最后一个，一旦自动控制的问题被解决，则其他所有程序都无须手动操作，自然也不存在前两个问题了。

4　结语

燃油式的红外辐射加热技术在当下已作为以加热源和加热方式组合在一起的新型技术，该技术的出现完美地展现了“优化组合”的优势，

将加热源及加热方式的优势汇聚到一起。该技术应用到沥青路面的就地热再生的工程中是一项很大胆的挑战，经过在实际道路的应用中，此项技术以及得到验证，可以实行。采用该技术，无论从经济方面还是质量方面都有明显的优势。

参考文献：

［1］邵明建.红外线加热技术在高速公路沥青路面养护中的应用［J］.筑路机械与施工机械化，2004，21（01）:33-34.

［2］朱雪伟.燃油式红外线辐射加热技术在预热机上的应用［J］.筑路机械与施工机械化，2007（07）:33-35.

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