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      高紅外輻射加熱技術(shù)

      文章來(lái)源:許昌市紅外技術(shù)研究所有限公司

      一、簡(jiǎn)介

      高紅外可以解釋為高強度、高能量、高密度的紅外輻射。其熱源的功率密度達1525w /cm2,因此,它有高能量的輸出,紅外輻射能達86%以上,而且,熱源在接通電源36秒,即可達到輻射能輸出狀態(tài),熱響應快是前所未有的。(遠紅外熱響應為56分鐘)。高紅外包括三個(gè)熱響應:①17002200℃ 短波快速響應?、?/span>600800℃ 中波中等響應?、?/span>600℃以下 長(cháng)波和緩反應??梢钥闯?,高紅外提供了短波、中波、長(cháng)波的輻射能量,因此又可稱(chēng)為全波段紅外輻射。

      現在,遠紅外輻射加熱技術(shù)的應用已經(jīng)非常廣泛了,高紅外加熱技術(shù)最早出現在美國。20世紀70年代中期為了進(jìn)行航天飛機返回大氣層時(shí)與空氣摩擦產(chǎn)生高溫的實(shí)驗,高紅外加熱技術(shù)被用來(lái)模擬航天飛機表面溫度由-273℃低溫迅速升溫到1800℃高溫的過(guò)程。

      二、高紅外輻射加熱管

      1、高紅外輻射加熱管的工作原理

      電流在通過(guò)以特殊材料制成的加熱管的加熱絲時(shí),加熱管(石英玻璃)會(huì )輻射出一定波長(cháng)的紅外線(xiàn),當紅外線(xiàn)被物體吸收時(shí),物體內部的分子被啟動(dòng)產(chǎn)生碰撞運動(dòng),產(chǎn)生大量的熱能,物體即“由里及表”地被加熱。利用這一特性來(lái)加熱物體的技術(shù)就叫做紅外輻射加熱技術(shù)。通過(guò)改變加熱絲的截面尺寸、長(cháng)度、繞制方法及改變惰性氣體材料成分等手段,可以產(chǎn)生不同波長(cháng)的紅外線(xiàn)輻射,以適應不同的加熱物件。用于工業(yè)用途的紅外輻射主要是波長(cháng)0.751.6μm 左右的中波和波長(cháng)大于4μm的長(cháng)波。短波紅外輻射又叫近紅外輻射,中波和長(cháng)波又叫遠紅外輻射。

      由于紅外輻射管的熱慣性極小而熱效率很高,利用紅外輻射加熱技術(shù),可以高密度、高能量、高強度、高質(zhì)量地對工件進(jìn)行加熱,以達到節約加熱能源、提高加熱質(zhì)量、縮短加熱時(shí)間、降低投資額度、減少環(huán)境污染的目的。這就是工業(yè)界俗稱(chēng)的“高紅外加熱”。



      2、高紅外加熱管的特點(diǎn):

      1)、以耐高溫稀有金屬制成輻射體,經(jīng)特殊工藝繞制后封閉在特種透明石英玻殼內,抽真空并充以惰性氣體制成。

      2)、通電后產(chǎn)生一定波長(cháng)的紅外輻射能量,具有高強度、高熱效、低能耗等顯著(zhù)特點(diǎn),熱效率可達86%以上。

      3)、熱慣性極小,通電后0.8秒可達額定功率的50%,約1秒鐘可達額定功率的80%,約2秒鐘可全功率運行,升溫、降溫迅速準確。

      4)、體積小,功率大,使用壽命均超過(guò)5000小時(shí),大大降低運作成本。

      5)、按需求,在燈管外壁一定部位噴涂鈦金或其它反射涂料,作為定向反射層,提高熱效率、隔熱、對加熱對象不會(huì )造成任何污染。

      3、高外輻射的特點(diǎn)及應用

      當紅外輻射能量被工作對象吸收時(shí),該物質(zhì)所特有的紅外輻射吸收光譜是一個(gè)重要因素。一般情況下,可按下述方法進(jìn)行分類(lèi):

      金屬類(lèi)    12μm(短波)  樹(shù)脂類(lèi)    24μm(中波)

      玻璃類(lèi)    24μm(中波)  水系干燥    24μm(中波)

      陶瓷類(lèi)    35μm(長(cháng)波)   

      紅外輻射的穿透率對加熱亦具有重要影響。

      1)、對一定厚度的樹(shù)脂和玻璃材料在其厚度方向進(jìn)行均勻加熱

      在對較厚的樹(shù)脂進(jìn)行均勻加熱時(shí),紅外線(xiàn)強大的穿透能力使其能夠達到物質(zhì)內部,從而保證了物質(zhì)的內外溫差極小

      2)、對涂層、鍍膜和膠粘劑進(jìn)行干燥

      在涂層干燥過(guò)程中,為了使涂層在整個(gè)厚度方向上能夠被同時(shí)加熱,需要輻射器具有一定程度的穿透力。中波紅外輻射良好、均衡的吸收及穿透能力,使其在精加工工程中一再獲得業(yè)內人士的好評。

      4、高紅外加熱管的應用領(lǐng)

      塑料加工:吹瓶機、瓶坯加熱,塑料薄膜加熱拉伸;

      包裝容器:熱封機的塑封加熱,袋裝食品殺菌消毒;

      印染行業(yè):印花機、油墨固化,漂染機、紗絲布匹烘干;
      化工制藥:粉劑片劑干燥,藥瓶高溫消毒;

      食品加工:食品烘焙,炊具內食品保溫;

      印刷制版:印刷品干燥,制版膠片涂層烘干;

      涂裝行業(yè):粉末、油漆涂層固化,水份烘干;

      電子電氣:元器件老化,線(xiàn)圈浸漆干燥;

      5、紅外輻射加熱管的結構


      功率:從30W到6000W  

      電壓:從36V、110V、220V到380V,440V等。

      長(cháng)度:從60mm3000mm以上

      形狀:有單孔管、雙孔管、Ω形管和異形管等

      類(lèi)型:有半鍍金反射管、全鍍金反射管、無(wú)機反射管等。

      6、高紅外加熱管的優(yōu)點(diǎn)及注意事項

      1)高紅外加熱管可制造成加熱器、熱風(fēng)器、烘箱及加熱烘道,縮短加熱周期,減少設備占地面積,降低生產(chǎn)成本。

      2)燈管?chē)澜撔怨潭?,燈管的電阻溫度系數較大,選用控制設備應注意。

      三、高紅外與遠紅外及烘箱比較

       1、表中高紅外固化(其中高紅外的輻射源以5kw為例)、遠紅外、烘箱(內積2ms)功率、占地面積比較(指在相同生產(chǎn)量的情況下)

      功率(kw

      長(cháng)

      ( m )

      ( m )

      升溫(min

      高紅外

      7.5

      3

      1.1

      0.9

      12

      遠紅外

      1820

      12

      1.0

      0.9

      1520

      烘箱

      1222

      2.0

      2.0

      2.5

      2530

        2、高紅外輻射固化設備、遠紅外烘箱、烘道升溫速度比較圖


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