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高紅外輻射加熱技術(shù)

文章來源:許昌市紅外技術(shù)研究所有限公司

一、簡介

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(yīng)快是前所未有的
。(遠紅外熱響應(yīng)為56分鐘)。高紅外包括三個熱響應(yīng):①17002200℃ 短波快速響應(yīng)?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">、?/span>600800℃ 中波中等響應(yīng)?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">、?/span>600℃以下 長波和緩反應(yīng)?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?梢钥闯?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">,高紅外提供了短波
、中波、長波的輻射能量
,因此又可稱為全波段紅外輻射

現(xiàn)在,遠紅外輻射加熱技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛了

,高紅外加熱技術(shù)最早出現(xiàn)在美國
20世紀70年代中期為了進行航天飛機返回大氣層時與空氣摩擦產(chǎn)生高溫的實驗,高紅外加熱技術(shù)被用來模擬航天飛機表面溫度由-273℃低溫迅速升溫到1800℃高溫的過程

、高紅外輻射加熱管

1、高紅外輻射加熱管的工作原理

電流在通過以特殊材料制成的加熱管的加熱絲時

,加熱管(石英玻璃)會輻射出一定波長的紅外線
,當紅外線被物體吸收時,物體內(nèi)部的分子被啟動產(chǎn)生碰撞運動
,產(chǎn)生大量的熱能
,物體即“由里及表”地被加熱。利用這一特性來加熱物體的技術(shù)就叫做紅外輻射加熱技術(shù)
。通過改變加熱絲的截面尺寸
、長度、繞制方法及改變惰性氣體材料成分等手段
,可以產(chǎn)生不同波長的紅外線輻射
,以適應(yīng)不同的加熱物件。用于工業(yè)用途的紅外輻射主要是波長0.751.6μm 左右的中波和波長大于4μm的長波
。短波紅外輻射又叫近紅外輻射
,中波和長波又叫遠紅外輻射。

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)量地對工件進行加熱,以達到節(jié)約加熱能源
、提高加熱質(zhì)量
、縮短加熱時間、降低投資額度
、減少環(huán)境污染的目的
。這就是工業(yè)界俗稱的“高紅外加熱”



2

、高紅外加熱管的特點:

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(nèi)
,抽真空并充以惰性氣體制成

2)、通電后產(chǎn)生一定波長的紅外輻射能量

,具有高強度
、高熱效、低能耗等顯著特點
,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5000小時
,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
、對加熱對象不會造成任何污染。

3

、高外輻射的特點及應(yīng)用

當紅外輻射能量被工作對象吸收時

,該物質(zhì)所特有的紅外輻射吸收光譜是一個重要因素。一般情況下
,可按下述方法進行分類:

金屬類    12μm(短波)  樹脂類    24μm(中波)

玻璃類    24μm(中波)  水系干燥    24μm(中波)

陶瓷類    35μm(長波)   

紅外輻射的穿透率對加熱亦具有重要影響

1)、對一定厚度的樹脂和玻璃材料在其厚度方向進行均勻加熱

在對較厚的樹脂進行均勻加熱時

,紅外線強大的穿透能力使其能夠達到物質(zhì)內(nèi)部
,從而保證了物質(zhì)的內(nèi)外溫差極小

2)、對涂層、鍍膜和膠粘劑進行干燥

在涂層干燥過程中

,為了使涂層在整個厚度方向上能夠被同時加熱
,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(nèi)人士的好評。

4

、高紅外加熱管的應(yīng)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(nèi)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

,線圈浸漆干燥;

5

、紅外輻射加熱管的結(jié)構(gòu)


功率:從30W到6000W  

電壓:從36

110V、220V到380
440V等

長度:從60mm3000mm以上

形狀:有單孔管、雙孔管

、Ω形管和異形管等

類型:有半鍍金反射管

、全鍍金反射管、無機反射管等

6

、高紅外加熱管的優(yōu)點及注意事項

1)高紅外加熱管可制造成加熱器

、熱風器、烘箱及加熱烘道
,縮短加熱周期
,減少設(shè)備占地面積,降低生產(chǎn)成本

2)燈管嚴禁鋼性固定,燈管的電阻溫度系數(shù)較大

,選用控制設(shè)備應(yīng)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(nèi)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

( 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(shè)備、遠紅外烘箱
、烘道升溫速度比較圖