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高红外辐射加热技术

一、简介

高红外可以解释为高强度、高能量、高密度的红外辐射。其热源的功率密度达1525w /cm2,因此,它有高能量的输出,红外辐射能达86%以上,而且,热源在接通电源36秒,即可达到最大的辐射能输出状态,热响应快是前所未有的。(远红外热响应为56分钟)。高红外包括三个热响应:①17002200℃ 短波快速响应 ②600800℃ 中波中等响应 ③600℃以下 长波和缓反应。可以看出,高红外提供了短波、中波、长波的辐射能量,因此又可称为全波段红外辐射。

现在,远红外辐射加热技术的应用已经非常广泛了,高红外加热技术最早出现在美国。20世纪70年代中期为了进行航天飞机返回大气层时与空气摩擦产生高温的实验,高红外加热技术被用来模拟航天飞机表面温度由-273℃低温迅速升温到1800℃高温的过程。

二、高红外辐射加热管

1、高红外辐射加热管的工作原理

电流在通过以特殊材料制成的加热管的加热丝时,加热管(石英玻璃)会辐射出一定波长的红外线,当红外线被物体吸收时,物体内部的分子被启动产生碰撞运动,产生大量的热能,物体即“由里及表”地被加热。利用这一特性来加热物体的技术就叫做红外辐射加热技术。通过改变加热丝的截面尺寸、长度、绕制方法及改变惰性气体材料成分等手段,可以产生不同波长的红外线辐射,以适应不同的加热物件。用于工业用途的红外辐射主要是波长0.751.6μm 左右的中波和波长大于4μm的长波。短波红外辐射又叫近红外辐射,中波和长波又叫远红外辐射。

由于红外辐射管的热惯性极小而热效率很高,利用红外辐射加热技术,可以高密度、高能量、高强度、高质量地对工件进行加热,以达到节约加热能源、提高加热质量、缩短加热时间、降低投资额度、减少环境污染的目的。这就是工业界俗称的“高红外加热”。

2、高红外加热管的特点:

1)、以耐高温稀有金属制成辐射体,经特殊工艺绕制后封闭在特种透明石英玻壳内,抽真空并充以惰性气体制成。

2)、通电后产生一定波长的红外辐射能量,具有高强度、高热效、低能耗等显著特点,热效率可达86%以上。

3)、热惯性极小,通电后0.8秒可达额定功率的50%,约1秒钟可达额定功率的80%,约2秒钟可全功率运行,升温、降温迅速准确。

4)、体积小,功率大,使用寿命均超过5000小时,大大降低运作成本。

5)、按需求,在灯管外壁一定部位喷涂钛金或其它反射涂料,作为定向反射层,提高热效率、隔热、对加热对象不会造成任何污染。

3、高外辐射的特点及应用

当红外辐射能量被工作对象吸收时,该物质所特有的红外辐射吸收光谱是一个重要因素。一般情况下,可按下述方法进行分类:

金属类    12μm(短波)  树脂类    24μm(中波)

玻璃类    24μm(中波)  水系干燥    24μm(中波)

陶瓷类    35μm(长波)   

红外辐射的穿透率对加热亦具有重要影响。

1)、对一定厚度的树脂和玻璃材料在其厚度方向进行均匀加热

在对较厚的树脂进行均匀加热时,红外线强大的穿透能力使其能够达到物质内部,从而保证了物质的内外温差极小

2)、对涂层、镀膜和胶粘剂进行干燥

在涂层干燥过程中,为了使涂层在整个厚度方向上能够被同时加热,需要辐射器具有一定程度的穿透力。中波红外辐射良好、均衡的吸收及穿透能力,使其在精加工工程中一再获得业内人士的好评。

4、高红外加热管的应用领

塑料加工:吹瓶机、瓶坯加热,塑料薄膜加热拉伸;

包装容器:热封机的塑封加热,袋装食品杀菌消毒;

印染行业:印花机、油墨固化,漂染机、纱丝布匹烘干;
化工制药:粉剂片剂干燥,药瓶高温消毒;

食品加工:食品烘焙,炊具内食品保温;

印刷制版:印刷品干燥,制版胶片涂层烘干;

涂装行业:粉末、油漆涂层固化,水份烘干;

电子电气:元器件老化,线圈浸漆干燥;

5、红外辐射加热管的结构

功率:从30W到6000W  

电压:从36V、110V、220V到380V,440V等。

长度:从60mm3000mm以上

形状:有单孔管、双孔管、Ω形管和异形管等

类型:有半镀金反射管、全镀金反射管、无机反射管等。

6、高红外加热管的优点及注意事项

  (1)高红外加热管可制造成加热器、热风器、烘箱及加热烘道,缩短加热周期,减少设备占地面积,降低生产成本。

  (2)灯管严禁钢性固定,灯管的电阻温度系数较大,选用控制设备应注意。

三、高红外与远红外及烘箱比较

   1表中高红外固化(其中高红外的辐射源以5kw为例)、远红外、烘箱(内积2ms)功率、占地面积比较(指在相同生产量的情况下)

功率(kw

( m )

( m )

升温(min

高红外

7.5

3

1.1

0.9

12

远红外

1820

12

1.0

0.9

1520

烘箱

1222

2.0

2.0

2.5

2530

  2高红外辐射固化设备、远红外烘箱、烘道升温速度比较图

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