選擇紅外加熱器時遺漏的5個項目
您知道加熱是制造過程中的重要步驟。
然而,在許多情況下,加熱技術(shù)被令人驚訝地忽視了。
在目前的供暖系統(tǒng)中,有必要解決在考慮環(huán)境的同時旨在提高生產(chǎn)速度的矛盾
內(nèi)容,例如減少電量和節(jié)省空間,并且需要更有效的加熱方法。
此外,近年來,隨著CO2排放量的減少,紅外加熱作為一種非接觸式清潔電加熱器而備受關(guān)注。 對不起,但在許多情況下,您不了解紅外加熱器的特性。
特別是因為它用于家庭加熱器等,存在“遠紅外線從內(nèi)部溫暖"和 選擇標準之一,只關(guān)注吸收波長并比較加熱器 等等。
有各種類型的紅外加熱器,每種都有自己的優(yōu)點和缺點。 即使可以說正確的比較研究有90%以上的規(guī)劃和引入紅外加熱的成敗。 我不認為這夸大其詞。
然而,世界上存在教科書式的紅外加熱理論。 目前,幾乎沒有關(guān)于如何考慮實用紅外加熱的解釋。 考慮紅外加熱器的特性,正確比較和評估,以及如何選擇合適的加熱器 如果你能給我一個線索,我會很高興。
什么是紅外加熱?
一種電磁波:當用紅外線照射時,被加熱的物體在分子水平上振動,振動變成摩擦熱,導(dǎo)致溫度升高。 它不僅廣泛用于消費品,還廣泛用于工業(yè)和工業(yè)用途。
首先,我將從加熱器側(cè)看到的有效紅外能量的角度進行解釋。
您可以看到熱源溫度發(fā)出的紅外線的峰值波長。
這是從下面的維也納位移法得出的。
λ=2897/T T=°C+273
熱源溫度越高,紅外發(fā)射峰值波長越短。
一般來說,紅外線分為三種類型:遠紅外,中紅外和近紅外,并具有以下波長。
(1)遠紅外線:峰值波長約4微米,熱源溫度約500°C以下。
?陶瓷加熱器、護套加熱器等
(2)中紅外線:峰值波長為3微米,熱源溫度約為800°C。
?以圓錐線和碳為熱源的石英玻璃管內(nèi)置加熱器 (3)近紅外線:峰值波長為1微米,熱源
溫度約為2,600°C。
?鹵素燈加熱器
這是被忽視的東西,但輻射的傳輸方式與傳熱相同。 從熱到冷。
當然,較高的熱源溫度有利于加熱,理論上,熱源絕對溫度的四次方與物體絕對溫度(加熱目標溫度
)之差為 影響加熱。 特別是,加熱目標溫度越高,這種影響越大。
E ∝ (T1 4-T24)
斯特凡
玻爾茲曼定律 此外,被加熱的物體不能加熱到加熱器熱源溫度以上。 必須選擇
熱源溫度至少等于或高于加熱目標溫度的加熱器。
就加熱器發(fā)出的紅外能量而言,順序是
近紅外>,中紅外>和遠紅外線。
接下來,我們將討論更有效地從物體方面吸收能量。
紅外加熱最容易被誤解的方面是,有些人認為紅外加熱是從內(nèi)部加熱物體
,但這是一種誤解。
實際上,溫度被吸收并從被照射表面的表面上升,因此當測量被照射表面(表面)和背面的溫度時,
被照射表面(表面)的溫度更高。 (因厚度、材料、顏色等而異)
與其他加熱方法、傳導(dǎo)和對流相比,紅外線向內(nèi)滲透。 在大多數(shù)情況下,表面熱傳導(dǎo)的內(nèi)部滲透(被照射表面的吸收和發(fā)熱)是一個主要因素。 如果每個紅外波長的透射率(前后表面的溫差很小), 近紅外>中紅外>遠紅外。 這意味著波長較短的近紅外線比遠紅外線透射更多。
一般來說,遠紅外線對陶瓷體系的吸收性較好,中紅外線對玻璃和樹脂體系的吸收性較好,
近紅外線對金屬的吸收性較好。 吸收也會根據(jù)材料的表面狀況而變化。 不平坦的表面比鏡面更容易吸收。
高吸收率=易于轉(zhuǎn)化為熱量
關(guān)于透射,這是一種簡單的方法,但我認為很容易想象當物體暴露在陽光下時會泄漏多少光。 特別是隨著波長變短,它受到材料顏色的影響。 (透明色是透明的,白色是反光的,黑色是吸收的。 這種趨勢受到近紅外線的強烈影響,近紅外線的紅外波長較短。 此外,當厚樹脂,玻璃等在厚度方向上均勻加熱時,通過使用具有高透射率的近紅外線,可以減小前后表面之間的溫差。 此外,在近紅外加熱器的情況下,可以通過玻璃加熱來施加。
高透射率 = 熱轉(zhuǎn)換不良
在比較相同材料的物品時,這取決于物體的表面狀況、材料和顏色。 至于表面狀態(tài),鏡面反射率更高。 顏色如上面的透明度部分所述。 至于材料,金屬,尤其是有色金屬,具有易于反射的特性。
高反射率=熱轉(zhuǎn)換不良
即使簡單地打開加熱器,也會以360°發(fā)射紅外線,但是通過將其放置在反射器中并為照射表面增加方向性,可以提高效率。 這是向物體照射更多紅外能量的有效手段。 反射表面的材料也很重要。 金、銀、銅、鋁等具有高紅外反射率。 似乎SUS通常用于反射器,但不建議使用,因為它會降低反射率。 此外,近紅外加熱器可以通過反射器的形狀進行聚焦。
從快速加熱和節(jié)能的角度來看,紅外能量的照射效率非常重要。
面板式遠紅外加熱器和護套加熱器的結(jié)構(gòu)容易受到干擾,因為熱源本身與外界空氣接觸并被剝奪熱量。 另一方面,近紅外加熱器,鹵素燈加熱器等具有熱源(燈絲)覆蓋有石英玻璃并且不易受到外部干擾的結(jié)構(gòu)。
加熱器的啟動在節(jié)能方面非常重要。 每個紅外加熱器的上升速度為2秒或更長, 中紅外加熱器大約需要2分鐘,遠紅外加熱器(陶瓷板型)需要10分鐘以上。 此外,使用中紅外加熱器的碳作為熱源的加熱器在大約3秒內(nèi)啟動。
此外,雖然過去沒有被給予太多重視,但下跌的表現(xiàn)也非常重要。 例如,如果設(shè)備出現(xiàn)問題,能夠立即停止加熱器是安全的。 說起來很重要。 從加熱性能的角度來看,它在溫度控制中也起著非常重要的作用。
加熱對象的目標溫度越高,應(yīng)充分考慮加熱過程中的干擾越多。 這是因為溫度越高,散熱量越大。 此外,在熱均勻性方面,端部冷卻速度比中心快,因此加熱器的尺寸和布置, 有必要考慮加熱器控制,保持加熱物體的方法等。
最后
到目前為止,我想解釋選擇紅外加熱器時的五個重要項目。 最后,還有一點很重要。
這是加熱時間和加熱器安裝空間和成本之間的平衡。 如果您想在密閉空間內(nèi)更快地加熱到目標溫度,則需要具有 w/cm2 高能量密度的加熱器。 另一方面,就初始成本而言,遠紅外、中紅外和近紅外往往更高。 我希望初始成本低(在設(shè)備引入時)和運行成本低。 如果物體在有限的條件下不能加熱到目標溫度,這是有意義的。 其實不然。 因此,要求的條件:一種可以從目標溫度和時間在一定程度上判斷的熱量計算方法 我們會通知您。 但是,假設(shè)加熱器發(fā)出的紅外線被物體的100%吸收,則計算熱量。
P = (米?Cp?(T1-T0) ) / t P: 功率 (W) T0: 加熱前溫度 (K) m: 重量(公斤) T1: 要加熱的溫度 (K) Cp: 比熱 (J/(公斤?K)) t
: 加熱時間 (秒)
根據(jù)此公式計算的數(shù)值為以下系數(shù)(源自我們的性能 紅外吸收率)可以計算各種加熱器所需的加熱器輸出。
每個紅外波長物體的吸收率
各紅外加熱器對照表
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