紅外線燈管廠家江蘇海創(chuàng)接下來為大家介紹一下紅外加熱原理,如何選擇合適的紅外加熱產(chǎn)品
一、紅外加熱管應(yīng)用在許多工業(yè)加熱過程中,包括涂料干燥和固化、成型、壓花、層壓、連接、焊接、褐變、加熱、預(yù)熱和微生物還原。
所有材料吸收紅外光譜的一部分,在表面反射一部分,并允許一部分輻射通過材料。通過選擇合適光譜的加熱管,讓材料最大程度地吸收紅外輻射并且轉(zhuǎn)化為熱量。
石英玻璃紅外加熱管經(jīng)常被證明優(yōu)于傳統(tǒng)熱源,如暖空氣、蒸汽、陶瓷、氣體或金屬發(fā)射器。因?yàn)榧t外加熱管能夠傳遞大量的能量,并且精確地匹配到產(chǎn)品材料和形狀,是理想的加熱工具。其有以下優(yōu)點(diǎn):
紅外輻射不需要接觸產(chǎn)品,也不需要傳遞介質(zhì);
紅外加熱管能夠與被加熱的材料精確匹配,即有效被材料吸收;
快速的響應(yīng)時間,能夠控制輸出熱量;
能夠?qū)Σ牧暇植炕蛘呷考訜幔煽刂萍訜釁^(qū)域,可控制加熱時間。
與熱氣加熱相比,這意味著更少的能耗,更快的加熱速度和更好的加熱效果。
為了實(shí)現(xiàn)成功的加熱過程,重要是選擇適合的紅外加熱管,其波長、形狀和功率輸出要與被加熱的產(chǎn)品匹配。精確匹配才能保證紅外輻射在產(chǎn)品中迅速轉(zhuǎn)化為熱量,而不會將不必要的熱量轉(zhuǎn)移到周圍,同時也節(jié)省了時間和金錢。
1. 波長選擇
在不同的加熱溫度下,紅外加熱管中的紅外發(fā)射器,在不同的波長區(qū)間表現(xiàn)出不同的輻射特性。
波長對加熱過程有顯著影響。短波輻射(<2um)可以穿透到一些固體材料中,保證加熱均勻。中波輻射(2-4um)大部分被表面吸收,即主要加熱表面,經(jīng)常被用來加熱塑料、玻璃和水。
表1,典型紅外發(fā)射器在不同溫度、不同波長下的熱量分布
其中:
Ceramic/Metal Sheathed 陶瓷加熱器/金屬套電阻加熱器;
Standard Medium Wave 標(biāo)準(zhǔn)中波;
Carbon 碳纖維;
Fast Response Medium Wave 快中波;
Short Wave 短波;
Halogen/NIR 鹵素/近紅外;
High Powered Halogen/NIR 高功率鹵素/近紅外。
2. 加熱管的正確選擇
如果一個短波紅外加熱管溫度大大降低,那么其中波段紅外能量會大大增加。然而,這么做會導(dǎo)致短波加熱管輸出功率大大降低,損失了經(jīng)濟(jì)性。因此,對于中波的加熱應(yīng)用,只能使用中波紅外加熱管,其在相同溫度下輸出功率能夠增加五倍。
圖1:不同的紅外發(fā)射器在不同波長的功率輸出
圖2:塑料如PE和PVC,對中波紅外能量吸收效果好
圖3:用中波紅外,水蒸發(fā)更快,因?yàn)樵谶@個波段水吸收紅外效果好
3. 紅外加熱管組成
典型的紅外加熱管構(gòu)成如下。外形上有單管、雙管和燈珠等形式。
加熱管內(nèi)的紅外發(fā)射器,根據(jù)應(yīng)用要求,可設(shè)計為碳纖維、短波、快中波、標(biāo)準(zhǔn)中波、鹵素短波/近紅外。試驗(yàn)對比表明, 碳纖維紅外對水基涂料干燥效率,明顯優(yōu)于短波紅外,且能夠節(jié)約大約70%的能量。同時,碳纖維紅外也更適用于對玻璃和塑料的加熱過程。
上圖從左到右,依次短波紅外、碳中波紅外加熱管
碳纖維紅外加熱管,結(jié)合中波紅外的高能量密度和快速響應(yīng)速度的優(yōu)點(diǎn)。
短波紅外加熱管,光譜特性與鹵素紅外相類似,但在壽命、強(qiáng)度和耐久性等方面具有明顯優(yōu)勢。
快中波紅外加熱管,光譜特性介于短波和中波紅外發(fā)射器之間。長度可達(dá)6.5米。
中波紅外加熱管,具有經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和良好的使用壽命。適用于大多數(shù)材料的加熱過程。
鹵素短波/近紅外加熱管,光譜位于近紅外區(qū)域,最大功率密度為每平方米1兆瓦,響應(yīng)時間非???。
4. 仿型紅外加熱管
能夠均勻加熱由塑料、玻璃或金屬制成的圓盤、棒和管材。其有短波和中波紅外加熱管可選。
這些紅外加熱管的形狀與被加熱產(chǎn)品的形狀相匹配。常被用來塑料焊接,以及去毛刺。紅外加熱管按照塑料件上有毛刺的輪廓造型,以無接觸方法加熱,在幾秒鐘內(nèi)將毛刺熔化掉。另外,紅外加熱管按照焊接筋輪廓造型,在十幾秒鐘內(nèi)熔化焊接區(qū)域。
非常適合用于塑料焊接和鉚接,也是彎曲管子、拉伸塑料或玻璃纖維的理想工藝。