高紅外輻射加熱技術(shù)

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15－25w /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3－6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5－6分鐘）。高紅外包括三個(gè)熱響應：①1700－2200℃　短波快速響應?、?/span>600－800℃　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)0.75～1.6μm　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、高紅外輻射的特點(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)　　　　1～2μm（短波）　　樹(shù)脂類(lèi)　　　　2～4μm（中波）

玻璃類(lèi)　　　　2～4μm（中波）　　水系干燥　　　 2～4μm（中波）

陶瓷類(lèi)　　　　3～5μm（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60mm到3000mm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）

  2、高紅外輻射固化設備、遠紅外烘箱、烘道升溫速度比較圖