高紅外輻射加熱技術

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，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　長波和緩反應。可以看出，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。

現在，遠紅外輻射加熱技術的應用已經非常廣泛了，高紅外加熱技術最早出現在美國。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生高溫的實驗，高紅外加熱技術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。

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，物體內部的分子被啟動產生碰撞運動，產生大量的熱能，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就叫做紅外輻射加熱技術。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，可以產生不同波長的紅外線輻射，以適應不同的加熱物件。用于工業用途的紅外輻射主要是波長0.75～1.6μm　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，可以高密度、高能量、高強度、高質量地對工件進行加熱，以達到節約加熱能源、提高加熱質量、縮短加熱時間、降低投資額度、減少環境污染的目的。這就是工業界俗稱的“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、高紅外輻射的特點及應用

當紅外輻射能量被工作對象吸收時，該物質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　　　　1～2μm（短波）　　樹脂類　　　　2～4μm（中波）

玻璃類　　　　2～4μm（中波）　　水系干燥　　　 2～4μm（中波）

陶瓷類　　　　3～5μm（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內部，從而保證了物質的內外溫差極小

（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內人士的好評。

4、高紅外加熱管的應用領

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：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：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構

功率：從30Ｗ到6000Ｗ　　

電壓：從36Ｖ、110Ｖ、220Ｖ到380Ｖ，440Ｖ等。

長度：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，減少設備占地面積，降低生產成本。

（2）燈管嚴禁鋼性固定，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