Учора ўдзень мы адправілі 15 награвальныя трубкі з вугляроднага валакна, кожны даўжынёй 1,8 метра, з характарыстыкамі 380 В і 2000 Вт. Гэтая даўжыня адносна вялікая. Сёння я працягну знаёміць вас з прынцыпам нагрэву вугляродных награвальных труб і абмяркую галіны, у якіх яны ў асноўным выкарыстоўваюцца. Я падзялюся некалькімі кейсамі з розных галін, каб кожны мог з іх павучыцца.
Асноўныя веды пра інфрачырвонае выпраменьванне
Спачатку давайце пачнём з асноўных ведаў пра інфрачырвонае выпраменьванне. Гэта кароткі агляд; падрабязнае тлумачэнне лёгка магло б скласці цэлую лекцыю па фізіцы, таму давайце разам даведаемся больш.
Працэс награвання вугляродных труб з вугляроднага валакна
Калі награвальная трубка з вугляроднага валакна знаходзячыся пад напругай, ён выпраменьвае памяранцава-чырвонае святло і адначасова вырабляе інфрачырвонае выпраменьванне, якое награвае навакольныя прадметы. Тэмпература паверхні награвальнай трубкі можа перавышаць 500 °C. Працэс нагрэву аб'ядноўвае тры распаўсюджаных рэжыму цеплаперадачы: цеплаправоднасць, цеплавая канвекцыя і цеплавое выпраменьванне, пры гэтым цеплавое выпраменьванне з'яўляецца асноўным рэжымам. Ніжэй я прадстаўлю гэтыя тры рэжыму цеплаперадачы.
Цеплавая праводнасць
Цеплавая праводнасць Адносіцца да працэсу, пры якім цеплыня перадаецца ад часткі аб'екта з больш высокай тэмпературай да часткі з больш нізкай тэмпературай уздоўж аб'екта. Цеплавая праводнасць адбываецца ў цвёрдых целах, вадкасцях і газах, але, дакладней кажучы, чыстая цеплавая праводнасць існуе толькі ў цвёрдых целах. Нават у стацыянарных вадкасцях адбываецца натуральная канвекцыя з-за адрознення шчыльнасці, выкліканага тэмпературным градыентам, што азначае, што ў вадкасцях цеплавая канвекцыя і цеплавая праводнасць адбываюцца адначасова. Распаўсюджаным прыкладам з паўсядзённага жыцця з'яўляецца награванне аднаго канца жалезнага прутка над агнём і адчуванне, як другі канец становіцца гарачым — гэта і ёсць цеплавая праводнасць. Яшчэ адзін прыклад — ручка лапаткі, якая награваецца падчас гатавання, што таксама з'яўляецца формай цеплавой праводнасці.
Тэрмічная канвекцыя
Цяпловая канвекцыя, таксама вядомы як канвекцыйная цеплаперадача, — гэта працэс перадачы цяпла, выкліканы адносным рухам часціц унутры вадкасці. Гэты рэжым цеплаперадачы можа адбывацца толькі ў вадкасцях (газах і вадкасцях) і заўсёды суправаджаецца цеплаправоднасцю, выкліканай рухам малекул вадкасці.
Тэрмічная канвекцыя можа быць умоўна класіфікавана на два тыпы:
- Паводле Medium: Газавая канвекцыя і вадкая канвекцыя, прычым газавая канвекцыя больш прыкметная, чым вадкая.
- Па прычыне: Прыродная канвекцыя, выкліканая выключна розніцай шчыльнасці паміж гарачымі і халоднымі часткамі вадкасці, звычайна мае нізкі расход. Вымушаная канвекцыя, выкліканая ўздзеяннем розных помпаў, вентылятараў або іншых знешніх сіл, часта мае высокі расход.
Самы распаўсюджаны прыклад цеплавой канвекцыі ў паўсядзённым жыцці — гэта кіпенне вады.
Цеплавое выпраменьванне
Цяплавое выпраменьванне Адносіцца да з'явы, пры якой аб'ект выпраменьвае электрамагнітныя хвалі з-за сваёй тэмпературы. Любы аб'ект з тэмпературай вышэй за абсалютны нуль можа выпраменьваць цеплавое выпраменьванне, і чым вышэйшая тэмпература, тым большая агульная выпраменьваная энергія. Спектр цеплавога выпраменьвання бесперапынны і, тэарэтычна, ахоплівае даўжыні хваль ад 0 да бясконцасці. Большая частка цеплавога выпраменьвання падае на больш доўгія хвалі ў бачным і інфрачырвоным спектрах.
Пры нізкіх тэмпературах выпраменьванне ў асноўным адбываецца ў нябачным інфрачырвоным дыяпазоне. Калі тэмпература дасягае 300°C, найбольш інтэнсіўная даўжыня хвалі ў тэрмічным выпраменьванні прыпадае на інфрачырвоны дыяпазон. Калі тэмпература знаходзіцца ў межах ад 500°C да 800°C, найбольш інтэнсіўны кампанент даўжыні хвалі перамяшчаецца ў дыяпазон бачнага святла.
Энергія, выпраменьваная (або паглынаецца) паверхняй у адзінку часу і на адзінку плошчы, залежыць ад прыроды паверхні і яе тэмпературы. Чым цямней і шероховатее паверхню, тым больш яе здольнасць выпраменьваць (або паглынаць) энергію. Усе аб'екты выпраменьваюць энергію ў навакольнае асяроддзе ў выглядзе электрамагнітных хваль. Калі гэтыя хвалі сутыкаюцца з аб'ектам на шляху свайго распаўсюджвання, яны ўзбуджаюць мікраскапічныя часціцы ўнутры аб'екта, выклікаючы яго нагрэў.
Нават на адлегласці ад полымя мы можам адчуць цяпло — гэта звязана з інфрачырвоным выпраменьваннем, якое дае нам адчуванне цяпла. Самае распаўсюджанае прымяненне цеплавога выпраменьвання — гэта сядзенне каля вогнішча, у той час як, напрыклад, партатыўны падагрэў для рук выкарыстоўвае іншы рэжым перадачы цяпла і не варта блытаць іх. Інфрачырвонае выпраменьванне, якое выпраменьваюць награвальныя трубкі з вугляпластыку, знаходзіцца ў тым жа хвалевым дыяпазоне, што і полымя, — ад 2,0 да 15 мікрам.
Такія матэрыялы, як ежа, тэкстыль, фарба і сельскагаспадарчыя культуры, найбольш лёгка паглынаюць гэты дыяпазон хвалістых даўжынь. Таму, калі гэтыя матэрыялы падвяргаюцца ўздзеянню інфрачырвонага выпраменьвання, якое выпраменьваюць вугляродныя награвальныя трубкі, яны паглынаюць выпраменьванне і пераўтвараюць яго ў цяпло, павышаючы тэмпературу матэрыялу для дасягнення эфектаў сушкі, награвання або зацвярдзення. Пры награванні з дапамогай інфрачырвонага выпраменьвання награваемы матэрыял паглынае выпраменьванне больш эфектыўна дзякуючы рэзанансу паміж паласой паглынання матэрыялу і інфрачырвонай хвалі даўжыні. Гэта максімізуе паглынанне інфрачырвонага цяпла, хутка павышаючы тэмпературу і паляпшаючы эфектыўнасць награвання, што, у сваю чаргу, павышае эфектыўнасць вытворчасці.
Прымяненне ў аўтамабільнай прамысловасці
У працэсе вытворчасці аўтамабіляў, награвальныя трубкі з вугляроднага валакна часцей за ўсё выкарыстоўваюцца ў фарбавальных камерах, як згадвалася ў папярэдніх артыкулах. Таму я не буду падрабязна спыняцца на ўжыванні інфрачырвоных награвальных трубак з вугляроднага валакна ў фарбавальных камерах.
Прымяненне ў Тэкстыльнай Паліграфічнай і фарбавальнай прамысловасці
У тэкстыльнай паліграфічнай і фарбавальнай прамысловасці такое абсталяванне, як машыны вальцовочных, тунэльныя сушылкі і перасоўныя сушыльныя машыны, з'яўляюцца тыповымі прыкладамі інфрачырвонага нагрэву. Калі награвальная трубка з вугляроднага валакна знаходзіцца пад напругай, яна выпраменьвае памяранцава-жоўты святло і інфрачырвонае выпраменьванне з дыяпазонам даўжынь хваль ад 2,0 да 15 мікрон. Гэты дыяпазон даўжынь хваль адпавядае паласе паглынання многіх тэкстыльных вырабаў і водарастваральных фарбавальнікаў. Пры награванні інфрачырвоным выпраменьваннем тэкстыль або фарба хутка паглынаюць інфрачырвонае цяпло дзякуючы адпаведнай даўжыні хвалі, хутка падвышаючы тэмпературу, падвышаючы эфектыўнасць нагрэву і падвышаючы эфектыўнасць вытворчасці.
GlobalQT - вядучы вытворца, які спецыялізуецца на высакаякаснай кварцавыя награвальныя трубкі і рашэнні. Для атрымання дадатковай інфармацыі наведайце наш Вэб-сайт або звяжыцеся з намі па адрасе contact@globalquartztube.com.
