Hiilikuituinen infrapunalämmitys: Infrapunahöyry: Periaatteet ja sovellukset

Eilen iltapäivällä lähetimme 15 hiilikuituiset lämmitysputket, kukin 1,8 metriä pitkä, ja niiden eritelmä on 380V ja 2000W. Tämä pituus on suhteellisen pitkä. Tänään jatkan hiilikuitulämmitysputkien lämmitysperiaatteen esittelyä ja keskustelen teollisuudenaloista, joilla niitä käytetään pääasiassa. Jaan joitakin tapaustutkimuksia eri teollisuudenaloilta, jotta kaikki voivat oppia niistä.

Infrapunasäteilyn perustiedot

Aloitetaan ensin infrapunasäteilyä koskevilla perustiedoilla. Tämä on lyhyt yleiskatsaus; yksityiskohtainen selitys voisi helposti täyttää kokonaisen fysiikan luennon, joten opitaan yhdessä lisää.

Lämmitysprosessi Hiilikuitu lämmitysputket

Kun hiilikuitu lämmitysputki se säteilee oranssinpunaista valoa ja tuottaa samanaikaisesti infrapunasäteilyä, joka lämmittää ympäröiviä esineitä. Lämmitysputken pintalämpötila voi ylittää 500 °C. Lämmitysprosessissa yhdistyvät kolme yleistä lämmönsiirtotapaa: lämpöjohtuminen, lämpökonvektio ja lämpösäteily, joista lämpösäteily on ensisijainen. Seuraavassa esittelen nämä kolme lämmönsiirtotapaa.

Lämmön johtuminen

Lämmön johtuminen tarkoittaa prosessia, jossa lämpö siirtyy kohteen korkeamman lämpötilan osasta kohteen matalamman lämpötilan osaan. Lämmönjohtumista tapahtuu kiinteissä aineissa, nesteissä ja kaasuissa, mutta tarkkaan ottaen kyse on puhtaasta lämmönjohtumisesta vain kiinteissä aineissa. Jopa paikallaan olevissa nesteissä tapahtuu luonnollista konvektiota lämpötilagradientin aiheuttaman tiheyseron vuoksi, mikä tarkoittaa, että lämpökonvektio ja lämmön johtuminen tapahtuvat nesteissä samanaikaisesti. Yleinen esimerkki jokapäiväisestä elämästä on se, että lämmittämällä rautatangon toista päätä tulen yllä tunnet, että toinen pää kuumenee - tämä on lämmön johtumista. Toinen esimerkki on lastan kahva, joka kuumenee ruoanlaiton aikana, mikä on myös lämmön johtumista.

Terminen konvektio

Lämpökonvektio, joka tunnetaan myös nimellä konvektiivinen lämmönsiirto, on lämmönsiirtoprosessi, joka johtuu hiukkasten suhteellisesta liikkeestä nesteessä. Tämä lämmönsiirtotapa voi tapahtua vain nesteissä (kaasuissa ja nesteissä), ja siihen liittyy aina johtuminen, joka johtuu nestemolekyylien liikkeestä.

Lämpökonvektio voidaan jakaa karkeasti kahteen tyyppiin:

• Mediumin toimesta: Kaasukonvektio ja nestekonvektio, jossa kaasukonvektio on selvempi kuin nestekonvektio.
• By Cause: Luonnollinen konvektio, joka johtuu puhtaasti nesteen kylmän ja kuuman osan tiheyseroista, on yleensä alhainen virtausnopeus. Pakotetun konvektion, joka johtuu erilaisten pumppujen, puhaltimien tai muiden ulkoisten voimien aiheuttamasta työntövoimasta, virtausnopeus on usein suuri.

Yleisin esimerkki lämpökonvektion käytöstä jokapäiväisessä elämässä on veden kiehuminen.

Lämpösäteily

Lämpösäteily tarkoittaa ilmiötä, jossa esine säteilee sähkömagneettisia aaltoja lämpötilansa vuoksi. Mikä tahansa esine, jonka lämpötila on yli absoluuttisen nollapisteen, voi lähettää lämpösäteilyä, ja mitä korkeampi lämpötila on, sitä suurempi on sen lähettämä kokonaisenergia. Lämpösäteilyn spektri on jatkuva ja kattaa teoreettisesti aallonpituudet 0:sta ∞:een. Suurin osa lämpösäteilystä säteilee pidemmillä aallonpituuksilla näkyvän valon ja infrapunan spektrissä.

Alemmissa lämpötiloissa säteily tapahtuu pääasiassa näkymättömällä infrapuna-alueella. Kun lämpötila saavuttaa 300 °C, lämpösäteilyn voimakkain aallonpituus kuuluu infrapuna-alueelle. Kun lämpötila on 500 °C:n ja 800 °C:n välillä, voimakkain aallonpituuskomponentti siirtyy näkyvän valon alueelle.

Pinnan lähettämä (tai absorboima) energia aikayksikköä ja pinta-alayksikköä kohti on yhteydessä pinnan luonteeseen ja lämpötilaan. Mitä tummempi ja karheampi pinta on, sitä suurempi on sen kyky lähettää (tai absorboida) energiaa. Kaikki esineet säteilevät energiaa ympäristöönsä sähkömagneettisten aaltojen muodossa. Kun nämä aallot kohtaavat esineen etenemisreitillään, ne herättävät mikroskooppisia hiukkasia esineen sisällä ja saavat sen lämpenemään.

Vaikka olisimme kaukana liekistä, voimme tuntea lämmön - tämä johtuu infrapunasäteilystä, joka saa meidät tuntemaan olomme lämpimäksi. Lämpösäteilyn yleisin käyttötapa on tulen ääressä istuminen, kun taas esimerkiksi kädenlämmitin käyttää eri lämmönsiirtotapaa, eikä sitä pidä sekoittaa keskenään. Hiilikuitulämpöputkien lähettämä infrapunasäteily on samalla aallonpituuskaistalla kuin palavien liekkien tuottama infrapunasäteily, joka on 2,0-15 mikronia.

Materiaalit, kuten elintarvikkeet, tekstiilit, maalit ja viljelykasvit, absorboivat tätä aallonpituusaluetta helpoimmin. Kun nämä materiaalit altistuvat hiilikuitulämmitysputkien lähettämälle infrapunasäteilylle, ne absorboivat säteilyä ja muuttavat sen lämmöksi, jolloin materiaalin lämpötila nousee ja saavutetaan kuivaus-, lämmitys- tai kovettumisvaikutuksia. Kun lämmitetään infrapunasäteilyllä, lämmitettävä aine absorboi säteilyä tehokkaammin materiaalin absorptiokaistan ja infrapuna-aallonpituuden välisen resonanssin vuoksi. Tämä maksimoi infrapunalämmön absorption, nostaa lämpötilaa nopeasti ja parantaa lämmityksen tehokkuutta, mikä puolestaan parantaa tuotannon tehokkuutta.

Sovellus autoteollisuudessa

Autoteollisuuden valmistusprosessissa, hiilikuituiset lämmitysputket käytetään yleisimmin maalauskopeissa, kuten aiemmissa artikkeleissa mainittiin. Siksi en käsittele tässä tarkemmin hiilikuituisten infrapunalämpöputkien käyttöä maalauskopeissa.

Sovellukset tekstiilien painatus- ja värjäysteollisuudessa

Tekstiilipaino- ja värjäysalalla tyypillisiä esimerkkejä infrapunalämmityksestä ovat laitteet, kuten levykoneet, tunnelikuivaimet ja siirrettävät kuivauskoneet. Kun hiilikuitulämmitysputki virtaa, se lähettää oranssinkeltaista valoa ja infrapunasäteilyä, jonka aallonpituusalue on 2,0-15 mikronia. Tämä aallonpituusalue vastaa monien tekstiilien ja vesiliukoisten väriaineiden absorptiokaistaa. Kun tekstiiliä tai väriainetta lämmitetään infrapunasäteilyllä, tekstiili tai väriaine absorboi infrapunalämpöä nopeasti sopivan aallonpituuden ansiosta, jolloin lämpötila nousee nopeasti, lämmityksen tehokkuus paranee ja tuotannon tehokkuus paranee.

GlobalQT on johtava valmistaja, joka on erikoistunut korkealaatuisiin kvartsilämmitysputket ja ratkaisut. Lisätietoja saat osoitteesta verkkosivusto tai ota yhteyttä osoitteeseen contact@globalquartztube.com.