Szénszálas infravörös fűtés: Infravörös Infravörös Infravörös Fűtés: Alapelvek és alkalmazások

Tegnap délután szállítottunk 15 szénszálas fűtőcsövek, mindegyik 1,8 méter hosszú, 380V és 2000W specifikációval. Ez a hossz viszonylag hosszú. Ma folytatom a szénszálas fűtőcsövek fűtési elvének bemutatását, és megvitatom azokat az iparágakat, amelyekben elsősorban használják őket. Megosztok néhány esettanulmányt különböző iparágakból, hogy mindenki tanulhasson belőlük.

Alapvető ismeretek az infravörös sugárzásról

Először is kezdjük az infravörös sugárzásról szóló alapvető ismeretekkel. Ez egy rövid áttekintés; a részletes magyarázat könnyen kitölthetne egy egész fizikaelőadást, ezért dolgozzunk együtt, hogy többet tudjunk meg.

Szénszálas fűtőcsövek fűtési folyamata

Amikor a szénszálas fűtőcső feszültség alá kerül, narancsvörös fényt bocsát ki, és ezzel egyidejűleg infravörös sugárzást bocsát ki, amely felmelegíti a környező tárgyakat. A fűtőcső felületi hőmérséklete meghaladhatja az 500 °C-ot. A fűtési folyamat a három általános hőátadási módot integrálja: a hővezetést, a hőkonvekciót és a hősugárzást, a hősugárzás az elsődleges mód. Az alábbiakban ezt a három hőátadási módot mutatom be.

Hővezetés

Hővezetés azt a folyamatot jelenti, amelynek során a hő egy tárgy magasabb hőmérsékletű részéből a tárgy mentén lévő alacsonyabb hőmérsékletű részbe kerül. A hővezetés szilárd, folyékony és gáz halmazállapotban egyaránt előfordul, de szigorúan véve csak szilárd halmazállapotú testekben van szó tiszta hővezetésről. Még az álló folyadékokban is előfordul természetes konvekció a hőmérsékleti gradiens okozta sűrűségkülönbség miatt, ami azt jelenti, hogy a folyadékokban a hőkonvekció és a hővezetés egyszerre történik. A mindennapi életben gyakori példa, amikor egy vasrúd egyik végét a tűz fölött melegítjük, és érezzük, hogy a másik vége felforrósodik - ez a hővezetés. Egy másik példa a spatula nyelének felforrósodása főzés közben, ami szintén a hővezetés egyik formája.

Termikus konvekció

Termikus konvekció, más néven konvektív hőátadás, a részecskék folyadékon belüli relatív mozgása által okozott hőátadási folyamat. Ez a hőátadási mód csak folyadékokban (gázokban és folyadékokban) fordulhat elő, és mindig együtt jár a folyadékmolekulák mozgása által okozott vezetéssel.

A termikus konvekciót nagyjából két típusba lehet sorolni:

• Közepes: Gázkonvekció és folyadékkonvekció, a gázkonvekció jobban megfigyelhető, mint a folyadékkonvekció.
• Okkal: A természetes konvekció, amelyet pusztán a folyadék hideg és meleg részei közötti sűrűségkülönbség okoz, általában alacsony áramlási sebességgel jár. A kényszerített konvekció, amelyet különböző szivattyúk, ventilátorok vagy más külső erők nyomása okoz, gyakran nagy áramlási sebességű.

A mindennapi életben a hőkonvekció leggyakoribb példája a vízforralás.

Hősugárzás

Hősugárzás azt a jelenséget jelenti, amikor egy tárgy a hőmérséklete miatt elektromágneses hullámokat bocsát ki. Minden olyan tárgy, amelynek hőmérséklete meghaladja az abszolút nullát, képes hősugárzást kibocsátani, és minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a kibocsátott teljes energia. A hősugárzás spektruma folytonos, elméletileg 0-tól ∞-ig terjedő hullámhosszúságú. A legtöbb hősugárzás a látható fény és az infravörös spektrum hosszabb hullámhosszain keresztül terjed.

Alacsonyabb hőmérsékleten a sugárzás elsősorban a láthatatlan infravörös tartományban jelentkezik. Amikor a hőmérséklet eléri a 300 °C-ot, a hősugárzás legerősebb hullámhossza az infravörös tartományba esik. Amikor a hőmérséklet 500°C és 800°C között van, a legerősebb hullámhosszú komponens a látható fény tartományába tolódik.

A felület által kibocsátott (vagy elnyelt) energia egységnyi időre és egységnyi területre vetítve a felület jellegével és hőmérsékletével függ össze. Minél sötétebb és érdesebb a felület, annál nagyobb az energiakibocsátó (vagy -elnyelő) képessége. Minden tárgy elektromágneses hullámok formájában energiát sugároz a környezetébe. Amikor ezek a hullámok terjedési útvonaluk mentén egy tárgyba ütköznek, gerjesztik a tárgyban lévő mikroszkopikus részecskéket, ami a tárgy felmelegedését okozza.

Még a lángtól távolabb is érezzük a hőt - ez az infravörös sugárzásnak köszönhető, amelytől melegséget érzünk. A hősugárzás leggyakoribb felhasználási módja a tűz mellett ülve, míg például egy kézmelegítő a hőátadás más módját használja, és nem szabad összetéveszteni. A szénszálas fűtőcsövek által kibocsátott infravörös sugárzás ugyanabban a hullámhosszsávban van, mint az égő lángok által kibocsátott, 2,0 és 15 mikron közötti tartományban.

Az olyan anyagok, mint az élelmiszerek, a textíliák, a festékek és a termények ezt a hullámhossztartományt nyelik el a legkönnyebben. Ezért amikor ezek az anyagok a szénszálas fűtőcsövek által kibocsátott infravörös sugárzásnak vannak kitéve, elnyelik a sugárzást, és hővé alakítják, megemelve az anyag hőmérsékletét, hogy szárító, fűtő vagy gyógyító hatást érjenek el. Infravörös sugárzással történő fűtéskor a melegítendő anyag hatékonyabban elnyeli a sugárzást az anyag abszorpciós sávja és az infravörös hullámhossz közötti rezonancia miatt. Ez maximalizálja az infravörös hő elnyelését, gyorsan növeli a hőmérsékletet és javítja a fűtés hatékonyságát, ami viszont növeli a termelés hatékonyságát.

Alkalmazás az autóiparban

Az autóipari gyártási folyamatban, szénszálas fűtőcsövek a leggyakrabban festőkabinokban használják, amint azt a korábbi cikkekben említettük. Ezért itt nem részletezem tovább a szénszálas infravörös fűtőcsövek festőkabinokban való alkalmazását.

Alkalmazás a textilipari nyomtatásban és festésben

A textilnyomás és -festés területén az infravörös fűtés tipikus példái az olyan berendezések, mint a lemezes gépek, az alagútszárítók és a mobil szárítógépek. Amikor a szénszálas fűtőcső áram alá kerül, narancssárga fényt és infravörös sugárzást bocsát ki, amelynek hullámhosszsávja 2,0 és 15 mikron közötti. Ez a hullámhossztartomány megfelel számos textil és vízben oldódó festékanyag abszorpciós sávjának. Infravörös sugárzással történő melegítéskor a textil vagy a festék az illeszkedő hullámhossz miatt gyorsan elnyeli az infravörös hőt, gyorsan megemelve a hőmérsékletet, javítva a fűtés hatékonyságát és növelve a termelés hatékonyságát.

A GlobalQT egy vezető gyártó, amely a kiváló minőségű kvarc fűtőcsövek és megoldások. További információkért látogasson el a weboldal vagy lépjen kapcsolatba velünk a címen contact@globalquartztube.com.