Anglies pluošto infraraudonųjų spindulių šildymas: Principai ir taikymai

Vakar po pietų išsiuntėme 15 anglies pluošto šildymo vamzdžiai, kurių kiekvieno ilgis - 1,8 m, o techniniai parametrai - 380 V ir 2000 W. Šis ilgis yra palyginti didelis. Šiandien toliau pristatysiu anglies pluošto šildymo vamzdelių šildymo principą ir aptarsiu pramonės šakas, kuriose jie daugiausia naudojami. Pasidalysiu keliais įvairių pramonės šakų pavyzdžiais, iš kurių visi galės pasimokyti.

Pagrindinės žinios apie infraraudonąją spinduliuotę

Pirmiausia pradėkime nuo pagrindinių žinių apie infraraudonąją spinduliuotę. Tai trumpa apžvalga; išsamus paaiškinimas lengvai užpildytų visą fizikos paskaitą, todėl dirbdami kartu sužinokime daugiau.

Anglies pluošto šildymo vamzdžių šildymo procesas

Kai anglies pluošto šildymo vamzdis įjungtas, jis skleidžia oranžinę-raudoną šviesą ir tuo pat metu skleidžia infraraudonąją spinduliuotę, kuri šildo aplinkinius objektus. Kaitinimo vamzdžio paviršiaus temperatūra gali viršyti 500 °C. Šildymo procese integruojami trys įprasti šilumos perdavimo būdai: šiluminis laidumas, šiluminė konvekcija ir šiluminis spinduliavimas, o šiluminis spinduliavimas yra pagrindinis būdas. Toliau pristatysiu šiuos tris šilumos perdavimo būdus.

Šilumos laidumas

Šilumos laidumas tai procesas, kurio metu šiluma perduodama iš aukštesnės temperatūros objekto dalies į žemesnės temperatūros objekto dalį. Šilumos laidumas vyksta kietuosiuose kūnuose, skysčiuose ir dujose, tačiau, griežtai kalbant, tik kietuosiuose kūnuose jis yra grynasis šilumos laidumas. Net ir nejudančiuose skysčiuose vyksta natūrali konvekcija dėl tankio skirtumo, kurį sukelia temperatūros gradientas, o tai reiškia, kad skysčiuose šiluminė konvekcija ir šiluminis laidumas vyksta vienu metu. Kasdieniame gyvenime dažnai pasitaikantis pavyzdys yra geležinio strypo vieno galo kaitinimas virš ugnies ir jausmas, kad kitas galas tampa karštas - tai yra šiluminis laidumas. Kitas pavyzdys - kepant maistą įkaista mentelių rankenos rankena, o tai taip pat yra šilumos laidumo forma.

Šiluminė konvekcija

Šiluminė konvekcija, dar vadinamas konvekciniu šilumos perdavimu, yra šilumos perdavimo procesas, kurį sukelia santykinis dalelių judėjimas skystyje. Šis šilumos perdavimo būdas gali vykti tik skysčiuose (dujose ir skysčiuose) ir jį visada lydi laidumas, kurį sukelia skysčio molekulių judėjimas.

Šiluminę konvekciją iš esmės galima suskirstyti į du tipus:

• Iki vidutinės trukmės: Dujų konvekcija ir skysčio konvekcija, kur dujų konvekcija yra akivaizdesnė nei skysčio konvekcija.
• Pagal priežastį: Natūrali konvekcija, kurią lemia vien tik tankio skirtumai tarp karštos ir šaltos skysčio dalių, paprastai pasižymi mažu srauto greičiu. Priverstinės konvekcijos, kurią sukelia įvairių siurblių, ventiliatorių ar kitų išorinių jėgų stūmimas, srautas dažnai būna didelis.

Dažniausiai pasitaikantis šiluminės konvekcijos pavyzdys kasdieniame gyvenime yra vandens virimas.

Šiluminis spinduliavimas

Šiluminė spinduliuotė tai reiškinys, kai objektas dėl savo temperatūros skleidžia elektromagnetines bangas. Bet koks objektas, kurio temperatūra yra aukštesnė už absoliutų nulį, gali spinduliuoti šiluminę spinduliuotę, ir kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnė bendra spinduliuojama energija. Šiluminio spinduliavimo spektras yra ištisinis, teoriškai apimantis bangų ilgius nuo 0 iki ∞. Daugiausia šiluminės spinduliuotės sklinda per ilgesnes bangas regimosios šviesos ir infraraudonųjų spindulių spektre.

Esant žemesnei temperatūrai spinduliuotė daugiausia sklinda nematomoje infraraudonųjų spindulių srityje. Kai temperatūra pasiekia 300 °C, stipriausia šiluminio spinduliavimo banga yra infraraudonųjų spindulių srityje. Kai temperatūra yra nuo 500 °C iki 800 °C, stipriausias bangos ilgio komponentas persikelia į regimosios šviesos sritį.

Energija, kurią paviršius išspinduliuoja (arba sugeria) per laiko vienetą ir ploto vienetą, yra susijusi su paviršiaus pobūdžiu ir temperatūra. Kuo tamsesnis ir šiurkštesnis paviršius, tuo didesnis jo gebėjimas išspinduliuoti (arba sugerti) energiją. Visi objektai spinduliuoja energiją į aplinką elektromagnetinių bangų pavidalu. Kai šios bangos savo sklidimo kelyje susiduria su objektu, jos sužadina objekte esančias mikroskopines daleles, todėl objektas įkaista.

Net ir būdami toli nuo liepsnos galime jausti šilumą - taip yra dėl infraraudonųjų spindulių, dėl kurių jaučiame šilumą. Dažniausiai šiluminis spinduliavimas naudojamas sėdint prie ugnies, o, pavyzdžiui, rankų šildytuvas naudoja kitokį šilumos perdavimo būdą ir jo nereikėtų painioti. Anglies pluošto šildymo vamzdelių skleidžiama infraraudonoji spinduliuotė yra toje pačioje bangos ilgio juostoje kaip ir degančios liepsnos skleidžiama infraraudonoji spinduliuotė - nuo 2,0 iki 15 mikronų.

Šios bangos ilgio diapazoną lengviausiai sugeria tokios medžiagos kaip maistas, tekstilė, dažai ir augalai. Todėl, kai šias medžiagas veikia anglies pluošto šildymo vamzdelių skleidžiama infraraudonoji spinduliuotė, jos sugeria spinduliuotę, paverčia ją šiluma ir padidina medžiagos temperatūrą, kad būtų pasiektas džiovinimo, šildymo ar kietinimo efektas. Kaitinant infraraudonaisiais spinduliais, kaitinama medžiaga efektyviau sugeria spinduliuotę dėl medžiagos absorbcijos juostos ir infraraudonųjų spindulių bangos ilgio rezonanso. Tai maksimaliai padidina infraraudonųjų spindulių šilumos absorbciją, greitai padidina temperatūrą ir pagerina šildymo efektyvumą, o tai savo ruožtu padidina gamybos efektyvumą.

Taikymas automobilių pramonėje

Automobilių gamybos procese, anglies pluošto šildymo vamzdžiai kaip minėta ankstesniuose straipsniuose, dažniausiai naudojami dažymo kabinose. Todėl čia plačiau apie anglies pluošto infraraudonųjų spindulių šildymo vamzdelių taikymą dažymo kabinose nekalbėsiu.

Taikymas tekstilės spausdinimo ir dažymo pramonėje

Tekstilės spausdinimo ir dažymo pramonėje infraraudonųjų spindulių šildymo pavyzdžiai yra tokie įrenginiai kaip plokščių mašinos, tunelinės džiovyklos ir mobiliosios džiovinimo mašinos. Kai anglies pluošto šildymo vamzdelis įjungiamas, jis skleidžia oranžinę-geltoną šviesą ir infraraudonąją spinduliuotę, kurios bangos ilgio juosta yra nuo 2,0 iki 15 mikronų. Šis bangos ilgio diapazonas atitinka daugelio tekstilės gaminių ir vandenyje tirpių dažiklių sugerties juostą. Šildant infraraudonaisiais spinduliais, tekstilė arba dažai dėl atitinkamo bangos ilgio greitai sugeria infraraudonąją šilumą, todėl greitai pakyla temperatūra, padidėja šildymo efektyvumas ir gamybos našumas.

"GlobalQT" yra pirmaujanti gamintoja, kuri specializuojasi aukštos kokybės kvarciniai šildymo vamzdeliai ir sprendimai. Jei norite gauti daugiau informacijos, apsilankykite mūsų Interneto svetainė arba susisiekite su mumis el contact@globalquartztube.com.