เมื่อวานบ่าย, เราส่ง 15 ท่อทำความร้อนไฟเบอร์คาร์บอน, แต่ละชิ้นยาว 1.8 เมตร มีสเปค 380V และ 2000W ความยาวนี้ค่อนข้างยาว วันนี้ผมจะยังคงแนะนำหลักการทำความร้อนของท่อทำความร้อนคาร์บอนไฟเบอร์และอภิปรายอุตสาหกรรมที่ใช้งานหลัก ผมจะแบ่งปันกรณีศึกษาจากอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อให้ทุกคนได้เรียนรู้.
ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับรังสีอินฟราเรด
ก่อนอื่น ขอเริ่มต้นด้วยความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับรังสีอินฟราเรดก่อนนะครับ/ค่ะ นี่เป็นการสรุปโดยย่อเท่านั้น หากจะอธิบายอย่างละเอียดจริง ๆ อาจต้องใช้เวลาทั้งชั่วโมงในการบรรยายวิชาฟิสิกส์เลยทีเดียว ดังนั้นขอให้เราค่อย ๆ เรียนรู้ไปด้วยกันนะครับ/ค่ะ.
กระบวนการให้ความร้อนของท่อให้ความร้อนคาร์บอนไฟเบอร์
เมื่อ ท่อทำความร้อนคาร์บอนไฟเบอร์ เมื่อมีพลังงาน มันจะปล่อยแสงสีส้มแดงออกมาและผลิตรังสีอินฟราเรดที่ให้ความร้อนกับวัตถุโดยรอบไปพร้อมกัน อุณหภูมิพื้นผิวของท่อทำความร้อนสามารถเกิน 500°C ได้ กระบวนการทำความร้อนนี้รวมการถ่ายเทความร้อนทั้งสามรูปแบบที่พบได้ทั่วไป: การนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน โดยมีการแผ่รังสีความร้อนเป็นโหมดหลัก ด้านล่างนี้ ผมจะแนะนำการถ่ายเทความร้อนทั้งสามรูปแบบนี้.
การนำความร้อน
การนำความร้อน หมายถึงกระบวนการที่ความร้อนถูกถ่ายโอนจากส่วนที่มีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังส่วนที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าของวัตถุตามแนววัตถุ การนำความร้อนเกิดขึ้นในของแข็ง ของเหลว และแก๊ส แต่หากพูดอย่างเคร่งครัด จะเป็นการนำความร้อนบริสุทธิ์เฉพาะในของแข็งเท่านั้น แม้ในของไหลที่อยู่นิ่ง การพาความร้อนตามธรรมชาติก็เกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของความหนาแน่นที่เกิดจากความชันของอุณหภูมิ ซึ่งหมายความว่า การพาความร้อนและการนำความร้อนเกิดขึ้นพร้อมกันในของไหลตัวอย่างที่พบได้บ่อยในชีวิตประจำวันคือการให้ความร้อนกับปลายด้านหนึ่งของแท่งเหล็กเหนือไฟ แล้วรู้สึกได้ว่าปลายอีกด้านหนึ่งร้อนขึ้น—นี่คือการนำความร้อน อีกตัวอย่างหนึ่งคือด้ามของตะหลิวที่ร้อนขึ้นขณะทำอาหาร ซึ่งก็เป็นรูปแบบหนึ่งของการนำความร้อนเช่นกัน.
การพาความร้อน
การพาความร้อน, หรือที่รู้จักกันในชื่อการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน เป็นกระบวนการถ่ายเทความร้อนที่เกิดจากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของอนุภาคภายในของไหล การถ่ายเทความร้อนในลักษณะนี้สามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะในของไหล (แก๊สและของเหลว) เท่านั้น และจะเกิดขึ้นควบคู่ไปกับการนำความร้อนที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของของไหลเสมอ.
การพาความร้อนสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทใหญ่ ๆ:
- โดยสื่อกลาง: การพาความร้อนของก๊าซและการพาความร้อนของของเหลว โดยปรากฏการณ์การพาความร้อนของก๊าซจะเห็นได้ชัดเจนกว่าการพาความร้อนของของเหลว.
- โดยสาเหตุ: การพาความร้อนตามธรรมชาติ เกิดจากความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างส่วนที่ร้อนและส่วนที่เย็นของของไหลเท่านั้น โดยทั่วไปแล้วจะมีอัตราการไหลต่ำ การพาความร้อนแบบบังคับ เกิดจากการผลักดันของปั๊ม พัดลม หรือแรงภายนอกอื่นๆ มักจะมีอัตราการไหลสูง.
ตัวอย่างที่พบได้บ่อยที่สุดของการพาความร้อนในชีวิตประจำวันคือเมื่อน้ำเดือด.
การแผ่รังสีความร้อน
การแผ่รังสีความร้อน หมายถึงปรากฏการณ์ที่วัตถุปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาเนื่องจากอุณหภูมิของมัน วัตถุใดก็ตามที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์สามารถปล่อยรังสีความร้อนได้ และยิ่งอุณหภูมิสูง พลังงานทั้งหมดที่ปล่อยออกมาก็จะยิ่งมากขึ้น สเปกตรัมของรังสีความร้อนเป็นแบบต่อเนื่อง ทฤษฎีครอบคลุมความยาวคลื่นตั้งแต่ 0 ถึง ∞ รังสีความร้อนส่วนใหญ่จะส่งผ่านความยาวคลื่นที่ยาวกว่าในสเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้และอินฟราเรด.
ที่อุณหภูมิต่ำลง การแผ่รังสีเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในบริเวณอินฟราเรดที่มองไม่เห็น เมื่ออุณหภูมิถึง 300°C ความยาวคลื่นที่แข็งแกร่งที่สุดในรังสีความร้อนจะอยู่ในบริเวณอินฟราเรด เมื่ออุณหภูมิอยู่ระหว่าง 500°C ถึง 800°C ส่วนประกอบของความยาวคลื่นที่แข็งแกร่งที่สุดจะเลื่อนไปยังบริเวณแสงที่มองเห็นได้.
พลังงานที่แผ่รังสี (หรือดูดซับ) โดยผิวหน้าต่อหน่วยเวลาและต่อหน่วยพื้นที่นั้นมีความเกี่ยวข้องกับลักษณะและอุณหภูมิของผิวหน้านั้น ๆ ผิวหน้าที่มืดและหยาบมากขึ้น จะมีความสามารถในการแผ่รังสี (หรือดูดซับ) พลังงานได้มากขึ้นเช่นกัน ทุกวัตถุจะแผ่รังสีพลังงานไปยังสิ่งแวดล้อมในรูปแบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อคลื่นเหล่านี้มาพบกับวัตถุใด ๆ บนเส้นทางของการแผ่รังสี พวกมันจะกระตุ้นอนุภาคขนาดเล็กภายในวัตถุนั้น ทำให้วัตถุนั้นเกิดความร้อนขึ้น.
แม้จะอยู่ห่างจากเปลวไฟ เราก็สามารถรู้สึกถึงความร้อนได้—นี่เป็นผลมาจากรังสีอินฟราเรด ซึ่งทำให้เรารู้สึกอบอุ่น การใช้รังสีความร้อนที่พบได้บ่อยที่สุดคือการนั่งอยู่ใกล้กองไฟ ในขณะที่อุปกรณ์ให้ความร้อนสำหรับมือ เช่น ถุงมืออุ่นมือ ใช้การถ่ายเทความร้อนในรูปแบบที่แตกต่างและไม่ควรสับสนกัน รังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากท่อทำความร้อนคาร์บอนไฟเบอร์อยู่ในช่วงความยาวคลื่นเดียวกันกับที่เกิดจากการเผาไหม้ของเปลวไฟ โดยมีช่วงตั้งแต่ 2.0 ถึง 15 ไมครอน.
วัสดุต่าง ๆ เช่น อาหาร, ผ้า, สี, และพืชสามารถดูดซับช่วงความยาวคลื่นนี้ได้ง่ายที่สุด ดังนั้น เมื่อวัสดุเหล่านี้ถูกสัมผัสกับรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากท่อทำความร้อนคาร์บอนไฟเบอร์ วัสดุเหล่านี้จะดูดซับรังสีและเปลี่ยนเป็นความร้อน ทำให้อุณหภูมิของวัสดุเพิ่มขึ้นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ในการทำให้แห้ง, การให้ความร้อน, หรือการบ่มเมื่อให้ความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรด สารที่ถูกให้ความร้อนจะดูดซับรังสีได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากความสอดคล้องกันระหว่างแถบการดูดซับของวัสดุกับคลื่นความยาวอินฟราเรด ซึ่งจะช่วยเพิ่มการดูดซับความร้อนจากอินฟราเรดให้สูงสุด ทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และเพิ่มประสิทธิภาพการให้ความร้อน ซึ่งส่งผลให้เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต.
การใช้งานในอุตสาหกรรมยานยนต์
ในกระบวนการผลิตยานยนต์, ท่อทำความร้อนไฟเบอร์คาร์บอน ใช้กันทั่วไปในห้องพ่นสี ตามที่ได้กล่าวไว้ในบทความก่อนหน้านี้ ดังนั้น ฉันจะไม่ขยายความเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้งานของท่อทำความร้อนอินฟราเรดคาร์บอนไฟเบอร์ในห้องพ่นสีในที่นี้.
การใช้งานในอุตสาหกรรมการพิมพ์และย้อมผ้า
ในอุตสาหกรรมการพิมพ์และย้อมสิ่งทอ อุปกรณ์เช่น เครื่องพิมพ์แบบเพลท เครื่องอบแบบอุโมงค์ และเครื่องอบแบบเคลื่อนที่เป็นตัวอย่างทั่วไปของการให้ความร้อนด้วยอินฟราเรดเมื่อท่อทำความร้อนคาร์บอนไฟเบอร์ได้รับพลังงาน มันจะปล่อยแสงสีเหลืองส้มและรังสีอินฟราเรดออกมา โดยมีช่วงความยาวคลื่นระหว่าง 2.0 ถึง 15 ไมครอน ช่วงความยาวคลื่นนี้ตรงกับช่วงการดูดซับของสิ่งทอและสีย้อมที่ละลายน้ำได้หลายชนิด เมื่อถูกให้ความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรด สิ่งทอหรือสีย้อมจะดูดซับความร้อนอินฟราเรดได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากความยาวคลื่นที่ตรงกัน ทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เพิ่มประสิทธิภาพการทำความร้อน และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต.
GlobalQT เป็นผู้ผลิตชั้นนำที่เชี่ยวชาญด้านคุณภาพสูง ท่อทำความร้อนควอตซ์ และวิธีแก้ไขปัญหา สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาเยี่ยมชม เว็บไซต์ หรือติดต่อเราได้ที่ contact@globalquartztube.com.
