Thiết kế kết cấu và phân tích cơ chế sưởi ấm của ống thạch anh hồng ngoại

Thiết kế kết cấu và phân tích cơ chế sưởi ấm của ống thạch anh hồng ngoại

I . Giới thiệu

Là một yếu tố làm nóng điện hiệu quả cao, ống thạch anh hồng ngoại xa được sử dụng rộng rãi trong nhựa, điện tử, thực phẩm, y tế, dệt, xây dựng và các ngành công nghiệp khác . Phân tích toàn diện ý nghĩa kỹ thuật của các ống thạch anh hồng ngoại xa từ các quan điểm của thành phần cấu trúc, nguyên tắc sưởi ấm, lựa chọn vật liệu, v.v.

II . Thành phần cấu trúc của các ống thạch anh hồng ngoại xa

Các ống gia nhiệt thạch anh hồng ngoại xa là một thiết bị nguồn nhiệt chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng bức xạ hồng ngoại . Cấu trúc của nó thường bao gồm các phần sau:

1. ống kính thạch anh

Ống thạch anh là cửa sổ vỏ và bức xạ của các ống gia nhiệt hồng ngoại xa . Vật liệu của nó chủ yếu là silicon dioxide cao (SiO₂), có độ truyền sáng cao, điện trở nhiệt độ cao, điện trở sốc nhiệt và các đặc điểm khác và có thể phát triển và phát xạ

Các hình dạng của ống thạch anh thường là:

Ống đơn (ống tròn): Thích hợp cho các ứng dụng chung;

Lỗ đôi (ống đôi): Được sử dụng để sưởi ấm hai chiều hoặc thiết bị nhỏ gọn;

Ống vuông: Được sử dụng để sưởi ấm diện tích lớn .

2. Dây sưởi (điện trở)

Một dây điện trở xoắn ốc được cung cấp bên trong ống thạch anh, và các vật liệu thường được sử dụng là dây vonfram, dây molypden, dây hợp kim nickel-chromium hoặc kết hợp đồng bằng sắt-crome-. Bức xạ .

3. Lớp phủ phản chiếu (tùy chọn)

Để cải thiện hiệu quả sưởi ấm, một số ống thạch anh hồng ngoại xa được phủ các vật liệu phản xạ (như các lớp phản xạ vàng, bạc hoặc gốm) trên thành bên trong của một bên của ống thạch anh để phản xạ bức xạ trở lại và tăng nồng độ của bức xạ về phía trước .}}}}}}}}}}}}}}

4. điện cực kết thúc

Điện cực thường được hàn vào dây sưởi bằng vật liệu dẫn điện cao (đồng hoặc niken) và phần gói được niêm phong bằng gốm chống nhiệt độ cao để ngăn không khí xâm nhập vào dây điện trở oxy hóa và đảm bảo cách nhiệt điện.

3. Nguyên tắc sưởi ấm và đặc tính bức xạ hồng ngoại

Cơ chế cốt lõi của ống thạch anh hồng ngoại xa là:

Sau khi bật nguồn, dây điện trở nóng lên đến nhiệt độ đã đặt;

Năng lượng nhiệt kích thích dây điện trở và thành ống thạch anh để tạo ra sóng hồng ngoại xa;

Bức xạ hồng ngoại đi qua ống thạch anh và tỏa ra bề mặt của vật thể nóng;

Các phân tử của vật thể được làm nóng cộng hưởng và hấp thụ sóng hồng ngoại của các bước sóng cụ thể, do đó làm nóng cấu trúc bên trong .

Phạm vi bước sóng của bức xạ hồng ngoại xa: 2 . 5 ~ 14μm, trong đó 4 ~ 8μm là dải hấp thụ của hầu hết các chất hữu cơ và các phân tử nước, và hiệu suất sưởi ấm cực kỳ cao {{7}

4. Các tham số kỹ thuật và chỉ báo hiệu suất

Giá trị tiêu biểu của dự án

Điện áp hoạt động AC 110 ~ 380V

Mật độ năng lượng 20 ~ 100 w/cm (có thể tùy chỉnh)

Nhiệt độ sưởi ấm 300 ~ 1000 độ

Bước sóng hồng ngoại 2 ~ 14μm

Thời gian khởi động ít hơn hoặc bằng 30 giây

Dịch vụ cuộc sống 5000 ~ 10000 giờ

Hiệu suất nhiệt lớn hơn hoặc bằng 85%

Theo các yêu cầu quá trình khác nhau, có thể chọn các ống thạch anh sóng xa, sóng trung bình hoặc sóng dài có thể được chọn .

5. Ưu điểm và đặc điểm của các ống thạch anh hồng ngoại xa

1. Hiệu quả sưởi ấm cao

Tỷ lệ chuyển đổi nhiệt điện là hơn 90%và nó có thể đạt đến nhiệt độ làm việc trong thời gian ngắn hơn, tiết kiệm thời gian làm nóng trước .

2. sưởi ấm chọn lọc

Bằng cách điều chỉnh bước sóng, nó có thể làm nóng các mục tiêu như nước, polyme và vật liệu hữu cơ theo cách mục tiêu để cải thiện hiệu quả xử lý .

3. sưởi ấm không tiếp xúc

Thích hợp cho các sản phẩm sưởi ấm với các yêu cầu vệ sinh cao và không phù hợp để tiếp xúc trực tiếp, chẳng hạn như các ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm .

4. Điều khiển nhiệt độ chính xác

Với hệ thống kiểm soát nhiệt độ, phạm vi dao động nhiệt độ có thể được kiểm soát chính xác trong phạm vi ± 2 độ .

5. Cài đặt dễ dàng và khả năng tương thích mạnh mẽ

Thiết kế tiêu chuẩn hóa, phù hợp cho các thiết bị công nghiệp khác nhau, cài đặt và bảo trì dễ dàng .

VI . Các kịch bản ứng dụng điển hình

Công nghiệp nhựa: sưởi ấm phôi Chai thú cưng và thermoforming;

Ngành công nghiệp điện tử: Sấy mạch mạch và niêm phong keo làm nóng trước;

Sản xuất ô tô: Làm nóng nội thất và làm khô màng;

In dệt và nhuộm: định hình, mất nước và sấy khô;

Xử lý thực phẩm: Khử trùng bề mặt và sấy khô;

Trường kiến trúc: Sấy tường, thiết bị chống ẩm và hút ẩm .

VII . Kết luận

Là một thiết bị sưởi ấm hiệu quả, thân thiện với môi trường và an toàn, ống thạch anh hồng ngoại đang dần thay thế các phương pháp sưởi ấm truyền thống như không khí nóng và dây sưởi điện .