Pemancar inframerah gas untuk premis industri: peranti, prinsip operasi, jenis
Peranti IR yang menjana fluks haba dan cahaya digunakan secara aktif dalam pelbagai bidang pengeluaran dan ekonomi swasta.Pemancar inframerah gas paling banyak diminta untuk premis industri. Tindakan mereka adalah berdasarkan keupayaan badan yang dipanaskan untuk melepaskan haba yang terhasil ke angkasa.
Anda akan mempelajari segala-galanya tentang prinsip operasi peralatan inframerah dari artikel yang dicadangkan kami. Kami akan bercakap tentang jenis peralatan inframerah dan perbezaan ciri mereka. Mari perkenalkan model terkemuka di pasaran.
Kandungan artikel:
Intipati sinaran inframerah
Sinaran inframerah berbeza daripada cahaya nampak biasa dan begitu biasa. Mereka serupa dalam kelajuan penyebaran dan merentasi ruang. Kedua-dua jenis ini mampu membias, pantulan dan tandan.
Tidak seperti sinaran cahaya biasa, iaitu gelombang elektromagnet, fluks IR mempunyai kedua-dua sifat gelombang dan kuantum. Iaitu, ia menghantar cahaya dan haba.
Cahaya yang dibekalkan oleh peranti inframerah bergerak dalam gelombang.Getaran cahaya elektromagnet berada dalam segmen spektrum dari 760 nm (nanometer) hingga 540 μm (mikrometer). Haba yang dihasilkan oleh pemancar IR adalah fluks kuanta. Tenaga mereka berjulat dari 0.0125 hingga 1.25 eV (volt elektron).
Fluks haba dan cahaya yang dipancarkan oleh peranti inframerah adalah saling berkaitan. Apabila keamatan cahaya meningkat, fluks haba kuantum berkurangan. Bergantung pada suhu, sinaran inframerah mungkin atau mungkin tidak dapat dilihat oleh mata kita. Sinaran terma tidak dapat dikesan secara visual.
Kekhususan sinaran inframerah ini digunakan dalam industri untuk mempercepatkan proses pempolimeran dan pengerasan. Bahagian terma sinaran inframerah memungkinkan untuk menentukan kehadiran dan lokasi seseorang atau haiwan dalam tempoh malam yang malap dan tidak bercahaya.
Operasi bukan standard peranti IR yang memancarkan cahaya dalam kombinasi dengan haba menjadi asas untuk pembangunan peranti penglihatan malam. Ia digunakan dalam pengesanan kecacatan, dalam sistem penggera tersembunyi dan dalam peranti teknikal untuk fotografi dalam gelap.
Kedua-dua komponen sinaran inframerah hampir tidak hilang dalam ruang yang sedang diproses, mereka seolah-olah menumpukan pada objek yang terletak di zon pengaruh mereka. Haba menembusi ke dalam badan objek yang dipanaskan, kedalaman penembusan bergantung pada sifat, struktur dan bahan objek. Kedalaman berbeza dari sepersepuluh mm hingga beberapa mm.
Apabila digunakan untuk tujuan industri, panjang gelombang daripada pemancar inframerah dipilih berdasarkan ciri teknikal objek atau bahan. Sinar IR melepasi secara bebas melalui jisim udara, jadi pemanasan dilakukan tanpa kehilangan yang ketara. Keadaan ini secara munasabah dianggap sebagai kelebihan ketara dalam pengeluaran.
Selain memanaskan dan menerangi kawasan yang dirawat oleh peranti, pemancar inframerah digunakan untuk menyelesaikan masalah berikut:
Jenis sumber sinaran inframerah
Sumber sinaran IR yang paling mudah termasuk yang sangat biasa kepada kita semua lampu pijar, beroperasi di bawah voltan rendah. Di bawah keadaan sedemikian, mereka terutamanya memancarkan aliran inframerah.Bahagian gelombang elektromagnet cahaya adalah tidak penting, tetapi ia masih ditentukan secara optik.
Pada masa kini, pengguna swasta, organisasi pembinaan dan pengeluaran mempunyai pelbagai jenis pemancar IR yang boleh digunakan.
Skop permohonan mereka ditentukan oleh:
- Suhu Operasi;
- nilai panjang gelombang maksimum;
- zon di mana fluks inframerah diagihkan sama rata.
Dengan mengambil kira ciri yang disenaraikan, peranti penyinaran dipilih yang direka untuk menyelesaikan masalah tertentu.
Jenis pemancar IR yang paling biasa termasuk:
- Lampu dengan alat pemantul cermin. Pada sinaran maksimum, panjang gelombangnya ialah 1.05 mikron.
- Lampu tiub kuarza. Panjang gelombang mereka pada sinaran maksimum adalah dalam julat dari 2 hingga 3 mikron.
- Pemanas bukan logam batang. Secara struktur, ia ditambah dengan reflektor, panjang gelombang maksimum adalah dari 6 hingga 8 mikron.
- Pemanas elektrik tiub. Digunakan secara meluas dalam kehidupan seharian, digunakan dalam pengeluaran adalah peranti dengan elemen pemanasan.
- Penunu inframerah. Mereka dilengkapi dengan muncung berlubang seramik atau logam. Ia digunakan dalam pembinaan untuk memanaskan kawasan terbuka dan tertutup semasa pembinaan bangunan dan kerja penamat.
Sumber sinar inframerah telah menemui aplikasi dalam pertanian. Dengan bantuan mereka, burung muda dan haiwan peliharaan yang baru dilahirkan dipanaskan. Pemancar dipasang di rumah hijau untuk merangsang pertumbuhan varieti yang ditanam, di dalam bangsal dan jelapang untuk pengeringan.
Sumber fluks inframerah dibahagikan kepada:
- Lampu inframerah. Ini adalah pemancar "cahaya" dan peranti yang membekalkan sinaran haba.
- Pemanas. Peranti yang digunakan untuk memanaskan ruang terkurung dan ruang terbuka. Ini termasuk model yang menggunakan tenaga elektrik, cecair atau bahan api gas. Elemen pemanasan boleh sama ada elemen pemanasan atau lingkaran yang diperbuat daripada aloi rintangan tinggi.
Mengikut klasifikasi mengikut panjang gelombang, sumber inframerah dibahagikan kepada dua kumpulan utama: gelap dan terang. Yang pertama bekerja dengan melepaskan gelombang panjang ke angkasa, yang kedua - yang pendek.
Pemancar IR gelap dan terang
Mengikut definisi, sumber "terang" mampu memancarkan cahaya. Aliran yang mereka keluarkan dilihat melalui penglihatan, walaupun masih sukar untuk memanggilnya sebagai pencahayaan terang dan tidak boleh digunakan untuk tujuan ini sama sekali.
Peranti "Gelap" menyampaikan aliran haba yang tidak dapat dilihat oleh manusia, dirasai oleh kulit pengguna, tetapi tidak dikesan secara visual. Nilai sempadan antara "terang" dan "gelap" dianggap sebagai panjang gelombang 3 mikron. Suhu mengehadkan permukaan yang dipanaskan ialah 700º.
Wakil yang paling terkenal dari unit pemanasan "gelap" ialah Dapur bata Rusia, yang telah berjaya memanaskan bangunan bertingkat rendah selama berabad-abad. Antara yang "cahaya", seperti yang telah kita fahami, ialah mentol lampu elektrik pijar, jika ia membekalkan tidak lebih daripada 12% cahaya. Tenaga utamanya diarahkan kepada penjanaan haba.
Ciri-ciri reka bentuk lekapan lampu
Dari segi struktur, sumber cahaya adalah serupa dengan lampu pijar biasa. Walau bagaimanapun, terdapat perbezaan dalam badan filamen. Untuk peranti inframerah terang, suhu tidak boleh melebihi had 2270-2770 K. Ini adalah perlu untuk meningkatkan aliran haba dengan mengurangkan pelepasan cahaya.
Sama seperti mentol lampu standard, badan filamen, diperbuat daripada filamen tungsten, diletakkan di dalam mentol kaca. Hanya kelalang yang dilengkapi dengan pemantul, berkat semua tenaga pancaran tertumpu pada objek yang dipanaskan. Dalam kes ini, sebahagian kecil tenaga dibelanjakan untuk memanaskan tapak mentol.
Mentol sumber inframerah cahaya memanaskan sehingga suhu tinggi, jadi ia turut mengambil bahagian dalam proses pemindahan haba ke angkasa. Tenaga haba daripada kelalang yang dipanaskan tidak difokuskan oleh reflektor dan keluar ke ruang yang tidak dirawat; ia adalah komponen yang mengurangkan kecekapan peranti.
Produktiviti sumber inframerah cahaya secara purata tidak melebihi 65%.Ia ditambah dengan meletakkan badan pemanas tungsten dalam tiub atau kelalang serupa yang diperbuat daripada kaca kuarza. Penyelesaian ini memungkinkan untuk meningkatkan panjang gelombang kepada 3.3 mikron dan mengurangkan suhu kepada 600º.
Pilihan ini digunakan dalam pemanas IR kuarza, di mana wayar kromium-nikel dililitkan di sekeliling batang kuarza dan semuanya diletakkan bersama dalam tiub kuarza.
Intipati kerja adalah penggunaan berganda dawai filamen. Tenaga haba yang dilepaskan sebahagiannya digunakan untuk pemanasan terus, dan sebahagiannya untuk meningkatkan suhu rod kuarza. Batang merah panas juga mengeluarkan haba.
Kelebihan peranti tiub termasuk, agak munasabah, rintangan semua komponen yang diperbuat daripada kuarza dan seramik kepada negatif atmosfera. Kelemahannya ialah kerapuhan bahagian seramik.
Spesifikasi operasi dan reka bentuk pemanas gelap
Sumber fluks IR yang dipanggil "gelap" adalah lebih praktikal daripada rakan sejawat "terang" mereka. Unsur penyinaran mereka berbeza dalam struktur untuk lebih baik. Konduktor yang dipanaskan itu sendiri tidak memancarkan tenaga haba; ia dibekalkan oleh cangkang logam di sekelilingnya.
Akibatnya, suhu operasi peranti tidak melebihi 400 - 600º. Untuk memastikan tenaga haba tidak terbuang, pemancar gelap dilengkapi dengan pemantul yang mengubah hala aliran ke arah yang dikehendaki.
Pemancar gelombang panjang kumpulan gelap tidak takut kejutan dan pengaruh mekanikal yang serupa, kerana unsur polimer atau seramik yang rapuh di dalamnya dilindungi oleh selongsong logam dan lapisan penebat haba pelindung. Kecekapan pemancar kumpulan ini mencapai 90%.
Tetapi mereka bukan tanpa kelemahan mereka. Pemanas kumpulan gelap bergantung pada ciri reka bentuk peranti. Jika jarak antara elemen penyinaran utama dan permukaan peranti adalah besar, maka ia akan dibasuh dan disejukkan oleh udara yang mengalir lalu. Akibatnya, kecekapan berkurangan.
Oleh kerana ciri reka bentuk mereka, model gelap dipasang untuk bilik pemanasan dengan siling rendah dan kawasan yang memerlukan bekalan haba linear. Cahaya - diletakkan di mana pemprosesan bilik dengan siling tinggi dan kawasan memanjang menegak diperlukan.
Penunu gas sebagai sumber sinar IR
Peranti di mana pemprosesan gas tanpa api berlaku dipanggil penunu gas atau pemancar inframerah gas. Tenaga haba yang dibebaskan dengan keamatan tinggi dipindahkan ke angkasa melalui permukaan pancaran unit.
Ia adalah pemanas jenis penunu inframerah gas yang digunakan pada skala industri semasa kerja pembinaan dan pemasangan.Isipadu utama tenaga haba dihantar dengan memancarkan muncung penunu seramik.
Berikut digunakan sebagai muncung:
- plat seramik dengan perforasi, yang boleh rata atau timbul;
- plat seramik dengan liang teragih sama rata;
- unsur seramik dengan skrin jejaring nichrome, jejaring logam dan semua jenis lampiran pemangkin.
Semua jenis lubang yang disenaraikan dalam elemen seramik atau logam adalah saluran api.
Bahan api untuk mengendalikan pemancar inframerah jenis ini adalah gas utama, serta versi cecairnya atau gas buatan buatan. Di Rusia, mereka menghasilkan pembakar yang direka untuk memproses gas cecair dan utama. Peralatan asing direka terutamanya untuk memproses versi cecair dan buatan.
Sekiranya peraturan operasi tidak dilanggar, maka produk pembakaran daripada operasi pembakar gas dilepaskan dalam kuantiti minimum dengan kandungan nitrogen oksida dan karbon monoksida yang tidak ketara.
Untuk membekalkan gas, penunu inframerah gas (GIG) dilengkapi dengan muncung di mana gas dipam pada kelajuan tinggi. Bekalan gas ini memastikan suntikan udara yang diperlukan untuk pembakaran. Ia "ditolak" oleh aliran berkelajuan tinggi melalui penyuntik ke dalam ruang pengedaran.
Gas bukan sahaja menyuntik udara, tetapi juga bercampur dengannya dalam penyuntik, menghasilkan campuran gas-udara yang sesuai untuk pembakaran lengkap. Campuran ini bergerak ke permukaan muncung seramik melalui liang-liangnya, lubang berlubang atau celah, di mana ia terbakar sepenuhnya dalam lapisan nipis tidak lebih daripada 1.5 mm tebal.
Pembakar dengan muncung seramik rata
Jumlah utama tenaga haba dipindahkan ke jubin seramik, yang dipanaskan kepada suhu ultra tinggi dalam masa kurang daripada satu minit. Permukaan luar unsur seramik bertukar menjadi sumber tambahan aliran haba.
Muncung seramik menyumbang 40 hingga 60% daripada sinaran yang dihantar oleh pemanas IR gas industri. Untuk meningkatkan kecekapan peranti, skrin mesh dipasang di atas muncung.Untuk meningkatkan permukaan pemindahan haba, jubin berlubang dilekatkan bersama menggunakan dempul tahan api.
Penunjuk penting ialah diameter saluran api. Ia menentukan gas yang boleh diproses oleh peranti. Jumlah bilangan lubang dalam jubin seramik bergantung pada diameter. Semakin banyak, semakin rapuh unsur pemancar haba dan GIG akan menjadi sensitif kepada kerosakan mekanikal.
Pemanas dengan muncung jenis sirip
Sebagai tambahan kepada muncung seramik rata dengan perforasi, elemen pelepasan digunakan. Penggunaan permukaan bergaris dalam kes ini merangsang aliran pertukaran haba antara permukaan yang memancar dan gas yang terbakar. Jubin seramik bergaris memanaskan dengan lebih baik, manakala beban haba pada elemen penyinaran tidak meningkat.
Muncung seramik rata dan bergaris memanaskan sehingga 1473 K. Tetapi unsur seramik berliang hanya memanaskan sehingga 1237 K. Versi berliang lebih mudah untuk dihasilkan dan oleh itu lebih murah.Selain itu, sisa daripada industri seramik digunakan dalam pengeluarannya.
Ketebalan jubin berliang mencapai 30 mm, yang dengan ketara meningkatkan rintangan muncung kepada tekanan mekanikal. Semasa operasi penunu dengan muncung sedemikian, campuran gas-udara yang muncul dari ruang pengedaran terbakar pada permukaan luar jubin seramik dalam lapisan sehingga 2 mm.
Kawasan pembakaran dalam muncung berliang bergerak dari permukaan luar ke kedalaman 3-5 mm. Dalam kes ini, suhu pemanasan hanya mencapai 1123 K.
Kelemahan muncung berliang untuk suntikan higroskopik ialah rintangan hidraulik yang terlalu tinggi, yang menjadikannya mustahil untuk menggunakan gas utama tekanan rendah.
Peralatan dengan jaring logam
Walau bagaimanapun, semua jenis lampiran yang disenaraikan diperbuat daripada seramik, yang bermaksud bahawa, walaupun ketebalan dan segala macam helah pengeluar yang ingin meningkatkan kekuatan, mereka masih rapuh. Kerapuhan amat menjengkelkan jika peranti perlu sentiasa dialihkan.
Oleh itu, untuk memanaskan tapak semasa kerja pembinaan atau pemasangan, jenis pembakar yang lebih tahan lama, dilengkapi dengan mesh berganda logam, telah dibangunkan. Dalam peranti sedemikian, campuran gas-udara diproses dalam ruang antara muncung dan grid. Permukaan jejaring luar memanaskan sehingga 1023 K sahaja.
Dalam GIG dengan muncung jejaring, unsur-unsur ini diperbuat daripada aloi tahan haba dengan kromium dan nikel.Muncung dibuat supaya saiz sel jaringan atas membolehkan nyalaan melepasi dengan bebas, dan saiz jaringan bawah adalah minimum, kritikal untuk api menembusi. Di sini, kedua-dua grid atau satu boleh menjadi pemancar haba IR.
Jika penunu inframerah memproses gas utama atau campuran propana-butana cecair daripada silinder gas, hanya mesh atas yang terlibat dalam penyebaran tenaga haba. Jika gas beban rendah sedang diproses, kedua-dua grid memancarkan haba. Dengan cara ini, pemindahan haba meningkat.
Walau bagaimanapun, nilai kecekapan maksimum GIG dengan jerat tidak melebihi 60%, kerana rintangan hidraulik muncung adalah dua kali lebih tinggi daripada jubin seramik berlubang semua jenis. Benar, ia kurang daripada muncung berliang.
Peranti dengan peningkatan kuasa haba
Kecekapan pemancar gas inframerah yang agak rendah dengan plat seramik dan grid memaksa kami mencari cara untuk meningkatkan kuasa haba. Hasilnya dicapai dengan memperkenalkan jenis muncung baharu, iaitu panel seramik dengan beberapa slot.
Dalam potongan, retakan mempunyai pelebaran secara tiba-tiba, lubang masuknya lebih kecil daripada lubang keluar. Penyelesaian ini meningkatkan kecekapan penunu disebabkan oleh peredaran semula produk pembakaran, i.e. mereka kembali ke pangkal nyalaan dalam saluran api. Di samping itu, nyalaan dalam model sedemikian adalah lebih stabil dan kurang berkemungkinan mati dalam angin terbuka.
Keratan rentas langsung panel berlubang adalah purata 55–60% daripada jumlah keratan rentas sebenar mereka. Pembakar yang dilengkapi dengannya beroperasi pada gas tekanan sederhana. Satah luar muncung dipanaskan hingga 1723 K.
Pemancar dengan rintangan kepada beban angin
Kestabilan operasi di bawah beban angin adalah penunjuk penting untuk memilih penunu inframerah gas yang digunakan dalam pembinaan atau pemasangan loji pengeluaran. Tidak semua pemancar inframerah industri yang memproses gas mempunyai kualiti ini.
Untuk kawasan terbuka, peranti khas diperlukan yang:
- dicirikan oleh suntikan yang stabil, bergantung pada tiupan angin;
- dilengkapi dengan peranti yang menghalang pesongan jet yang muncul dari muncung;
- dilindungi daripada penyejukan aktif sinaran permukaan yang berlaku akibat pengaruh angin.
Lembaran data teknikal peralatan gas yang mampu memanaskan angin kencang dan tidak padam menunjukkan rintangan angin. Ciri ini untuk penunu inframerah yang dihasilkan secara komersial adalah lebih kurang sama dengan penunu langsung, i.e. pendedahan angin hadapan, serta hembusan sisi.
Pengurangan dalam nisbah suntikan menyebabkan nyalaan muncul pada permukaan luar panel penyinaran. Pada masa yang sama, suhu turun dengan mendadak. Ia dikurangkan dengan udara sejuk yang menembusi ke dalam kawasan pembakaran.
Rintangan angin secara fizikal berkaitan dengan beban terma tertentu dan isipadu udara yang memasuki muncung semasa tempoh pembakaran. Dengan kelajuan aliran udara yang berlebihan dan tinggi, kecekapan pemancar inframerah dikurangkan. Pengurangan disertai dengan kemunculan nyalaan, kegelapan permukaan yang memancar dan pemberhentian operasi unit dalam mod tanpa nyala.
Kajian semula pengeluar pemanas IR
Perkakas gas untuk mewujudkan iklim mikro yang menggalakkan di tapak pembinaan, bengkel, bengkel pengeluaran dan kemudahan yang serupa dihasilkan oleh kedua-dua syarikat domestik dan syarikat asing.
Menurut pengguna, penarafan produk buatan Rusia didahului oleh pembakar gas jenama Solarogaz. Pelbagai yang dibentangkan oleh syarikat ini termasuk model yang direka untuk kawasan pemanasan pelbagai saiz. Unit boleh digunakan di rumah hijau, garaj dan kawasan terbuka.
Satu-satunya negatif yang harus diambil kira oleh pembeli dan pemilik sebenar model pembakar gas dan dapur daripada pengeluar ibu negara ialah kekurangan penderia sistem keselamatan. Oleh itu, mereka boleh digunakan dalam kehidupan seharian, tetapi dengan langkah berjaga-jaga.
Produk daripada syarikat Pathfinder tidak kalah popularnya. Walau bagaimanapun, rangkaian produk yang ditawarkan kepada pembeli didominasi oleh produk untuk kegunaan isi rumah dan pilihan pelancong.
Jubin adalah wajar popular, digunakan untuk pemanasan dan untuk menyediakan hidangan mudah, dan penunu mini dari tin semburan.
Pemanas gas dengan logo Aeroheat menerima ciri yang sangat baik daripada pengguna. Peralatan ini menarik kerana kebolehpercayaannya, berdasarkan penggunaan komponen berkualiti tinggi, dan harganya yang berpatutan. Dapur dan penunu berkuasa gas dari Dixon dan Sibiryachka telah membuktikan diri mereka dengan baik.
Senarai pemanas gas yang layak dari pembekal asing diketuai oleh pembakar gas dan dapur dari syarikat Korea Selatan Kovea. Produk jenama ini digunakan secara aktif di bengkel kecil, di tapak pengecatan dan pembinaan, dalam perjalanan mendaki dan memancing.
Untuk melengkapkan bengkel, pemanas gas dari syarikat Itali Sistema sering digunakan. Model dari Korea Selatan Hyundai dan dapur gas Itali Bartolini, yang boleh digunakan di rumah dan di pejabat, mendapat permintaan tinggi. Dapur Timberk Sweden dan peralatan Ballu Cina dibezakan dengan kebolehpercayaan dan operasi yang stabil.
Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini
Pengarang video berikut akan memberitahu anda secara terperinci tentang prinsip operasi dan kelebihan pembakar gas IR:
Butiran mengenai organisasi pemanasan inframerah dibentangkan dalam video berikut:
Langkah-langkah pemasangan untuk pemanas gas jenis siling ditunjukkan di sini:
Di Persekutuan Rusia, pelbagai jenis pembakar inframerah dihasilkan, termasuk model tahan angin. Julat yang ditawarkan oleh syarikat membolehkan anda memilih peranti untuk memanaskan kawasan terbuka dan tertutup.
Sebelum membeli, adalah penting untuk memutuskan untuk tujuan apa dan dalam keadaan apa peralatan akan digunakan, dan kemudian pilih sama ada model yang lebih produktif atau tahan lama yang tidak takut pergerakan berulang.