远红外加热(辐射)元件

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工业生产中，不仅有大量的无机物需要加热，而且有愈来愈多的有机物和高分子化合物需要加热。由于电热丝等构成的电热元件辐射的红外线频率不能与大多数有机高分子的振动频率相匹配，吸收的只是一小部分，所以热效率不高。远红外辐射元件就是为提高热效率，节约能源而发展起来的。其原理是根据每种物质都有其自身的振动光谱特性，物质吸收了与其本身固有波谱相适应的远红外线后能产生自燃效应，由于这种效应直接产生在物体内部，所以能快速有效的加热物体。一般有机高分子物质的振动波谱在3～100μm之间，因此用于构成远红外辐射元件的辐射涂层材料的固有波谱也必须在3～100μm这个远红外光谱范围内。

1．远红外辐射元件的组成

(1)远红外涂层：它黏结在基体上，其功能是在一定温度下能发射出具有所需波段宽度和较大辐射功率的远红外线。

(2)发热体或热源：发热体主要为电热式的电阻发热体。热源指蒸气、燃烧的气体或余热烟气等。其功能是向远红外涂层提供足够的能量。

(3)基体及附件：是用来安装发热体或涂层的。

远红外辐射元件的形状一般分管状、灯状和板状三种，如图10－6所示，也可以根据需要而特制。金属管状辐射元件的结构如图10－7所示。

a．管状

b．灯状

C．板状

图10－6 三种远红外辐射元件

图10－7 金属管状辐射元件的结构

1．远红外辐射涂料 2．锗管 3．绝缘端盖 4．氧化镁 5．电阻丝发热体元件

2．远红外辐射加热技术应用分类

远红外辐射加热技术应用范围大体可分为四大类：

(1)对物体的加热处理，如塑料的加热注塑成型。

(2)脱水干燥与烘烤，如纺织品、谷物的脱水干燥及食品行业的烘烤。

(3)涂料的固化与干燥，如漆膜或树脂涂层的干燥。

(4)其他应用，如TDP治疗仪、频谱仪用于治疗冻疮、关节炎、腰肌损伤等疾病。

各种远红外涂料，它们的辐射波谱范围、部分远红外辐射器的主要技术性能见表10－23～表10－31。

表10－23 常用的远红外涂料

表10－24 铝系远红外涂料

表10－25 氟化镁系远红外涂料配比表

表10－26 氧化硅系远红外涂料配比表

表10－27 各种涂料的辐射波谱范围

表10－28 常用远红外黏结剂配方

表10－29 合金电阻带远红外辐射器规格

注：合金电阻带辐射器其波长3～50μm。

表10－30 远红外高温板式辐射器主要技术性能

注：高温板式辐射器，其波长0．7～20μm。

表10－31 碳化硅远红外加热器(波长大于4μm)