為了發(fā)揮紅外加熱技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),必須控制好加熱溫度,使元件發(fā)出的輻射能主要分布在被加熱物質(zhì)的吸收波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)。輻射源表面溫度選擇還應(yīng)隨被加熱物的紅外特性的差異而不同,須根據(jù)具體的吸收光譜。對(duì)于含水物質(zhì)和含有-OH基或-NA基的物質(zhì),如糧食、食品、紡織品、木材以及氨基漆,電工漆等,在3um附近都有強(qiáng)烈吸收峰,因此輻射源表面偏高一些為宜,一般在550~600℃;而對(duì)於只在3.5或5以上才有強(qiáng)烈吸收峰的物質(zhì),如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料和防腐瀝青漆及其它油漆等,輻射器表面溫度以400~500℃為宜??傊?,應(yīng)令輻射曲線的峰值盡可能與被加熱物質(zhì)的最強(qiáng)烈的吸波段相匹配。
2、輻射元件放熱
在加熱裝置中,輻射元件升溫后以輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)三種形式向外放熱。一般經(jīng)傳導(dǎo)放熱的比例很小,而經(jīng)對(duì)流和輻射放熱的比例取決于輻射元件的表面溫度、加熱裝置內(nèi)空間平均溫度、輻射元件的輻射層 物質(zhì)的全輻射率、輻射元件的布置及形狀、氣流狀態(tài)與速度等條件。以傳熱學(xué)基本公式得知,輻射元件經(jīng)對(duì)流放出的熱量為Q對(duì) = h A (t1 – t2)1.25 (千卡/時(shí))。
式中h為自然對(duì)流放熱系數(shù);放熱面朝下時(shí),h=1.4;放熱面朝上時(shí),h=2.8;放熱面垂直時(shí),h=3.2;簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí),h=2.2;
A=放熱面積(米2);
t1=輻射元件表面溫度(℃);
t2=加熱裝置中的空間平均溫度(℃)。
元件經(jīng)輻射放出的熱量為式中=輻射元件表面層在溫度為T1時(shí)的全輻射率;T1=元件表面溫度(K);T2 = 被加熱物表面溫度(K);A = 發(fā)熱元件表面積(米2)。根據(jù)式計(jì)算出對(duì)流熱與輻射熱的比值,
當(dāng)(1)輻射元件溫度低于150C時(shí),放出的熱量中對(duì)流熱高于輻射熱。隨著T1升高,對(duì)流熱此值Q對(duì)/Q輻減小。
(2)若T1恒定,隨著T2升高,對(duì)流熱與輻射熱之比值逐步減小。
(3)就熱的傳輸效能而言,對(duì)流傳熱只能達(dá)到被加熱物的表面,而輻射則可穿入工件一定深度,且對(duì)流傳熱速度又遠(yuǎn)低于輻射傳熱。所以Q對(duì)/Q輻 值越小,就越能加速熱的傳遞,而提高傳熱效率。但對(duì)流傳熱可以彌補(bǔ)輻射傳熱使工件受熱不勻的缺點(diǎn),因此在加熱過程中適當(dāng)?shù)奶岣邔?duì)流所占的比例也是有益的。