Plynové infračervené zářiče pro průmyslové prostory: typy, princip činnosti, přehled značky

IR zařízení generující tepelné a světelné toky se aktivně používají v různých oblastech výroby a soukromé ekonomiky. Nejžádanější plynové infračervené zářiče pro průmyslové prostory. Jejich působení je založeno na schopnosti vyhřívaného tělesa uvolňovat přijaté teplo do prostoru.

Vše o principech fungování infračerveného zařízení se dozvíte z našeho článku. Řekneme vám o typech infračervených zařízení a jejich charakteristických rozdílech. Představíme vám přední modely na trhu.

Podstata infračerveného záření

Infračervené záření se liší od běžného a známého viditelného světla. Jsou si podobní rychlostí, jakou se šíří a procházejí prostorem. Obě odrůdy jsou schopné lomu, odrazu a svazkování.

Na rozdíl od běžného světelného záření, což jsou elektromagnetické vlny, má infračervený tok vlnové i kvantové vlastnosti. To znamená, že přenáší světlo i teplo.

Světlo dodávané infračervenými zařízeními se šíří ve vlnách. Elektromagnetické vibrace světla jsou ve spektrálním segmentu od 760 nm (nanometry) do 540 mikronů (mikrometry). Teplo generované infračervenými zářiči je tok kvant. Jejich energie se pohybuje od 0,0125 do 1,25 eV (elektronvolty).

Teplo a světelný tok vyzařované infračervenými zařízeními jsou vzájemně propojeny. Jak se intenzita světla zvyšuje, kvantový tepelný tok klesá. V závislosti na teplotě může, ale nemusí být naše oči infračervené záření vnímáno. Tepelné záření není vizuálně detekováno.

Toto specifické infračervené záření se používá v průmyslu k urychlení polymeračních a vytvrzovacích procesů. Tepelná část infračerveného záření umožňuje určit přítomnost a polohu osoby nebo zvířete v temně osvětleném a neosvětleném nočním období.

Nestandardní provoz IR zařízení, která vyzařují světlo v kombinaci s teplem, se stala základem pro vývoj zařízení pro noční vidění. Používá se při detekci vad, ve skrytých signalizačních zařízeních a v technických zařízeních pro noční fotografování.

Obě složky infračervené záření téměř se nerozptýlí ve zpracovaném prostoru, zdá se, že se zaměřují na objekty v oblasti svého vlivu. Teplo proniká do těla zahřátého předmětu, hloubka průniku závisí na vlastnostech, struktuře a materiálu předmětu. Hloubka se pohybuje od desetiny mm do několika mm.

Při použití pro průmyslové účely se vlnová délka z infračervených zářičů vybírá na základě technických charakteristik předmětu nebo látky. IR paprsky volně procházejí vzduchovou hmotou, proto se zahřívání provádí bez hmatatelných ztrát. Tato okolnost je rozumně považována za závažný přínos ve výrobě.

Kromě ohřevu a osvětlení oblasti zpracovávané zařízením se infračervené zářiče používají při řešení následujících úkolů:

Typy zdrojů infračerveného záření

Nejjednodušší zdroje IR záření jsou nám všem dobře známy. žárovkypracující pod nízkým napětím. V takových podmínkách vyzařují hlavně infračervené proudy. V tomto případě je podíl světelných elektromagnetických vln nevýznamný, ale přesto je určen opticky.

Nyní je k dispozici soukromému spotřebiteli, stavebním a průmyslovým organizacím mnoho různých typů IR zářičů.

Rozsah jejich použití určuje:

• pracovní teplota;
• maximální hodnota vlnové délky;
• oblast, ve které je infračervený tok rovnoměrně rozložen.

S přihlédnutím k uvedeným vlastnostem je vybráno vyzařovací zařízení určené k řešení konkrétních problémů.

Nejběžnějšími typy IR zářičů jsou:

• Svítidla se zrcadlovými reflektory. Při maximálním záření je jejich vlnová délka 1,05 mikronů.
• Křemenné trubice. Jejich vlnová délka při maximálním záření je v rozmezí od 2 do 3 mikronů.
• Tyčové nekovové ohřívače. Konstrukčně jsou doplněny reflektory, maximální vlnová délka je od 6 do 8 mikronů.
• Trubkové elektrické ohřívače. Zařízení s topnými prvky, široce používaná v každodenním životě, používaná ve výrobě.
• Infračervené hořáky. Jsou vybaveny keramickými nebo kovovými perforovanými tryskami. Používají se ve stavebnictví k vytápění otevřených a uzavřených prostor při stavbě budovy, při výrobě dokončovacích prací.

Zdroje infračervených paprsků našly využití v zemědělství. S jejich pomocí se zahřívá mladá drůbež a nově narozená domácí zvířata. Vysílače jsou instalovány ve sklenících ke stimulaci růstu pěstovaných odrůd, ve stodolách a sýpkách k sušení.

Zdroje infračervených proudů jsou rozděleny na:

• Infračervené žárovky. Jedná se o „světelné“ zářiče a zařízení, která dodávají tepelné záření.
• Ohřívače. Zařízení používaná k vytápění uzavřených a otevřených prostor. Patří sem modely poháněné elektřinou, kapalnými nebo plynnými palivy. Topným článkem může být buď topné těleso, nebo spirála vyrobená ze slitiny s vysokým odporem.

Podle klasifikace podle vlnové délky jsou infračervené zdroje rozděleny do dvou hlavních skupin: tmavé a světlé. První funguje tak, že odděluje dlouhé vlny do prostoru, druhý - krátké.

Tmavé a světlé IR zářiče

Podle definice jsou „světelné“ zdroje schopné emitovat světlo. Proudy emitované jsou vnímány zrakem, i když je stále obtížné je pojmenovat jasným osvětlením a pro tento účel to vůbec nestojí za to.

„Temné“ spotřebiče dodávají teplo, které je pro člověka neviditelné a je cítit pokožkou uživatele, ale není vizuálně zjistitelné. Za hraniční hodnotu mezi „světlem“ a „tmou“ se považuje vlnová délka 3 mikrony. Hraniční teplota vyhřívaného povrchu je 700 °.

Nejslavnějším zástupcem "temné" topné jednotky je cihlová ruská kamna, která již mnoho století úspěšně vytápí nízkopodlažní budovy. Mezi těmi „světlými“, jak již chápeme, je žárovka, pokud nedodává více než 12% světla. Jeho hlavní energie je přitom směrována na výrobu tepla.

Vlastnosti zařízení svítidel

Světelné zdroje jsou strukturálně podobné typické žárovce. Existují však rozdíly v tělech vláken. U lehkých infračervených zařízení nesmí teplota překročit hranici 2270-2770 K. To je nezbytné pro zvýšení tepelného toku snížením emise světla.

Stejně jako standardní žárovky je wolframové vlákno umístěno ve skleněné baňce. Pouze žárovka je vybavena reflektory, díky kterým je veškerá zářivá energie soustředěna na ohřívaný předmět. V tomto případě je nevýznamná část energie vynaložena na ohřev základny lampy.

Žárovka světelných infračervených zdrojů se zahřívá na vysoké teploty, proto se také podílí na procesu přenosu tepla do prostoru. Tepelná energie z vyhřívané žárovky není zaostřena reflektorem a jde ven do neošetřeného prostoru, je to tato součást, která snižuje účinnost zařízení.

Produktivita světelného infračerveného zdroje nepřesahuje v průměru 65%. Zvyšuje se vložením wolframového topného tělesa do trubice z křemenného skla nebo podobné žárovky. Toto řešení umožňuje zvýšit vlnovou délku na 3,3 µm a teplotu snížit na 600º.

Tato možnost se používá v křemenných infračervených ohřívačích, ve kterých je kolem křemenné tyče navinutý chromniklový drát a to vše je umístěno pohromadě v křemenné trubici.

Podstata práce spočívá ve dvojím použití topného drátu. Uvolněná tepelná energie se částečně využívá k přímému ohřevu a částečně ke zvýšení teploty křemenné tyče. Red-hot rod také vydává proudy tepla.

Mezi plusy trubkových zařízení celkem rozumně patří odolnost všech součástí vyrobených z křemene a keramiky vůči atmosférickému negativu. Stinnou stránkou je křehkost keramických částí.

Specifika práce a konstrukce tmavých ohřívačů

Takzvané „tmavé“ zdroje infračervených toků jsou mnohem praktičtější než jejich „světlé“ protějšky. Jejich vyzařující prvek má lepší strukturu. Vyhřívaný vodič sám nevyzařuje tepelnou energii; je dodáván okolním kovovým pláštěm.

V důsledku toho provozní teplota zařízení nepřesahuje 400 - 600 °. Aby nedocházelo k plýtvání tepelnou energií, jsou tmavé zářiče vybaveny reflektory, které přesměrovávají toky v požadovaném směru.

Vysílače s dlouhou vlnovou délkou temné skupiny se nebojí šoků a podobných mechanických vlivů, protože křehký polymerní nebo keramický prvek v nich je chráněn kovovým pláštěm a ochrannou tepelnou izolací vrstva. Účinnost zářičů této skupiny dosahuje 90%.

Nejsou však bez nevýhod. Ohřívače temné skupiny závisí na konstrukčních vlastnostech zařízení. Pokud je vzdálenost mezi hlavním vyzařujícím prvkem a povrchem zařízení velká, bude proudem vzduchu promýváno a ochlazováno. Výsledkem je snížení účinnosti.

Díky svým konstrukčním vlastnostem jsou tmavé modely instalovány pro vytápění místností s nízkými stropy a oblastí, které vyžadují lineární dodávku tepla. Světlo - umístěno tam, kde je vyžadováno zpracování místností s vysokými stropy a svisle prodlouženými plochami.

Plynové hořáky jako zdroj infračervených paprsků

Zařízení, ve kterých probíhá zpracování bezplamenného plynu, se nazývají plynové hořáky nebo plynové infračervené zářiče. Tepelná energie uvolněná s vysokou intenzitou se přenáší do prostoru prostřednictvím vyzařující plochy jednotky.

Jedná se o plynové infračervené ohřívače, jako jsou hořáky, které se používají v průmyslovém měřítku při stavebních a instalačních pracích. Převládající množství tepelné energie je přenášeno keramickými tryskami hořáků.

Používá se jako příloha:

• děrované keramické desky, které jsou ploché nebo reliéfní;
• keramické desky s rovnoměrně rozloženými póry;
• keramické prvky se síťovou nichromovou zástěnou, kovovou mřížkou a všemi druhy katalytických trysek.

Všechny výše uvedené typy otvorů v keramickém nebo kovovém prvku jsou požární kanály.

Palivem pro provoz tohoto typu infračervených zářičů je hlavní plyn, stejně jako jeho zkapalněná verze nebo uměle vytvořené plyny. V Rusku vyrábějí hořáky určené pro zpracování zkapalněného a běžného plynu. Zahraniční zařízení je určeno zejména pro zpracování zkapalněných a umělých verzí.

Pokud nejsou porušena provozní pravidla, jsou produkty spalování z provozu plynového hořáku emitovány v minimálním množství s nevýznamným obsahem oxidů dusíku a oxidu uhelnatého.

Pro dodávku plynu jsou plynové infračervené hořáky (GIG) vybaveny tryskami, kterými je plyn vstřikován vysokou rychlostí. Tento přívod plynu zajišťuje vstřikování spalovacího vzduchu. Je „tlačen“ vysokorychlostním proudem přes vstřikovač do distribuční komory.

Plyn nejen vstřikuje vzduch, ale také se s ním mísí v injektoru, což má za následek směs plynu a vzduchu vhodnou pro úplné spalování. Tato směs se přes póry, perforované otvory nebo štěrbiny pohybuje na povrch keramické trysky, kde zcela hoří v tenké vrstvě o tloušťce nejvýše 1,5 mm.

Keramické ploché hořáky

Převládající množství tepelné energie se přenáší na keramické dlaždice zahřáté na ultra vysoké teploty za méně než minutu. Vnější povrch keramického prvku se promění v další zdroj tepelného toku.

Keramická tryska tvoří 40 až 60% záření přenášeného průmyslovým plynovým infračerveným ohřívačem. Aby se zvýšila účinnost zařízení, je nad tryskou instalována síťová clona. Aby se zvýšila plocha přenosu tepla, lepí se perforované dlaždice pomocí žáruvzdorného tmelu.

Důležitým ukazatelem je průměr vypalovacích kanálů. Záleží na tom, jaký druh plynu dokáže zařízení zpracovat. Celkový počet otvorů v keramické dlaždici závisí na průměru. Čím více jich bude, tím křehčí bude prvek emitující teplo a bude citlivý na mechanické poškození GIG.

Žebrované ohřívače

Kromě plochých keramických děrovaných trysek se používají odlehčovací prvky. Použití žebrovaného povrchu v tomto případě stimuluje tok výměny tepla mezi vyzařujícím povrchem a hořícím plynem. Žebrované keramické dlaždice se lépe zahřívají, aniž by se zvýšilo tepelné zatížení vyzařujícího prvku.

Keramické ploché a žebrované trysky se zahřívají až na 1473 K. Ale porézní keramické prvky pouze do 1237 K. Porézní verze se snadněji vyrábí, a proto je levnější. Při jeho výrobě se navíc používá odpad z keramického průmyslu.

Tloušťka porézních dlaždic dosahuje 30 mm, což výrazně zvyšuje odolnost trysky vůči mechanickému namáhání. Během provozu hořáku s takovou tryskou směs plynu a vzduchu, která vyšla z distribuční komory, vyhoří na vnějším povrchu keramické dlaždice ve vrstvě až 2 mm.

Spalovací oblast v porézním obalu se pohybuje od vnějšího povrchu do hloubky 3-5 mm. Teplota ohřevu přitom dosahuje pouze 1123 K.

Nevýhodou porézních trysek pro GIG je zbytečně vysoký hydraulický odpor, kvůli kterému není možné v provozu používat nízkotlaký hlavní plyn.

Zařízení s kovovými oky

Všechny výše uvedené typy trysek jsou však vyrobeny z keramiky, což znamená, že navzdory tloušťce a všem druhům triků výrobce, který chce zvýšit pevnost, jsou stále křehké. Křehkost je obzvláště nepříjemná, pokud je třeba zařízení neustále přesouvat.

Proto byl pro vytápění míst během stavebních nebo instalačních prací vyvinut odolnější typ hořáku s kovovou dvojitou sítí. V takovém zařízení je směs plynu a vzduchu zpracovávána v prostoru mezi tryskou a oky. Povrch vnější sítě se zahřeje na pouhých 1023 K.

V GIG se síťovými tryskami jsou tyto prvky vyrobeny ze žáruvzdorných slitin s chromem a niklem. Trysky jsou vyrobeny tak, aby velikost buněk horní sítě umožňovala volnému průchodu plamene a spodní část byla minimální, což je zásadní pro průnik ohně. Zde mohou být IR zářiče jak mřížky, tak jeden.

Pokud infračervený hořák zpracovává hlavní plyn nebo kapalnou směs propan-butanu z plynová láhev, do distribuce tepelné energie je zapojena pouze horní mřížka. Pokud se zpracovává plyn s malým zatížením, vyzařují teplo obě mřížky. Tímto způsobem se zvýší přenos tepla.

Maximální účinnost GIG s mřížkami však nepřesahuje 60%, protože hydraulický odpor trysek je dvakrát vyšší než u děrovaných keramických dlaždic všech odrůd. Je pravda, že je to méně než u porézních trysek.

Zařízení se zvýšeným tepelným výkonem

Poměrně nízká účinnost infračervených plynových zářičů s keramickými deskami a mřížkami si vyžádala hledání způsobů, jak zvýšit tepelný výkon. Výsledku bylo dosaženo zavedením nového typu trysky, což je keramický panel s řadou slotů.

V řezu mají štěrbiny náhlou expanzi, jejich vstupy jsou menší než vývody. Toto řešení zvyšuje účinnost hořáku díky recirkulaci spalin, tj. jejich návrat na základnu plamene uvnitř vypalovacího kanálu. Kromě toho je plamen v takových modelech stabilnější a je mnohem méně pravděpodobné, že zhasne na otevřeném větru.

Volný průřez štěrbinových panelů je v průměru 55-60% jejich skutečného celkového průřezu. Jimi vybavené hořáky pracují na středotlaký plyn. Vnější rovina ucpávky je zahřátá na 1723 K.

Vysílače odolné vůči větru

Stabilita při zatížení větrem je důležitým faktorem pro výběr plynového infračerveného hořáku používaného při stavbě nebo montáži průmyslových závodů. Tuto kvalitu nemají všechny průmyslové infračervené zářiče, které zpracovávají plyn.

Pro otevřená prostranství jsou zapotřebí speciální zařízení, která:

• jsou charakterizovány stabilním vstřikováním v závislosti na poryvech větru;
• vybavené zařízením zabraňujícím vychýlení paprsku opouštějícího trysku;
• chráněno před aktivním ochlazováním radiačního povrchu vlivem větru.

V datovém listu plynového zařízení, schopného zahřívat se v nárazovém větru a nehasnout, je uveden odpor větru. Tato charakteristika pro sériově vyráběné infračervené hořáky je přibližně stejná jako pro přímé, tj. čelní působení větru a boční foukání.

Snížení poměru vstřikování způsobí, že se na vnějším povrchu sálavého panelu objeví plamen. Teplota přitom prudce klesá. Snižuje pronikání studeného vzduchu do spalovacího prostoru.

Odolnost proti větru fyzicky souvisí se specifickým tepelným zatížením a objemem vzduchu přiváděného do trysky během období spalování. S přebytkem a vysokým průtokem vzduchu se účinnost infračerveného zářiče snižuje. Je doprovázeno snížením vzhledu plamenných jazyků, ztmavnutím vyzařovaného povrchu a ukončením provozu jednotky v bezplamenném režimu.

Přehled výrobců infrazářičů

Plynové spotřebiče pro vytváření příznivého mikroklima na staveništi, v dílně, výrobní dílně a podobných zařízeních vyrábějí jak tuzemské společnosti, tak zahraniční firmy.

Podle spotřebitelů je hodnocení výrobků ruské výroby vedeno plynovými hořáky značky Solyrogaz. Sortiment představený touto společností zahrnuje modely určené pro vytápění oblastí různých velikostí. Jednotky lze použít ve sklenících, garážích a venkovních prostorách.

Jedinou nevýhodou, kterou by kupující a skuteční majitelé modelů plynových hořáků a kamen od metropolitního výrobce měli vzít v úvahu, je nedostatek bezpečnostních senzorů. Vzhledem k tomu, co mohou být použity v každodenním životě, ale s dodržováním předběžných opatření.

Není horší než popularita produktů od společnosti Pathfinder. V produktové řadě nabízené kupujícímu však dominují výrobky pro domácí použití a turistické možnosti.

Dlaždice používané jak při vytápění, tak při přípravě jednoduchých pokrmů jsou velmi oblíbené a mini rozprašovací hořák.

Plynové ohřívače s logem Aeroheat získaly od spotřebitelů vynikající vlastnosti. Toto zařízení přitahuje spolehlivostí, odůvodněnou použitím vysoce kvalitních komponent a dostupnými náklady. Plynová kamna a hořáky Dixon a Sibiryachka se osvědčily.

Seznamu hodných plynových ohřívačů od zahraničních dodavatelů vedou plynové hořáky a kamna od jihokorejské společnosti Kovea. Výrobky značky se aktivně používají v malých dílnách, na malířských a stavařských stavbách, v turistice a rybaření.

Pro uspořádání dílen se často používají plynové ohřívače od italské společnosti Sistema. Modely od jihokorejských Hyundai, italských plynových kamen Bartolini, které lze použít jak v každodenním životě, tak v kanceláři, jsou aktivně žádané. Švédská kamna Timberk a čínská zařízení Ballu se vyznačují spolehlivostí a stabilním provozem.

Závěry a užitečné video k tématu

Autor následujícího videa podrobně řekne o principu činnosti a výhodách IR plynových hořáků:

Podrobnosti o organizaci infračerveného vytápění jsou uvedeny v následujícím videu:

Zde jsou uvedeny kroky instalace stropního plynového topení:

V Ruské federaci se vyrábějí různé typy infračervených hořáků, včetně modelů odolných proti větru. Sortiment nabízený společností vám umožňuje vybrat zařízení pro vytápění otevřených a uzavřených prostor.

Je důležité se před nákupem rozhodnout, za jakým účelem a za jakých podmínek bude zařízení používáno, pak si vyberte buď produktivnější nebo odolnější model, který se nebojí vícenásobných přemístění.