פולטות אינפרא אדום גז למתחמים תעשייתיים: סוגים, עקרון הפעולה, סקירת מותג

מכשירי IR המייצרים שטפי חום ואור נמצאים בשימוש פעיל בתחומי ייצור וכלכלה פרטית. פולטות האינפרא אדום הגז המבוקשות ביותר למתחמים תעשייתיים. פעולתם מבוססת על יכולתו של גוף מחומם לשחרר את החום המתקבל לחלל.

תוכלו ללמוד הכל על עקרונות הפעולה של ציוד אינפרא אדום מתוך המאמר שלנו. נספר לכם על סוגי הציוד האינפרא אדום וההבדלים האופייניים להם. נכיר לכם את הדגמים המובילים בשוק.

המהות של קרינה אינפרא אדומה

קרינת אינפרא אדום שונה מאור גלוי רגיל ומוכר. הם דומים במהירות שבה הם מתרבים וחוצים את המרחב. שני הזנים מסוגלים לשבירה, השתקפות וצרור.

בניגוד לקרינת אור רגילה, שהיא גלים אלקטרומגנטיים, לשטף ה IR יש תכונות גל וקוונטיות כאחד. כלומר, הוא מעביר אור וחום כאחד.

האור שמספקים מכשירי אינפרא אדום נוסע בגלים. תנודות אור אלקטרומגנטיות נמצאות בקטע הספקטרום מ -760 ננומטר (ננומטר) ל -540 מיקרון (מיקרומטר). החום שנוצר על ידי פולטות IR הוא שטף של קוונטים. האנרגיה שלהם נעה בין 0.0125 ל- 1.25 eV (וולט אלקטרונים).

החום והשטף הזוהר הנפלטים ממכשירי אינפרא אדום מחוברים זה לזה. ככל שעוצמת האור עולה, שטף החום הקוונטי יורד. בהתאם לטמפרטורה, קרינת אינפרא אדום עשויה להיתפס בעינינו או לא. קרינה תרמית אינה מזוהה ויזואלית.

קרינה אינפרא אדומה ספציפית זו משמשת בתעשייה להאיץ את תהליכי הפילמור והריפוי. החלק התרמי של קרינת אינפרא אדום מאפשר לקבוע את נוכחותו ומיקומו של אדם או בעל חיים בתקופת לילה מוארת ולא מוארת.

הפעולה הלא סטנדרטית של מכשירי אינפרא אדום הפולטים אור בשילוב עם חום הפכה לבסיס לפיתוח מכשירי ראיית לילה. הוא משמש לאיתור פגמים, במכשירי איתות נסתרים ובמכשירים טכניים לצילום בלילה.

שני המרכיבים קרינה אינפרא - אדומה כמעט ואינם מתפזרים בחלל המעובד, נראה שהם מתמקדים באובייקטים באזור השפעתם. החום חודר לגוף האובייקט המחומם, עומק החדירה תלוי במאפיינים, במבנה ובחומר של האובייקט. העומק משתנה מעשירית מ"מ למספר מ"מ.

כאשר משתמשים בו למטרות תעשייתיות, אורך הגל של פולטות אינפרא אדום נבחר על פי המאפיינים הטכניים של האובייקט או החומר. קרני IR עוברות בחופשיות דרך מסת האוויר, ולכן החימום מתבצע ללא הפסדים מוחשיים. מצב זה נחשב באופן סביר ליתרון כבד משקל בייצור.

בנוסף לחימום והתאורה של האזור המעובד על ידי המכשיר, פולטות אינפרא אדום משמשות בפתרון המשימות הבאות:

סוגי מקורות קרינה אינפרא אדום

המקורות הפשוטים ביותר לקרינת IR מוכרים לכולנו. מנורות ליבוןפועל תחת מתח נמוך. בתנאים כאלה הם פולטים בעיקר זרמי אינפרא אדום. במקרה זה, חלקם של הגלים האלקטרומגנטיים הקלים אינו משמעותי, אך עם זאת הוא נקבע אופטית.

כעת לרשות צרכן פרטי, ארגוני בנייה ותעשייה, סוגים רבים ושונים של פולטות IR.

היקף יישומם נקבע על ידי:

• טמפרטורת עבודה;
• הערך המרבי של אורך הגל;
• אזור שבו שטף האינפרא אדום מופץ באופן שווה.

בהתחשב במאפיינים המפורטים, נבחר מכשיר פולט שנועד לפתור בעיות ספציפיות.

הסוגים הנפוצים ביותר של פולטי IR הם:

• מנורות עם מחזירי מראה. בקרינה מקסימלית אורך הגל שלהם הוא 1.05 מיקרון.
• מנורות צינור קוורץ. אורך הגל שלהם בקרינה מרבית הוא בטווח שבין 2 ל -3 מיקרון.
• תנורי חימום לא מתכתיים של מוט. מבחינה מבנית, הם משלימים מחזירי אור, אורך הגל המרבי הוא בין 6 ל -8 מיקרון.
• תנורי חימום חשמליים. מכשירים עם אלמנטים חימום, בשימוש נרחב בחיי היומיום, בשימוש בייצור.
• מבערים אינפרא אדום. הם מצוידים בחרירי קרמיקה או מתכת מחוררת. הם משמשים בבנייה לחימום שטחים פתוחים וסגורים במהלך בניית בניין, בייצור עבודות גמר.

מקורות קרני אינפרא אדום מצאו שימוש בחקלאות. בעזרתם מחממים עופות צעירים ובעלי חיים ביתיים שזה עתה נולדו. פולטות מותקנות בחממות כדי לעורר צמיחה של זנים מעובדים, באסמים ובגרגרים לייבוש.

מקורות הזרמים האינפרא אדומים מתחלקים ל:

• מנורות אינפרא אדום. אלו הם פולטים והתקנים "אור" המספקים קרינה תרמית.
• תנורי חימום. מכשירים המשמשים לחימום שטחים סגורים ושטחים פתוחים. אלה כוללים דגמים הפועלים על חשמל, נוזלים או דלקים גזים. גוף החימום יכול להיות גוף חימום או ספירלה העשויה מסגסוגת בעלת עמידות גבוהה.

על פי הסיווג לפי אורך הגל, מקורות האינפרא אדום מתחלקים לשתי קבוצות עיקריות: כהה ובהיר. הראשונים פועלים על ידי הפרדת גלים ארוכים לחלל, האחרונים - קצרים.

פולטות IR כהות ובהירות

בהגדרה, מקורות "אור" מסוגלים לפלוט אור. הנחלים הנפלטים על ידיהם נתפסים על ידי ראייה, אם כי עדיין קשה לקרוא להם בתאורה בהירה וכלל לא כדאי להשתמש בו למטרה זו.

מכשירים "כהים" מספקים חום שאינו נראה לבני אדם ומורגש על ידי עור המשתמש, אך אינו ניתן לזיהוי חזותי. ערך הגבול בין "אור" ל"כהה "נחשב כאורך גל של 3 מיקרון. טמפרטורת הגבול של המשטח המחומם היא 700º.

הנציג המפורסם ביותר של יחידת החימום ה"כהה "הוא תנור רוסי לבנים, שמחממת בהצלחה בניינים נמוכים במשך מאות שנים רבות. בין ה"אור ", כפי שאנו כבר מבינים, קיימת נורת ליבון, אם היא מספקת לא יותר מ -12% מהאור. יחד עם זאת, האנרגיה העיקרית שלה מופנית ליצירת חום.

תכונות המכשיר של גופי תאורה

מקורות אור דומים מבחינה מבנית למנורת ליבון טיפוסית. עם זאת, ישנם הבדלים בגופי נימה. עבור מכשירי אינפרא אדום קל הטמפרטורה אינה יכולה לחרוג מהגבול של 2270-2770 K. זה הכרחי כדי להגדיל את שטף החום על ידי הפחתת פליטת האור.

בדיוק כמו נורות רגילות, נימה הטונגסטן מונחת בנורת זכוכית. רק הנורה מצוידת במחזירי אור, שבזכותם כל האנרגיה הקורנת ממוקדת באובייקט המחומם. במקרה זה, חלק לא משמעותי מהאנרגיה מושקע לחימום בסיס המנורה.

הנורה של מקורות אינפרא אדום אור מתחממת לטמפרטורות גבוהות, ולכן היא משתתפת גם בתהליך העברת החום לחלל. אנרגיית החום מהנורה המחוממת אינה ממוקדת על ידי הרפלקטור ויוצאת לחלל הלא מטופל, רכיב זה הוא שמפחית את יעילות המכשיר.

התפוקה של מקור אינפרא אדום אור אינה עולה על 65% בממוצע. הוא גדל על ידי הנחת גוף חימום הטונגסטן בצינור זכוכית קוורץ או נורה דומה. פתרון זה מאפשר להגדיל את אורך הגל ל -3.3 מיקרון ולהוריד את הטמפרטורה ל -600 מעלות.

אפשרות זו משמשת בתנורי חימום אינפרא אדום קוורץ, בהם חוט כרום-ניקל מתפתל סביב מוט קוורץ וכל זה מונח יחד בצינור קוורץ.

מהות העבודה טמונה בשימוש כפול בחוט החימום. אנרגיית החום המשוחררת משמשת בחלקה לחימום ישיר ובחלקה להגדלת הטמפרטורה של מוט הקוורץ. מוט חם אדום פולט גם זרמי חום.

היתרונות של מכשירים צינוריים כוללים באופן סביר למדי את ההתנגדות של כל המרכיבים העשויים קוורץ וקרמיקה לשלילי אטמוספרי. החיסרון הוא שבירותם של חלקים קרמיים.

הפרטים של העבודה והעיצוב של תנורי חימום כהים

מה שמכונה המקורות ה"כהים "של שטפי IR הם הרבה יותר מעשיים מאשר עמיתיהם ה"אירים". האלמנט הפולט שלהם שונה במבנה לטובה. המוליך המחומם עצמו אינו פולט אנרגיה תרמית; הוא מסופק על ידי מעטפת המתכת הסובבת.

כתוצאה מכך, טמפרטורת ההפעלה של המכשיר אינה עולה על 400 - 600º. כדי לא לבזבז אנרגיית חום, פולטות כהות מצוידות ברפלקטורים המפנים את הזרימות בכיוון הרצוי.

פולטים באורך גל ארוך של הקבוצה האפלה אינם חוששים מזעזועים והשפעות מכניות דומות, מכיוון שָׁבִיר הפולימר או האלמנט הקרמי בתוכם מוגן על ידי מעטפת מתכת ובידוד תרמי מגן שִׁכבָה. היעילות של הפולטים של קבוצה זו מגיעה ל -90%.

אבל אין להם חסרונות. מחממי הקבוצה האפלה תלויים בתכונות העיצוב של המכשיר. אם המרחק בין האלמנט המקרין הראשי לבין פניו של המכשיר גדול, הוא ישטוף ויתקרר על ידי האוויר הזורם. היעילות מופחתת כתוצאה מכך.

בשל תכונות העיצוב שלהם, מותקנים דגמים כהים לחימום חדרים עם תקרות נמוכות ואזורים הדורשים אספקת חום לינארית. אור - ממוקם במקום בו נדרש עיבוד חדרים עם תקרות גבוהות ואזורים מאורכים אנכית.

מבערי גז כמקור לקרני אינפרא אדום

המכשירים בהם מתבצעת עיבוד הגז ללא להבה נקראים מבערי גז או פולטות גז אינפרא אדום. אנרגיית החום המשתחררת בעוצמה גבוהה מועברת לחלל דרך המשטח המקרין של היחידה.

מדובר בתנורי גז אינפרא אדום כגון מבערים המשמשים בקנה מידה תעשייתי במהלך עבודות בנייה והתקנה. כמות אנרגיית החום השולטת מועברת על ידי חרירי הקרמיקה של המבערים.

משמש כקבצים מצורפים:

• לוחות קרמיקה מחוררים, שטוחים או מובלטים;
• צלחות קרמיקה עם נקבוביות המופצות באופן שווה;
• אלמנטים קרמיים עם מסך ניכרום רשת, מתכת רשת וכל מיני חרירי קטליטי.

כל סוגי החורים לעיל ביסוד קרמיקה או מתכת הם תעלות אש.

הדלק להפעלת סוג זה של פולטות אינפרא אדום הוא גז עיקרי, כמו גם הגרסה הנוזלית שלו או גזים שנוצרו באופן מלאכותי. ברוסיה הם מייצרים מבערים המיועדים לעיבוד גז נוזלי ומיינסטרים. ציוד זר מיועד בעיקר לעיבוד גרסאות נוזליות ומלאכותיות.

אם חוקי ההפעלה אינם מופרים, אז מוצרי הבעירה מהפעלת מבער הגז נפלטים בכמות מינימלית עם תוכן לא משמעותי של תחמוצות חנקן ופחמן חד חמצני.

לאספקת גז, מבערי גז אינפרא אדום (GIG) מצוידים בחרירים שדרכם מוזרק הגז במהירות גבוהה. אספקת גז זו מבטיחה להזריק את אוויר הבעירה. הוא "נדחף" על ידי הזרימה המהירה דרך המזרק לתא ההפצה.

הגז לא רק מזריק אוויר, אלא גם מתערבב עמו במזרק, וכתוצאה מכך תערובת גז-אוויר המתאימה לשריפה מלאה. תערובת זו נעה אל פני השטח של הזרבובית הקרמית דרך הנקבוביות שלה, חורים או חריצים מחוררים, שם היא נשרפת לחלוטין בשכבה דקה בעובי של לא יותר מ -1.5 מ"מ.

מבערי חרס שטוחים מקרמיקה

כמות אנרגיית החום השולטת מועברת לאריחי קרמיקה המחוממים לטמפרטורות גבוהות במיוחד תוך פחות מדקה. המשטח החיצוני של האלמנט הקרמי הופך למקור נוסף של שטף חום.

זרבובית הקרמיקה מהווה 40 עד 60% מהקרינה המועברת על ידי חימום אינפרא אדום גז תעשייתי. על מנת להגביר את יעילות המכשיר, מותקן מסך רשת מעל הזרבובית. כדי להגדיל את משטח העברת החום, אריחים מחוררים מודבקים באמצעות מרק עקשן.

אינדיקטור חשוב הוא קוטר תעלות הירי. זה תלוי בסוג הגז שהמכשיר יכול לעבד. המספר הכולל של החורים באריח הקרמיקה תלוי בקוטר. ככל שיותר מהם, האלמנט פולט החום יהיה שביר יותר ויהיה רגיש לפגיעה מכנית ב- GIG.

מחממים מצולעים

בנוסף לחרירי קרמיקה מחוררים שטוחים, משתמשים באלמנטים הקלה. השימוש במשטח מצולע במקרה זה מעורר את זרימת חילופי החום בין המשטח המקרין לגז הבוער. אריחי קרמיקה מצולעים מתחממים טוב יותר מבלי להגדיל את עומס החום על האלמנט הפולט.

חרירי קרמיקה שטוחים ומצולעים מחממים עד 1473 K. אבל אלמנטים קרמיים נקבוביים רק עד 1237 ק. הגרסה הנקבובית קלה יותר לייצור ולכן זולה יותר. בנוסף, פסולת מתעשיית הקרמיקה משמשת בייצור שלה.

עובי האריחים הנקבוביים מגיע ל -30 מ"מ, מה שמגדיל משמעותית את ההתנגדות של הזרבובית ללחץ מכני. במהלך הפעלת מבער עם זרבובית כזו, תערובת הגז-אוויר שיצאה מתא החלוקה נשרפת על המשטח החיצוני של אריח הקרמיקה בשכבה של עד 2 מ"מ.

אזור הבעירה באריזה הנקבובית נע מהמשטח החיצוני לעומק של 3-5 מ"מ. במקביל, טמפרטורת החימום מגיעה ל -1123 ק 'בלבד.

החיסרון של חרירי נקבוביות ל- GIG הוא עמידות הידראולית גבוהה מדי, שבגללה אי אפשר להשתמש בגז ראשי בלחץ נמוך בפעולה.

ציוד עם רשתות מתכת

עם זאת, כל סוגי החרירים המפורטים עשויים קרמיקה, כלומר למרות העובי וכל מיני הטריקים של היצרן, שרוצה להגביר את החוזק, הם עדיין שבירים. השבריריות מעצבנת במיוחד אם צריך להזיז את המכשיר כל הזמן.

לכן פותח סוג מבער עמיד יותר המצויד ברשת כפולה ממתכת לאתרי חימום במהלך עבודות בנייה או התקנה. במכשיר כזה, תערובת הגז-אוויר מעובדת בחלל שבין הזרבובית לרשתות. פני השטח של הרשת החיצונית מתחמם עד 1023 ק 'בלבד.

ב- GIG עם חרירי רשת, אלמנטים אלה עשויים מסגסוגות עמידות בחום עם כרום וניקל. החרירים עשויים כך שגודל התאים של הרשת העליונה מאפשר להבה לעבור בחופשיות, והתחתונה היא מינימלית, קריטית לפריצת האש. כאן, פולטי חום IR יכולים להיות שני רשתות או אחת.

אם המבער האינפרא אדום מעבד גז עיקרי או תערובת נוזלית פרופאן-בוטאן בקבוק גז, רק הרשת העליונה מעורבת בחלוקת אנרגיית החום. אם מעובדים גז בעל עומס נמוך, שתי הרשתות מקרינות חום. בדרך זו, העברת החום מוגברת.

עם זאת, היעילות המרבית של GIG עם רשתות אינה עולה על 60%, מכיוון שהעמידות ההידראולית של החרירים היא כפולה מזה של אריחי קרמיקה מחוררים מכל הזנים. נכון, זה פחות מזה של חרירים נקבוביים.

מכשירים עם תפוקת חום מוגברת

היעילות הנמוכה למדי של פולטות גז אינפרא אדום עם צלחות קרמיקה ורשתות גרמה לחפש דרכים להגדיל את ההספק התרמי. התוצאה הושגה על ידי החדרת סוג זרבובית חדש, שהוא לוח קרמיקה עם מספר חריצים.

בחיתוך, לחריצים יש הרחבה פתאומית, כניסותיהם קטנות יותר מהשקעים. פתרון זה מגביר את יעילות המבער בשל מחזור של מוצרי בעירה, כלומר. חזרתם לבסיס הלהבה בתוך ערוץ הירי. בנוסף, הלהבה בדגמים כאלה יציבה יותר וסבירות גבוהה להיכבות ברוח הפתוחה.

החתך החופשי של לוחות מחורצים הוא בממוצע 55-60% מהחתך האמיתי הכולל שלהם. המבערים המצוידים בהם פועלים על גז בלחץ בינוני. המישור החיצוני של האריזה מחומם עד 1723 K.

פולטות עמידות בפני רוח

יציבות תחת עומס רוח היא גורם חשוב לבחירת מבער אינפרא אדום גז לבנייה או הרכבה של מפעלי תעשייה. לא כל פולטות האינפרא אדום התעשייתי המעבדות גז הן בעלות איכות זו.

לשטחים פתוחים יש צורך בהתקנים מיוחדים אשר:

• מאופיינים בזריקה יציבה, בהתאם למשבי רוח;
• מצויד במכשיר המונע את סטיית הסילון עוזב את הזרבובית;
• מוגן מפני קירור פעיל של משטח הקרינה בשל השפעת הרוחות.

בגיליון הנתונים של ציוד גז, המסוגל להתחמם ברוח סוערת ולא לכבות, מסומנת התנגדות הרוח. מאפיין זה עבור מבערי אינפרא אדום המיוצרים סדרתיים זהה בערך לזה של ישיר, כלומר פעולת רוח חזיתית, ועם נושבת צד.

הפחתת יחס ההזרקה גורמת להופעת להבה על המשטח החיצוני של הלוח הזוהר. יחד עם זאת, הטמפרטורה יורדת בחדות. מפחית את האוויר הקר שחודר לאזור הבעירה.

עמידות הרוח קשורה פיזית לעומס החום הספציפי ולנפח האוויר המסופק לפייה במהלך תקופת הבעירה. עם עודף וזרימת אוויר גבוהה, היעילות של פולט האינפרא אדום מופחתת. הוא מלווה בהפחתה במראה לשוני הלהבה, כהות המשטח הפולט וסיום פעולת היחידה במצב ללא להבה.

סקירה כללית של יצרני תנורי IR

מכשירי גז ליצירת מיקרו אקלים נוח באתר בנייה, בבית מלאכה, בית מלאכה לייצור ומתקנים דומים מיוצרים הן על ידי חברות מקומיות והן על חברות זרות.

לדברי הצרכנים, הדירוג של מוצרים מתוצרת רוסיה מובל על ידי מבערי גז של המותג Solyrogaz. הטווח שמציגה חברה זו כולל דגמים המיועדים לחימום אזורים בגדלים שונים. היחידות ניתנות לשימוש בחממות, מוסכים ושטחים חיצוניים.

החיסרון היחיד שצריך לקחת בחשבון קונים ובעלים אמיתיים של דגמי מבערים ותנורי גז מיצרנית מטרופולין הוא היעדר חיישני אבטחה. לאור מה שניתן להשתמש בהם בחיי היומיום, אך תוך שמירה על אמצעי זהירות.

לא נחות בפופולריות למוצרים של חברת Pathfinder. עם זאת, קו המוצרים המוצע לקונה נשלט על ידי מוצרים לשימוש ביתי ואפשרויות תיירות.

האריחים המשמשים הן בחימום והן בהכנת מנות פשוטות פופולריים למדי, ו מבער מיני ריסוס.

תנורי גז עם לוגו Aeroheat קיבלו מאפיינים מצוינים מהצרכנים. ציוד זה מושך באמינות, מוצדק על ידי שימוש ברכיבים באיכות גבוהה ובעלות נוחה. תנורים ומבערים בגז של דיקסון וסיביריצ'קה הוכיחו את עצמם היטב.

בראש רשימת מחממי הגז הראויים מספקים זרים עומדים מבערי גז ותנורים של חברת Kovea הדרום קוריאנית. מוצרי המותג משמשים באופן פעיל בסדנאות קטנות, באתרי ציור ובנייה, בטיולים ודייג.

לסידור סדנאות משתמשים לעתים קרובות בתנורי גז מחברת Sistema האיטלקית. מודלים מיונדאי הדרום קוריאנים, תנורי הגז האיטלקים ברטוליני, שניתן להשתמש בהם גם בחיי היומיום וגם במשרד, מבוקשים באופן פעיל. הכיריים השוודיות של Timberk וציוד ה- Ballu הסיני מובחנות באמינותן ובפעילותן היציבה.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

מחבר הסרטון הבא יספר בפירוט על עקרון הפעולה והיתרונות של מבערי גז IR:

פרטי הארגון של חימום אינפרא אדום מוצגים בסרטון הבא:

שלבי ההתקנה של תנור גז מסוג תקרה מוצגים כאן:

בפדרציה הרוסית מיוצרים סוגים שונים של מבערי אינפרא אדום, כולל דגמים עמידים לרוח. מבחר המוצע על ידי החברה מאפשר לכם לבחור מכשיר לחימום שטחים פתוחים וסגורים.

חשוב להחליט לפני הקנייה לאיזו מטרה ובאילו תנאים ישמש הציוד, לאחר מכן בחר דגם פרודוקטיבי יותר או עמיד יותר שאינו מפחד מרבים תְזוּזָה.