Dujiniai infraraudonųjų spindulių skleidėjai pramoninėms patalpoms: tipai, veikimo principas, prekės ženklo apžvalga

Šilumos ir šviesos srautus generuojantys IR prietaisai aktyviai naudojami įvairiose gamybos ir privačios ekonomikos srityse. Labiausiai paklausūs dujų infraraudonųjų spindulių skleidėjai pramoninėms patalpoms. Jų veikimas grindžiamas įkaitusio kūno sugebėjimu išleisti gautą šilumą į kosmosą.

Iš mūsų straipsnio sužinosite viską apie infraraudonųjų spindulių įrangos veikimo principus. Mes jums pasakysime apie infraraudonųjų spindulių įrangos tipus ir jiems būdingus skirtumus. Mes supažindinsime jus su pirmaujančiais modeliais rinkoje.

Infraraudonųjų spindulių esmė

Infraraudonoji spinduliuotė skiriasi nuo įprastos ir pažįstamos matomos šviesos. Jie yra panašūs greičiu, kuriuo jie sklinda ir kerta erdvę. Abi veislės gali lūžti, atspindėti ir susieti.

Skirtingai nuo įprastos šviesos spinduliuotės, kuri yra elektromagnetinės bangos, IR srautas turi ir bangų, ir kvantinių savybių. Tai yra, jis praleidžia tiek šviesą, tiek šilumą.

Infraraudonųjų spindulių prietaisų skleidžiama šviesa sklinda bangomis. Elektromagnetinės šviesos vibracijos yra spektro segmente nuo 760 nm (nanometrų) iki 540 mikronų (mikrometrų). Šiluma, kurią sukuria IR spinduoliai, yra kvantų srautas. Jų energija svyruoja nuo 0,0125 iki 1,25 eV (elektronų voltų).

Infraraudonųjų spindulių prietaisų skleidžiama šiluma ir šviesos srautas yra tarpusavyje susiję. Didėjant šviesos intensyvumui, kvantinis šilumos srautas mažėja. Priklausomai nuo temperatūros, mūsų akys gali arba nesuvokia infraraudonųjų spindulių. Šiluminė spinduliuotė vizualiai neaptinkama.

Ši specifinė infraraudonoji spinduliuotė naudojama pramonėje, siekiant pagreitinti polimerizacijos ir kietėjimo procesus. Šiluminė infraraudonosios spinduliuotės dalis leidžia nustatyti žmogaus ar gyvūno buvimą ir buvimą prastai apšviestame ir neapšviestame nakties laikotarpyje.

Nestandartinis infraraudonųjų spindulių prietaisų, skleidžiančių šviesą kartu su šiluma, veikimas tapo naktinio matymo prietaisų kūrimo pagrindu. Jis naudojamas defektams aptikti, paslėptiems signalizavimo prietaisams ir techniniams prietaisams fotografuoti naktį.

Abu komponentai infraraudonoji spinduliuotė beveik neišsisklaido apdorotoje erdvėje, atrodo, kad jie sutelkia dėmesį į objektus jų įtakos zonoje. Šiluma prasiskverbia į šildomo objekto kūną, įsiskverbimo gylis priklauso nuo objekto savybių, struktūros ir medžiagos. Gylis svyruoja nuo dešimtosios mm iki kelių mm.

Naudojant pramoniniais tikslais, infraraudonųjų spindulių spinduliuotės bangos ilgis parenkamas atsižvelgiant į objekto ar medžiagos technines charakteristikas. IR spinduliai laisvai praeina per oro masę, todėl šildymas atliekamas be apčiuopiamų nuostolių. Ši aplinkybė pagrįstai laikoma svariu pliusu gamyboje.

Be prietaiso apdorojamos zonos šildymo ir apšvietimo, infraraudonųjų spindulių skleidėjai naudojami sprendžiant šias užduotis:

Infraraudonųjų spindulių šaltinių tipai

Paprasčiausi IR spinduliuotės šaltiniai yra gerai žinomi mums visiems. kaitrinės lemposveikia esant žemai įtampai. Tokiomis sąlygomis jie daugiausia skleidžia infraraudonųjų spindulių srautus. Šiuo atveju šviesos elektromagnetinių bangų dalis yra nereikšminga, tačiau vis dėlto ji nustatoma optiškai.

Dabar privačių vartotojų, statybų ir pramonės organizacijų žinioje yra daug įvairių tipų IR spinduolių.

Jų taikymo sritį lemia:

• darbinė temperatūra;
• didžiausia bangos ilgio vertė;
• sritis, kurioje tolygiai pasiskirsto infraraudonųjų spindulių srautas.

Atsižvelgiant į išvardytas charakteristikas, pasirenkamas skleidžiamasis įtaisas, skirtas konkrečioms problemoms spręsti.

Dažniausiai pasitaikantys IR spinduolių tipai yra šie:

• Lempos su veidrodiniais atšvaitais. Esant maksimaliai spinduliuotei, jų bangos ilgis yra 1,05 mikronų.
• Kvarcinės lempos. Jų bangos ilgis esant maksimaliai spinduliuotei yra nuo 2 iki 3 mikronų.
• Nemetaliniai strypų šildytuvai. Struktūriškai jie yra papildyti atšvaitais, maksimalus bangos ilgis yra nuo 6 iki 8 mikronų.
• Vamzdiniai elektriniai šildytuvai. Prietaisai su kaitinimo elementais, plačiai naudojami kasdieniame gyvenime, naudojami gamyboje.
• Infraraudonųjų spindulių degikliai. Juose yra keraminiai arba metaliniai perforuoti purkštukai. Jie naudojami statyboje atviroms ir uždaroms patalpoms šildyti statant pastatą, gaminant apdailos darbus.

Infraraudonųjų spindulių šaltiniai buvo panaudoti žemės ūkyje. Jų pagalba šildomi jauni naminiai paukščiai ir ką tik gimę naminiai gyvūnai. Šiltnamiuose, siekiant paskatinti auginamų veislių augimą, montuojami skleidėjai, tvartuose ir klėtyse džiovinimui.

Infraraudonųjų spindulių šaltiniai skirstomi į:

• Infraraudonųjų spindulių lempos. Tai „šviesos“ skleidėjai ir prietaisai, skleidžiantys šiluminę spinduliuotę.
• Šildytuvai. Prietaisai, naudojami uždaroms ir atviroms erdvėms šildyti. Tai apima modelius, kurie naudoja elektrą, skystą ar dujinį kurą. Šildymo elementas gali būti kaitinimo elementas arba spiralė, pagaminta iš didelio atsparumo lydinio.

Pagal klasifikaciją pagal bangos ilgį infraraudonųjų spindulių šaltiniai yra suskirstyti į dvi pagrindines grupes: tamsus ir šviesus. Pirmieji veikia atskirdami ilgas bangas į erdvę, antrieji - trumpus.

Tamsios ir šviesios IR spinduliuotės

Pagal apibrėžimą „šviesos“ šaltiniai gali skleisti šviesą. Jų skleidžiami srautai suvokiami regėjimu, nors juos vis dar sunku pavadinti ryškiu apšvietimu ir visai neverta naudoti šiam tikslui.

„Tamsūs“ prietaisai skleidžia šilumą, kuri yra nematoma žmonėms ir jaučiama vartotojo odos, bet nėra vizualiai aptinkama. Ribinė vertė tarp „šviesios“ ir „tamsios“ laikoma 3 mikronų bangos ilgiu. Šildomo paviršiaus ribinė temperatūra yra 700º.

Garsiausias „tamsaus“ šildymo įrenginio atstovas yra plytų rusiška viryklė, kuris daugelį amžių sėkmingai šildo mažaaukščius pastatus. Tarp „šviesos“, kaip mes jau suprantame, yra kaitrinė lemputė, jei ji tiekia ne daugiau kaip 12% šviesos. Tuo pačiu metu jo pagrindinė energija yra nukreipta į šilumos gamybą.

Šviestuvų prietaiso savybės

Šviesos šaltiniai yra struktūriškai panašūs į tipinę kaitinamąją lempą. Tačiau gijų kūnuose yra skirtumų. Šviesių infraraudonųjų spindulių prietaisų temperatūra negali viršyti 2270–2770 K. Tai būtina norint padidinti šilumos srautą, sumažinant šviesos spinduliavimą.

Kaip ir standartinės lemputės, volframo siūlas dedamas į stiklinę lemputę. Tik lemputėje yra atšvaitai, kurių dėka visa spinduliuojanti energija yra sutelkta į šildomą objektą. Šiuo atveju nereikšminga energijos dalis išleidžiama lempos pagrindo šildymui.

Šviesos infraraudonųjų spindulių lemputė įkaitinama iki aukštos temperatūros, todėl ji taip pat dalyvauja šilumos perdavimo į kosmosą procese. Šildomos lemputės šilumos energija nėra fokusuojama atšvaito ir išeina į neapdorotą erdvę, būtent šis komponentas sumažina prietaiso efektyvumą.

Šviesos infraraudonųjų spindulių šaltinio produktyvumas vidutiniškai neviršija 65%. Jis padidinamas dedant volframo kaitinimo korpusą į kvarcinio stiklo vamzdelį ar panašią lemputę. Šis sprendimas leidžia padidinti bangos ilgį iki 3,3 µm ir sumažinti temperatūrą iki 600º.

Ši parinktis naudojama kvarco infraraudonųjų spindulių šildytuvuose, kuriuose chromo-nikelio viela yra suvyniota aplink kvarco strypą ir visa tai sudedama į kvarcinį vamzdelį.

Darbo esmė yra dvigubas šildymo laido naudojimas. Išleista šilumos energija iš dalies naudojama tiesioginiam šildymui, iš dalies kvarco strypo temperatūrai didinti. Įkaitęs strypas taip pat skleidžia šilumos srautus.

Vamzdinių prietaisų pliusai gana pagrįstai apima visų komponentų, pagamintų iš kvarco ir keramikos, atsparumą neigiamam atmosferos poveikiui. Trūkumas yra keraminių dalių trapumas.

Tamsių šildytuvų darbo specifika ir dizainas

Vadinamieji „tamsieji“ IR srautų šaltiniai yra daug praktiškesni nei jų „šviesūs“ kolegos. Jų skleidžiamasis elementas yra geresnės struktūros. Šildomas laidininkas pats neišskiria šiluminės energijos; jį tiekia aplinkinis metalinis apvalkalas.

Dėl to prietaiso darbinė temperatūra neviršija 400–600º. Kad nebūtų švaistoma šilumos energija, tamsiuose spinduliuose yra atšvaitai, nukreipiantys srautus norima kryptimi.

Ilgos bangos ilgio tamsiosios grupės spinduoliai nebijo smūgių ir panašių mechaninių poveikių, nes trapus juose esantis polimeras arba keramikos elementas yra apsaugotas metaliniu korpusu ir apsaugine šilumos izoliacija sluoksnis. Šios grupės teršėjų efektyvumas siekia 90%.

Tačiau jie nėra be trūkumų. Tamsios grupės šildytuvai priklauso nuo prietaiso dizaino ypatybių. Jei atstumas tarp pagrindinio spinduliuojančio elemento ir prietaiso paviršiaus yra didelis, jis bus plaunamas ir aušinamas tekančiu oru. Dėl to sumažėja efektyvumas.

Dėl savo dizaino ypatybių tamsūs modeliai įrengiami patalpų, kuriose yra žemos lubos, ir patalpų, kuriose reikalingas linijinis šilumos tiekimas, šildymui. Šviesa - įrengta ten, kur reikia apdoroti patalpas su aukštomis lubomis ir vertikaliai pailgas vietas.

Dujų degikliai kaip infraraudonųjų spindulių šaltinis

Prietaisai, kuriuose apdorojamos liepsnos dujos, vadinami dujų degikliais arba dujų infraraudonųjų spindulių skleidėjais. Šilumos energija, išsiskirianti dideliu intensyvumu, pernešama į erdvę per įrenginio spinduliuojantį paviršių.

Būtent dujiniai infraraudonųjų spindulių šildytuvai, tokie kaip degikliai, naudojami pramoniniu mastu atliekant statybos ir montavimo darbus. Daugumą šilumos energijos perduoda degiklių keraminiai purkštukai.

Naudojamas kaip priedas:

• perforuotos keraminės plokštės, plokščios arba reljefinės;
• keraminės plokštės su tolygiai paskirstytomis poromis;
• keraminiai elementai su tinkliniu nichromu, ekranuotas metalas ir visų rūšių kataliziniai purkštukai.

Visos aukščiau išvardytos skylės keraminiame ar metaliniame elemente yra ugnies kanalai.

Šio tipo infraraudonųjų spindulių skleidėjų veikimo kuras yra pagrindinės dujos, taip pat jų suskystinta versija arba dirbtinai sukurtos dujos. Rusijoje jie gamina degiklius, skirtus suskystintoms ir pagrindinėms dujoms perdirbti. Užsienio įranga daugiausia skirta suskystintoms ir dirbtinėms versijoms apdoroti.

Jei nepažeidžiamos eksploatavimo taisyklės, degimo produktai, susidarę veikiant dujų degikliui, išskiriami minimaliu kiekiu, kuriame yra nereikšmingas azoto oksidų ir anglies monoksido kiekis.

Dujų tiekimui dujų infraraudonųjų spindulių degikliai (GIG) turi purkštukus, per kuriuos dujos įpurškiamos dideliu greičiu. Šis dujų tiekimas užtikrina degimo oro įpurškimą. Jį „stumia“ greitas srautas per purkštuvą į paskirstymo kamerą.

Dujos ne tik įpurškia oro, bet ir susimaišo su juo purkštuke, todėl susidaro dujų ir oro mišinys, tinkantis visiškam degimui. Šis mišinys juda į keraminio purkštuko paviršių per jo poras, perforuotas skyles ar plyšius, kur jis visiškai dega plonu, ne daugiau kaip 1,5 mm storio sluoksniu.

Plokštieji keramikiniai degikliai

Vyraujantis šilumos energijos kiekis per keramines plyteles, įkaitintas iki itin aukštos temperatūros, perkeliamas mažiau nei per minutę. Išorinis keraminio elemento paviršius virsta papildomu šilumos srauto šaltiniu.

Keraminis antgalis sudaro 40–60% spinduliuotės, kurią perduoda pramoninis dujinis infraraudonųjų spindulių šildytuvas. Siekiant padidinti prietaiso efektyvumą, virš purkštuko sumontuotas tinklinis tinklelis. Norėdami padidinti šilumos perdavimo paviršių, perforuotos plytelės klijuojamos naudojant ugniai atsparų glaistą.

Svarbus rodiklis yra šaudymo kanalų skersmuo. Tai priklauso nuo to, kokias dujas prietaisas gali apdoroti. Bendras skylių skaičius keraminėse plytelėse priklauso nuo skersmens. Kuo daugiau jų, tuo trapesnis pasirodys šilumą skleidžiantis elementas ir bus jautrus mechaniniams GIG pažeidimams.

Šoniniai šildytuvai

Be plokščių keraminių perforuotų purkštukų, naudojami reljefo elementai. Naudojant briaunotą paviršių, šiuo atveju skatinamas šilumos mainų srautas tarp spinduliuojančio paviršiaus ir degančių dujų. Briaunotos keraminės plytelės geriau įkaista, nedidindamos spinduliuojančio elemento šilumos apkrovos.

Keraminiai plokšti ir briaunoti purkštukai įkaista iki 1473 K. Bet porėtos keramikos elementai tik iki 1237 K. Porėtą versiją lengviau pagaminti ir todėl pigiau. Be to, jo gamyboje naudojamos keramikos pramonės atliekos.

Akytų plytelių storis siekia 30 mm, o tai žymiai padidina purkštuko atsparumą mechaniniam poveikiui. Veikiant degikliui su tokiu antgaliu, dujų ir oro mišinys, išėjęs iš paskirstymo kameros, sudegina išorinį keraminių plytelių paviršių iki 2 mm sluoksnio.

Degimo zona akytoje pakuotėje juda nuo išorinio paviršiaus iki 3-5 mm gylio. Tuo pačiu metu šildymo temperatūra pasiekia tik 1123 K.

Akytųjų GIG purkštukų trūkumas yra be reikalo didelis hidraulinis pasipriešinimas, dėl kurio neįmanoma naudoti žemo slėgio pagrindinių dujų.

Įranga su metalinėmis akimis

Tačiau visi pirmiau minėti purkštukų tipai yra pagaminti iš keramikos, o tai reiškia, kad nepaisant storio ir visų gamintojo, kuris nori padidinti stiprumą, gudrybių, jie vis dar yra trapūs. Trapumas ypač erzina, jei prietaisą reikia nuolat perkelti.

Todėl buvo sukurtas patvaresnio tipo degiklis su metaline dviguba tinkleliu, skirtu šildymo aikštelėms statybos ar montavimo darbų metu. Tokiame prietaise dujų ir oro mišinys apdorojamas erdvėje tarp purkštuko ir akių. Išorinio tinklo paviršius įkaista tik iki 1023 K.

GIG su tinkliniais purkštukais šie elementai yra pagaminti iš karščiui atsparių lydinių su chromu ir nikeliu. Purkštukai pagaminti taip, kad viršutinio tinklo ląstelių dydis leistų liepsnai laisvai praeiti, o apatinė - minimali, labai svarbi ugnies proveržiui. Čia IR šilumos skleidėjai gali būti abu tinklai arba vienas.

Jei infraraudonųjų spindulių degiklis apdoroja pagrindinį dujų arba skysto propano-butano mišinį dujų butelis, šilumos energijos paskirstyme dalyvauja tik viršutinis tinklelis. Jei apdorojamos mažos apkrovos dujos, abu tinklai skleidžia šilumą. Tokiu būdu padidėja šilumos perdavimas.

Tačiau maksimalus GIG efektyvumas su tinkleliais neviršija 60%, nes purkštukų hidraulinis atsparumas yra dvigubai didesnis nei visų veislių perforuotų keraminių plytelių. Tiesa, jis yra mažesnis nei porėtų purkštukų.

Įrenginiai su padidinta šilumos išeiga

Gana žemas infraraudonųjų spindulių dujų skleidėjų su keraminėmis plokštėmis ir tinkleliais efektyvumas privertė ieškoti būdų, kaip padidinti šiluminę galią. Rezultatas buvo pasiektas įvedus naujo tipo purkštukus, kurie yra keraminė plokštė su daugybe plyšių.

Pjūvyje plyšiai staiga plečiasi, jų įleidimo angos yra mažesnės nei išleidimo angos. Šis sprendimas padidina degiklio efektyvumą dėl degimo produktų recirkuliacijos, t.y. jų grįžimas į liepsnos pagrindą degimo kanale. Be to, tokių modelių liepsna yra stabilesnė ir daug rečiau užgesta esant atviram vėjui.

Laisvas plyšių plokščių skerspjūvis vidutiniškai sudaro 55–60% tikrojo bendro jų skerspjūvio. Su jais įrengti degikliai veikia vidutinio slėgio dujomis. Išorinė pakuotės plokštuma įkaitinama iki 1723 K.

Atsparūs vėjui emiteriai

Stabilumas esant vėjo apkrovai yra svarbus veiksnys renkantis dujų infraraudonųjų spindulių degiklį, naudojamą pramoninių įrenginių statybai ar surinkimui. Ne visi pramoniniai infraraudonųjų spindulių spinduoliai, apdorojantys dujas, turi tokią kokybę.

Atviroms zonoms reikalingi specialūs įtaisai, kurie:

• pasižymi stabiliu įpurškimu, priklausomai nuo vėjo gūsių;
• įrengtas įtaisas, neleidžiantis iš purkštuko išeinančios srovės nukreipti;
• apsaugotas nuo aktyvaus radiacijos paviršiaus aušinimo dėl vėjų įtakos.

Dujų įrangos, galinčios šildyti pučiant vėjui ir neužgesinti, duomenų lape nurodytas atsparumas vėjui. Ši charakteristika serijiniu būdu gaminamiems infraraudonųjų spindulių degikliams yra maždaug tokia pati kaip tiesioginiams, t.y. priekinio vėjo veiksmai ir pūtimas iš šono.

Sumažinus įpurškimo santykį, ant išorinio spinduliuojančio skydo paviršiaus atsiranda liepsna. Tuo pačiu metu temperatūra smarkiai nukrenta. Sumažina šalto oro patekimą į degimo zoną.

Atsparumas vėjui fiziškai susijęs su specifine šilumos apkrova ir degimo metu į purkštuką tiekiamo oro kiekiu. Esant dideliam ir dideliam oro srautui, sumažėja infraraudonųjų spindulių spinduliuotės efektyvumas. Kartu sumažėja liepsnos liežuvių išvaizda, patamsėja spinduliuojantis paviršius ir nutraukiamas įrenginio veikimas be liepsnos režimu.

IR šildytuvų gamintojų apžvalga

Dujinius prietaisus, skirtus sukurti palankų mikroklimatą statybvietėje, dirbtuvėse, gamybinėse dirbtuvėse ir panašiuose įrenginiuose, gamina tiek vidaus įmonės, tiek užsienio įmonės.

Pasak vartotojų, Rusijoje pagamintų produktų reitingą lemia „Solyrogaz“ prekės ženklo dujiniai degikliai. Šios įmonės pristatomame asortimente yra modelių, skirtų įvairaus dydžio patalpoms šildyti. Įrenginiai gali būti naudojami šiltnamiuose, garažuose ir lauko zonose.

Vienintelis trūkumas, į kurį turėtų atsižvelgti didmiesčio gamintojo dujų degiklių ir viryklių modelių pirkėjai ir tikrieji savininkai, yra saugumo jutiklių nebuvimas. Atsižvelgiant į tai, ką jie gali būti naudojami kasdieniame gyvenime, tačiau laikantis atsargumo priemonių.

Populiarumu nenusileidžia „Pathfinder“ kompanijos produktams. Tačiau pirkėjui siūlomoje produktų linijoje dominuoja namų ūkiui skirti produktai ir turistinės galimybės.

Plytelės, naudojamos tiek kaitinant, tiek ruošiant paprastus patiekalus, yra gana populiarios, ir mini purškimo degiklis.

Dujiniai šildytuvai su „Aeroheat“ logotipu gavo puikias vartotojų savybes. Ši įranga pritraukia patikimumą, pagrįstą aukštos kokybės komponentų naudojimu ir prieinama kaina. Dujinės krosnys ir degikliai iš „Dixon“ ir „Sibiryachka“ pasirodė gerai.

Vertų užsienio tiekėjų dujų šildytuvų sąrašui vadovauja Pietų Korėjos bendrovės „Kovea“ dujiniai degikliai ir viryklės. Prekės ženklo produktai aktyviai naudojami mažose dirbtuvėse, dažymo ir statybvietėse, žygiuose pėsčiomis ir žvejyboje.

Seminarų organizavimui dažnai naudojami italų kompanijos „Sistema“ dujiniai šildytuvai. Modeliai iš Pietų Korėjos „Hyundai“, itališkų dujinių viryklių „Bartolini“, kuriuos galima naudoti tiek kasdieniame gyvenime, tiek biure, yra aktyviai paklausūs. Švediškos „Timberk“ krosnys ir kiniška „Ballu“ įranga išsiskiria patikimumu ir stabiliu veikimu.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Šio vaizdo įrašo autorius išsamiai papasakos apie IR dujų degiklių veikimo principą ir privalumus:

Išsami informacija apie infraraudonųjų spindulių šildymo organizavimą pateikta šiame vaizdo įraše:

Lubų tipo dujinio šildytuvo montavimo žingsniai parodyti čia:

Rusijos Federacijoje gaminami įvairių tipų infraraudonųjų spindulių degikliai, įskaitant atsparius vėjui modelius. Bendrovės siūlomas asortimentas leidžia pasirinkti prietaisą atviroms ir uždaroms patalpoms šildyti.

Prieš perkant svarbu nuspręsti, kokiu tikslu ir kokiomis sąlygomis įranga bus naudojama, tada pasirinkite produktyvesnį arba patvaresnį modelį, nebijantį daugybės poslinkis.