Plynové infračervené žiariče pre priemyselné priestory: typy, princíp činnosti, prehľad značiek

IR zariadenia generujúce tepelné a svetelné toky sa aktívne používajú v rôznych oblastiach výroby a súkromnej ekonomiky. Najžiadanejšie plynové infračervené žiariče pre priemyselné priestory. Ich pôsobenie je založené na schopnosti zahriateho telesa uvoľniť prijaté teplo do priestoru.

Všetko o princípoch fungovania infračerveného zariadenia sa dozviete z nášho článku. Povieme vám o druhoch infračervených zariadení a ich charakteristických rozdieloch. Predstavíme vám popredné modely na trhu.

Podstata infračerveného žiarenia

Infračervené žiarenie sa líši od bežného a známeho viditeľného svetla. Sú si podobné v rýchlosti, ktorou sa šíria a prechádzajú priestorom. Obe odrody sú schopné lomu, odrazu a zväzkovania.

Na rozdiel od bežného svetelného žiarenia, ktorým sú elektromagnetické vlny, má infračervený tok vlnové aj kvantové vlastnosti. To znamená, že prenáša svetlo aj teplo.

Svetlo dodávané infračervenými zariadeniami sa šíri vo vlnách. Elektromagnetické vibrácie svetla sú v spektrálnom segmente od 760 nm (nanometre) do 540 mikrónov (mikrometre). Teplo generované IR žiaričmi je tok kvant. Ich energia sa pohybuje od 0,0125 do 1,25 eV (elektrónové volty).

Teplo a svetelný tok vyžarované infračervenými zariadeniami sú navzájom prepojené. Ako sa intenzita svetla zvyšuje, kvantový tepelný tok klesá. Infračervené žiarenie môže, ale nemusí byť našimi očami vnímané v závislosti od teploty. Tepelné žiarenie nie je vizuálne detegované.

Toto špecifické infračervené žiarenie sa používa v priemysle na urýchlenie polymerizačných a vytvrdzovacích procesov. Tepelná časť infračerveného žiarenia umožňuje určiť prítomnosť a polohu osoby alebo zvieraťa v slabo osvetlenom a neosvetlenom nočnom období.

Neštandardná prevádzka infračervených zariadení, ktoré vyžarujú svetlo v kombinácii s teplom, sa stala základom pre vývoj zariadení pre nočné videnie. Používa sa pri detekcii chýb, v skrytých signalizačných zariadeniach a v technických zariadeniach na fotografovanie v noci.

Obe zložky Infra červená radiácia sa v spracovanom priestore takmer nerozptýlia, zdá sa, že sa zameriavajú na objekty v oblasti svojho vplyvu. Teplo preniká do tela vyhrievaného predmetu, hĺbka prieniku závisí od vlastností, štruktúry a materiálu predmetu. Hĺbka sa pohybuje od desatiny mm po niekoľko mm.

Pri použití na priemyselné účely sa vlnová dĺžka z infračervených žiaričov vyberá na základe technických charakteristík predmetu alebo látky. IR lúče voľne prechádzajú vzduchovou hmotou, preto sa zahrievanie vykonáva bez hmatateľných strát. Táto okolnosť sa primerane považuje za závažné plus vo výrobe.

Okrem vykurovania a osvetlenia oblasti spracovanej zariadením sa infračervené žiariče používajú na riešenie nasledujúcich úloh:

Druhy zdrojov infračerveného žiarenia

Najjednoduchšie zdroje IR žiarenia sú každému z nás dobre známe. žiarovkypracujúce pod nízkym napätím. V takýchto podmienkach vyžarujú hlavne infračervené toky. V tomto prípade je podiel svetelných elektromagnetických vĺn nevýznamný, ale napriek tomu je určený opticky.

Teraz je súkromnému spotrebiteľovi, stavebným a priemyselným organizáciám k dispozícii mnoho rôznych typov IR žiaričov.

Rozsah ich aplikácie určuje:

• pracovná teplota;
• maximálna hodnota vlnovej dĺžky;
• oblasť, v ktorej je infračervený tok rovnomerne rozložený.

S prihliadnutím na uvedené vlastnosti je vybrané emisné zariadenie určené na riešenie konkrétnych problémov.

Najbežnejšími typmi IR žiaričov sú:

• Svietidlá so zrkadlovými reflektormi. Pri maximálnom žiarení je ich vlnová dĺžka 1,05 mikrónu.
• Svietidlá s kremenným žiarením. Ich vlnová dĺžka pri maximálnom žiarení je v rozmedzí od 2 do 3 mikrónov.
• Tyčové nekovové ohrievače. Štrukturálne sú doplnené reflektormi, maximálna vlnová dĺžka je od 6 do 8 mikrónov.
• Rúrkové elektrické ohrievače. Zariadenia s vykurovacími prvkami, široko používané v každodennom živote, používané vo výrobe.
• Infračervené horáky. Sú vybavené keramickými alebo kovovými perforovanými dýzami. Používajú sa v stavebníctve na vykurovanie otvorených a uzavretých priestorov pri stavbe budovy, pri výrobe dokončovacích prác.

Zdroje infračervených lúčov sa používajú v poľnohospodárstve. S ich pomocou sa ohrieva mladá hydina a novonarodené domáce zvieratá. Vysielače sú inštalované v skleníkoch na stimuláciu rastu pestovaných odrôd, v stodolách a sýpkach na sušenie.

Zdroje infračervených tokov sú rozdelené na:

• Infračervené žiarovky. Ide o „svetelné“ žiariče a zariadenia, ktoré dodávajú tepelné žiarenie.
• Ohrievače. Zariadenia používané na vykurovanie uzavretých priestorov a otvorených priestorov. Patria sem modely poháňané elektrinou, kvapalnými alebo plynnými palivami. Vykurovací prvok môže byť buď vykurovací prvok, alebo špirála vyrobená zo zliatiny s vysokým odporom.

Podľa klasifikácie podľa vlnovej dĺžky sú infračervené zdroje rozdelené do dvoch hlavných skupín: tmavé a svetlé. Prvý funguje tak, že oddeľuje dlhé vlny do vesmíru, druhý - krátke.

Tmavé a svetlé IR žiariče

Podľa definície „svetelné“ zdroje sú schopné vyžarovať svetlo. Toky, ktoré emitujú, sú vnímané zrakom, aj keď je stále ťažké ich pomenovať jasným osvetlením a vôbec sa neoplatí používať na tento účel.

„Tmavé“ spotrebiče dodávajú teplo, ktoré je pre ľudí neviditeľné a je pociťované pokožkou užívateľa, ale nie je vizuálne zistiteľné. Za hraničnú hodnotu medzi „svetlom“ a „tmou“ sa považuje vlnová dĺžka 3 mikróny. Okrajová teplota vyhrievaného povrchu je 700 °.

Najslávnejším predstaviteľom "tmavej" vykurovacej jednotky je tehlová ruská pec, ktorá už dlhé storočia úspešne vykuruje nízkopodlažné budovy. Medzi „svetelné“, ako už chápeme, patrí žiarovka, ak nedodáva viac ako 12% svetla. Jeho hlavná energia je zameraná na výrobu tepla.

Vlastnosti zariadenia svetelných zariadení

Svetelné zdroje sú štrukturálne podobné typickým žiarovkám. Existujú však rozdiely v telieskach vlákien. V prípade ľahkých infračervených zariadení nesmie teplota prekročiť hranicu 2270-2770 K. To je nevyhnutné na zvýšenie tepelného toku znížením emisie svetla.

Volfrámové vlákno je rovnako ako štandardné žiarovky umiestnené v sklenenej žiarovke. Iba žiarovka je vybavená reflektormi, vďaka ktorým je všetka žiarivá energia zameraná na zahrievaný predmet. V tomto prípade sa nevýznamná časť energie spotrebuje na zahriatie základne žiarovky.

Žiarovka svetelných infračervených zdrojov sa zahrieva na vysoké teploty, preto sa podieľa aj na procese prenosu tepla do vesmíru. Tepelná energia z vyhrievanej žiarovky nie je zaostrená reflektorom a ide von do neupraveného priestoru, je to táto zložka, ktorá znižuje účinnosť zariadenia.

Produktivita svetelného infračerveného zdroja v priemere nepresahuje 65%. Zvyšuje sa umiestnením vyhrievacieho telesa volfrámu do trubice z kremenného skla alebo podobnej žiarovky. Toto riešenie umožňuje zvýšiť vlnovú dĺžku na 3,3 µm a teplotu znížiť na 600 °.

Táto možnosť sa používa v kremenných infračervených ohrievačoch, v ktorých je okolo kremennej tyče navinutý chrómniklový drôt a to všetko je spolu uložené do kremennej trubice.

Podstata práce spočíva v dvojitom použití vykurovacieho drôtu. Uvoľnená tepelná energia sa čiastočne používa na priame zahrievanie a čiastočne na zvýšenie teploty kremennej tyče. Rozžeravená tyč tiež vyžaruje prúdy tepla.

Plusy rúrkových zariadení celkom rozumne zahŕňajú odolnosť všetkých komponentov vyrobených z kremeňa a keramiky voči atmosférickým negatívom. Temnejšou stránkou je krehkosť keramických častí.

Špecifiká práce a dizajnu tmavých ohrievačov

Takzvané „tmavé“ zdroje infračervených tokov sú oveľa praktickejšie ako ich „svetlé“ náprotivky. Ich emitujúci prvok má odlišnú štruktúru k lepšiemu. Samotný vyhrievaný vodič nevyžaruje tepelnú energiu, dodáva ho okolitý kovový plášť.

V dôsledku toho prevádzková teplota zariadenia nepresahuje 400 - 600 °. Aby sa neplytvalo tepelnou energiou, sú tmavé žiariče vybavené reflektormi, ktoré presmerujú toky v požadovanom smere.

Vysielače tmavej skupiny s dlhými vlnovými dĺžkami sa neboja otrasov a podobných mechanických vplyvov, pretože krehký polymérny alebo keramický prvok v nich je chránený kovovým plášťom a ochrannou tepelnou izoláciou vrstva. Účinnosť žiaričov tejto skupiny dosahuje 90%.

Ale nie sú bez nevýhod. Ohrievače tmavej skupiny závisia od konštrukčných vlastností zariadenia. Ak je vzdialenosť medzi hlavným vyžarovacím prvkom a povrchom zariadenia veľká, bude prúdom vzduchu umývaný a chladený. Výsledkom je zníženie účinnosti.

Vďaka svojim konštrukčným vlastnostiam sú tmavé modely inštalované na vykurovanie miestností s nízkymi stropmi a oblastí, ktoré vyžadujú lineárne zásobovanie teplom. Svetlo - umiestnené tam, kde je potrebné spracovanie miestností s vysokými stropmi a vertikálne predĺženými plochami.

Plynové horáky ako zdroj infračervených lúčov

Zariadenia, v ktorých prebieha spracovanie bezplameňového plynu, sa nazývajú plynové horáky alebo plynové infračervené žiariče. Tepelná energia uvoľnená s vysokou intenzitou sa prenáša do priestoru prostredníctvom sálavého povrchu jednotky.

Ide o plynové infračervené ohrievače, ako sú horáky, ktoré sa používajú v priemyselnom meradle počas stavebných a inštalačných prác. Prevažujúce množstvo tepelnej energie je prenášané keramickými dýzami horákov.

Používa sa ako príloha:

• perforované keramické dosky, ktoré sú ploché alebo reliéfne;
• keramické platne s rovnomerne rozloženými pórmi;
• keramické prvky so sieťkou z nichromu, kovovým pletivom a všetkými druhmi katalytických trysiek.

Všetky vyššie uvedené typy otvorov v keramickom alebo kovovom prvku sú protipožiarne kanály.

Palivom na prevádzku tohto typu infračervených žiaričov je hlavný plyn, ako aj jeho skvapalnená verzia alebo umelo vytvorené plyny. V Rusku vyrábajú horáky určené na spracovanie skvapalneného a bežného plynu. Zahraničné zariadenie je určené hlavne na spracovanie skvapalnených a umelých verzií.

Ak nie sú porušené prevádzkové pravidlá, potom sú produkty spaľovania z prevádzky plynového horáka emitované v minimálnom množstve s nevýznamným obsahom oxidov dusíka a oxidu uhoľnatého.

Na dodávku plynu sú plynové infračervené horáky (GIG) vybavené dýzami, ktorými sa plyn vstrekuje vysokou rýchlosťou. Tento prívod plynu zaisťuje vstrekovanie spaľovacieho vzduchu. Je "tlačený" vysokorýchlostným prúdením cez vstrekovač do distribučnej komory.

Plyn nielenže vstrekuje vzduch, ale tiež sa s ním mieša v injektore, čím vzniká zmes plynu a vzduchu vhodného na úplné spaľovanie. Táto zmes sa pohybuje na povrch keramickej dýzy svojimi pórmi, perforovanými otvormi alebo štrbinami, kde úplne horí v tenkej vrstve s hrúbkou maximálne 1,5 mm.

Keramické ploché horáky

Prevažné množstvo tepelnej energie sa prenáša na keramické dlaždice zahriate na extrémne vysoké teploty za menej ako minútu. Vonkajší povrch keramického prvku sa zmení na ďalší zdroj tepelného toku.

Keramická tryska predstavuje 40 až 60% žiarenia prenášaného priemyselným plynovým infračerveným ohrievačom. Aby sa zvýšila účinnosť zariadenia, je nad dýzou nainštalovaná sieťová clona. Na zvýšenie povrchu prenosu tepla sú perforované dlaždice lepené pomocou žiaruvzdorného tmelu.

Dôležitým ukazovateľom je priemer vypaľovacích kanálov. Záleží na tom, aký plyn dokáže zariadenie spracovať. Celkový počet otvorov v keramickej dlaždici závisí od priemeru. Čím viac ich bude, tým krehkejší bude prvok emitujúci teplo a bude citlivý na mechanické poškodenie GIG.

Rebrované ohrievače

Okrem plochých keramických perforovaných dýz sa používajú aj reliéfne prvky. Použitie rebrovaného povrchu v tomto prípade stimuluje tok výmeny tepla medzi vyžarujúcim povrchom a horiacim plynom. Rebrované keramické dlaždice sa lepšie zahrievajú bez zvýšenia tepelného zaťaženia vyžarujúceho prvku.

Keramické ploché a rebrované dýzy sa zahrievajú až na 1473 K. Porézne keramické prvky však len do 1237 K. Porézna verzia sa vyrába jednoduchšie, a preto je lacnejšia. Pri jeho výrobe sa navyše používa odpad z keramického priemyslu.

Hrúbka pórovitých dlaždíc dosahuje 30 mm, čo výrazne zvyšuje odolnosť dýzy voči mechanickému namáhaniu. Počas prevádzky horáka s takouto dýzou zmes plynu a vzduchu, ktorá vyšla z distribučnej komory, vyhorí na vonkajšom povrchu keramickej dlaždice vo vrstve do 2 mm.

Oblasť spaľovania v pórovitom obale sa pohybuje od vonkajšieho povrchu do hĺbky 3 až 5 mm. Teplota vykurovania zároveň dosahuje iba 1123 K.

Nevýhodou pórovitých trysiek pre GIG je zbytočne vysoký hydraulický odpor, kvôli ktorému nie je možné v prevádzke používať nízkotlakový hlavný plyn.

Zariadenie s kovovými okami

Všetky vyššie uvedené typy trysiek sú však vyrobené z keramiky, čo znamená, že napriek hrúbke a všetkým druhom trikov výrobcu, ktorý chce zvýšiť pevnosť, sú stále krehké. Krehkosť je obzvlášť nepríjemná, ak je potrebné so zariadením neustále pohybovať.

Preto bol pre vykurovacie miesta počas stavebných alebo inštalačných prác vyvinutý odolnejší typ horáka vybavený kovovým dvojitým pletivom. V takom zariadení je zmes plynu a vzduchu spracovaná v priestore medzi dýzou a sieťami. Povrch vonkajšej siete sa zahreje iba na 1023 K.

V GIG so sieťovými dýzami sú tieto prvky vyrobené zo žiaruvzdorných zliatin s chrómom a niklom. Trysky sú vyrobené tak, aby veľkosť komôrok horného pletiva umožňovala voľnému prechodu plameňa a spodná časť bola minimálna, čo je rozhodujúce pre prienik ohňa. Tu môžu byť IR žiariče buď mriežky, alebo jeden.

Ak infračervený horák spracováva hlavný plyn alebo kvapalnú zmes propán-butánu z plynová fľaša, na distribúcii tepelnej energie sa podieľa iba horná mriežka. Ak sa spracováva plyn s malým zaťažením, obidve mriežky vyžarujú teplo. Týmto spôsobom sa zvýši prenos tepla.

Maximálna účinnosť GIG s mriežkami však nepresahuje 60%, pretože hydraulický odpor trysiek je dvojnásobný v porovnaní s perforovanými keramickými dlaždicami všetkých odrôd. Je pravda, že je to menej ako u poréznych trysiek.

Zariadenia so zvýšeným tepelným výkonom

Pomerne nízka účinnosť infračervených plynových žiaričov s keramickými doskami a mriežkami si vyžiadala hľadať spôsoby zvýšenia tepelného výkonu. Výsledok sa dosiahol zavedením nového typu dýzy, ktorou je keramický panel s množstvom drážok.

V reze majú štrbiny náhlu expanziu, ich vstupy sú menšie ako výstupy. Toto riešenie zvyšuje účinnosť horáka v dôsledku recirkulácie produktov spaľovania, t.j. ich návrat na základňu plameňa v rámci palebného kanála. Okrem toho je plameň v takýchto modeloch stabilnejší a je oveľa menej pravdepodobné, že zhasne na otvorenom vetre.

Voľný prierez štrbinových panelov je v priemere 55-60% ich skutočného celkového prierezu. Nimi vybavené horáky pracujú na strednotlakom plyne. Vonkajšia rovina obalu je zahriata na 1723 K.

Vysielače odolné žiariče

Stabilita pri zaťažení vetrom je dôležitým faktorom pri výbere plynového infračerveného horáka používaného pri výstavbe alebo montáži priemyselných závodov. Túto kvalitu nemajú všetky priemyselné infračervené žiariče, ktoré spracovávajú plyn.

Na otvorených priestranstvách sú potrebné špeciálne zariadenia, ktoré:

• sú charakterizované stabilným vstrekovaním v závislosti od nárazov vetra;
• vybavené zariadením zabraňujúcim vychýleniu lúča opúšťajúceho dýzu;
• chránené pred aktívnym chladením povrchu žiarenia vplyvom vetra.

V dátovom liste plynového zariadenia, schopného zahrievať sa v nárazovom vetre a nehasiť, je uvedený odpor vetra. Táto charakteristika pre sériovo vyrábané infračervené horáky je približne rovnaká ako pre priame, t.j. pôsobením čelného vetra a s bočným fúkaním.

Zníženie pomeru vstrekovania spôsobí, že na vonkajšom povrchu sálavého panelu sa objaví plameň. Teplota zároveň prudko klesá. Znižuje prenikanie studeného vzduchu do spaľovacieho priestoru.

Odolnosť proti vetru fyzicky súvisí so špecifickým tepelným zaťažením a objemom vzduchu dodávaného do dýzy počas spaľovacieho obdobia. S prebytkom a vysokým prietokom vzduchu sa účinnosť infračerveného žiariča znižuje. Je sprevádzané znížením vzhľadu plameňových jazykov, stmavnutím vyžarujúceho povrchu a ukončením prevádzky jednotky v bezplameňovom režime.

Prehľad výrobcov IR ohrievačov

Plynové spotrebiče na vytváranie priaznivej mikroklímy na stavenisku, v dielni, výrobnej dielni a podobných zariadeniach vyrábajú domáce spoločnosti i zahraničné firmy.

Podľa spotrebiteľov hodnotenie výrobkov ruskej výroby vedú plynové horáky značky Solyrogaz. Sortiment predložený touto spoločnosťou zahŕňa modely určené na vykurovanie oblastí rôznych veľkostí. Jednotky je možné použiť v skleníkoch, garážach a vonkajších priestoroch.

Jedinou nevýhodou, ktorú by kupujúci a skutoční majitelia modelov plynových horákov a sporákov od metropolitného výrobcu mali brať do úvahy, je nedostatok bezpečnostných senzorov. Vzhľadom na to, čo môžu byť použité v každodennom živote, ale pri dodržaní predbežných opatrení.

Nie je nižší ako popularita voči výrobkom od spoločnosti Pathfinder. V produktovom rade ponúkanom kupujúcemu však prevažujú výrobky pre domáce použitie a turistické možnosti.

Dlaždice používané na vykurovanie aj na prípravu jednoduchých jedál sú veľmi obľúbené a mini rozprašovací horák.

Plynové ohrievače s logom Aeroheat získali od spotrebiteľov vynikajúce vlastnosti. Toto zariadenie priťahuje spoľahlivosťou, odôvodnenou použitím vysokokvalitných komponentov a dostupnou cenou. Plynové kachle a horáky od spoločností Dixon a Sibiryachka sa osvedčili.

Na zozname hodnotných plynových ohrievačov od zahraničných dodávateľov stoja plynové horáky a kachle od juhokórejskej spoločnosti Kovea. Výrobky značky sa aktívne používajú v malých dielňach, na lakovniach a staveniskách, v turistike a rybolove.

Na usporiadanie dielní sa často používajú plynové ohrievače talianskej spoločnosti Sistema. Modely od juhokórejských Hyundai, talianskych plynových sporákov Bartolini, ktoré je možné používať v každodennom živote aj v kancelárii, sú aktívne žiadané. Švédske kachle Timberk a čínske zariadenia Ballu sa vyznačujú spoľahlivosťou a stabilnou prevádzkou.

Závery a užitočné video na túto tému

Autor nasledujúceho videa podrobne povie o princípe činnosti a výhodách IR plynových horákov:

Podrobnosti o organizácii infračerveného vykurovania sú uvedené v nasledujúcom videu:

Tu sú uvedené kroky inštalácie stropného plynového ohrievača:

V Ruskej federácii sa vyrábajú rôzne typy infračervených horákov vrátane modelov odolných voči vetru. Sortiment ponúkaný spoločnosťou vám umožňuje vybrať si zariadenie na vykurovanie otvorených a uzavretých priestorov.

Pred kúpou je dôležité rozhodnúť sa, za akým účelom a za akých podmienok bude zariadenie používané, potom si vyberte buď produktívnejší alebo odolnejší model, ktorý sa nebojí násobku posunutie.