פולטי אינפרא אדום גז לחצרים תעשייתיים: מכשיר, עיקרון הפעולה, זנים
מכשירי IR שמייצרים שטפי חום ו אור משמשים באופן פעיל בתחומי ייצור שונים וכלכלה פרטית. פולטי האינפרא אדום בגז הפופולריים ביותר לחצרים תעשייתיים. הפעולה שלהם מבוססת על יכולתו של גוף מחומם לשחרר את החום שהתקבל לחלל.
תוכלו ללמוד הכל על עקרונות הפעולה של ציוד אינפרא אדום מהמאמר שלנו. נדבר על זני הציוד האינפרא אדום ועל ההבדלים האופייניים להם. הצגת דגמים מובילים בשוק.
תוכן המאמר:
תמצית הקרינה האינפרא אדום
קרינת אינפרא אדום שונה מאור נראה רגיל וכה מוכר. הם דומים במהירות בה הם מתפשטים וחוצים את החלל. שני הזנים מסוגלים לשבור, לשקף ולאסוף "בתוך צרור".
בשונה מקרינת אור רגילה, שהיא גלים אלקטרומגנטיים, לשטף ה- IR יש תכונות גל וגם קוונטיות. כלומר, הוא מעביר גם אור וגם חום.
האור המסופק על ידי מכשירי אינפרא אדום נע בגלים. תנודות אור אלקטרומגנטיות נמצאות בקטע הספקטרום מ 760 ננומטר (ננומטר) ל 540 מיקרון (מיקרומטר). החום הנוצר על ידי פולטי IR הוא זרם קוונטה. האנרגיה שלהם נעה בין 0.0125 ל- 1.25 eV (וולט אלקטרוני).
שטף החום והתאורה הנפלטים על ידי התקני אינפרא אדום קשורים זה בזה. בעוצמת האור הגוברת, שטף החום הקוונטי פוחת. בהתאם לטמפרטורה, קרינת אינפרא אדום יכולה להיתפס ולא להיתפס בעינינו. קרינה תרמית אינה מזוהה חזותית.
ספציפיות זו של קרינת אינפרא אדום משמשת בתעשייה כדי להאיץ את תהליכי הפילמור וההמצקה. החלק התרמי של קרינת אינפרא אדום מספק את היכולת לקבוע את נוכחותו ומיקומם של אדם או חיה בתקופת לילה מוארת ולא מוארת.
הפעולה הלא סטנדרטית של מכשירי אינפרא אדום הפולטים אור בשילוב עם חום הפכה לבסיס להתפתחות מכשירי ראיית לילה. הוא משמש לגילוי פגמים, באמצעי אזעקה נסתרת ובמכשירים טכניים לצילום בחושך.
שני המרכיבים קרינת אינפרא אדום כמעט ולא מתפוגגים במרחב המטופל, נראה שהם מתמקדים באובייקטים באזור השפעתם. חום נכנס לגוף האובייקט המחומם, עומק החדירה תלוי בתכונות, במבנה ובחומר של החפץ. העומק משתנה מעשירית מ"מ למספר מ"מ.
כאשר משתמשים בהם למטרות תעשייתיות, אורך הגל של פולטי אינפרא אדום נבחר על סמך המאפיינים הטכניים של החפץ או החומר. קרני ה- IR עוברות בחופשיות במסת האוויר, ולכן החימום מתבצע ללא הפסדים מורגשים. נסיבות אלה נחשבות בצדק כיתרון כבד במשקל בייצור.
בנוסף לחימום ולהדלקת האזור המטופל על ידי המכשיר, משתמשים בפולטות אינפרא אדום כדי לפתור את הבעיות הבאות:
סוגי מקורות אינפרא אדום
המקורות הפשוטים ביותר של קרינת אינפרא אדום מוכרים לכולנו. מנורות ליבוןפועל תחת מתח נמוך. בתנאים כאלה הם בעיקר פולטים זרמי אינפרא אדום. חלקם של הגלים האלקטרומגנטיים הקלים זניח, אך עם זאת נקבע באופן אופטי.
כעת עומדים לרשות הצרכנים הפרטיים, ארגוני הבנייה והייצור, סוגים רבים ושונים של פולטות אינפרא אדום.
היקף בקשתם נקבע על ידי:
- טמפרטורת הפעלה;
- הערך המרבי של אורך הגל;
- אזור בו שטף האינפרא אדום מופץ באופן שווה.
בהתחשב במאפיינים שלעיל, הם בוחרים במכשיר קרינה שנועד לפתור בעיות ספציפיות.
הסוגים הנפוצים ביותר של פולטי אינפרא אדום כוללים:
- מנורות עם מכשירים רפלקטיביים למראה. בקרינה מקסימאלית אורך הגל שלהם הוא 1.05 מיקרון.
- מנורות צינור קוורץ. אורך הגל שלהם בקרינה מקסימאלית הוא בטווח שבין 2 ל -3 מיקרון.
- תנורי חימום לא מתכתיים. מבחינה מבנית, הם משלימים מחזירי אור, אורך הגל המרבי הוא 6 עד 8 מיקרון.
- תנורי חימום חשמליים. נעשה שימוש נרחב בחיי היומיום, משמש במכשירי ייצור עם גופי חימום.
- מבערי אינפרא אדום. הם מצוידים בחרירי חרס מחוררים. הם משמשים בבנייה לחימום אזורים חיצוניים ופנימיים במהלך בניית בניין, עבודות גמר.
מקורות לקרני אינפרא אדום מצאו יישום בחווה. בעזרתם מתבצעת חימום של בעלי חיים צעירים מעופות ובעלי חיים ביתיים שנולדו לאחרונה. הפולטים מותקנים בחממות כדי לעודד את גידול הזנים המעובדים, בביוב ובגרגרים לייבוש.
מקורות זרמי האינפרא אדום מחולקים ל:
- מנורות אינפרא אדום. אלה הם פולטי אור "והתקנים" המספקים קרינה תרמית.
- מחממים. מכשירים המשמשים לחימום חללים סגורים ושטחים פתוחים. ביניהם דגמים המונעים באמצעות דלקים חשמליים, נוזליים או גזים. גוף החימום יכול להיות גוף חימום או ספירלה העשויה מסגסוגת עם עמידות גבוהה.
על פי הסיווג לפי אורך גל, מקורות האינפרא אדום מחולקים לשתי קבוצות עיקריות: כהה ואור. העבודה הקודמת על ידי פליטת גלים ארוכים לחלל, האחרונה - קצרה.
פולטות IR כהות וקלות
בהגדרה, מקורות "בהירים" מסוגלים לפלוט אור. הזרמים הנפלטים על ידיהם נתפסים למראה, למרות שעדיין קשה לקרוא להם שם ולהשתמש בהם בדיוק למטרה זו בכלל.
מכשירים "כהים" מספקים שטף חום בלתי נראה לבני אדם, המורגש בעור המשתמש, אך לא ניתן לראייה חזותית. ערך הגבול בין "אור" ל"כהה "נחשב לאורך גל של 3 מיקרומטר. טמפרטורת הגבול של המשטח המחומם היא 700 מעלות.
הנציג המפורסם ביותר של יחידת החימום "החשוכה" הוא תנור רוסי לבניםמאות שנים בהצלחה מחממים בניינים נמוכים. מבין "הבהירים", כפי שכבר אנו מבינים, נורת ליבון מופיעה אם היא מספקת לא יותר מ 12%. האנרגיה העיקרית שלו מופנית לדור החום.
תכונות של מכשירים תאורת מכשירים
מבחינה מבנית מקורות אור דומים למנורת ליבון טיפוסית. עם זאת, ישנם הבדלים בגופי החום. במכשירים אינפרא אדום בהירים, הטמפרטורה לא יכולה לחרוג מהמגבלה של 2270-2770 K. זה הכרחי כדי להגדיל את שטף החום על ידי הפחתת פליטת האור.
בדיוק כמו עם נורות רגילות, גוף נימה טונגסטן מונח בבקבוק זכוכית. רק הנורה מצוידת במחזירי אור, שבזכותם כל האנרגיה הקורנת ממוקדת בעצם המחומם. במקביל, חלק קטן מהאנרגיה מבוזבז על חימום בסיס הנורה.
בקבוק המקורות האינפרא אדום האור מחומם לטמפרטורות גבוהות, מכיוון שהוא משתתף גם בתהליך העברת החום לחלל. האנרגיה התרמית מהנורה המחוממת אינה ממוקדת על ידי המשקף והיא נכנסת לחלל הלא מעובד, זה המרכיב שמפחית את היעילות של המכשיר.
הביצועים של מקור אינפרא אדום בהיר אינם עולים על 65% בממוצע. זה מוגבר על ידי הצבת גוף החימום טונגסטן בצינור העשוי זכוכית קוורץ או בקבוק דומה. פיתרון זה מאפשר לך להגדיל את אורך הגל ל -3.3 מיקרון ולהקטין את הטמפרטורה ל -600 מעלות.
אפשרות זו משמשת בתנורי IR קוורץ, בהם חוט ניקל-כרום מפותל סביב מוט קוורץ וכל זה ממוקם יחד בצינור קוורץ.
תמצית היצירה היא שימוש כפול בחוט נימה. החום שמשוחרר משמש בחלקו לחימום ישיר, ובחלקו להעלאת הטמפרטורה של מוט קוורץ. מוט אדום מחומם מייצר גם שטפי חום.
היתרונות של מכשירים צינוריים כוללים די סבירות את ההתנגדות של כל הרכיבים העשויים קוורץ וקרמיקה לשליליים באטמוספירה. החיסרון הוא שבירות של חלקים קרמיים.
הפרטים של העבודה והתכנון של תנורי חימום כהים
המקורות "האפלים" כביכול של זרמי IR הם הרבה יותר פרקטיים מאשר המקבילים ה"קלילים ". האלמנט המקרין שלהם במבנה שונה לטובה. המוליך המחומם עצמו אינו מקרין אנרגיה תרמית, הוא מסופק על ידי מעטפת המתכת שמסביב.
כתוצאה מכך, טמפרטורת ההפעלה של המכשיר אינה עולה על 400 - 600 מעלות. על מנת שהאנרגיה התרמית לא תבוזבז, פולטים כהים מצוידים במחזירי אור שמפנים מחדש את הזרימה לכיוון הנכון.
פולטות גל ארוך מקבוצת האפל לא חוששות מזעזועים והשפעות מכניות דומות, מכיוון פולימר שביר או אלמנט קרמי בתוכם מוגן על ידי מעטפת דמוי מתכת ושכבת בידוד חום מגן. היעילות של הפולטים מקבוצה זו מגיעה ל 90%.
אבל הם לא חסרים פגמים. תנורי חימום של הקבוצה האפלה תלויים בתכונות העיצוב של המכשיר. אם המרחק בין האלמנט המקרין הראשי לבין פני המכשיר גדול, הוא יישטף ויקרר על ידי האוויר הזורם. היעילות מופחתת כתוצאה מכך.
בשל תכונות העיצוב, מותקנים דגמים כהים לחדרי חימום עם תקרות נמוכות ואזורים הדורשים אספקת חום לינארית. אור - מוגדר בו נדרש עיבוד של חדרים עם תקרה גבוהה ואזורים מוארכים אנכית.
מבערי גז כמקור לקרני אינפרא אדום
התקנים בהם מתרחש עיבוד גז ללא דליק נקראים מבערי גז או פולטי אינפרא אדום בגז. האנרגיה התרמית המשתחררת במתח רב מועברת לחלל דרך המשטח הקורן של היחידה.
מדובר בתנורי חימום אינפרא אדום דלקים מסוג צורב המשמשים בקנה מידה תעשייתי במהלך עבודות בנייה והתקנה. הכמות השולטת ביותר באנרגיה תרמית מועברת על ידי חרירי המבער בקרמיקה.
כאשר משתמשים בחרירים:
- לוחות קרמיקה מחוררים שטוחים או מובלטים;
- צלחות קרמיקה עם נקבוביות מופצות באופן שווה;
- אלמנטים קרמיים עם מסך ניכרום רשת, רשת מתכת וכל מיני חרירים קטליטיים.
כל סוגי החורים לעיל באלמנט קרמי או מתכת הם תעלות אש.
הגז העיקרי להפעלת סוג זה של פולטות אינפרא אדום הוא גז, כמו גם גרסתו המוזלת או גזים שנוצרו באופן מלאכותי. ברוסיה מבערים מיועדים לעיבוד דלק נוזלי ועיקרי. ציוד זר מיועד בעיקר לעיבוד אפשרויות נוזליות ומלאכותיות.
אם לא מופרים על כללי ההפעלה, מוצרי הבעירה מפעולת מבער הגז נפלטים בכמות מינימלית עם תוכן קל של תחמוצות חנקן ופחמן חד חמצני.
כדי לספק גז, מבערי אינפרא אדום בגז (GIG) מצוידים בחרירים שדרכם נשאבים גז במהירות גבוהה. אספקת גז זו מספקת הזרקת אוויר הנדרש לבעירה. זה "נדחף" על ידי זרימה במהירות גבוהה דרך המזרק לתא החלוקה.
גז לא רק מזריק אוויר, אלא גם מתערבב איתו במזרק, וכתוצאה מכך תערובת אוויר-אוויר המתאימה לבעירה מלאה. תערובת זו עוברת לפני השטח של זרבובית הקרמיקה דרך נקבוביותיה, חורים או חריצים מחוררים, שם היא נשרפת לחלוטין בשכבה דקה בעובי של לא יותר מ- 1.5 מ"מ.
מבערים עם חרירי קרמיקה שטוחים
הכמות השולטת באנרגיה תרמית מועברת לאריחי קרמיקה המחוממים לטמפרטורות אולטרה גבוהות תוך פחות מדקה.המשטח החיצוני של אלמנט הקרמיקה הופך למקור נוסף לשטף חום.
חרירי קרמיקה מהווים 40 עד 60% מהקרינה המועברת על ידי דוד אינפרא אדום גז תעשייתי. על מנת להגביר את היעילות של המכשיר, מותקן מסך רשת מעל הזרבובית. כדי להגדיל את משטח העברת החום, אריחים מחוררים מודבקים בעזרת מרק עקשן.
אינדיקטור חשוב הוא קוטר תעלות האש. זה תלוי באיזה גז המכשיר יכול לעבד. המספר הכולל של החורים באריח הקרמי תלוי בקוטר. ככל שיותר מהם, כך האלמנט המקרין יהיה שביר יותר ויהיה רגיש לנזק מכני של ה- GIG.
מחממים מסוג פינים
בנוסף לחרירי קרמיקה שטוחים עם ניקוב, משתמשים באלמנטים תבליט. השימוש במשטח מצולע במקרה זה ממריץ את זרימת חילופי החום בין המשטח הקורן לגז הבוער. אריחי קרמיקה מצולעים מתחממים טוב יותר, בעוד שהעומס התרמי על אלמנט הקורן אינו עולה.
חרירי קרמיקה שטוחים ומצולעים מחוממים עד שנת 1473 K. אבל אלמנטים קרמיים נקבוביים רק עד 1237 K. הגרסה הנקבובית קלה יותר לייצור, ולכן זולה יותר. בנוסף, פסולת מתעשיית הקרמיקה משמשת בייצור שלה.
עובי אריחי הנקבוביות מגיע ל 30 מ"מ, מה שמגדיל משמעותית את התנגדות הזרבובית למתח מכני. במהלך פעולת מבער עם זרבובית כזו, תערובת האוויר-גז היוצאת מתאי החלוקה נשרפת עד 2 מ"מ על המשטח החיצוני של אריח הקרמיקה.
אזור הבעירה בזרבובית הנקבובית עובר מהמשטח החיצוני לעומק של 3-5 מ"מ. במקרה זה, טמפרטורת החימום מגיעה רק ל 1123 ק '.
החיסרון של חרירי נקבוביות עבור GIG הוא עמידות הידראולית גבוהה מדי, שבגללה אי אפשר להשתמש בגז ראשי בלחץ נמוך במבצע.
ציוד עם רשת מתכת
עם זאת, כל החרירים מסוגים אלה עשויים קרמיקה, מה שאומר שלמרות העובי וכל מיני הטריקים של היצרן שרוצה להגביר כוח, הם עדיין שבירים. שבירות מעצבנת במיוחד אם צריך להזיז את המכשיר ללא הרף.
לכן כדי לחמם את האתרים במהלך עבודות בנייה או התקנה, פותח סוג מבער עמיד יותר המצויד ברשת מתכת כפולה. במכשיר כזה מעובדת תערובת הגז-אוויר בפער שבין הזרבובית לרשתות. פני הרשת החיצונית מתחממים ל -1023 ק 'בלבד.
ב- GIG עם חרירי רשת, אלמנטים אלה עשויים מסגסוגות עמידות בחום עם כרום וניקל.החרירים מיוצרים כך שגודל הרשת של הרשת העליונה מאפשר ללהבה לעבור בחופשיות, והתחתונה היא מינימלית, קריטית למעבר האש. כאן פולטות חום אינפרא אדום יכולות להיות שניהם רשתות או אחת.
אם מבער אינפרא אדום מעבד גז ראשי או תערובת נוזלית של פרופאן-בוטן בקבוק דלק, רק הרשת העליונה מעורבת בהפצת האנרגיה התרמית. אם מעובד גז עם עומס נמוך, שתי הרשתות פולטות חום. באופן זה מוגברת העברת החום.
עם זאת, הערך המרבי של היעילות של GIG עם רשתות אינו עולה על 60%, מכיוון שההתנגדות ההידראולית של החרירים גדולה פי שניים מזו של אריחי קרמיקה מחוררים מכל הזנים. נכון, הוא קטן מזה של חרירים נקבוביים.
מכשירים בעלי כוח תרמי מוגבר
היעילות הנמוכה למדי של פולטות הגז האינפרא אדום עם לוחות קרמיקה ורשתות הובילה לחיפוש אחר דרכים להגברת הכוח התרמי. התוצאה הושגה על ידי הצגת סוג זרבובית חדש, שהוא לוח קרמיקה עם מספר חריצים.
בחריץ יש לחריצים התרחבות פתאומית, פתחי הכניסה שלהם קטנים יותר מאשר פתחי השקע. פיתרון זה משפר את יעילות המבער על ידי מחזור מחדש של מוצרי הבעירה, כלומר שובם לבסיס הלהבה בתוך תעלת האש. בנוסף, הלהבה בדגמים כאלה יציבה יותר והרבה פחות סיכוי למות ברוח הפתוחה.
החלק החי של לוחות החריץ ממוצע של 55-60% מסך החלק האמיתי שלהם. המבערים המצוידים בהם פועלים על גז בלחץ בינוני. המישור החיצוני של הזרבובית מחומם לשנת 1723 ק.
עמיד לעומס רוח
יציבות העבודה תחת עומס רוח היא אינדיקטור חשוב לבחירת מבער אינפרא אדום בגז המשמש בבנייה או בהרכבה של מפעלי ייצור. איכות זו רחוקה מכל פולטות האינפרא אדום התעשייתי המעבדות גז.
באזורים חיצוניים יש צורך במכשירים מיוחדים ש:
- מאופיין בהזרקה יציבה, תלוי בבלי רוח;
- מצויד במכשיר למניעת סטיית המטוס היוצא מהזרבובית;
- מוגן מפני קירור פעיל של משטח הקרינה בגלל השפעות הרוחות.
בגליון הנתונים של ציוד הגז המסוגל לחמם ברוח משבצת ולא לצאת, מצוין התנגדות רוח. מאפיין זה של צורבי אינפרא אדום המיוצר באופן מסחרי שווה בערך לזה של ישירים, כלומר חשיפה חזיתית לרוח ועם זרימת אוויר צדדית.
הפחתה במקדם ההזרקה גורמת להופעת להבה על המשטח החיצוני של לוח הקורן. במקרה זה הטמפרטורה יורדת בחדות. מפחית את האוויר הקר שלו החודר לאזור הבעירה.
התנגדות רוח קשורה פיזית עם עומס החום הספציפי ונפח האוויר הנכנס לזרבובית במהלך תקופת הבעירה. עם עודף ומהירות גבוהה של זרימת האוויר, יעילותו של פולט האינפרא אדום מופחתת. זה מלווה בירידה במראה להבות, התכהות של המשטח הקורן וסיום היחידה במצב ללא דליקים.
סקירה כללית של יצרני מחממי IR
חברות מקומיות וגם חברות זרות מייצרות מכשירי גז ליצירת מיקרו אקלים חיובי באתר הבנייה, בבית המלאכה, בבית המלאכה לייצור ובמתקנים דומים.
לדברי הצרכנים, הדירוג של מוצרים מתוצרת רוסית מוביל על ידי מבערי גז של המותג Solyarogaz. המבחר שמציגה חברה זו כולל דגמים המיועדים לאזורי חימום בגדלים שונים. ניתן להשתמש ביחידות בחממות, במוסכים ובשטחים הפתוחים.
החיסרון היחיד שצריך לקחת בחשבון הקונים ובעלי האמיתי של דגמי מבער גז ותנור מיצרן הבירה הוא היעדר חיישני מערכת האבטחה. לאור מה, ניתן להשתמש בהם בחיי היומיום, אך תוך הקפדה על אמצעי זהירות.
מוצרים מחברת Pathfinder אינם נחותים בפופולריות. עם זאת, מוצרי צריכה ואפשרויות נסיעה שולטות בטווח המוצרים המוצעים לקונה.
האריחים המשמשים הן בחימום והן בהכנת כלים פשוטים די מוצדקים; מיני מבערים מתרסיס.
מאפיינים מצוינים של צרכנים קיבלו מחממי גז עם הלוגו של Aeroheat. ציוד זה מושך באמינות, מוצדק על ידי שימוש ברכיבים באיכות גבוהה ועלות משתלמת. אריחים ומבערי דלק מדיקסון וסיביריאצ'קה הוכיחו את עצמם היטב.
בראש רשימת דודי הגז המספקים ספקים זרים עומדים מבערי גז ותנורים של חברת קוביה הדרומית. מוצרי המותג משמשים באופן פעיל בסדנאות קטנות, באתרי צביעה ובנייה, בטיולי קמפינג ודיג.
כדי לצייד את הסדנאות משתמשים לעתים קרובות יותר בתנורי חימום של חברת סיסטמה האיטלקית. דגמים מיונדאי דרום קוריאה, תנורי גז איטלקיים ברטוליני, בהם ניתן להשתמש גם בחיי היומיום וגם במשרד, מבוקשים באופן פעיל. אמינות ותפעול יציב נבדלים על ידי תנורי טימברק השוודים, ציוד הבלו הסיני.
מסקנות ווידאו שימושי בנושא
מחבר הסרטון הבא יספר לכם בפירוט על עקרון הפעולה והיתרונות של מבערי גז IR:
הפרטים על ארגון חימום אינפרא אדום מוצגים בסרטון הבא:
להלן הצעדים להתקנת מכשיר לחימום גז בעל תקרה.
בפדרציה הרוסית מיוצרים סוגים שונים של מבערי אינפרא אדום, כולל דגמים עמידים לרוח. הטווח שמציעה החברה מאפשר לכם לבחור מכשיר לחימום אזורים חיצוניים ופנימיים.
חשוב לפני הקנייה להחליט לאיזו מטרה ובאילו תנאים ייעשה שימוש בציוד, ואז לבחור בדגם יצרני יותר או עמיד יותר שאינו חושש מתנועות חוזרות.