Gāzes infrasarkanie starojuma avoti rūpniecības telpām: ierīce, darbības princips, šķirnes
IR ierīces, kas rada siltuma un gaismas plūsmas, tiek aktīvi izmantotas dažādās ražošanas un privātās ekonomikas jomās. Populārākie gāzes infrasarkano staru izstarotāji rūpniecības telpām. Viņu darbība ir balstīta uz sakarsēta ķermeņa spēju atbrīvot saņemto siltumu kosmosā.
Par infrasarkanās ierīces darbības principiem jūs uzzināsit no mūsu raksta. Mēs runāsim par infrasarkano staru aprīkojuma šķirnēm un to raksturīgajām atšķirībām. Iepazīstinām ar tirgū vadošajiem modeļiem.
Raksta saturs:
Infrasarkanā starojuma būtība
Infrasarkanais starojums atšķiras no parastās un tik pazīstamās redzamās gaismas. Tie ir līdzīgi ātrumā, ar kādu tie izplatās un šķērso telpu. Abas šķirnes spēj atstarot, atspoguļot un sakopot “saišķī”.
Atšķirībā no parastā gaismas starojuma, kas ir elektromagnētiski viļņi, IR plūsmai ir gan viļņu, gan kvantu īpašības. Tas ir, tas nodod gan gaismu, gan siltumu.
Gaisma, ko piegādā infrasarkanās ierīces, pārvietojas viļņos. Elektromagnētiskās gaismas vibrācijas ir spektra segmentā no 760 nm (nanometri) līdz 540 mikroniem (mikrometri). IR emitētāju radītais siltums ir kvantu plūsma. Viņu enerģija svārstās no 0,0125 līdz 1,25 eV (elektronu voltiem).
Infrasarkano ierīču izstarotais siltuma un gaismas plūsma ir savstarpēji savienoti. Palielinoties gaismas intensitātei, kvantu siltuma plūsma samazinās. Atkarībā no temperatūras infrasarkano starojumu var uztvert un neuztvert mūsu acis. Termiskais starojums nav vizuāli atklāts.
Šī infrasarkanā starojuma specifika tiek izmantota rūpniecībā, lai paātrinātu polimerizācijas un sacietēšanas procesus. Infrasarkanā starojuma termiskā daļa nodrošina iespēju noteikt cilvēka vai dzīvnieka klātbūtni un atrašanās vietu slikti apgaismotā un neapgaismotā nakts periodā.
Nestandarta darbība infrasarkanajām ierīcēm, kas izstaro gaismu kombinācijā ar siltumu, ir kļuvusi par pamatu nakts redzamības ierīču izstrādei. To izmanto trūkumu noteikšanai, slēptās trauksmes signālu iegūšanai un tehniskās ierīcēs fotografēšanai tumsā.
Abas sastāvdaļas infrasarkanais starojums gandrīz neizkliedējas apstrādātajā telpā, šķiet, ka viņi koncentrējas uz objektiem savas ietekmes zonā. Siltums nonāk apsildāmā objekta ķermenī, iespiešanās dziļums ir atkarīgs no objekta īpašībām, struktūras un materiāla. Dziļums svārstās no mm desmitdaļas līdz vairākiem mm.
Ja to izmanto rūpnieciskiem mērķiem, viļņa garumu no infrasarkanajiem izstarotājiem izvēlas, pamatojoties uz objekta vai vielas tehniskajiem parametriem. IR stari brīvi iziet cauri gaisa masai, tāpēc apkure tiek veikta bez ievērojamiem zaudējumiem. Šis apstāklis pamatoti tiek uzskatīts par nozīmīgu priekšrocību ražošanā.
Papildus ierīces apstrādājamās zonas sildīšanai un apgaismošanai infrasarkanos starus izmanto, lai atrisinātu šādas problēmas:
Infrasarkano staru avotu veidi
Vienkāršākie infrasarkanā starojuma avoti ir pazīstami mums visiem. kvēlspuldzesdarbojas zem zemsprieguma. Šādos apstākļos tie galvenokārt izstaro infrasarkanās plūsmas. Gaismas elektromagnētisko viļņu īpatsvars ir niecīgs, bet tomēr tas tiek noteikts optiski.
Tagad privāto patērētāju, celtniecības un ražošanas organizāciju rīcībā ir daudz dažādu infrasarkano staru izstarotāju.
To piemērošanas jomu nosaka:
- darba temperatūra;
- maksimālā viļņa garuma vērtība;
- apgabals, kurā infrasarkanais plūsma ir vienmērīgi sadalīta.
Ņemot vērā iepriekšminētās īpašības, viņi izvēlas izstarojošu ierīci, kas paredzēta īpašu problēmu risināšanai.
Izplatītākie infrasarkano staru izstarotāju veidi ir:
- Lukturi ar spoguļu atstarojošām ierīcēm. Pie maksimālā starojuma to viļņa garums ir 1,05 mikroni.
- Kvarca lampu lampas. Viņu viļņa garums pie maksimālā starojuma ir diapazonā no 2 līdz 3 mikroniem.
- Stieņu nemetāliski sildītāji. Strukturāli tie ir papildināti ar atstarotājiem, maksimālais viļņa garums ir no 6 līdz 8 mikroniem.
- Cauruļveida elektriskie sildītāji. Plaši izmanto ikdienas dzīvē, izmanto ražošanas ierīcēs ar sildelementiem.
- Infrasarkanie degļi. Tie ir aprīkoti ar keramikas vai metāla perforētām sprauslām. Tos izmanto būvniecībā āra un iekštelpu apsildīšanai ēkas celtniecības, apdares darbu laikā.
Saimniecībā ir atrasti infrasarkano staru avoti. Ar viņu palīdzību tiek veikti mājputnu mazuļu un nesen dzimušu mājas dzīvnieku sildīšana. Emitenti tiek uzstādīti siltumnīcās, lai stimulētu kultivēto šķirņu augšanu, olās un kūtīs žāvēšanai.
Infrasarkanās plūsmas avoti ir sadalīti:
- Infrasarkanās spuldzes. Tie ir “gaismas” izstarotāji un ierīces, kas piegādā siltuma starojumu.
- Sildītāji. Ierīces, ko izmanto slēgtu telpu un atklātu telpu apsildīšanai. Starp tiem ir modeļi, kurus darbina ar enerģijas, šķidru vai gāzveida degvielu. Sildelements var būt gan sildelements, gan spirāle, kas izgatavota no sakausējuma ar augstu pretestību.
Saskaņā ar klasifikāciju pēc viļņa garuma infrasarkanie starojuma avoti ir sadalīti divās galvenajās grupās: tumšā un gaismā. Bijušais darbs, izstarojot kosmosā garus viļņus, otrais - īss.
Tumši un gaiši IR izstarotāji
Pēc definīcijas “spilgti” avoti spēj izstarot gaismu. To izstarotās straumes tiek uztvertas redzot, lai gan joprojām ir grūti tās nosaukt un vispār izmantot tieši šim mērķim.
“Tumšās” ierīces cilvēkiem rada neredzamu siltuma plūsmu, ko izjūt lietotāja āda, bet nav vizuāli nosakāms. Robežvērtība starp “gaišu” un “tumšu” tiek uzskatīta par viļņa garumu 3 μm. Apsildāmās virsmas temperatūras robeža ir 700º.
Slavenākais "tumšās" sildīšanas vienības pārstāvis ir ķieģeļu krievu plīts, daudzus gadsimtus veiksmīgi sildīja mazstāvu ēkas. Starp “gaišām”, kā mēs jau saprotam, kvēlspuldze parādās, ja tā piegādā ne vairāk kā 12%. Tās galvenā enerģija tiek virzīta uz siltuma ražošanu.
Ierīces gaismas ierīču īpašības
Strukturāli gaismas avoti ir līdzīgi tipiskai kvēlspuldzei. Tomēr siltuma ķermeņos ir atšķirības. Gaismas infrasarkanajām ierīcēm temperatūra nedrīkst pārsniegt robežu 2270–2770 K. Tas ir nepieciešams, lai palielinātu siltuma plūsmu, samazinot gaismas izstarojumu.
Tieši tāpat kā ar standarta spuldzēm, volframa kvēldiega korpuss tiek ievietots stikla kolbā. Tikai spuldze ir aprīkota ar atstarotājiem, pateicoties kuriem visa starojuma enerģija tiek koncentrēta uz apsildāmo objektu. Tajā pašā laikā neliela enerģijas daļa tiek tērēta spuldzes pamatnes sildīšanai.
Vieglo infrasarkano staru avotu kolba tiek uzkarsēta līdz augstām temperatūrām, jo tā arī piedalās siltuma pārnesē uz kosmosu. Sildāmās spuldzes siltumenerģija nav fokusēta ar reflektoru un nonāk nederīgā telpā, un tā ir sastāvdaļa, kas samazina ierīces efektivitāti.
Spilgta infrasarkanā starojuma avota veiktspēja nepārsniedz vidēji 65%. To palielina, ievietojot volframa sildīšanas korpusu caurulē, kas izgatavota no kvarca stikla vai līdzīgā kolbā. Šis risinājums ļauj palielināt viļņa garumu līdz 3,3 mikroniem un samazināt temperatūru līdz 600º.
Šo iespēju izmanto kvarca IR sildītājos, kuros niķeļa-hroma stieple ir ietīta ap kvarca stieni un tas viss atrodas kopā kvarca caurulē.
Darba būtība ir stiepļu pavedienu divkārša izmantošana. Izdalītais siltums daļēji tiek izmantots tiešai karsēšanai un daļēji kvarca stieņa temperatūras paaugstināšanai. Apsildāms sarkans stienis rada arī siltuma plūsmas.
Cauruļveida ierīču priekšrocības diezgan pamatoti ietver visu no kvarca un keramikas izgatavoto komponentu izturību pret atmosfēras negatīvo. Trūkums ir keramikas detaļu trauslums.
Tumšo sildītāju darba specifika un dizains
Tā sauktie "tumšie" IR straumju avoti ir daudz praktiskāki nekā "vieglie" kolēģi. Viņu izstarojošais elements struktūrā atšķiras uz labo pusi. Pats apsildāmais vadītājs neizstaro siltumenerģiju, to piegādā apkārt esošais metāla apvalks.
Tā rezultātā ierīces darba temperatūra nepārsniedz 400 - 600º. Lai siltumenerģija netiktu izšķiesta, tumšie izstarotāji ir aprīkoti ar atstarotājiem, kas novirza plūsmas pareizajā virzienā.
Tumšās grupas garo viļņu emitētāji nebaidās no satricinājumiem un līdzīgiem mehāniskiem efektiem, jo trausls polimērs vai keramikas elements tajos ir aizsargāts ar tādu metāla apvalku un aizsargājošu siltumizolējošu slāni. Šīs grupas emitētāju efektivitāte sasniedz 90%.
Bet tie nav bez trūkumiem. Tumšās grupas sildītāji ir atkarīgi no ierīces dizaina iezīmēm. Ja attālums starp galveno izstarojošo elementu un ierīces virsmu ir liels, tad to mazgā un atdzesē gaiss, kas plūst garām. Rezultātā tiek samazināta efektivitāte.
Sakarā ar dizaina iezīmēm ir uzstādīti tumši modeļi telpu apsildīšanai ar zemiem griestiem un zonām, kurām nepieciešama lineāra siltuma padeve. Gaismas komplekts, kur nepieciešama telpu apstrāde ar augstiem griestiem un vertikāli iegarenām zonām.
Gāzes degļi kā infrasarkano staru avots
Ierīces, kurās notiek liesmu pārstrāde, sauc par gāzes degļiem vai gāzes infrasarkano starojumu. Siltumenerģija, kas izdalās ar lielu spriedzi, caur ierīces izstarojošo virsmu tiek nodota kosmosā.
Tas ir degļu tipa infrasarkanie sildītāji ar gāzi un tiek izmantoti rūpnieciskā mērogā būvniecības un uzstādīšanas darbu laikā. Galveno siltumenerģijas daudzumu pārvada keramikas degļa sprauslas.
Tā kā tiek izmantotas sprauslas:
- perforētas keramikas plāksnes, kas ir plakanas vai ar reljefu;
- keramikas plāksnes ar vienmērīgi sadalītām porām;
- keramikas elementi ar acu nihroma sietiņu, metāla sietu un visu veidu katalītiskajām sprauslām.
Visi iepriekš minētie keramikas vai metāla elementu caurumu veidi ir uguns kanāli.
Galvenā gāze šāda veida infrasarkano staru izstarotāju darbībai ir gāze, kā arī tās sašķidrinātā versija vai mākslīgi radītās gāzes. Krievijā degļi ir paredzēti sašķidrinātās un galvenās gāzes pārstrādei. Ārzemju aprīkojums galvenokārt ir paredzēts sašķidrinātu un mākslīgu iespēju pārstrādei.
Ja ekspluatācijas noteikumi netiek pārkāpti, sadegšanas produktus, kas rodas no gāzes degļa darbības, izdala minimālā daudzumā ar nelielu slāpekļa oksīdu un oglekļa monoksīda saturu.
Gāzes padevei gāzes infrasarkanie degļi (GIG) ir aprīkoti ar sprauslām, caur kurām gāze tiek sūknēta lielā ātrumā. Šī gāzes padeve nodrošina degšanai nepieciešamā gaisa iesmidzināšanu. To “iespiež” ātrgaitas plūsma caur inžektoru sadales kamerā.
Gāze ne tikai iepludina gaisu, bet arī sajaucas ar to inžektors, iegūstot gāzes-gaisa maisījumu, kas piemērots pilnīgai sadedzināšanai. Šis maisījums pārvietojas uz keramikas sprauslas virsmu caur tā porām, perforētajiem caurumiem vai spraugām, kur tas pilnībā sadedzina plānā kārtā, kuras biezums nepārsniedz 1,5 mm.
Degļi ar plakanām keramikas sprauslām
Pārsvarā siltumenerģijas daudzums tiek nodots keramikas flīzēm, kas mazāk nekā minūtes laikā tiek uzkarsētas līdz īpaši augstām temperatūrām.Keramikas elementa ārējā virsma pārvēršas par papildu siltuma plūsmas avotu.
Keramikas sprauslas veido 40 līdz 60% no starojuma, ko izplata rūpnieciskais gāzes infrasarkanais sildītājs. Lai palielinātu ierīces efektivitāti, virs sprauslas ir uzstādīts acu ekrāns. Lai palielinātu siltuma pārneses virsmu, perforētas flīzes tiek pielīmētas, izmantojot ugunsizturīgu špakteli.
Svarīgs rādītājs ir uguns kanālu diametrs. Tas ir atkarīgs no tā, kuru gāzi ierīce var pārstrādāt. Kopējais caurumu skaits keramikas flīzē ir atkarīgs no diametra. Jo vairāk no tiem, jo trauslāks izstarojošais elements būs un būs jutīgs pret GIG mehāniskiem bojājumiem.
Finned tipa sildītāji
Papildus plakanām keramikas sprauslām ar perforāciju tiek izmantoti reljefa elementi. Rievotas virsmas izmantošana šajā gadījumā stimulē siltuma apmaiņas plūsmu starp izstarojošo virsmu un degošo gāzi. Salātu keramikas flīzes sakarst labāk, savukārt izstarojošā elementa termiskā slodze nepalielinās.
Plakanas un rievotas keramikas sprauslas silda līdz 1473 K. Bet porainus keramikas elementus tikai līdz 1237 K. Porainu versiju ir vieglāk izgatavot, tāpēc tā ir lētāka. Turklāt tā ražošanā tiek izmantoti keramikas nozares atkritumi.
Poraino flīžu biezums sasniedz 30 mm, kas ievērojami palielina sprauslas izturību pret mehānisko spriegumu. Degļa darbības laikā ar šādu sprauslu gāzes un gaisa maisījums, kas iziet no sadales kameras, sadedzina līdz 2 mm uz keramikas flīžu ārējās virsmas.
Degšanas zona porainajā sprauslā pārvietojas no ārējās virsmas uz 3-5 mm dziļumu. Šajā gadījumā sildīšanas temperatūra sasniedz tikai 1123 K.
Porainu sprauslu trūkums GIG ir pārāk augsta hidrauliskā pretestība, kuras dēļ nav iespējams izmantot zema spiediena galveno gāzi.
Iekārtas ar metāla sietu
Tomēr visi šie sprauslu veidi ir izgatavoti no keramikas, kas nozīmē, ka, neraugoties uz biezumu un visa veida trikiem, ko ražotājs, kurš vēlas palielināt izturību, tie joprojām ir trausli. Nestabilitāte ir īpaši kaitinoša, ja ierīce ir pastāvīgi jāpārvieto.
Tāpēc, lai sildītu vietas būvniecības vai uzstādīšanas darbu laikā, tika izstrādāts izturīgāks degļu tips, kas aprīkots ar dubultu metāla sietu. Šādā ierīcē gāzes-gaisa maisījumu apstrādā spraugā starp sprauslu un tīkliem. Ārējās acs virsma sakarst tikai līdz 1023 K.
GIG ar acu sprauslām šie elementi ir izgatavoti no karstumizturīgiem sakausējumiem ar hromu un niķeli.Sprauslas ir izgatavotas tā, lai augšējās acs acs izmērs ļautu liesmai brīvi iziet, bet apakšējā - minimāla, kritiska uguns izlaišanai. Infrasarkanie siltuma izstarotāji var būt gan režģi, gan viens.
Ja infrasarkanais deglis apstrādā galveno gāzi vai propāna-butāna sašķidrinātu maisījumu no gāzes pudele, siltumenerģijas sadalē ir iesaistīts tikai augšējais režģis. Ja tiek apstrādāta gāze ar mazu slodzi, abi režģi izdala siltumu. Tādā veidā tiek palielināta siltuma pārnese.
Tomēr GIG ar režģiem maksimālā efektivitātes vērtība nepārsniedz 60%, jo sprauslu hidrauliskā pretestība ir divas reizes lielāka nekā visu šķirņu perforētajām keramikas flīzēm. Tiesa, tas ir mazāks nekā porainajām sprauslām.
Ierīces ar paaugstinātu siltuma jaudu
Diezgan zemā infrasarkano staru gāzu izstarotāju ar keramikas plāksnēm un režģiem efektivitāte lika meklēt veidus, kā palielināt siltumenerģiju. Rezultāts tika sasniegts, ieviešot jauna veida sprauslu, kas ir keramikas panelis ar vairākām spraugām.
Sagriezumā spraugām ir pēkšņa izplešanās, to ieplūdes atveres ir mazākas nekā izejas atveres. Šis risinājums uzlabo degļa efektivitāti, recirkulējot degšanas produktus, t.i. to atgriešanās liesmas pamatnē ugunsdzēsības kanālā. Turklāt šādos modeļos liesma ir stabilāka un daudz mazāka iespēja iznīkt atklātā vējā.
Sagriezto paneļu tiešā daļa vidēji ir 55–60% no to reālās kopējās sekcijas. Ar tiem aprīkotie degļi darbojas ar vidēja spiediena gāzi. Sprauslas ārējā plakne tiek uzkarsēta līdz 1723 K.
Izturīgs pret vēja slodzi
Darba stabilitāte vēja slodzes ietekmē ir svarīgs rādītājs, izvēloties gāzes infrasarkano staru degli, ko izmanto ražošanas iekārtu celtniecībā vai montāžā. Šī kvalitāte ir tālu no visiem rūpnieciskajiem infrasarkano staru izstarotājiem, kas apstrādā gāzi.
Āra zonām ir vajadzīgas īpašas ierīces, kas:
- raksturīga stabila iesmidzināšana atkarībā no vēja brāzmām;
- kas aprīkots ar ierīci, kas novērš strūklas novirzi no sprauslas;
- aizsargāta no aktīvās radiācijas virsmas atdzišanas vēja ietekmes dēļ.
To gāzes iekārtu datu lapā, kuras var sildīt ar brāzmainu vēju un neiziet, ir norādīta vēja pretestība. Šī komerciāli ražoto infrasarkano staru degļu īpašība ir aptuveni vienāda ar tiešo, t.i. priekšējā vēja iedarbība un ar sānu gaisa plūsmu.
Iesmidzināšanas koeficienta samazināšana izraisa liesmas parādīšanos uz izstarojošā paneļa ārējās virsmas. Šajā gadījumā temperatūra strauji pazeminās. Samazina tā aukstā gaisa nokļūšanu degšanas zonā.
Vēja izturība ir fiziski savienota ar īpatnējo siltuma slodzi un gaisa daudzumu, kas degšanas laikā nonāk sprauslā. Ar pārmērīgu un lielu gaisa plūsmas ātrumu infrasarkanā starojuma avota efektivitāte tiek samazināta. To papildina liesmu parādīšanās samazināšanās, izstarojošās virsmas tumšāka parādīšana un vienības darbība bezspēcīgā režīmā.
IR sildītāju ražotāju pārskats
Gan vietējie, gan ārvalstu uzņēmumi ražo gāzes iekārtas labvēlīga mikroklimata radīšanai būvlaukumā, darbnīcā, ražošanas darbnīcā un līdzīgās telpās.
Pēc patērētāju domām, Krievijā ražoto produktu reitingu nosaka Solyarogaz zīmola gāzes degļi. Šī uzņēmuma piedāvātajā sortimentā ir modeļi, kas paredzēti dažāda lieluma apkures zonām. Vienības var izmantot siltumnīcās, garāžās un atklātās vietās.
Vienīgais trūkums, kas jāņem vērā galvaspilsētas ražotāja gāzes degļu un plīts modeļu pircējiem un īstajiem īpašniekiem, ir drošības sistēmas sensoru trūkums. Ņemot vērā to, ko tos var izmantot ikdienas dzīvē, bet ievērojot piesardzības pasākumus.
Uzņēmuma Pathfinder produkti nav zemāki par savu popularitāti. Tomēr pircējam piedāvātajā produktu klāstā dominē patēriņa preces un ceļošanas iespējas.
Flīzes, ko izmanto gan sildīšanai, gan vienkāršu ēdienu pagatavošanai, ir diezgan pamatotas; mini degļi no izsmidzināšanas kannas.
Lieliskas īpašības no patērētājiem saņēma gāzes sildītāji ar Aeroheat logotipu. Šis aprīkojums piesaista ar uzticamību, ko attaisno augstas kvalitātes komponentu izmantošana un pieņemamas izmaksas. Diksonas un Sibiryachka flīzes un gāzes degļi ir sevi labi pierādījuši.
Ārzemju piegādātāju pienācīgu gāzes sildītāju sarakstu vada Dienvidkorejas uzņēmuma Kovea gāzes degļi un krāsnis. Zīmola produkti tiek aktīvi izmantoti nelielās darbnīcās, gleznošanas un celtniecības vietās, kempingos un makšķerēšanā.
Darbnīcu aprīkošanai biežāk tiek izmantoti itāļu uzņēmuma Sistema gāzes sildītāji. Dienvidkorejiešu Hyundai modeļi, itāļu gāzes plītis Bartolini, kuras var izmantot gan mājās, gan birojā, ir aktīvi pieprasīti. Uzticamību un stabilu darbību izceļas Zviedrijas Timberk krāsnis, ķīniešu Ballu aprīkojums.
Secinājumi un noderīgs video par tēmu
Šī video autors jums detalizēti pastāstīs par IR gāzes degļu darbības principu un priekšrocībām:
Sīkāka informācija par infrasarkanās sildīšanas organizāciju ir sniegta šādā videoklipā:
Šeit ir parādīti griestos uzstādītas gāzes sildīšanas ierīces uzstādīšanas soļi:
Krievijas Federācijā tiek ražoti dažāda veida infrasarkanie degļi, ieskaitot pret vēju izturīgus modeļus. Uzņēmuma piedāvātais klāsts ļauj jums izvēlēties ierīci āra un iekštelpu apsildīšanai.
Pirms pirkšanas ir svarīgi izlemt, kādam mērķim un kādos apstākļos aprīkojums tiks izmantots, un pēc tam izvēlēties vai nu produktīvāku, vai izturīgāku modeli, kas nebaidās no atkārtotām kustībām.