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龙杰涂装设备红外线加热原理
点击数:719     发表日期:2014-10-13
目前在红外加热机理的讨论中存在匹配与非匹配论两种观点[5]。匹配吸收论认为,辐射源的辐射能谱与被加热物的主吸收带波长分布对应时,会引起物料分子产生共振吸收,从而达到升温加热的目的。因此,辐射源的工作波段应选择与被加热物主吸收带相同;非匹配吸收论认为,当入射辐射能谱避开物料的吸收峰时,能进入物料内部,具有较深的穿透能力,使物料分子激发或通过各振动膜间的耦合来实现能量转移,有利于物料的内部加热,即工作波段应选择避开被加热物的吸收峰。这两种理论在吸收定律的基础上是统一的,如何选择红外加热波段是看被加热对象的厚度,若是物料的厚度很小(l远远小于d),红外线辐射一般能穿透,可选用匹配吸收理论。而当物料的厚度很大(l远远大于d)时,辐射不能穿透,这时就选择非匹配理论。红外线烘干的漆膜就是薄物料,它的烘干机理就是匹配吸收理论。漆膜对热量利用吸收率如式所示。
  α(λ)—光谱吸收系数,是材料和波长的函数,对于给定的材料,随λ而变;
  l—为涂层的厚度;
  d—为穿透深度,等于1/α(λ)。
  可见当涂层l很小时,为使热利用率提高,应选择λ使α(λ)尽可能大,α(λ)为极大值时,λ对应物料的主吸收峰—匹配吸收。被烘干的涂料基本上都是有机物、高分子化合物以及含水的物质[7],它们吸收红外线波长范围大多数在2~20μm之间,如果用2~20μm的红外线照射物体的话,这种物质就会与电磁波产生共振,而引起激烈的振动,物体的温度就会上升,达到加热的目的。从光谱学的分析可知,分子吸收了光谱后,可使光子的能量完全转变成为分子的振动、转动能量。而当分子吸收了红外辐射能量后,也可以使分子的振动、转动能量发生变化。同时,红外辐射的物品在红外辐射能穿透到的部位,其温度往往比表面的高,所以脱水干燥工艺设备中,物品在内高外低的温度梯度和湿度梯度同时作用下,不断地将内部的水分转移出来,并扩散蒸发达到快速干燥的目的。
 

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