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許昌市紅外技術(shù)研究所有限公司企業(yè)會(huì)員第8年
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保證金未繳納
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我們用商品金屬電熱管(表面涂層為鋁粉漆,400℃時(shí),法向全發(fā)射率為0.45)做試驗(yàn)。將鎳鉻一鎳鋁溫差電偶埋于金屬管中段壁上,使電功率穩(wěn)定在124W,在管壁上涂覆HS-2-1涂層(400℃時(shí)法向全發(fā)射率為0.89)測(cè)試管壁的溫度變化,并用LW-1激光功率計(jì)測(cè)試輻射功率。測(cè)試表明,用高發(fā)射率涂層替代低發(fā)射率涂層后,管壁溫度降低54℃,輻射功率卻有所提高。
不論是電加熱爐,燃?xì)饧訜釥t還是油爐,在爐膛內(nèi)壁涂高發(fā)射率涂層后均有取得節(jié)能效果的例子。這些爐子的爐壁通常是由粘土質(zhì)耐火磚砌成,或在內(nèi)表面粘貼有陶瓷纖維氈保溫材料。而粘土質(zhì)耐火材料和硅酸鋁陶瓷纖維的發(fā)射率值都比較低。
紅外輻射涂料使用后節(jié)能效果
紅外發(fā)射率的提高,使輻射能在總的熱量傳遞過程中所占的比例提高了,也就是說提高了電-熱輻射能的轉(zhuǎn)換效率。同時(shí),加熱器表面溫度降低,使輻射能譜比采用低發(fā)射率涂層時(shí)向長波偏移,這樣,更提高了電-長波熱輻射能的轉(zhuǎn)換效率。
我們用商品金屬電熱管(表面涂層為鋁粉漆,400℃時(shí),法向全發(fā)射率為0.45)做試驗(yàn)。將鎳鉻一鎳鋁溫差電偶埋于金屬管中段壁上,使電功率穩(wěn)定在124W,在管壁上涂覆HS-2-1涂層(400℃時(shí)法向全發(fā)射率為0.89)測(cè)試管壁的溫度變化,并用LW-1激光功率計(jì)測(cè)試輻射功率。測(cè)試表明,用高發(fā)射率涂層替代低發(fā)射率涂層后,管壁溫度降低54℃,輻射功率卻有所提高。
不論是電加熱爐,燃?xì)饧訜釥t還是油爐,在爐膛內(nèi)壁涂高發(fā)射率涂層后均有取得節(jié)能效果的例子。這些爐子的爐壁通常是由粘土質(zhì)耐火磚砌成,或在內(nèi)表面粘貼有陶瓷纖維氈保溫材料。而粘土質(zhì)耐火材料和硅酸鋁陶瓷纖維的發(fā)射率值都比較低。
投射在爐內(nèi)工件上的輻射由幾部分疊加組成:
第一是直接來自加熱器或焰煙的輻射;
第二是加熱器或焰煙輻射經(jīng)爐壁反射后投射到工件上的輻射;
第三是爐壁本身發(fā)射的輻射。
在原來發(fā)射率比較低的爐膛內(nèi)壁上涂高發(fā)射率涂層至少可以起到下列作用:
?。?)改變投射到工件上的輻射的強(qiáng)度。由于αλ=ελ,涂覆涂料后發(fā)射率提高,則爐壁在單位時(shí)間內(nèi)獲得的熱量提高,它使?fàn)t壁溫度提高。與此同時(shí),爐氣或焰煙把更多的熱傳給了爐壁而降低了自身溫度,反映在使加熱爐的廢氣排放溫度下降,甚至爐溫氣體溫度下降。爐壁獲得熱量后,一部分熱量以爐壁輻射的形式向工件(設(shè)工件溫度低于爐壁)傳熱;另一部分通過爐墻傳導(dǎo)散熱而損失掉,它們的綜合又使?fàn)t壁的溫度降低。顯然,當(dāng)爐壁因涂高發(fā)射率涂層所得凈熱增量大于因傳導(dǎo)熱損和向爐內(nèi)輻射傳熱的凈輸出量時(shí),壁面的平衡溫度要比涂高發(fā)射率涂層前的溫度高,反之壁面平衡溫度將低于未涂涂層時(shí)的溫度。只要爐墻的保溫情況良好,涂高發(fā)射率涂層后將提高爐壁輻射的強(qiáng)度。換句話說,高發(fā)射率涂層起了將爐氣或焰煙氣體所含的熱轉(zhuǎn)換成輻射熱的作用,從而提高了投射在工件上的輻射強(qiáng)度Q,有助于強(qiáng)化輻射加熱的作用。
?。?)改變投射在工件上的輻射能的能譜結(jié)構(gòu)。加熱器或焰煙的溫度高于爐壁,焰煙氣體的輻射又具有極強(qiáng)的選擇性,所以爐壁涂高發(fā)射率涂層后又能使投射在工件上的輻射的能譜結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,一般向長波偏移。從而有益于提高在長波段光譜吸收率比短波段光譜吸收率高的工件對(duì)投射輻射的全吸收率值αr即高發(fā)射率涂層起了轉(zhuǎn)移投射在工件上的輻射的能譜分布的作用,改善投射輻射與工件吸收該輻射之間的匹配關(guān)系。
不言而喻,投射在工件上的輻射的強(qiáng)度提高了,工件對(duì)該輻射吸收的匹配狀況改善了,必定會(huì)強(qiáng)化輻射加熱,表現(xiàn)為節(jié)能。
一般來說,當(dāng)加熱器或焰煙發(fā)射的輻射與工件吸收該輻射間的匹配狀況極差時(shí),爐壁涂高發(fā)射率涂層可將發(fā)揮較佳的作用,但是當(dāng)加熱器或焰煙的輻射與工件的吸收該輻射間的匹配狀況極好時(shí),則爐壁應(yīng)當(dāng)涂低發(fā)射率(即高反射率)涂層,以便通過反射使上述輻射聚集而盡可能多地投射在工件上,這樣做不會(huì)增加爐墻熱損。在油漆紅外干燥,食品紅外烘烤應(yīng)用時(shí),通常在其烘爐或烘道的壁上襯鋁或不銹鋼反射板,能取得節(jié)能效果就是這個(gè)原因。