SHG-97-Ⅲ型高效节能镀金远红外定向强辐射器

　　能源紧张是困扰我国经济发展的主要因素之一。而在各行业传统的加热烘干系统中效率低、能耗大是极普遍的现象。尤其是纺织印染行业的烘干工序,被烘干物的有效体积仅为烘干室的百分之几,大部分热能都白白浪费。对此,我们经过3年研制并生产出SHG-97-Ⅲ型高效节能镀金远红外定向强辐射器(以下简称SHG辐射器)。

　　红外辐射又称红外线或红外光。它是可见光以外的一种不可见光的射线。在光谱中的位置介于可见光和微波之间,同时又位于太阳光谱的红色光的外面,故称红外光。按工业加热划分为近红外(波长λ=2.5～15μm)、远红外(λ=2.5～15μm)以及极远红外(λ= 15～1000μm)三种。

　　红外辐射是电磁波以辐射方式直接将热量传递给被加热体,而不需任何中间介质的一种加热形式。实践证明,绝大多数被加热烘干的有机物、无机物和水等对红外线有强烈的吸收特性,它吸收的光谱波长多数位于λ=2.5～25μm之间。当辐射热源的波长与被加热物的吸收波长相一致时受热物就强烈吸收辐射能,从而改变和加剧分子的运动使其加热升温。这就是红外节能的匹配吸收原理。

　　1　SHG辐射器机理

　　SHG辐射器以石英玻璃管为主要元件,其红外辐射是由石英玻璃的表面温度和辐射系数两大参数所决定。石英玻璃管以天然水晶为原料,置于石墨坩锅中在真空加压电阻炉内熔炼拉制而成。在熔融过程中,气体在石英熔体内形成大量小气泡,经测定,拉制成的石英玻璃管壁中的小气泡内含有空气形成的气线。空气的折射率ND = 1. 0,石英玻璃的折射率,ND=1.46形成两个相系。根据光的传播特性,光在前进过程中若碰到两种不同媒质,在不同折射率材料交界面上,光的传播方向就会发生反射、折射和散射,统称为光的散射效应。辐射器通电时光子直线发射大量红外光,光子携带能量经多次散射后,光子大部分能量(hv)传递给SiO2,使得Si-O-Si键产生伸缩振动,其频率位于红外区波长λ=3.5～9μm处,从而使石英玻璃在红外区具有较高的发射能力。由于物体辐射的能量是沿直线方向传播的,加之镀金层反射光子传递的能量也加热于石英玻璃表面,使其能量转变为红外辐射能,当辐射源光子的波长与被辐射物的吸收波长相一致且匹配时,引起分子共振。红外区内Si-O分子振动,转动的质点按晶格振动理论迅速升温完成热传递,温度的高低反映了构成晶态和非晶态无机化合物质点(石英玻璃)振动的强烈程度。物体吸收红外线愈多,电磁波转化为红外辐射能辐射到被加热物体上的速度越快,烘烤的效率越高,加热的费用越少,经济效果就越好。

　　2　SHG辐射器结构