紅外加熱技術(shù)
紅外線是波長(zhǎng)比紅光長(zhǎng)的非可見光,波長(zhǎng)為0.75~1000μm,俗稱紅外光。紅外線根據(jù)波長(zhǎng)的長(zhǎng)短可分為三部分,即:近紅外線,波長(zhǎng)在1~3μm;中紅外線,波長(zhǎng)在3~40μm;遠(yuǎn)紅外線,波長(zhǎng)在40~1000μm。
自然界中的任何物體都在向外輻射紅外線,紅外線的主要作用是熱作用,紅外加熱技術(shù)就是利用這種特性而發(fā)展起來的一種新型干燥技術(shù)。
紅外加熱技術(shù)的原理
紅外加熱技術(shù)是利用紅外輻射元件發(fā)出的紅外線被物料吸收直接轉(zhuǎn)變成熱能而達(dá)到加熱干燥目的的一種干燥方法。其實(shí)質(zhì)就是紅外線的輻射傳熱過程,紅外線作為一種電磁波,有一定的穿透性,能夠通過輻射傳遞能量。
物料吸收紅外線的輻射能后,將輻射能完全轉(zhuǎn)變?yōu)槲锪戏肿拥霓D(zhuǎn)動(dòng)能量或使分子的轉(zhuǎn)動(dòng)能量發(fā)生改變。并且,振動(dòng)光譜可使物料分子的振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)作用的振幅加大,從而加劇其內(nèi)部的振動(dòng)。
由于電子的運(yùn)動(dòng)和分子的振動(dòng)速度極快,因此物料間的晶格和鍵團(tuán)的振動(dòng)碰撞較快,摩擦生熱較快,所以,物料在使用紅外加熱時(shí)升溫速度較快。特別是紅外線的輻射頻率與物料分子的固有頻率一致時(shí),會(huì)產(chǎn)生類似共振的現(xiàn)象,因此物料分子內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)更加劇烈,升溫更快,從而達(dá)到快速干燥的目的。
由于紅外線有一定的穿透性,紅外加熱時(shí)物料內(nèi)部熱量不斷積累,溫度不斷升高;物料外部由于水分的不斷蒸發(fā)吸熱,溫度不斷降低;物料形成一個(gè)由內(nèi)到外的溫度差,因此物料的熱擴(kuò)散過程由內(nèi)向外進(jìn)行。
除此之外,物料內(nèi)部水分含量大于外部,水分總是由內(nèi)向外擴(kuò)散。因此,物料的濕擴(kuò)散和熱擴(kuò)散方向一致,從而加速水分的擴(kuò)散,即加速物料的干燥過程。
紅外線加熱技術(shù)的物理特性
1、紅外線加熱管具有熱效應(yīng),在加熱的時(shí)候其所帶來的加熱效應(yīng)是目前加熱方法方式當(dāng)中Z為突出的加熱方法之一。
2、在加熱的時(shí)候其所具有的加熱穿透能力極強(qiáng)。在穿透云霧狀態(tài)下的加熱效果也是很強(qiáng)的,另外這種投云霧方面的加熱效果主要受限于加熱管的波長(zhǎng)問題,不同特性的加熱物體其所發(fā)射的紅外線波長(zhǎng)也是不同的,不同特性的紅外線Z容易被特性相同的物體所接收,而不被一些氣體所接收。
3、紅外線加熱技術(shù)加熱烘干的時(shí)候其所具有的熱能主要以輻射的方法來進(jìn)行傳遞的,其幅攝的強(qiáng)度與溫度是按照四次方的正比例關(guān)系存在的。
4、所幅射的熱能吸收與能力是和受熱物體的表面黑度成正比例關(guān)系的。
5、在使用紅外線加熱技術(shù)加熱烘干的時(shí)候其所加熱烘干的物體的熱能傳導(dǎo)強(qiáng)度主要是和溫度梯度成正比例關(guān)系。而與熱阻卻成反比例關(guān)系。