تجفيف الماء بواسطة مصابيح حرارية إشعاعية بالأشعة تحت الحمراء عالية الكفاءة

تقليديًا، عادةً ما تستخدم عمليات تجفيف المياه وقودًا احتراقيًا أو كهرباء للتدفئة، ويتم تسخين الأجسام الخارجية لتوليد الحرارة ونقلها إلى المادة عبر حمل الهواء الساخن أو التوصيل الحراري، بحيث تستطيع المياه في المادة امتصاص الحرارة لتحقيق هدف التجفيف. مع ذلك، فإن وقود الاحتراق التقليدي، مثل الغاز الطبيعي والغاز المسال والفحم والخشب وغيرها، يعدّ موارد غير متجددة، وتطلق عملية الاحتراق كمية كبيرة من الملوثات؛ كما أن فقدان الحرارة كبير، وكفاءة استخدام الطاقة منخفضة، ومدة التجفيف طويلة. لذلك، بات استخدام التسخين بالإشعاع تحت الحمراء لتجفيف المياه طريقة جديدة للتنظيف الصناعي والتدفئة الفعالة.تقليديًا، عادةً ما تستخدم عمليات تجفيف المياه وقودًا احتراقيًا أو كهرباء للتدفئة، ويتم تسخين الأجسام الخارجية لتوليد الحرارة ونقلها إلى المادة عبر حمل الهواء الساخن أو التوصيل الحراري، بحيث تستطيع المياه في المادة امتصاص الحرارة لتحقيق هدف التجفيف. مع ذلك، فإن وقود الاحتراق التقليدي، مثل الغاز الطبيعي والغاز المسال والفحم والخشب وغيرها، يعدّ موارد غير متجددة، وتطلق عملية الاحتراق كمية كبيرة من الملوثات؛ كما أن فقدان الحرارة كبير، وكفاءة استخدام الطاقة منخفضة، ومدة التجفيف طويلة. لذلك، بات استخدام التسخين بالإشعاع تحت الحمراء لتجفيف المياه طريقة جديدة للتنظيف الصناعي والتدفئة الفعالة.

04

2023

/

04

تجفيف طلاء الفولاذ بواسطة مصباح تسخين بالأشعة تحت الحمراء

تقوم تقنية التسخين بالأشعة تحت الحمراء على استخدام مبدأ انتقال الحرارة بواسطة الإشعاع الكهرومغناطيسي، ولا تحتاج الأشعة تحت الحمراء إلى الاتصال بالأجسام المُسخَّنة، كما لا تتطلب وسطًا وسيطًا لنقل الحرارة، بل تنتقل الحرارة مباشرةً إلى الأجسام المُسخَّنة. وتتميز تقنية التسخين بالأشعة تحت الحمراء من الكوارتز لدينا بكثافة طاقة عالية، ونفاذية قوية، واستجابة سريعة، وقدرة جيدة على التحكم في درجة الحرارة. لذلك، تُستخدم تقنية التسخين بالأشعة تحت الحمراء من الكوارتز على نطاق واسع في عمليات التجفيف الصناعية مثل الطباعة والمنسوجات وأشباه الموصلات والزجاج والإلكترونيات وغيرها. وخاصةً في تجفيف طلاء الدهانات، تتمتع الأشعة تحت الحمراء بنفاذية قوية، إذ يمكن امتصاصها بواسطة الجزيئات والركائز الخاصة بالطلاء داخل الطبقة، مما يؤدي إلى تسخين الطلاء من الداخل إلى الخارج أو بشكل متزامن. وهذا يمنع ظهور فقاعات أو قشور أو تجاعيد في الطلاء، ويضمن تجفيفًا أسرع وأعلى جودة. ويمكن وضع نظام التسخين بالأشعة تحت الحمراء أفقيًا أو رأسيًا حول الطبقة، مما يشغل مساحة أقل ويوفر تكاليف المعدات. دعونا نبدأ بطلب تجفيف الدهانات التالي للصلب باستخدام مصابيح كوارتز بالأشعة تحت الحمراء. السيد العزيز، نحن نبحث عن أنابيب كهربائية بالأشعة تحت الحمراء (نوع مقاوم للانفجار) بطول 3.0 أمتار × عرض 0.4 متر × ارتفاع 0.2 متر، لتوفير التسخين المباشر لألواح الفولاذ المطلية من 26 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية داخل خزانة تسخين، بينما تتحرك ألواح الفولاذ بسرعة تتراوح بين 1.5 و2.5 متر في الدقيقة. الطاقة هي 415 فولت/3 مراحل/50 هرتز. حجم خزانة تجفيف الدهانات: عرض 3.2 متر × طول 9 أمتار × ارتفاع 1 متر، مع تدفق هوائي يبلغ 290 مترًا مكانيًا في الدقيقة بواسطة مروحة طرد مركزي. هل يمكنك ترشيح عدد مصابيح الأشعة تحت الحمراء اللازمة لتحقيق درجة حرارة 80 درجة مئوية داخل الخزانة استنادًا إلى تدفق الهواء المحدد (المُستنفد خارجًا)? 1: ما هو الجسم المُسخَّن في الطلب أعلاه؟ اللوحة الفولاذية المطلية. 2: ما نوع تسخين الكوارتز بالأشعة تحت الحمراء المناسب للوحة الفولاذية المطلية؟ تمتص المواد الفولاذية إشعاع الأشعة تحت الحمراء بطول موجي 0.76-2 ميكرون بشكل أفضل، لذلك فإن تسخين الكوارتز بالأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة أو تسخين الأشعة تحت الحمراء المتوسطة سريع الاستجابة مناسبان تمامًا لتحقيق غرض التجفيف. 3: كيف يتم توزيع تسخين الكوارتز للحصول على تجفيف طلاء الفولاذ؟ تُوزَّع مصابيح الكوارتز الخاصة بنظام التسخين بالأشعة تحت الحمراء على طول اللوحة الفولاذية المتحركة، وتُثبَّت على الجانبين العلوي والسفلي للوحة، أو على الجانبين الأيمن والأيسر. يجب تقسيم مصابيح نظام التسخين بالأشعة تحت الحمراء إلى مجموعات تسخين مختلفة، ويمكن تشغيل كل مجموعة تسخين وإطفائها والتحكم في درجة حرارتها بشكل منفصل لتلبية احتياجات التسخين للوحة الفولاذية ذات العرض المختلف. 4: ما العوامل التي ينبغي أخذها في الاعتبار عند تصميم طاقة المصابيح؟ درجة حرارة التسخين، وهي عامل مهم في تصميم طاقة التسخين، ويجب التحكم في جميع مصابيح التسخين بالكوارتز بواسطة PLC أو SCR لضبط درجة حرارة التسخين في فرن التجفيف. سمك الطلاء وسمك اللوحة؛ فاللوحات الأكثر سمكًا تحتاج إلى طاقة تسخين أكبر، ويجب اعتبار اللوحة الأكبر سمكًا كعامل مهم في الحساب. عرض اللوحة، وهو عامل مهم في تصميم طول تسخين كل مصباح كوارتز بالأشعة تحت الحمراء وعرض مجموعة مصابيح التسخين. سرعة اللوحة، وهو عامل تصميمي مهم؛ إذ يجب حساب وقت التسخين من بداية دخول اللوحة حتى خروجها، وفي الوقت نفسه يمكن رفع درجة حرارة التسخين خلال فترة التسخين. لون اللوحة، حيث تختلف كفاءة امتصاص الأشعة تحت الحمراء باختلاف الألوان؛ فكلما كان اللون أغمق، زادت كفاءة امتصاص الأشعة تحت الحمراء، وكلما كان اللون أفتح، انخفضت كفاءة امتصاص الأشعة تحت الحمراء. لذلك، يجب أخذ تغييرات لون اللوحة الفولاذية في الاعتبار عند تصميم طاقة المصابيح. تدفق الهواء الداخل أو الخارج، إذ يؤثر دخول الهواء أو خروجه من فرن التجفيف بشكل معين على درجة حرارة التسخين؛ ولجعل درجة حرارة تسخين اللوحة الفولاذية أكثر اتساقًا، يجب أخذ هذا العامل في الاعتبار. عوامل بيئية أخرى، مثل التغيرات الموسمية في درجة الحرارة، وتأثير الحفاظ على الحرارة في فرن التجفيف.

28

2023

/

03

الفرق في عاكس الذهب بين مصابيح تسخين الأشعة تحت الحمراء المصنوعة من الكوارتز

من أجل تحسين نقل وتركيز الإشعاع تحت الحمراء المنبعث من مصباح التسخين الكوارزي على المادة المُسخَّنة، سيتم طلاء عاكس خاص من الذهب أو عاكس أبيض وتثبيته مباشرةً على سطح الكوارتز. إن استخدام عواكس مطلية على مدافئ الأشعة تحت الحمراء سيؤدي إلى زيادة إضافية في طاقة الإشعاع تحت الحمراء الموجهة إلى المواد المُسخَّنة. وبالتالي، ستكون كفاءة التسخين ومدة عملية التجفيف أسرع مقارنةً بمصباح تسخين كوارتز يعمل بالأشعة تحت الحمراء دون أي طبقات عاكسة. دعونا نشاهد الفيديو التالي لنشعر بدرجة حرارة التسخين على جانب طبقة العاكس وبدون وجود طبقة ذهبية. من الواضح أننا نشعر بالحرارة في اتجاه التسخين بالأشعة تحت الحمراء، لكن الحرارة منخفضة جدًا في اتجاه الطبقة الذهبية. يعود ذلك إلى أن الطبقة الذهبية تعكس المزيد من الإشعاع تحت الحمراء نحو اتجاه التسخين. كما يمكننا تأكيد الآراء السابقة من خلال بيانات درجات الحرارة الاختبارية واتجاهات ارتفاع درجة الحرارة. مصباح كوارتز بالأشعة تحت الحمراء موجة متوسطة بطول 2500 مم، 7500 واط، 380 فولت، بدون عاكس وقت التسخين 0 ثانية 10 ثوانٍ 20 ثانية 30 ثانية 40 ثانية 50 ثانية 60 ثانية 90 ثانية دقيقتان دقيقة ونصف درجة حرارة السطح 9℃ 35℃ 68℃ 120℃ 180℃ 230℃ 280℃ 400℃ 477℃ 520℃ وقت التسخين 3 دقائق 3 دقائق و30 ثانية 4 دقائق 4 دقائق و30 ثانية 5 دقائق 5 دقائق و30 ثانية 6 دقائق درجة حرارة السطح 544℃ 558℃ 567℃ 575℃ 580℃ 582℃ 585℃

02

2023

/

03

ما هو وقت الاستجابة لسخان الأشعة تحت الحمراء من الكوارتز بالموجات المتوسطة؟

تبلغ مدة استجابة سخان الكوارتز بالأشعة تحت الحمراء ذات الموجة المتوسطة من 1 إلى 4 دقائق، ويمكن للمُشعِّات توفير تسخين ثابت وموحد بالأشعة تحت الحمراء عندما تعمل بثبات. لنأخذ على سبيل المثال سخان الأشعة تحت الحمراء من الكوارتز الشفاف بقدرة 7500 واط وطول إجمالي 2500 ملم، مع طول مسخن يبلغ 2300 ملم. تم اختبار درجة الحرارة في بيئة مفتوحة، وستكون درجة حرارة تسخين السطح أعلى من 580℃ في فرن التجفيف. تُعدّ مُشعِّات الكوارتز بالأشعة تحت الحمراء ذات الموجة المتوسطة مناسبة بشكل خاص لتسخين الأسطح أو المواد الرقيقة بسرعة، ويقع نطاق طول موجة الإشعاع تحت الحمراء بين 2.2 و4.0 ميكرومتر. تشمل عمليات التجفيف هذه اللحوم والأعشاب والفواكه والخضروات وغيرها من الأطعمة اليومية، وكذلك الدهانات والأوراق أو الأغشية البلاستيكية والمذيبات مثل الماء وغيرها من المواد في الصناعة؛ إذ تستطيع جميع هذه المواد امتصاص إشعاعات الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة المتوسطة جيدًا. ونظرًا لطول عمرها التشغيلي وكفاءتها الاقتصادية، تُستخدم مُشعِّات الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة المتوسطة بكثرة في عمليات التسخين المستمرة وفي آلات التجفيف الطويلة أو أفران التجفيف.

20

2023

/

02

< 1...131415...21 >