Plinski infracrveni emiteri za industrijske prostore: uređaj, princip rada, sorte

IR uređaji koji generiraju toplinske i svjetlosne tokove aktivno se koriste u različitim područjima proizvodnje i privatnog gospodarstva.Plinski infracrveni emiteri su najtraženiji za industrijske prostore. Njihovo djelovanje temelji se na sposobnosti zagrijanog tijela da nastalu toplinu otpusti u prostor.

Sve o principima rada infracrvene opreme naučit ćete iz našeg predloženog članka. Razgovarat ćemo o vrstama infracrvene opreme i njihovim karakterističnim razlikama. Dopustite nam da vam predstavimo vodeće modele na tržištu.

Suština infracrvenog zračenja

Infracrveno zračenje razlikuje se od obične i tako poznate vidljive svjetlosti. Slični su po brzini kojom se šire i prelaze prostor. Obje su varijante sposobne za lom, refleksiju i grupiranje.

Za razliku od običnog svjetlosnog zračenja, koje su elektromagnetski valovi, IC tok ima i valna i kvantna svojstva. Odnosno, prenosi i svjetlost i toplinu.

I obična svjetlost i infracrveno zračenje su tokovi elektromagnetskih valova. Razlika je u tome što u prvom slučaju prevladava vidljiva komponenta, u drugom se vidljiva komponenta kombinira s toplinskom.

Svjetlost koju daju infracrveni uređaji kreće se u valovima.Elektromagnetske svjetlosne vibracije su u segmentu spektra od 760 nm (nanometara) do 540 μm (mikrometara). Toplina koju stvaraju IR emiteri je tok kvanta. Njihova energija se kreće od 0,0125 do 1,25 eV (elektronvolti).

Toplinski i svjetlosni tokovi koje emitiraju infracrveni uređaji međusobno su povezani. Kako se intenzitet svjetlosti povećava, kvantni toplinski tok se smanjuje. Ovisno o temperaturi, infracrveno zračenje može, ali i ne mora biti zamijećeno našim očima. Toplinsko zračenje nije vidljivo vizualno.

Ova specifičnost infracrvenog zračenja koristi se u industriji za ubrzavanje procesa polimerizacije i stvrdnjavanja. Toplinski dio infracrvenog zračenja omogućuje određivanje prisutnosti i položaja osobe ili životinje u slabo osvijetljenim i neosvijetljenim noćnim razdobljima.

Infracrveni uređaji za grijanje emitiraju svjetlost u kombinaciji s toplinskom energijom koja se koristi za stvaranje ugodne mikroklime na parkiralištima, radionicama, proizvodnim halama, farmama peradi, staklenicima i mnogim drugim objektima

Nestandardni rad IC uređaja koji emitiraju svjetlost u kombinaciji s toplinom postao je osnova za razvoj uređaja za noćno gledanje. Koristi se u detekciji nedostataka, u skrivenim alarmnim sustavima iu tehničkim uređajima za fotografiranje u mraku.

Obje komponente infracrveno zračenje gotovo se ne rasipaju u prostoru koji se obrađuje; čini se da se fokusiraju na objekte koji se nalaze u zoni njihovog utjecaja. Toplina prodire u tijelo grijanog predmeta, dubina prodiranja ovisi o svojstvima, strukturi i materijalu predmeta. Dubina varira od desetinke mm do nekoliko mm.

Infracrveni grijači postavljaju se na pod, pričvršćuju na zidove ili vise na stropu. Uređaji se odlikuju izgaranjem bez plamena, očuvanjem kisika u okolnom prostoru i ne podižu stupove prašine, za razliku od konvektora.

Kada se koristi u industrijske svrhe, valna duljina infracrvenih emitera odabire se na temelju tehničkih karakteristika predmeta ili tvari. IR zrake slobodno prolaze kroz zračnu masu, pa se zagrijavanje odvija bez zamjetnih gubitaka. Ova se okolnost razumno smatra značajnom prednošću u proizvodnji.

Osim zagrijavanja i osvjetljavanja područja koje se tretira aparatom, infracrveni emiteri se koriste za rješavanje sljedećih problema:

Vrste izvora infracrvenog zračenja

Najjednostavniji izvori IR zračenja su oni koji su nam svima dobro poznati žarulje sa žarnom niti, rade pod niskim naponom. U takvim uvjetima uglavnom emitiraju infracrvene struje.Udio svjetlosnih elektromagnetskih valova je neznatan, ali se ipak određuje optički.

Danas privatni potrošači, građevinske i proizvodne organizacije imaju na raspolaganju mnogo različitih vrsta IR emitera.

Opseg njihove primjene određen je:

• Radna temperatura;
• maksimalna vrijednost valne duljine;
• zona u kojoj je infracrveni tok ravnomjerno raspoređen.

Uzimajući u obzir navedene karakteristike, odabire se uređaj za zračenje koji je namijenjen rješavanju specifičnih problema.

Najčešći tipovi IR emitera uključuju:

• Svjetiljke s reflektirajućim uređajima. Kod maksimalnog zračenja njihova je valna duljina 1,05 mikrona.
• Svjetiljke s kvarcnom cijevi. Njihova valna duljina pri maksimalnom zračenju je u rasponu od 2 do 3 mikrona.
• Štapni nemetalni grijači. Strukturno su nadopunjeni reflektorima, maksimalna valna duljina je od 6 do 8 mikrona.
• Cjevasti električni grijači. Naširoko korišteni u svakodnevnom životu, koji se koriste u proizvodnji su uređaji s grijaćim elementima.
• Infracrveni plamenici. Opremljeni su keramičkim ili metalnim perforiranim mlaznicama. Koriste se u građevinarstvu za zagrijavanje otvorenih i zatvorenih prostora tijekom izgradnje objekta i završnih radova.

Izvori infracrvenih zraka našli su primjenu u poljoprivredi. Uz njihovu pomoć griju se mlade ptice i tek rođeni kućni ljubimci. Emiteri se postavljaju u staklenike za poticanje rasta kultiviranih sorti, u ambare i žitnice za sušenje.

Izvori infracrvenog fluksa se dijele na:

• Infracrvene lampe. To su emiteri “svjetla” i uređaji koji opskrbljuju toplinskim zračenjem.
• Grijalice. Uređaji koji se koriste za grijanje zatvorenih i otvorenih prostora. To uključuje modele koji rade na struju, tekuće ili plinovito gorivo. Grijaći element može biti ili grijaći element ili spirala izrađena od legure visokog otpora.

Prema klasifikaciji prema valnoj duljini, infracrveni izvori se dijele u dvije glavne skupine: tamne i svijetle. Prvi rade tako što ispuštaju duge valove u svemir, drugi - kratke.

Tamni i svijetli IC emiteri

Po definiciji, "svijetli" izvori mogu emitirati svjetlost. Potoci koje emitiraju percipiraju se vidom, iako ih je još uvijek teško nazvati jarkom rasvjetom i uopće se ne smiju koristiti u tu svrhu.

"Tamni" uređaji isporučuju protok topline nevidljiv ljudima, koji se osjeća na koži korisnika, ali se ne otkriva vizualno. Smatra se da je granična vrijednost između "svjetla" i "tame" valna duljina od 3 mikrona. Granična temperatura grijane površine je 700º.

Svojstvo infracrvenih emitera za opskrbu toplinskom energijom aktivno se koristi u staklenicima, kokošinjcima i farmama za podršku mladim životinjama

Najpoznatiji predstavnik "tamne" grijaće jedinice je Ruska peć od cigle, koja već stoljećima uspješno zagrijava niske zgrade. Među "svjetlima", kao što već razumijemo, je električna žarulja sa žarnom niti, ako ne daje više od 12% svjetla. Njegova glavna energija usmjerena je na stvaranje topline.

Značajke dizajna rasvjetnih tijela

Strukturno, izvori svjetlosti slični su tipičnoj žarulji sa žarnom niti. Međutim, postoje razlike u tijelima niti. Za svijetle infracrvene uređaje temperatura ne smije prijeći granicu od 2270-2770 K. To je neophodno za povećanje protoka topline smanjenjem emisije svjetlosti.

Kao kod standardnih žarulja, tijelo sa žarnom niti, izrađeno od volframove žarne niti, nalazi se u staklenoj žarulji. Samo je tikvica opremljena reflektorima, zahvaljujući kojima je sva energija zračenja usmjerena na grijani objekt. U ovom slučaju, mali dio energije troši se na zagrijavanje baze žarulje.

Žarulja svjetlosnih infracrvenih izvora zagrijava se do visokih temperatura pa i sama sudjeluje u procesu prijenosa topline u prostor. Toplinska energija iz zagrijane posude nije fokusirana reflektorom i izlazi u neobrađeni prostor, to je komponenta koja smanjuje učinkovitost uređaja.

U dizajnu i načinu spajanja, infracrvene svjetiljke vrlo su slične konvencionalnim žaruljama sa žarnom niti. Međutim, njihova radna temperatura tijela žarne niti je znatno niža, zbog čega se životni vijek višestruko povećava.

Produktivnost svjetlosnog infracrvenog izvora u prosjeku ne prelazi 65%.Povećava se stavljanjem volframovog grijaćeg tijela u cijev ili sličnu tikvicu od kvarcnog stakla. Ovo rješenje omogućuje povećanje valne duljine na 3,3 mikrona i smanjenje temperature na 600º.

Ova opcija se koristi u kvarcnim IR grijačima, kod kojih se krom-nikal žica namota oko kvarcne šipke i sve skupa stavlja u kvarcnu cijev.

Svjetlosni infracrveni emiteri imaju niske performanse. Učinkovitost njihovog infracrvenog toka obično ne prelazi 65%

Suština rada je dvostruka upotreba filamentne žice. Oslobođena toplinska energija dijelom se koristi za izravno zagrijavanje, a dijelom za povećanje temperature kvarcne šipke. Užarena šipka također emitira toplinu.

Prednosti cijevnih uređaja uključuju, sasvim opravdano, otpornost svih komponenti od kvarca i keramike na atmosferske negativnosti. Loša strana je krhkost keramičkih dijelova.

Specifičnosti rada i dizajna tamnih grijača

Takozvani "tamni" izvori IC tokova mnogo su praktičniji od svojih "svjetlih" analoga. Njihov element zračenja razlikuje se u strukturi na bolje. Zagrijani vodič sam po sebi ne emitira toplinsku energiju, već ga opskrbljuje okolna metalna ljuska.

Kao rezultat toga, radna temperatura uređaja ne prelazi 400 - 600º. Kako se toplinska energija ne bi rasipala, tamni emiteri opremljeni su reflektorima koji preusmjeravaju strujanje u željenom smjeru.

Dugovalni emiteri tamne skupine ne boje se udaraca i sličnih mehaničkih utjecaja, jer krhki polimerni ili keramički element u njima zaštićen je metalnim omotačem i zaštitnim toplinsko-izolacijskim slojem. Učinkovitost emitera ove skupine doseže 90%.

Ali nisu bez svojih nedostataka. Grijači tamne skupine ovise o značajkama dizajna uređaja. Ako je udaljenost između glavnog elementa zračenja i površine uređaja velika, tada će se ispirati i hladiti zrakom koji prolazi. Kao rezultat toga, učinkovitost se smanjuje.

Zbog svojih dizajnerskih značajki, tamni modeli instalirani su za grijanje soba s niskim stropovima i prostorima koji zahtijevaju linearnu opskrbu toplinom. Svjetlo - postavlja se tamo gdje je potrebna obrada prostorija s visokim stropovima i okomito izduženim područjima.

Plinski plamenici kao izvor IC zraka

Uređaji u kojima se odvija obrada plina bez plamena nazivaju se plinski plamenici ili plinski infracrveni emiteri. Toplinska energija koja se oslobađa velikim intenzitetom prenosi se u prostor kroz zračeću površinu jedinice.

To su plinski infracrveni grijači tipa plamenika koji se koriste u industrijskim razmjerima tijekom građevinskih i instalacijskih radova.Pretežni volumen toplinske energije prenosi se zračećim keramičkim mlaznicama plamenika.

Kao mlaznice koriste se:

• keramičke ploče s perforacijama, koje mogu biti ravne ili reljefne;
• keramičke ploče s ravnomjerno raspoređenim porama;
• keramički elementi s nichrome mrežastim zaslonom, metalna mreža i sve vrste katalitičkih dodataka.

Sve navedene vrste rupa u keramičkom ili metalnom elementu su požarni kanali.

Stvaranje topline katalitičke mlaznice temelji se na procesu oksidacije koji se aktivira kada se plin dovodi na ploču

Gorivo za rad ove vrste infracrvenog emitera je glavni plin, kao i njegova ukapljena verzija ili umjetno stvoreni plinovi. U Rusiji proizvode plamenike namijenjene preradi ukapljenog i glavnog plina. Strana oprema dizajnirana je uglavnom za obradu tekućih i umjetnih verzija.

Infracrveni plinski plamenici obrađuju plin s koeficijentom izgaranja mase zraka koji je zapravo jednak jedinici. Rade na glavni, ukapljeni i umjetni plin.

Ako se radna pravila ne krše, tada se proizvodi izgaranja iz rada plinskog plamenika oslobađaju u minimalnim količinama s neznatnim sadržajem dušikovih oksida i ugljičnog monoksida.

Za opskrbu plinom, plinski infracrveni plamenici (GIG) opremljeni su mlaznicama kroz koje se plin pumpa velikom brzinom. Ovaj dovod plina osigurava ubrizgavanje zraka potrebnog za izgaranje. "Guran" je protokom velike brzine kroz injektor u razvodnu komoru.

Iznad emitirajuće mlaznice uređaja postavljena je metalna konstrukcija. Povećava učinkovitost i služi kao potpora jelima ako kuhate na plameniku

Plin ne samo da ubrizgava zrak, već se i miješa s njim u injektoru, što rezultira mješavinom plina i zraka pogodnom za potpuno izgaranje. Ta se smjesa kroz njezine pore, perforirane rupe ili proreze kreće na površinu keramičke mlaznice, gdje potpuno izgara u tankom sloju debljine najviše 1,5 mm.

Plamenici s ravnim keramičkim mlaznicama

Pretežna količina toplinske energije prenosi se na keramičke pločice koje se u manje od minute zagrijavaju do ultravisokih temperatura. Vanjska površina keramičkog elementa pretvara se u dodatni izvor protoka topline.

Keramička mlaznica čini 40 do 60% zračenja koje prenosi industrijski plinski IR grijač. Kako bi se povećala učinkovitost uređaja, iznad mlaznice je postavljen mrežasti zaslon.Da bi se povećala površina za prijenos topline, perforirane pločice lijepe se pomoću vatrootpornog kita.

Važan pokazatelj je promjer vatrenih kanala. Određuje koji plin uređaj može obraditi. Ukupan broj rupa u keramičkoj pločici ovisi o promjeru. Što ih je više, to će element koji emitira toplinu biti osjetljiviji i GIG će biti osjetljiv na mehanička oštećenja.

Grijači s mlaznicama tipa peraje

Osim ravnih keramičkih mlaznica s perforacijama, koriste se reljefni elementi. Korištenje rebraste površine u ovom slučaju potiče protok izmjene topline između površine koja zrači i plina koji gori. Rebraste keramičke pločice bolje se zagrijavaju, dok se toplinsko opterećenje na elementu zračenja ne povećava.

Plosnate i rebraste keramičke mlaznice zagrijavaju se do 1473 K. Ali porozni keramički elementi zagrijavaju se samo do 1237 K. Poroznu verziju je lakše proizvesti i stoga je jeftinija.Osim toga, u proizvodnji se koristi otpad iz keramičke industrije.

Korištenje keramičkih mlaznica s reljefnim elementom za emitiranje topline omogućuje značajno povećanje površine koja prenosi toplinu na potrošača

Debljina poroznih pločica doseže 30 mm, što značajno povećava otpornost mlaznice na mehanički stres. Tijekom rada plamenika s takvom mlaznicom, smjesa plina i zraka koja izlazi iz razvodne komore gori na vanjskoj površini keramičke pločice u sloju do 2 mm.

Područje izgaranja u poroznoj mlaznici pomiče se od vanjske površine do dubine od 3-5 mm. U ovom slučaju temperatura zagrijavanja doseže samo 1123 K.

Nedostatak poroznih mlaznica za higroskopno ubrizgavanje je pretjerano visok hidraulički otpor, što onemogućuje korištenje glavnog plina niskog tlaka.

Oprema s metalnom mrežom

No, svi navedeni tipovi dodataka izrađeni su od keramike, što znači da su, unatoč debljini i svim mogućim trikovima proizvođača koji žele povećati čvrstoću, ipak krhki. Krhkost je posebno neugodna ako uređaj treba stalno pomicati.

Stoga je za zagrijavanje mjesta tijekom građevinskih ili instalacijskih radova razvijena izdržljivija vrsta plamenika, opremljena metalnom dvostrukom mrežom. U takvom uređaju se smjesa plina i zraka obrađuje u prostoru između mlaznice i rešetki. Površina vanjske mreže zagrijava se do samo 1023 K.

Korištenje metalne mreže omogućilo je značajno povećanje toplinske snage IR emitera, kao i zaštitu keramičke mlaznice od oštećenja

U GIG-u s mrežastim mlaznicama ti su elementi izrađeni od legura otpornih na toplinu s kromom i niklom.Mlaznice su napravljene tako da veličina ćelija gornje mrežice omogućuje nesmetan prolaz plamena, a veličina donje mrežice je minimalna, kritična za probijanje vatre. Ovdje obje rešetke ili jedna mogu biti IC emiteri topline.

Ako infracrveni plamenik obrađuje glavni plin ili ukapljenu smjesu propan-butana iz plinska boca, samo gornja mreža je uključena u širenje toplinske energije. Ako se obrađuje plin s malim opterećenjem, obje mreže zrače toplinu. Na taj način se povećava prijenos topline.

No, maksimalna vrijednost učinkovitosti GIG-a s mrežicama ne prelazi 60%, jer je hidraulički otpor mlaznica dvostruko veći od perforiranih keramičkih pločica svih vrsta. Istina, manje je nego kod poroznih mlaznica.

Uređaji s povećanom toplinskom snagom

Prilično niska učinkovitost infracrvenih plinskih emitera s keramičkim pločama i rešetkama prisilila nas je da tražimo načine za povećanje toplinske snage. Rezultat je postignut uvođenjem nove vrste mlaznice, a to je keramička ploča s više utora.

U usjeku se pukotine naglo šire, ulazne su im rupe manje od izlaznih. Ovo rješenje povećava učinkovitost plamenika zbog recirkulacije produkata izgaranja, tj. njihov povratak u bazu plamena unutar vatrenog kanala. Osim toga, plamen u takvim modelima je stabilniji i mnogo je manje vjerojatno da će se ugasiti na otvorenom vjetru.

Za povećanje toplinske snage koriste se različite tehnike, od kojih je jedna pomicanje rupa utora jedna prema drugoj. Ovo rješenje također pomaže u zaštiti od oštećenja vjetrom.

Živi presjek ploča s prorezima u prosjeku iznosi 55–60% njihovog stvarnog ukupnog presjeka. Plamenici opremljeni njima rade na plin srednjeg tlaka. Vanjska ravnina mlaznice zagrijava se na 1723 K.

Odašiljači otporni na opterećenja vjetrom

Stabilnost rada pod opterećenjem vjetra važan je pokazatelj za odabir plinskog infracrvenog plamenika koji se koristi u izgradnji ili montaži proizvodnih pogona. Nemaju svi industrijski infracrveni emiteri koji obrađuju plin ovu kvalitetu.

Za otvorena područja potrebni su posebni uređaji koji:

• karakterizira stabilno ubrizgavanje, ovisno o naletima vjetra;
• opremljen uređajem koji sprječava skretanje mlaza koji izlazi iz mlaznice;
• zaštićeno od aktivnog hlađenja površinskog zračenja koje nastaje zbog utjecaja vjetrova.

U tehničkom listu plinske opreme koja može grijati na udarima vjetra i ne gasi se ukazuje na otpornost na vjetar. Ova karakteristika za komercijalno proizvedene infracrvene plamenike približno je ista kao i za izravne plamenike, tj. izloženost frontalnom vjetru, kao i bočno puhanje.

Smanjenje omjera ubrizgavanja uzrokuje pojavu plamena na vanjskoj površini ploče za zračenje. Istodobno, temperatura naglo pada. Smanjuje se hladnim zrakom koji prodire u područje izgaranja.

Otpor vjetra fizički je povezan sa specifičnim toplinskim opterećenjem i volumenom zraka koji ulazi u mlaznicu tijekom perioda izgaranja. S prekomjernom i velikom brzinom strujanja zraka smanjuje se učinkovitost infracrvenog odašiljača. Smanjenje je popraćeno pojavom plamena, zamračenjem površine koja zrači i prestankom rada jedinice u načinu rada bez plamena.

Pregled proizvođača IR grijača

Plinske uređaje za stvaranje povoljne mikroklime na gradilištu, radionici, proizvodnoj radionici i sličnim objektima proizvode domaće i strane tvrtke.

Prema mišljenju potrošača, ocjenu proizvoda ruske proizvodnje na vrhu su plinski plamenici marke Solarogaz. Asortiman koji predstavlja ova tvrtka uključuje modele dizajnirane za grijanje prostora različitih veličina. Jedinice se mogu koristiti u staklenicima, garažama i otvorenim prostorima.

Jedna od najpopularnijih vrsta plinske infracrvene opreme na domaćem tržištu i dokazana u praksi je linija plinskih plamenika i štednjaka tvrtke Solarogaz

Jedina negativna stvar koju bi kupci i stvarni vlasnici modela plinskog plamenika i štednjaka glavnog proizvođača trebali uzeti u obzir je nedostatak senzora sigurnosnog sustava. Stoga se mogu koristiti u svakodnevnom životu, ali uz mjere opreza.

Proizvodi tvrtke Pathfinder nisu inferiorni u popularnosti. Međutim, u proizvodnoj liniji koja se nudi kupcu dominiraju proizvodi za kućanstvo i turističke ponude.

Pločice su opravdano popularne, koriste se kako za grijanje, tako i za pripremu jednostavnih jela mini plamenici iz spreja.

Plinski grijači s logotipom Aeroheat dobili su izvrsne karakteristike od potrošača. Ova oprema je atraktivna zbog svoje pouzdanosti koja se temelji na korištenju visokokvalitetnih komponenti i pristupačne cijene. Plinski štednjaci i plamenici Dixon i Sibiryachka dobro su se dokazali.

Popis vrijednih plinskih grijača stranih dobavljača predvode plinski plamenici i peći južnokorejske tvrtke Kovea. Proizvodi marke aktivno se koriste u malim radionicama, na bojama i gradilištima, na planinarenju i ribolovu.

Plinski štednjaci i plamenici iz Hyundaija nisu inferiorni u kvaliteti i tehničkim karakteristikama od uređaja europskih proizvođača. U nekim pokazateljima čak i nadmašuju

Za opremanje radionica često se koriste plinski grijači talijanske tvrtke Sistema. Modeli južnokorejskog Hyundaija i talijanskih plinskih peći Bartolini, koji se mogu koristiti i kod kuće iu uredu, aktivno su traženi. Švedske peći Timberk i kineska oprema Ballu razlikuju se po pouzdanosti i stabilnom radu.

Zaključci i koristan video na tu temu

Autor sljedećeg videa će vam detaljno reći o principu rada i prednostima IR plinskih plamenika:

Pojedinosti o organizaciji infracrvenog grijanja prikazane su u sljedećem videu:

Ovdje su prikazani koraci ugradnje stropnog plinskog grijača:

U Ruskoj Federaciji proizvode se različite vrste infracrvenih plamenika, uključujući modele otporne na vjetar. Raspon koji nudi tvrtka omogućuje vam odabir uređaja za grijanje otvorenih i zatvorenih prostora.

Prije kupnje važno je odlučiti za koju svrhu i pod kojim uvjetima će se oprema koristiti, a zatim odabrati produktivniji ili izdržljiviji model koji se ne boji ponovljenih pokreta.