Справочная книга по светотехнике - Айзенберг Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Материал Длина волиы; мкм Глубина проникновения, Мм
Стекло оконное белое 1—3 30—60
Вода (слой) 0,8—1,1 30-45
Хлеб ржаной свежий 0,8—2 2,5
Древесина сухая 3,3 2,5—3
Древесина влажная 3,3 1 — 1,5
Полиэтилен 6—12 0,4—2,3
Эмаль МЛ-12-02 «белая ночь» 2—12 0,06—0,6
Кожа человека 0,5—1,5 10
для ИК излучения. Количественной характеристикой проникающей способности излучения служит глубина проникновения I, в качестве которой принимают толщину слоя вещества, ослабляющего падающее иа поверхность излучение в е нлн 10 раз. Значения глубины проникновения ИК излучения 1ю для некоторых материалов приведены в табл. 17.1.
Объемный характер поглощения ОИ приводит к тому, что температура внутри материала может оказаться выше температуры его Поверхности. Возникает градиент температуры до 20—50 К/ем, направленный изнутри материала к его поверхности. Во влажных материалах наличие градиентов температуры интенсифицирует процесс удаления влаги [17.5]. В ряде случаев (например, при сушке лакокрасочных покрытий) при повышении температуры в материале протекают сложные физико-
химические процессы (полимеризация, иоликонденса-ция), что способствует быстрому формированию пленки.
17.2.1. ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ОБЛУЧАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ТЕПЛОВОГО ДЕЙСТВИЯ
В ОСУ теплового действия используются в основном тепловые излучатели, нагреваемые электроэнергией и газом [17.6, 17.7]. Сравнительная характеристика тепловых излучателей дана в табл. 17.2. По спектральному составу излучения излучатели делят иа «светлые» и «темные».
«Светлые» излучатели имеют температуру излучающего тела выше 1000 °С. К ним относятся зеркальные ЛН и кварцевые галогенные ЛН (см. разд. 4). Ориентировочные зиачення облученности на разных расстояниях от ламп типа ИКЗ приведены на рис. 17.2, а и б.
Кварцевые галогенные ЛН типов КГ, КГО, КГД и КГТ представляют собой цилиндрическую колбу нз кварца, по оси которой монтируется спиральное тело накала из вольфрамовой проволоки (см. разд. 4).
Кварцевые излучатели с нихромовой спиралью имеют негерметизированную кварцевую трубку, предохраняющую спираль от охлаждения конвекционными потоками воздуха. Параметры разборного кварцевого излучателя, предназначенного для сушки технических бумаг с латексным покрытием, приведены ниже.
Потребляемая мощность, Вт ..... 1900
Поток излучения, Вт ................. 1230
Яркостная температура. К ................ 1200
Температура поверхности трубки в центре,
К .......................................... 853
Температура цоколя, К ....... 543
«Темные» излучатели имеют максимальную температуру тела накала не выше 1000 °С, Наибольшее распространение в промышленных технологических установках находят трубчатые электронагреватели (ТЭН), выпускаемые в СССР в соответствии с [17.8]. Зависимости температуры ТЭН от удельной мощности в спокойной воздушной среде и при движении воздуха с различной скоростью приведены на рис. 17.3.
Плоские панельные излучатели изготовляются в виде прямоугольных или квадратных плит из чугуна, имеющего коэффициент излучения, близкий к единице. В плите находится один или несколько ТЭН. Рабочая температура плоских панельных излучателей 350—400 °С.
Таблица 17.2. Сравнительная характеристика тепловых излучателей
Тип источника
Характеристика Электрические Газовые
зеркальные лампы накаливания кварцевые галогенные лампы накаливания кварцевые излучатели с нихромовой спиралью трубчатые электро- нагреватели панельные излучатели керамические перфориро- ванные отражательного типа
Температура излучателя, °С 1650—2000 1650—2200 760—980 540—760 200—590 760—920 760—1200
Яшах ¦ “К" 1,6—1.15 1.5—1,15 2,8—2,6 3,6—2,8 6,0—3,2 2,8—2,5 2,8— 2,2
Отдача энергии, %:
излучением 65—80 72—86 55—45 53—45 50-20 46—50 36—40
конвекцией 35—20 28—14 45—65 47—55 60-80 54—50 64—60
Размеры, мм 125 9,5 9,5—16 9,5—16 — 76X560
(диаметр)
185 (длина) (диаметр) (диаметр) (диаметр) 127XS60 76 X 305
Устойчивость против удара:
механического Плохая Хорошая Хорошая Превосходная Разная Превосходная Плохая
термического » Превосходная Превосходная » Хорошая » Превосходная
Время иагрева Секунды Секунды Минуты Минуты Десятки До 60% До 60%
минут за 1 мин за 1 мнн
Время охлаждения » » Секунды * То же До 18% До 18%
за 1 мин зл 7 мин
§ 17.2)
Облучательные установки теплового действия
435
1,2
0,8
0,4
Вт/см2
А
\ Г2
V а.)
L V
ёб
-7
<t?Br‘/cM2 i
V7
V
> V 3
В? \в
Л
Ч- 8 гг 1;СМ О 4 8 121,см
Рис. 17 2. Облученность в зависимости от расстояния от оси лампы ИК3127-500 (а) и ИК3220-500 (б) для разных высот:
/ — 0,1 м; ^ — 0,2 м; 3 — 0,3 м: 4 — 0,4 м; 5 — 0,5 М; 6 — 0,6 м; 7 — 0.7 м.
Рис. 17.3. Связь температуры и удельной мощности ТЭН в спокойной воздушной среде и при движении воздуха с различной скоростью
/ — естественное охлаждение: 2 -- 3 м/с: ,'i — 6 мгс;
4 — 9 м/с; 5 — 12 м/с.
Характеристики других темных излучателей (керамических, стеклянных, из карбида кремния) приведены в [17.6]. Характеристики газовых ИК излучателей содержатся в [17.6, 17.9].
